輸電線路這么多種,,都是干啥用的,?
我們經(jīng)常會看到各種各樣的電線,但很多電線你還真不一定認(rèn)識它們呢,!
就像電壓是多少,?直流還是交流?這么一問,,90%的人立馬傻眼了。
即使是電力專業(yè)的,、在電力系統(tǒng)工作的人都不一定認(rèn)識這些輸電線路,。
教大家?guī)讉€辨別輸電線路的妙招。
輸電線路
先說說輸電桿塔的概念,,輸電導(dǎo)線是由輸電桿塔一段一段撐起來的,,高電壓等級的用“鐵塔”,低電壓等級的比如居民區(qū)里見的一般用“木頭桿”或“水泥桿”,,合起來統(tǒng)稱“桿塔”,。高電壓等級的線路需要有更大的安全距離,所以要架得很高,,只有鐵塔才能有能力負(fù)擔(dān)數(shù)十噸的線路,,一根電線桿架不了這么高、也沒這么大支撐力,,所以電線桿都是較低電壓等級的,。至于多高電壓算高,多低算低,,這個回頭細(xì)說,。
對了,電壓等級都是說線電壓,,ABC三相中任意兩相之間的電壓,。家里用的220伏是相電壓,是三相中任意一相對大地的電壓,。實(shí)際家里用電是380伏線電壓的(220伏的根號3倍),,只是到了樓門口了,才三相分開,,比如ABC三相各入一棟樓的三個單元,。380伏電壓等級在電力系統(tǒng)也叫0.4千伏電壓等級,對比下目前的1000千伏特高壓輸電線路,,差2500倍,,顫抖吧~
我們在旅行沿途看到的一般都是輸電鐵塔,貓頭塔、酒杯塔,、門型塔,、V字塔都是“象形”的,看樣子就知道,。輸電線路也分直流和交流(DC和AC),,直流好認(rèn),但不是很常見,,國內(nèi)的線路就那么幾條,,碰上不容易。
鐵塔是T型的,,下面吊著兩回輸電線路,,一邊正極,一邊負(fù)極,,至于為啥正極和負(fù)極要分這么多股線,,咱們等到講交流線路的分裂導(dǎo)線時(shí)再說。仔細(xì)看鐵塔上面還伸出來了兩個小“角”,,一邊也各一條“細(xì)線”,,這不是輸電用的,而是避雷用的避雷線,,也叫地線,。
接下來咱集中說說交流線路,這個幾乎是“大寶天天見”,。
交流的一回線路有A,、B、C三相,,輸電鐵塔最頂端頂著的是避雷線,。雷暴多地區(qū)或電壓等級高的線路是兩根避雷線,雷暴不嚴(yán)重或電壓等級低的線路可以減少到一根避雷線,,這個是從工程實(shí)際和省錢的角度選擇的,,反正大家看到最頂端細(xì)細(xì)的一或兩根線就知道是避雷線了。
避雷線都是跟鐵塔相連的,,為的是把雷擊時(shí)的電流能順著鐵塔引到地里面去,。不過在接的時(shí)候,避雷線和桿塔中間是有段絕緣體或絕緣子的,,仔細(xì)看,,能看到跳線。這樣的目的是可以在雷擊時(shí)方便擊穿泄流,,同時(shí)在平時(shí)減少輸電損耗,。如果避雷線直接連著鐵塔,,則線中對導(dǎo)線的感應(yīng)電流會直接流入大地,導(dǎo)致輸電損耗,。
避雷線一般都高電壓等級的空曠地區(qū)的輸電鐵塔用,,咱們看到的電線桿上一般很少有避雷線:一是電線桿一般是在城市內(nèi),有其他更高的建筑可以被雷劈,;二是本來低電壓等級的電線桿就送不了多少電,,還要架根避雷線的成本就高了。
避雷線下面就是輸電線路了,,根數(shù)都是3的倍數(shù),,3根線的叫一回線,6根線的叫兩回線,,12根的就叫四回線了,,每一回里都有ABC三相的三根線。開頭的那張圖我們就叫“同塔四回”線路,。之所以一個塔上有多回線路,主要是考慮輸送容量和占地面積,,所以也衍生出了“線路長度”和“回路長度”的概念,,對同塔雙回而言,回路長度是線路長度的2倍,,以此類推,。下圖也是兩個同塔四回的線路,如果是不同電壓等級的,,則上面導(dǎo)線的電壓要高于下面導(dǎo)線的電壓,,電壓越高對地的安全距離要求越高。
兩種不同布置的同塔四回線路
避雷線和輸電導(dǎo)線其實(shí)也很好區(qū)分,,一個是直接頂在桿塔上的,,一個是需要用絕緣子串懸掛在桿塔上的。桿塔上是地電位,,沒有絕緣子串的絕緣,,導(dǎo)線就直接對桿塔短路了??摧旊娋€路,,能分清電壓等級是首位的,這決定了是哪條線,,大概輸送多少功率,,輸送多遠(yuǎn)距離。
怎么一眼看出輸電線路的電壓呢,?秘訣是“三看”:看導(dǎo)線分裂數(shù),、看絕緣子串長度,、看桿塔高度。
1,、看導(dǎo)線是幾分裂的
先說分裂數(shù),,正如下面這張圖片顯示的,對于ABC三相中的每一相導(dǎo)線,,都是分成好幾股的,,比如下面這個1000千伏特高壓輸電線路就分了8股,叫“八分裂”導(dǎo)線,。之所以一相導(dǎo)線要分裂成好幾股,,是要把導(dǎo)線的“等效直徑”擴(kuò)大,相當(dāng)于用幾股較細(xì)的導(dǎo)線(相對較細(xì),,其實(shí)也有女生的手腕子粗),,圍成一個近似圓形,相當(dāng)于把整相的導(dǎo)線直徑“等效”擴(kuò)大了,。
擴(kuò)大“導(dǎo)線直徑”有這么幾個原因:
一,、是交流電有“趨膚效應(yīng)”,因?yàn)樽愿械脑?,電流大部分都在?dǎo)線表面流動,,導(dǎo)體中間幾乎沒有電流,把導(dǎo)體弄成管狀可以簡約材料減輕重量,,既然是管狀,,不如弄成分裂導(dǎo)線代替管狀線;
二,、是高壓輸電線電流很大,,要求導(dǎo)線的電阻低,電阻與導(dǎo)線的面積成反比,,因此本來要用很粗管狀導(dǎo)線代替,,現(xiàn)在就用分裂導(dǎo)線了(在變電站里還是用管母線);
三,、是導(dǎo)線越粗,,導(dǎo)線表選自.投標(biāo)書代寫網(wǎng) yipai178.com 面電場強(qiáng)度就越低,電暈就越小,。電暈是對電能的損耗,,我們當(dāng)然希望把導(dǎo)線弄粗些,降低表面場強(qiáng)及電暈,。
電暈是一種放電現(xiàn)象,,雨天在輸電線周圍可能會聽到“茲茲”的聲音,那就是電暈的聲音,,夜里也能看到導(dǎo)線在發(fā)微弱的光,,當(dāng)然電暈也不是只有壞處,,以后可以細(xì)說。
由電暈的“茲茲”聲,,也會帶來無線電干擾,,這也是為什么直流導(dǎo)線也要分裂的原因,都是為了降低電暈,。
在1000千伏以下還有750千伏的超高壓輸電線路,,這個電壓等級只在我國的西北電網(wǎng)使用,XX倒也有765千伏這個電壓等級的線路,。750千伏電壓等級一般用六分裂的導(dǎo)線,。
500千伏的是按規(guī)程是四分裂導(dǎo)線,不過據(jù)觀察,,現(xiàn)在六分裂導(dǎo)線居多了,,尤其在大城市周邊,可能是輸送功率大了,。
220千伏的一般是兩分裂,,110千伏及再往下的電壓等級就不用分裂導(dǎo)線了,單根就行,,電暈已經(jīng)不嚴(yán)重了,。
不過可能因送電功率大的原因,某些地方也能見到220千伏四分裂,,110千伏兩分裂。三分裂的導(dǎo)線理論上有,,但還真沒怎么見過,。
2、看絕緣子片數(shù)
什么是絕緣子呢,?看下圖紅圈圈里的綠色玻璃長狀的物體就是絕緣子了
絕緣子是一種特殊的絕緣控件,,通常有玻璃或陶瓷制成,是為了增加爬電距離的,。其形狀是飛碟狀的,,一個飛碟算一片絕緣子,絕緣子串是把若干飛碟串起來,,隔離導(dǎo)線與桿塔用的,。下圖是玻璃鋼絕緣子的一片的形狀。
再說絕緣子片數(shù),。導(dǎo)線分裂數(shù)比較好數(shù),,數(shù)清楚幾根線就知道是多高電壓等級的了。除了看分裂數(shù),,也可以數(shù)絕緣子的片數(shù),,不過比較費(fèi)眼,,熟了的話掃一眼就知道。
常用的絕緣子有陶瓷絕緣子,,還有合成絕緣子,。
一片絕緣子大概的厚度是15厘米,串7片差不多一米,。
一般情況下:
750千伏,,32個
500千伏,23-25個
330千伏,,17個
220千伏,,13個
110千伏,7個
66千伏,,5個
35千伏,,3個
如果高海拔、污穢重的地區(qū)或者重要的塔,,片數(shù)還要增加幾片,。基本可以看出1片絕緣子可以承受1-1.5萬伏特的電壓,,但隨著電壓等級的升高,,承壓的非線性越強(qiáng)。實(shí)際上,,不同地區(qū)不同環(huán)境,,絕緣子片數(shù)可能差別很大。當(dāng)然不同類型的絕緣子,,要求的片數(shù)也不同,。
3、看桿塔的高度
除了數(shù)分裂數(shù)和絕緣子片數(shù),,還可以看看桿塔的高度,,雖然設(shè)計(jì)規(guī)程上沒有規(guī)定桿塔要多高,但非常詳細(xì)地規(guī)定了輸電導(dǎo)線距離其他物體的最小距離,。
輸電線路一檔大約500米,,導(dǎo)線是要下垂的,尤其是天氣熱和用電負(fù)荷大的時(shí)候,,導(dǎo)線熱脹冷縮,,會下垂的更厲害。所以規(guī)定中明確寫了各電壓等級的輸電線路的導(dǎo)線對各種物體的最小距離,。
例如,,在居民區(qū)導(dǎo)線對地面最小距離分別為:
35~110千伏是7米,
220千伏是7.5米,,
330千伏是8.5米,,
500千伏是14米,,
750千伏為19.5米。
如果考慮導(dǎo)線弧垂和絕緣子長度,,則:
110千伏大概離地面十幾米,,
220千伏和330千伏是二十幾米,
500千伏是三四十米,,
750千伏是五十幾米,,
1000千伏是七八十米。
換算成樓房高度,,那分別是5層樓,、8層樓、12層樓,、18層樓和25層樓,,有點(diǎn)印象了吧。不過這都很粗略,,根據(jù)氣候和地形不同,,高度是要調(diào)整很大的。
總體來說,,區(qū)分電壓等級最容易看的是導(dǎo)線分裂數(shù),,最準(zhǔn)確能判斷的是絕緣子片數(shù),最有震撼力的是桿塔的高度,。
我們能看到的輸電線路,,都是地形地貌比較好的地區(qū),要知道崇山峻嶺中,、大川大河上也都有輸電線路,,尤其是給偏遠(yuǎn)地區(qū)送電,鐵塔和電線材料都是人拉肩扛上去的,,相當(dāng)辛苦!可以說連公路都沒有的地方,,可能會有輸電線路,,真的要向送變電工作人員們致敬!
最后說說輸電桿塔上的小玩意兒,。Look,!猜猜這個刺兒和橘黃色的小風(fēng)車是干嘛的?
答案揭曉:都是防鳥的,!倒刺是防止鳥筑巢,,用在鐵塔上;小風(fēng)車是驅(qū)趕鳥的,,一般用在電線桿上,。下次可以留意下哈,!
(某年某日,出門抬頭一看,,發(fā)現(xiàn)電桿上有一只玩具熊,,據(jù)說也是驅(qū)鳥的,頓時(shí)吐血三升……)
為啥輸電桿塔跟鳥過不去呢,?因?yàn)轼B糞是導(dǎo)致輸電線路短路故障的重要原因,。鳥糞是導(dǎo)電的,排放到絕緣子串上時(shí),,很會構(gòu)成導(dǎo)線的對地短路通道,,所以輸電線路都很怕“憤怒的小鳥”……
除了鳥,蛇,、鼠,、黃鼠狼、或者翼展太長的大鳥都可能導(dǎo)致輸電線路的對地或相間短路,。大樹也會,,所以也要定期修剪樹木。所以運(yùn)維的小伙伴不容易啊,,還得和各種動植物打交道,。