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文檔簡介

1、 各種各樣的電線,抬頭不見低頭見,但你還真不一定認(rèn)識(shí)它們!電壓是多少,直流還是交流這么一問,85%的人立馬傻眼了這也不怪大家,實(shí)話說,即便是學(xué)電的、在電力系統(tǒng)工作的人都不一定認(rèn)識(shí)輸電線路今天,電網(wǎng)君教大家?guī)讉€(gè)認(rèn)輸電線路的妙招。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(jí)的用“鐵塔”,低電壓等級(jí)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(jí)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(jí)的。 電壓等級(jí)都是說線電壓,ABC三相中任意兩相之間的

2、電壓。家里用的220伏是相電壓,是三相中任意一相對(duì)大地的電壓。實(shí)際家里用電是380伏線電壓的(220伏的根號(hào)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(gè)單元。380伏電壓等級(jí)在電力系統(tǒng)也叫0.4千伏電壓等級(jí). 我們在旅行沿途看到的一般都是輸電鐵塔,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。下圖是±800千伏哈密南鄭州特高壓直流輸電線路。 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(gè)小“角”,一邊也各一條“細(xì)線”,這不是輸電用的,而是避

3、雷用的避雷線,也叫地線。下面集中說說交流線路,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(jí)高的線路是兩根避雷線,雷暴不嚴(yán)重或電壓等級(jí)低的線路可以減少到一根避雷線,這個(gè)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(duì)導(dǎo)線的感應(yīng)電流會(huì)直接流入大地,導(dǎo)致輸電損耗。 避雷線一般都高電壓等級(jí)的空

4、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(jí)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。之所以一個(gè)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(duì)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(gè)同塔四回的線路,如果是不同電壓等級(jí)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(duì)地的安全距離要求越高。兩種不同

5、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(gè)是直接頂在桿塔上的,一個(gè)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(duì)桿塔短路了。看輸電線路,能分清電壓等級(jí)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),對(duì)于ABC三相中的每一相導(dǎo)線,都是分成好幾股的,比如下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,圍成一個(gè)近似圓形,相當(dāng)于把整相的

6、導(dǎo)線直徑“等效”擴(kuò)大了。 擴(kuò)大“導(dǎo)線直徑”有這么幾個(gè)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(dòng),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)線表面電場強(qiáng)度就越低,電暈就越小。電暈是對(duì)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(huì)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

7、,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(huì)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(gè)電壓等級(jí)只在我國的西北電網(wǎng)使用。750千伏電壓等級(jí)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(jí)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

8、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(gè)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(jí)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。常用的絕緣子還有陶瓷絕緣子,下圖就是是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(gè)500千伏,23-25個(gè)330千伏,17個(gè)220

9、千伏,13個(gè)110千伏,7個(gè)66千伏,5個(gè)35千伏,3個(gè)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?;究梢钥闯?片絕緣子可以承受1-1.5萬伏特的電壓,但隨著電壓等級(jí)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(huì)下垂的更厲害。所以規(guī)定中明確寫了各電壓等級(jí)的輸電線路的導(dǎo)線對(duì)各種物體的最小距離。 例如,在居民區(qū)導(dǎo)線對(duì)地面最小距離分別為:35110千伏是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

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