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分分鐘搞懂中國的輸電線路

中國硅酸鹽學會工程技術分會 · 2016-08-31 15:33

  我們在進行新建水泥廠、原材料找礦、老廠技改等選址工作時,往往會遇到一些輸電線路,有些線路對我們的選址工作構成重大影響,有的甚至能夠否決我們辛辛苦苦搞出的選址方案。因此,提前摸清這些線路的重要性是十分必要的,以免我們勞而無功。

  由于我國的基本建設速度很快,真的是日新月異呀!好多資料的更新跟不上現實變化,讓我們到現場后才一片茫然。爹有娘有都不如自有方便呀,如果我們能現場識別一下線路的重要性,可就方便多了。

  雖然各種各樣的輸電線路,抬頭不見低頭見的,但你還真不一定就認識它們。電壓是多少,直流還是交流……這也沒什么好奇怪的,隔行如隔山嗎。但實話實說,即便是學電的、在電力系統(tǒng)工作多年的人員,也不一定就都認識這些輸電線路。今天,我們就來了解一下這方面的常識。

  先說說輸電桿塔的概念,輸電導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)里常見的,一般用“木頭桿”或“水泥桿”,他們合起來統(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擔數十噸的線路,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,鐵塔是高電壓等級的。

  我們在空地上選址時看到的一般都是輸電鐵塔,有多種塔型,什么貓頭塔、酒杯塔、門型塔、V字塔,這些都是“象形”的,看樣子就知道了,而且與電壓等級無關。需要一說的是,電壓等級都是說線電壓,ABC三相中任意兩相之間的電壓;380伏電壓等級在電力系統(tǒng)也叫0.4千伏電壓等級。

  我們家里用的220伏是相電壓,是三相中任意一相對大地的電壓。實際上家里用的也是380伏線電壓的(220伏的根號3倍),只是到了樓門口,才將三相分開,比如ABC三相分別進入一棟樓的三個單元。

  輸電線路又分直流和交流(DC和AC)兩大類,直流好認但不是很常見,國內的線路就那么幾條,碰上不容易。我們就先說說直流線路吧:

  ±800千伏哈密南-鄭州特高壓直流輸電線路,如圖001所示。鐵塔是T型的,不同于我們常見的三線輸電線路,下面只吊著兩根輸電線路,一邊正極,一邊負極,這叫一回線。至于為啥正極和負極要分這么多股線,咱們等到講交流線路的分裂導線時再說。

  仔細看鐵塔上面還伸出來了兩個小“犄角”,一邊也各有一條“細線”,這可不是輸電用的,而是避雷用的避雷線,也叫地線。


圖001 ±800千伏哈密南—鄭州特高壓直流輸電線路

  下面集中說說交流線路,這個幾乎是“大寶天天見”了。

  交流的一回線路有A、B、C三相,輸電鐵塔最頂端頂著的也是避雷線,如圖002所示。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,這個是從工程實際和省錢的角度選擇的,反正大家看到最頂端細細的一或兩根線就知道是避雷線了。


圖002 A、B、C三相一回線路、兩根避雷線輸電鐵塔

  避雷線和輸電導線其實也很好區(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,導線就直接對桿塔短路了。

  避雷線都是跟鐵塔相連的,為的是把雷擊時的電流能順著鐵塔引到地里面去。不過在接線的時候,避雷線和桿塔中間是有段絕緣體或絕緣子的,仔細看,能看到跳線。這樣的目的是可以在雷擊時方便擊穿泄流,同時在平時減少輸電損耗。如果避雷線直接連著鐵塔,則線中對導線的感應電流會直接流入大地,會加大輸電損耗。

  避雷線一般都是高電壓等級的空曠地區(qū)的輸電鐵塔用的,咱們看到的電線桿子上一般很少有避雷線:一是電線桿一般是在城市內,有其他更高的建筑物可以阻擋雷劈;二是本來低電壓等級的電線桿就送不了多少電,再架根避雷線還得增加輸電?