高壓線電線塔大家都見過,大家都知道高壓線和鐵塔之間用的絕緣是用瓷瓶來實現(xiàn)的,但下雨天會在高壓線和鐵塔之間形成一層水膜,高壓電線上少則10千伏,高則上百千伏,甚至有高達千萬伏的超高壓輸電,水是導電的,為什么鐵塔上不會漏電? 高壓電線塔上的瓷瓶是怎么隔離高壓的?高壓電線上的瓷瓶大家都見過,有大致圓柱形的,也有傘型,還有的一個連一個,構(gòu)成一長串,這個材質(zhì)大部分時候都是燒結(jié)的陶瓷,但也有玻璃的,它的作用有兩個,一個是絕緣,另一個是支撐受力! 高壓絕緣子 按支撐方式分,有懸式絕緣子和支柱絕緣子,兩者結(jié)構(gòu)有些差別,因為一個是抗壓支撐,一個是抗拉支撐,但原理是一樣的,比如懸式絕緣子的結(jié)構(gòu)如下圖: 瓷瓶之間的連接 瓷瓶之間通過金屬桿和瓷瓶孔連接,金屬拉桿端面直徑是比較大的,所以倒錐形尾部保證在瓷瓶破裂前不會脫落! 瓷瓶垂直方式安裝 瓷瓶是怎么隔離高壓電的? 首先瓷瓶內(nèi)部的金屬桿并沒有連接,所以在干燥狀態(tài)下是絕緣的,下雨天絕緣,瓷瓶有幾種方法讓高壓電絕緣!
瓷器表面本來就具有一定的憎水性,在高壓線上的瓷瓶還會涂抹防塵涂料,如硅根油880#、二甲基硅油或者石蠟等涂料,這些材料會讓憎水性能更好,而且還具有部分憎污功能,瓷瓶的結(jié)構(gòu)也無法讓這些臟污連續(xù)積累形成連續(xù)面(臟污可能會降低絕緣等級) 為什么有的絕緣子那么短,有的又很長? 各位應該發(fā)現(xiàn)了在不高的高壓線塔上的瓷瓶也不長,但在很高的高壓線塔上瓷瓶會很長,這是因為越高的高壓線塔輸電電壓越高,那就需要更高絕緣級別的絕緣子,當然絕緣子是可以串聯(lián)來達到更高的絕緣等級的! 一般一片絕緣子承受10一15千伏的電壓,如35千伏用3個絕緣子,110千伏用7個絕緣子,500千伏用25個,想要知道那個是多少電壓的輸電線,大概數(shù)數(shù)絕緣子也能知道個大概!但如果在污穢重或重要的地方絕緣子片數(shù)還需繼續(xù)增加。 高壓線上的絕緣瓷瓶真能確保萬無一失嗎?聽上去高壓瓷瓶似乎已經(jīng)萬無一失了,但其實仍然存在很多問題,因為實際環(huán)境是非常復雜的,比如暴雨形成了水流,或者凍雨形成廣泛結(jié)冰等,都會引起非常嚴重的事故! 上述這些故障會形成電弧,我們簡單了解下,這個叫做閃絡的電弧是怎么回事!一般閃絡指的是絕緣子周圍的空氣或者液體等介質(zhì)被擊穿時,遠著絕緣子表面放電的現(xiàn)象,就像從一頭爬到了另一頭,閃絡現(xiàn)象發(fā)生時,大都是絕緣子表面臟污、毛毛雨或者大霧的條件下形成!此時空氣濕度增加,絕緣等級下降,就會形成這種表面電弧的現(xiàn)象! 電弧溫度高達3000多度,它會形成一個導電通路,在高壓線和鐵塔之間形成一條回路導入大地,此時閃絡的高溫會燒蝕瓷瓶與電極表面,發(fā)生閃絡事故后必須立即更換高壓瓷瓶,并且對其他瓷瓶進行清理! 另外閃絡發(fā)生時電流會通過電弧進入高壓電塔,高壓線塔是接地的,所以這個電流會導入大地,理論上這并沒有什么問題,但大地存在電阻,可能會在接地點周圍形成電壓高低不同的區(qū)域,如果人跨越這個區(qū)域的電壓差過大,就有可能造成跨步電壓觸電,所以大霧天或者毛毛雨天氣要遠離高壓電線塔。 還有一種則是擊穿,主要是在機械損傷或者老化,電壓過高或者超高溫等條件下,絕緣子失去了原有的性能,形成了導電的通道,閃絡后可能絕緣子還能部分恢復(需要立即更換),但擊穿直接就是短路了,這后果是比較嚴重的。 復合絕緣子陶瓷絕緣和玻璃絕緣子使用的的電工級材料,性能優(yōu)良,但它也有幾個缺點,比如太重,陶瓷和玻璃的重量大家都有體會,第二個則是經(jīng)常需要維護,比如涂抹石蠟等涂料,還有一個是在浸潤條件下,比如毛毛雨或者大霧時絕緣等級會急劇下降!引起電網(wǎng)大面積故障,近些年來很多陶瓷絕緣子應用場合已經(jīng)被復合絕緣子代替! 硅膠絕緣子一般采用玻璃纖維棒或空心芯來提高機械強度,外殼由硅橡膠、三元乙丙橡膠、玻璃鋼或三元乙丙橡膠制成。具有非常好的憎水性和抗老化以及耐漏電和耐電腐蝕性,還有一點是它比陶瓷或者玻璃絕緣子輕便很多,而且尺寸一致,可以互換! |
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