之前,頭條君教大家認識了電線上的☞小錘錘和☞小球球,很多粉絲朋友留言說:沒看夠,還想了解更多電力知識!這不,又有好奇寶寶來找頭條君了。
帥氣聰明的頭條君你好,我又在電線上發現新玩意了!這次是很多很多的「小碗碗」!這是幹啥用的啊,能裝好吃的嗎?
很多小碗碗?莫非是電網「蜀黍」在上面吃工作餐時落下的?
當這位粉絲把他拍攝的「諜照」發過來,頭條君瞬間石化了!
這位粉絲一定吃貨本貨了!不過你要是放大來看,這些東西確實有點像一隻一隻的小碗。
但是,這可不能裝吃的(嚴肅臉.jpg)!既然這位粉絲誠心誠意地發問了,那就跟著頭條君一起來深度了解一下它們吧!
這些「小碗碗」學名叫絕緣子,因為以前多數是由陶瓷製成的,所以很多電力人也喜歡叫它瓷瓶。可不要小看這些「小碗碗」,它們是輸電線路非常重要的組成部分,直接關係到電網的穩定和安全運行。
絕緣子由絕緣材質部分和金具部分組成,中間一般採用粘合劑膠合。絕緣材質部分可以保證絕緣子有良好的電氣絕緣強度,金具部分則是用來固定絕緣子的。
絕緣子的種類有很多。
按照安裝方式主要可以分為懸式絕緣子和支柱絕緣子。
△懸式絕緣子廣泛應用於高壓架空輸電線路和發電站、變電站軟母線的絕緣及機械固定。懸式絕緣子又可分為盤形懸式絕緣子和棒形懸式絕緣子。
△支柱絕緣子主要用於發電站、變電站的母線和電氣設備的絕緣及機械固定。支柱絕緣子還常作為隔離開關和斷路器等電氣設備的組成部分。
按照使用的絕緣材料,可分為瓷絕緣子、玻璃絕緣子和複合絕緣子(也叫合成絕緣子)。玻璃和瓷絕緣子以盤形為主,而複合絕緣子則以長棒形為主。所以,這位粉絲看到的「小碗碗」大概率就是玻璃或瓷絕緣子了。
△瓷絕緣子絕緣部分由電工陶瓷製成,具有良好的化學穩定性和熱穩定性,抗老化能力強,並具有良好的電氣和機械性能,組裝靈活,但如果出現缺陷則不容易被發現。
△玻璃絕緣子絕緣部分由經過鋼化處理的玻璃製成,機械強度高,表面不易產生裂縫,老化速度慢。
△複合絕緣子尺寸小、重量輕,抗拉強度高,抗汙穢閃絡性能優良,但抗老化能力不如瓷和玻璃絕緣子。
另外,還有專門用於汙穢嚴重地區的耐汙絕緣子(啥叫汙穢?咱後面揭曉!),以及用於直流輸電線路中的直流絕緣子。
我們平時看到的輸電線路是靠鐵塔和電桿支撐並連接起來的。有朋友曾問頭條君,鋼筋混凝土的電桿和金屬材質的電塔都是導體,電壓等級較高的電線一般是沒有絕緣皮的「裸線」,接在上面不會漏電嗎?
其實,大家仔細觀察就會發現,電線根本沒有直接連接在電桿和鐵塔上,而是接在了絕緣子上。
從上圖可以看出,導線固定在絕緣子上,絕緣子固定在橫擔(就是那個鐵架子)上,橫擔則固定在電桿或鐵塔上。
✔ 承受由導線產生的拉力和壓力,將導線固定在杆塔上。
✔ 使載流導體(比如導線)與大地之間形成良好的絕緣。
在電壓等級較高的輸電線路上,絕緣子一般不會「單兵作戰」,都是一串串連起來的。我們把這種「組團作戰」的絕緣子稱為「絕緣子串」。電壓等級越高的輸電線路,一般絕緣子串越長。
某天,你和你的女(男)朋友走在路上,面前突然出現了鐵塔和輸電線路。電氣專業的女(男)朋友決定考考你:「這是多少電壓等級的輸電線路呀?」
這時,你只要找到輸電線路上的「小碗碗」,並數數「小碗碗」的個數,就可以大致判斷線路的電壓等級了。
一般而言——
35千伏線路3隻左右「小碗碗」,
110千伏線路7隻左右「小碗碗」,
220千伏線路14隻左右「小碗碗」,
330千伏線路19隻左右「小碗碗」,
500千伏線路28隻左右「小碗碗」,
750千伏線路36隻左右「小碗碗」,
1000千伏線路58隻左右「小碗碗」。
當然,這只是大致判斷,很多時候還要具體問題具體分析,比如高海拔、汙穢重的地區或者重要的電塔,絕緣子還要增加一些。
△這是1000千伏特高壓的絕緣子串,頭條君細細數了一下,大概有五六十隻「小碗碗」,好多啊!
這裡就要先解釋一個與絕緣子密切相關的專業名詞——汙閃了。
電氣設備絕緣子表面附著的農田塵土汙穢、鹽鹼汙穢、沿海海水(霧)汙穢、鳥糞汙穢等汙穢物,會在潮溼條件下形成一層導電膜,降低絕緣子的絕緣性能。這樣可能會有洩漏電流流過絕緣子表面,並在電力場作用下出現強烈的放電現象。這種現象就是汙閃。
△絕緣子汙閃試驗。(來自中國電科院)
防汙閃的措施有很多,傳統的方法是在春秋兩季,電網檢修時清掃,還會使用矽油、矽脂等塗料。合理地調節絕緣子的爬電距離也是一個方法。
這裡,請出第二個專業名詞——爬電距離。
爬電距離是沿絕緣子表面測得的兩個導電零部件之間或導電零部件與設備防護界面之間的最短路徑。輸電線路對絕緣子最小爬電距離的要求,和絕緣子兩端導電部件間的電壓、絕緣材料、以及所處環境的汙染情況有關。一般爬電距離越長,越不容易發生汙閃。
△爬電距離可以看做一個螞蟻從一個帶電體走到另一個帶電體必須經過的最短的路程。
把絕緣子設計成這種有弧度、一層層的「小碗碗」或者說「盤子」的樣子,以及增加絕緣子的個數,都可以增加爬電距離,使輸電線路不容易發生「汙閃」。另外,下雨時,這種形狀的絕緣子,能防止汙水直接從它的上部流到下部形成水柱引起接地短路。汙塵降落到這種形狀的絕緣子上後會分布不均勻,也一定程度上保證了它的耐壓強度。
△防止汙閃,是輸電線路運維中非常重要的一項工作。電網春檢、秋檢的時候,電網員工會爬上高高的電桿、鐵塔清掃、擦拭絕緣子!
看到這裡,是不是發現這些「小碗碗」還挺重要的?
既然它這麼重要,就不要叫人家「小碗碗」啦。跟我一起大聲讀出它的學名:絕—緣—子!
部分圖片來自網絡,如涉侵權請聯繫刪除。
感謝:鄒小民 時雨欣 周廣科 張遠溪 鄒建華 張浩等
攝影|金增航 孔韜 王錦陽 王顯武 等
責編|王一凡 美編|李洋 邸璇 執行審核|韓煦
據說很多人都在看:(請點擊下圖)
點亮在看!