高壓鐵電塔上用瓷瓶絕緣，下雨時瓷瓶上有水，為什麼也不會漏電？

2020-10-18 星辰大海種花家

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，為什麼鐵塔上不會漏電？

高壓電線塔上的瓷瓶是怎麼隔離高壓的？

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，構成一長串，這個材質大部分時候都是燒結的陶瓷，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，兩者結構有些差別，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構如下圖：

瓷瓶之間的連接

瓷瓶之間通過金屬杆和瓷瓶孔連接，金屬拉杆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

瓷瓶是怎麼隔離高壓電的？

首先瓷瓶內部的金屬杆並沒有連接，所以在乾燥狀態下是絕緣的，下雨天絕緣，瓷瓶有幾種方法讓高壓電絕緣！

  • 瓷瓶是憎水性的，表面無法形成水膜

  • 瓷瓶是傘形的，不會形成連續面

  • 瓷瓶的傘形或者波紋面具有斷弧的作用

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塗抹防塵塗料，如矽根油880＃、二甲基矽油或者石蠟等塗料，這些材料會讓憎水性能更好，而且還具有部分憎汙功能，瓷瓶的結構也無法讓這些髒汙連續積累形成連續面（髒汙可能會降低絕緣等級）

為什麼有的絕緣子那麼短，有的又很長？

各位應該發現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，大概數數絕緣子也能知道個大概！但如果在汙穢重或重要的地方絕緣子片數還需繼續增加。

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萬無一失了，但其實仍然存在很多問題，因為實際環境是非常複雜的，比如暴雨形成了水流，或者凍雨形成廣泛結冰等，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麼回事！一般閃絡指的是絕緣子周圍的空氣或者液體等介質被擊穿時，遠著絕緣子表面放電的現象，就像從一頭爬到了另一頭，閃絡現象發生時，大都是絕緣子表面髒汙、毛毛雨或者大霧的條件下形成！此時空氣溼度增加，絕緣等級下降，就會形成這種表面電弧的現象！

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迴路導入大地，此時閃絡的高溫會燒蝕瓷瓶與電極表面，發生閃絡事故後必須立即更換高壓瓷瓶，並且對其他瓷瓶進行清理！

另外閃絡發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，理論上這並沒有什麼問題，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域，如果人跨越這個區域的電壓差過大，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，閃絡後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，這後果是比較嚴重的。

複合絕緣子

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，第二個則是經常需要維護，比如塗抹石蠟等塗料，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！引起電網大面積故障，近些年來很多陶瓷絕緣子應用場合已經被複合絕緣子代替！

矽膠絕緣子一般採用玻璃纖維棒或空心芯來提高機械強度，外殼由矽橡膠、三元乙丙橡膠、玻璃鋼或三元乙丙橡膠製成。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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