為什麼下雨天戶外的高壓電線的電不會通過雨水入地短路?

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我國的電壓等級主要是10千伏(1萬伏)、35千伏、110千伏、220千伏、330千伏、500千伏、1000千伏。1000千伏也是世界上最高的電壓等級。前蘇聯有1200千伏電壓等級的線路,但屬於實驗線路,現在估計已經退出運行了。


1000千伏線路放線作業

這麼高的電壓下如果使用絕緣材料覆蓋線路是不現實的(10kV除外):一是絕緣材料會妨礙導線散熱,降低其載流量;而是會大幅度的提高其成本;三是會大幅提高線路重量(絕緣材料的重量可能比導體還重),使得施工難度加大,甚至使得施工無法進行。

舉例:10kV架空線路的造價大約為每千米20餘萬,電纜造價200餘萬。電纜(絕緣全部覆蓋)的造價是架空線路的10倍。電纜的維護成本也高於架空線路。

所以輸電線路使用絕緣子與杆塔連接的。導體是暴露在空氣之中的。

在高電壓等級下,空氣也不是完全絕緣的,500kV的安全距離是8.5米。也就是說,保持這個距離就能保證安全,這也是考慮到各種氣象條件下的距離。大雨天氣,在500千伏的線路下打金屬骨架的雨傘,手會有點麻酥酥的感覺,這就是感應電了。我沒有試過,但有同事試過。


高空作業

至於雨水為什麼不會導電這個問題,我必須要告訴你,你看到的雨絲,實際上是雨水下落速度太快,在你眼裡留下的殘影。雨實際上是一滴一滴的,它們中間有不小的空氣間隙,所以雨是不導電的。

絕緣子是做了防雨設計的,它的耐壓餘度非常充足,它的盤狀結構大大增加了電弧的爬距。實際上,絕緣子是不怕雨水打溼的,反而雨水能清洗上面導電的灰塵。它最怕的是大霧天氣,被霧氣浸溼的灰塵會造成絕緣擊穿,造成線路跳閘。還有就是雷電會破壞絕緣子的絕緣。

順便說一下,無論電壓等級有多高,它都是工頻(50赫茲)電流,它產生的電磁輻射是對人體無害的。我數十萬幹運行工作的同事已經做了這個人體實驗數十年了。在90年代及以前,邊遠地區變電站的運行人員是住在變電站裡面的,他們的孩子也在變電站里長大(我隔壁的同事就是在變電站里長大的),這些事實已經證明了工頻電磁輻射對人體無害。實際上,你家裡密佈的電線一樣會有工頻電磁輻射,和高壓的電磁輻射並沒有什麼區別。


講科學堂

高壓線離地很高。

每一個電壓等級,對應一個安全距離。比如10kv電線的安全距離是6.5米,大於等於這個距離,是安全的。

雨水不是連續成線的,它是一滴一滴的,所以不會入地短路。我們需要考慮以下幾種情況:

1.放電。

下雨天空氣潮溼,特高壓電線達到了100萬伏,會不會產生短路?這涉及到一個電氣名詞:放電。

所謂放電,就是帶電體電壓相當高,使周圍的空氣電解遊離,空氣導電,發出光暈。比如電焊時產生的電弧。



放電在工程上是做過試驗的,一般來說尖端放電厲害,放電電壓低。如果把電線做的圓潤光滑,可以提高放電電壓,有效避免放電現象。

2.閃洛。

上面說到,電線通過空氣不會放電。那電線總要有支撐,支撐電線的我們叫絕緣子。絕緣子一般是瓷做的,所以也叫做瓷瓶。瓷瓶直接連著電線,瓷瓶會不會對空氣放電?這涉及到另一個電氣名詞:閃洛。

閃洛:高壓線路的絕緣子擊穿周圍空氣或者水的放電現象。

有同學問了,設計時已保證電線之間的空氣不發生擊穿(放電),那還會發生支撐絕緣子之間的空氣擊穿(閃洛)嗎?

答案是,會的。試驗證明閃洛電壓,總是低於放電電壓。也就是說比較容易發生閃洛。尤其是絕緣子汙濁,空氣潮溼時,這時候又有一個電氣名詞:汙閃。



汙閃是在會發生的。所以需要維護人員,定期檢查清理絕緣子。

3.爬電。

解決了電線對空氣的放電,解決了絕緣子對空氣的閃洛,就高枕無憂了嗎?

非也。絕緣子是掛在鐵塔上的,而鐵塔直接連著大地。正常情況下,絕緣子嘛,當然是絕緣的。但是特高壓也不是吃素的,絕緣子表面會有灰塵,下雨時會有水。有水有灰的絕緣子,就不是完全絕緣了。

這時候引出一個電氣名詞:爬電。

高壓電沿著絕緣子表面,往另一端(鐵塔等接地設備)放電。並且留下脈絡痕跡,像蟲子爬行的痕跡。也不知道哪位電氣前輩給取了一個形象的名詞,叫爬電。

把絕緣子做的足夠長,再把絕緣子(瓷瓶)做成一節一節的波紋狀,能延長爬坡距離,下雨天能阻斷水流,電就爬不出來了!



對高壓電來說,爬不通不代表不爬,還有更復雜的情況,這就需要看專業書了。


草墨之家

為什麼下雨天戶外的高壓電線的電不會通過雨水入地短路?

答;主要是因為串聯在高壓電線上的絕緣子起了關健性的作用。

這些絕緣子不但要絕緣耐受工頻電壓(每片晴天要耐受70kv的工頻50HZ,下雨受溼耐受40KV)。絕緣子不僅需要絕緣這個參數,還必須具有最小機械破壞負(KN),簡單來說就是把杆距(或塔距)之間的高壓電線牢牢的掛在上面,而不掉下來。不同型號的絕緣子,它的拉力是不一樣的。

例如FC70/127,它每片必須有70KN,FC100必須在100kN,FC160/155必須在160kN。下面有一個表格來說明各型號的絕緣子的各種技術參數。


目前我國的電壓等級主要是10千伏(1萬伏)、35千伏、110千伏、220千伏、330千伏、500千伏、1000千伏。

對於不同電壓等級的高壓輸送電路,電力工程的設計師們均安國標GB來施工。為了對線路的技術安全,均採用多個絕緣子串聯運行,這是充分考慮了極端惡劣天氣,不至於使高壓電線的電流,由於導線對地的絕緣不好,而對地放電或短路。下面是一個35KV終端杆高壓引下線。


從圖中可以清楚看到A、B、C三相高壓電線每個固定的線都是由5片絕緣子串聯而固定。B點的高壓假如要流向A點,其中要過5道絕緣子的關口,串聯電阻阻值等於它們5個絕緣子之和。電流完全不可能從B點流向A點→對地形成短路。 從下面的10kV的絕緣子的結構圖來仔細看一看。



平時下雨風力有大有小,雨水不可能垂直往下,為了保證高壓10KV不因絕緣問題,對地放電,它上面有扇型大雨傘,且內面是凹進去的,這樣雨水不可輕易舉淋進凹2傘,而凹2扇與凹3進一步縮小扇型面積和弧弦角度,這樣風吹雨打時,絕緣子內面還處於乾燥或比較乾燥狀態,高壓電線的電流很難與絕緣子配合,而對地放電或短路。

知足常樂2018.4.26於上海。


知足常樂98954541

下雨天戶外的高壓電線的電今不會通過雨水入地短路?回答問題之前先看看有哪些可能漏電入地的途徑?又是採取什麼措施的?

第一,電線與鐵塔之間可能漏電。用望遠鏡觀察或請教電工,就會發現電線與鐵塔吊之間有陶瓷做成的絕緣子,它的外型決定了雨天時他的表面浸水面是不連續的,保證絕緣不漏電。

第二,暴雨時雨線可能漏電。其實無論雨多大,除非暴布,電線到電面的雨線是不連續的(視覺錯覺連續),所以不會有電經雨水短路。

第三,高壓電電壓高,電線附近有強電場,可能電離空氣短路。由於電線架得高,超過安全高度,該電場強度不足以在電線與地之間形成連續的電弧,所以不會短路。如果高壓線正下方有高樹,縮短了電線與地的絕緣矩離,可能會通過電離放電而漏電。對人有危險。

第四,濃霧天和下雨天的道理一樣。空氣溼度大,會產生電孤放電,但不會短路。

最後說一下,純淨水純淨水純淨水是電的不良導體。但由於空氣中的塵埃丶二氧化硫等氣體溶入雨水中,雨水是導電的。不純的水都導電,其導電性能視雜質而定。


新百公司

從理論分析高壓線,特高壓線下雨天對地是有漏電現象的。為什麼呢?正常高壓線特高壓線的安全距離都在3~8m左右,代表著高壓電在空氣中有擊穿放電的現象。特別是大雨天空氣溼度和雨點不斷的與地面接觸,雨點中有大有小還有細小的,溼度等因素都會給高壓特高壓電對大地漏電。電壓、電流是條件因素決定的,施工中每個輸電塔都有單獨接地裝置及雷電、漏電安全等。我曾經小時候見過,那是我不懂得只看見大人春天為了抗旱打井用Φ70的鐵管打井。那時農村人不懂電,鐵管7~8m長。在高壓線下挖個坑放入水用鐵管人偽上下用力打,結果鐵管打入底往外取管時鋼管的距離與高壓線就產生了對地短路連人一塊往上吸待人管離地的同時火光四濺一陣翁翁聲響跌落下來,當時不知啥原因人沒傷著。現在分析可能火光四濺的同時空氣短路變為開路,人離地沒有很大電流就避免電傷人的事故。這個事說明一個問題空氣溼度特高壓電高壓電容易擊穿空氣而漏電。


白雲藍天19661128

很少有人回答到點上。這是因為高壓線和鐵塔之間有絕緣子。絕緣子一般戶外用陶瓷的,每片絕緣子耐受電壓是一定的,輸送多少電壓等級的用多少片絕緣子。另外再考慮汙穢等級,下雨下雪融雪等安全餘量,多加多少片絕緣子。絕緣子表面是憎水基水成珠狀不連續,就保證了下雨時也不會接地。另外絕緣子不怕下雨,怕汙穢,易閃絡,因此有條件的地方定期會用純淨水沖洗絕緣子,注意還是帶電作業喲。


姜欣濤

國家有關標準規定,1000V以上的電路為高壓電路。

一般35KV以下的高壓線路,可以有2種敷設形式: 高壓電纜和架空線路。高壓電纜在本題不作討論。超過35KV的高壓線路基本上均採用架空線路敷設。

根據電壓等級不同,設計不同的杆塔高度,間距,保證足夠的對地安全距離。杆塔通過絕緣子與電線連接,不同電壓等級,絕緣子的形式與數量不同,以保證足夠的絕緣電阻和爬電距離。

運行中的高壓線路,會存在2種對地電流(洩漏電流):

1. 高壓線路與大地的平行關係,形成一個電容效應洩漏電流;

2. 絕緣子不是完全絕緣的,存在一定的絕緣阻值。這就會產生絕緣子洩漏電流。

以上2種洩漏電流通過設計優化,可以控制在很小範圍,一般為毫安級,不會影響正常使用。

下雨天對高壓線路洩漏電流的影響也分為2部分:

1. 空氣變潮溼,等於改變了電容介質的參數,使電容量加大,所以電容洩漏電流也會變大一點。嚴重時,可在陰雨天氣看到高壓電線的電暈存在。為防止電暈,高壓線路會設計為分裂導線。

2. 雨水會淋溼絕緣子表面,減小絕緣電阻,使絕緣子洩漏電流增大。絕緣子一般以陶瓷材料製作,表面光滑,不會積水,所以不會大幅降低絕緣電阻。但是,當絕緣子表面受微生物汙染時,容易積水。這時會看到絕緣子發生閃爍現象,嚴重時會發生擊穿,引起短路。


張賢輝東莞

高壓磁瓶或複合絕緣子都有多級雨裙,由於雨裙內凹構造,不管雨下多大都不會將內凹部分淋溼!再說高壓線路在霧天對空氣也是有放電現像的,由於導線距離足夠遠,這些帶電霧氣在空中相遇而被綜合了,過程會有放電聲,對地面距離太遠了而無法放電!大家可以在保證安全的情況下做個實驗,將二根鋼鋸條一根接零一根接相線平行放入絕緣的水盆中,通電後用試電筆測試,相線至零線區域無電,而相線另一側會有電,但隨距離逐漸無電了!如果只放一根火線到盆中,整盆水都有電,距離足夠遠了才會無電了!


平淡人生13595478

水的電阻率是每毫米80千歐。10KV高壓線距地面最少8米。35KV110.330還要多。750KV距地面55米。即使雨水形成水流,由於電阻很高,所以不會對地面放電!雨特別大的時候,同杆架設的三相導線之間也因為水的電阻率大也不會對地短路。


張瑞197620723

一般下雨,雨水間是不相連的,水滴狀分散,水的導電性阻值大,電子特性走阻值小路徑導通,下雨天在高壓線下行走動,是有電荷的會把你得頭髮豎立起來的,感覺到有電荷存在,但是消耗電流十分微小,不會對人體產生危險。鐵塔上絕緣子就像一個帶邊小帽子,阻擋了雨水連續性,對鐵塔無法放電接地。

架空野外電力線鐵塔都在40米之25米高,下雨天高壓線底下電磁場幅射非常大,會感覺到頭疼,頭暈,身體不適現像,長時間對人體有危害。

高壓線電壓有多高,抬頭看一看它的絕緣子就知道,絕緣子每片大約10kV,電壓越高絕緣子越多。

在高壓配電室工作,一般採取一定屏蔽防護,有一定的安全距離,人體有絕緣鞋,絕緣手套,防護裝備,非工作人員是嚴禁進入的。

電看不見,摸不著,無色無味,只有導體中電子電流不停流動,給大家帶來光明,帶來美麗的色彩。


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