電線杆變少了那電線去哪兒了?原來它們默默穿上了高檔“秋褲”

電線杆變少了那電線去哪兒了?原來它們默默穿上了高檔“秋褲”

地面上的高壓輸電線我們都見過,一些城市裡也有電線杆。但是現在在許多地方,出於美學、安全和穩定的考慮,輸電線往往走地下通道,地面上看不見。比如在德國,73%以上的中低壓電纜是地下電纜。

我國最早(1882年)用上電線杆的城市——上海也在2018年開始了架空線入地和合杆整治,把電纜埋入地下,或者進行美化。

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附近架空線入地後的上海“顏王”武康大樓

@wikipedia

可是,你見過地下電纜嗎?你知道地面施工的時候,工人們是怎麼把它們連起來的嗎?

實際上,這個過程堪比外科手術,而且看完讓人渾身舒適。想到自家的電力就被現代科技這樣保護著,有莫名的安全感呢!

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鋪設地下電纜時用到的電纜盤

地面上的高壓電線主要是靠空氣絕緣的(點我查看詳細)。而且高高在上的高壓輸電線反而不需要沉重的多層保護,不然會增加電網鋪設成本。

但在地下鋪設電纜,卻需要考慮很多問題,比如如何防水和氣腐蝕啊,防止齧齒動物來咬啊,防止地面的信號干擾啊。所以,地下電纜往往需要穿好幾層秋褲厚厚的衣服,它的製造和鋪設成本也比電線杆這類的架空線路要高。

我們來把地下電纜的貴重衣服一層層剝開來,看看它到底長什麼樣吧!

地下電纜一般分成這幾層。

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線芯(導體)

裸體的電纜,就是線芯了。線芯是電纜的核心,是導電、輸送電能的部分。線芯一般是用鍍錫銅或者鋁做的。至於為什麼金屬要被扭成一股一股的,這是因為這樣纜線可以變得更為靈活,不容易被拗壞。

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絕緣層

線芯外面包著一層絕緣層,絕緣層是隔絕線芯和大地的部分。絕緣層的厚度取決於電壓等級。常用的絕緣材料有浸油絕緣紙等。

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隔離層

在絕緣層外面,還有一層隔離層。隔離層的主要功能是防水和防止氣體,以及其他汙染物滲入。隔離層材料有聚乙烯的,也有鋁或鉛的。

在隔離層外面,是一層墊層。它是用來保護隔離層的,防止它被腐蝕或者受到機械傷害。墊層一般是用黃麻或粗麻布膠帶做的。

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銅編織套筒

墊層往外,是一層銅編織套筒,它相當於一個法拉第籠,可以有效屏蔽外部的電磁干擾。

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金屬鎧裝和墊層(白色)

在銅編織套筒外面,是一層墊層和金屬鎧裝層。金屬鎧裝一般是電鍍鋼絲或鋼條做的,它的主要功能是防止鋪設纜線時的物理損傷。

最外面一層叫做保護層,它的功能大家懂的,是用來保護金屬鎧裝層不受環境腐蝕的。

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保護層(黑色)

電纜的構造很複雜嗎?

想想看,為了保護食物不沾地,我們發明了桌子;為了保護食物不碰桌子,我們又發明了盤子。為了保護食物不碰人手,我們還發明瞭餐具。人類就是這樣深思熟慮的動物嘛。

當然,根據電纜荷載和使用場景的不同,裡面還有各種額外的七七八八的衣服。

瞭解了電纜的構造,是時候看一看,兩條電纜是怎麼被扒拉掉秋褲連起來的了。

連接電纜(電纜中間接頭)有很多方法,有時電纜是用熱收縮套管和接頭連接的,但是今天我們來介紹用樹脂和接頭連接高壓電纜的方法。

首先有技巧地撕開第一層外衣,也就是紅色的保護層。

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露出了裡面的銀色的金屬鎧裝層。扒拉掉金屬鎧裝層後,露出了黑色的內護套。

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像剖魚一樣切開內護套。

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挖掉內護套下面白色的電纜填料,露出銅帶屏蔽。銅帶屏蔽是防止電纜電磁場洩漏的保護層,高壓地下電纜一般需要這樣的屏蔽。

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按規格量好,然後去掉一段銅帶屏蔽。

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銅帶屏蔽下面是黑色的半導體層(防止局部放電——電暈放電的保護層)。去掉一段半導體層。

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這層灰色的物質是交聯聚乙烯絕緣層。用特殊的工具去掉一段交聯聚乙烯絕緣層。

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其實,連接電纜可能是比開挖掘機還講究細緻的技術活。要知道,為了分散電應力,防止擊穿,電纜的削頭是不能削成馬蹄形的,要削成“鉛筆頭”的形狀才行,而且誤差不能超過2毫米,所以這個師傅的手藝是相當精緻了。

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現在,銅導線,以及電纜內部的一層層的“組織”也都層次分明地露出來了。

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套上待會兒要用的銅編織套筒。用同樣的步驟處理另一個電纜。

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現在,用長得像章魚腳的電纜接頭連接兩個線芯。

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現在,用一層半導電膠帶纏繞在電纜接頭和半導體層上。

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繼續用絕緣膠帶和防水膠帶捆綁。

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接著,把法拉第籠——銅編織套筒拉在每個線芯上面。

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然後用恆壓彈簧,就是這種銀色的金屬環固定好。然後再用防水膠帶套幾圈。

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用密封、減震的泡棉膠帶包裹纜線。

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在中央的位置放上一個注射閥。

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在末端開一個小口,用處待會兒你就知道了。

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然後就要注入絕緣和保護的樹脂了。像擠牙膏一樣,把液體注入電纜接線頭裡面。

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樹脂從剛剛的小切口裡流出來了,說明每一處都已經被浸潤封閉了。把切口封住,等著樹脂變硬就好啦。

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噹噹,電纜木乃伊大功告成!還有個可愛的肚臍呢。

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地下電纜的複雜保護操作令人陷入了沉思...

電纜是把電從一個地方運到另一個地方的管道,人是把有機物從口腔運到꧁꧂的管道。為了保護重要的管道,電纜長出了一層層功能複雜的保護套,而人長出了肌肉、骨骼、內臟、皮膚和腦子。但腦子卻說它最重要?


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