上堂課我們說到電線是怎麼跨越山川湖海的。
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抬頭望去，山川間、海面上……那連接在巍巍鐵塔之間的銀色導線，看起來流暢而優美。
但，還是有很多同學問：導線這麼長、這麼笨重，供電員工是怎麼把它架上那高高的鐵塔的呢？
本期，小e就給大家捋一捋導線是用什麼工具和方法架到鐵塔上的，討論這個技術問題之前，我們先聊一聊這塔上的導線。
此導線非彼導線
提到導線，很多同學會忍不住看一眼手邊的花式充電線！
但是我們的大電網的輸電可不是靠它，這種絕緣皮包裹著的脆弱細線註定頂不住戶外風吹日曬的摧殘。輸電線路採用一種更為堅挺的材料來充當我們電網的“大動脈”。
現在鐵塔上最常用的就是鋼芯鋁絞線：它是單層或多層鋁股線絞合在鍍鋅鋼芯線外的加強型導線。中間是鋼線提高電線的堅韌性能，四周纏繞的鋁線主要是傳輸電流。
根據不同的輸電需求，採用導線的直徑也會有所不同。一般情況下，考慮到未來用電負荷的增長，在能保證經濟性的同時，儘可能使用截面積更大的導線，以減少電能損耗。
為什麼要用大直徑的導線呢？
交流電在傳輸過程中會產生電磁場，使電流大部分都在導線表面流動，導體中間幾乎沒有電流，把導體弄成管狀可以節約材料減輕重量，也就是我們所說的“集膚效應”。
上面這一段聽不懂沒關係，但如果高中物理課上你沒睡覺的話，你一定聽老師講過：
導線越粗，導線表面電場強度就越低，電暈就越小。電暈是對電能的損耗，所以我們當然希望把導線弄粗些，降低表面場強及電暈。初中物理老師講過，任何材料都有電阻，而電阻會產生損耗。電阻與導線的截面積成反比，因此理論上我們需要導線儘可能地粗。
(如果已經將中學物理還給老師的同學可以嘗試將一段導線想象成一截自來水管道，通過導線電流自然成了管道中的水流，管道越粗，對於水流的阻礙也就越小，同樣時間內的水流量也就越大)
但是導線並不是越粗越好，越粗也就意味著越重，導線的增重會讓運輸和安裝的困難直線上升。在這種需求下，聰明的電力人想到了用多根導線來等效代替粗導線的方法，分裂導線應運而生。
常見的高壓鐵塔上都採用雙分裂、四分裂、六分裂等形式架設導線，從而減輕每一根導線的重量。
那麼一根導線到底有多重呢？
以一般常見的截面積為240mm²導線為例，1公里的導線重量約為1噸，當架設在冰雪地區時，會採用更粗的鋼芯來提高強度。而應用於特高壓電網的鋼芯鋁絞線，計算重量更是能達到4252.3kg/km，粗細和一名成年男性的手腕相當。
這麼重的導線是怎麼到鐵塔上的？
為了把這麼重的導線架到幾十米高的鐵塔上，電力人想出了個巧妙的方法：
在兩基鐵塔之間拉一根牽引繩，通過牽引繩將電力導線從一基鐵塔帶到另一基鐵塔上。
在上世紀七八十年代，施工機械還不常見，供電員工只能通過人力、騾馬等完成運送牽引繩的任務。
這樣的方法成本較低，但是必須要施工人員徒步穿越，造成封航停運、停電作業等情況發生。而且作業強度大、工作效率低、存在諸多不安全因素。隨著科技的發展，這種方法正在慢慢被取代。
為了更高效便捷地把導線牽引到鐵塔上，電力人大開腦洞。
比如通過一些飛行道具，先帶著牽引繩跨越山海，到達鐵塔上，然後通過牽引繩帶著更粗更結實的牽引繩來到鐵塔上，最後通過這個更結實的牽引繩將電力導線拉到鐵塔上。
那麼，有什麼道具呢？
射箭、小型火箭
這種方式減少了地形的限制，可以在複雜地形作業，有效降低了施工架線對周圍環境的影響。但是其缺陷也很明顯：射程近，不適合大跨距使用。
動力傘
這是一種飛行距離較長，荷載較大的方法。在圖中就可以看出其受地形限制小，可以在複雜地形作業，提高了工作效率。
但是飛翔一直都不是一個簡單的事情，起飛降落需要合適的場地；操作的人員需要較高的專業素養、配套的專業設備、工器具和繩索都是大問題。重中之重，是其施工過程中受風力影響較大。
遙控飛艇
這種方法瞬間高大上起來！飛行距離較長，抗風性好，荷載較大是它的優點。不用說，這個憨憨的大傢伙很穩重，具有垂直升降、空中定點懸停、低空低速等特性，滿足線路施工在特殊條件下的要求。因為是無人飛艇，所以人員傷害事故的問題就被完美解決啦！
但是小夥伴們看圖也知道它成本較高，經濟效益差。體型的龐大導致施工人員在山區、溝壑、林區工作時視線會受到影響，只能分區段進行展放，不能連續施工。
新的問題又出現了，大傢伙的身體安全穩定性保障程度不高，需要專業的維修人員和配套的專業設備。
無人機
這個“小蜜蜂”很好地繼承了前者的優點：能垂直起降，可以自由懸停，牽引導引繩受地形限制小，可以在複雜地形作業，且不載人不會發生人員傷害事故。
纖細的身影可以讓它起飛降落所需要的場地很小，在地質環境惡劣的施工環境中進行作業也完全沒問題。簡單的操作縮短了工作人員的訓練週期，節約了人才培養成本。
但是電池的能量密度小，一直是用電池作為能量來源的無人機無法繞開的問題，小巧的身軀限制了它的載重量，更加大了風力對它的影響。
直升機
讓無人機長大，再在駕駛艙裡塞個駕駛員，變身直升飛機。
直升機繼承了無人機垂直起降，可以自由懸停，牽引導引繩受地形限制小，可以在複雜地形作業的特徵。同時，它的飛行距離更長，抗風性更好，荷載更大，很好地彌補了無人機的短板。
但是，對比“輕便小巧”的無人機，直升機多了個駕駛員，不僅提高了培訓成本，還需要一塊寬闊的升降場地，當然還有維修，保養等成本也比無人機更高。
有了這些“神器”，導線被順利牽引到鐵塔上，供電員工爬到鐵塔上，將導線通過絕緣子和金具固定在鐵塔上。這就是一根導線被架上鐵塔的完整“故事”！
好啦，今天的e堂課就到這裡了，下課~
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| 供稿 |
溫州·文成公司
（劉暢 徐浩傑 莊英澤）
王曉 鄧通
| 校對 |
項丹
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