Bạn thấy chúng ở khắp mọi nơi: những tòa tháp thép khổng lồ mang theo các bó dây dày với hàng trăm ngàn volt.Và dù sao thì "thức kỳ diệu" nó cũng không làm bất cứ ai bị điện giật.
Tại sao tháp không mang theo điện áp chết người như đường dây?
Câu trả lời nằm trong một hệ thống sắp xếp đẹpcách nhiệt, lỗ hổng không khí, và đất.Hãy phá vỡ kỹ thuật giữ cho những gã khổng lồ thép này an toàn.
1Sự ngắt kết nối quan trọng:
Quy tắc đầu tiên và quan trọng nhất của thiết kế tháp truyền tải:Sợi dây không bao giờ chạm vào tháp.
Nếu bạn nhìn kỹ hơn, bạn sẽ thấy dây không được bóp trực tiếp vào thép.Máy cách nhiệt(những "sợi sứ" hoặc đĩa thủy tinh).
- Chức năng:Các chất cách điện là "sự ngắt điện". Chúng có sức đề kháng cực cao, ngăn chặn dòng chảy từ tháp xuống đất.
- Thiết kế:Khi điện áp tăng, số lượng đĩa cách điện cũng tăng. Một đường dây 500kV có thể có 20+ đĩa trong một dây, trong khi một đường dây 110kV chỉ có thể có 7.
Vì khoảng trống này, dòng điện ở lại trong dây và bỏ qua tháp.
2Tại sao tòa tháp được đặt đất (cáp an toàn)
Nếu tháp được cách ly khỏi dây thừng, tại sao nó được kết nối với mặt đất?
Trên thực tế, việc đặt trái đất là thứ giữ nó an toàn.Chuồng FaradayNó được thiết kế để ởKhả năng đất (0V)trong khi hoạt động bình thường.
- Con đường chớp:Khi sét đâm vào tháp (hoặc dây chắn trên đỉnh), sóng lớn cần một nơi để đi.bảo vệ các chất cô lập khỏi bị phá hủy bởi một "back-flashover". "
- Bảo vệ lỗi:Nếu một sợi dây rơi vào tháp, hệ thống nối đất đảm bảo dòng điện lớn. Điều này kích hoạt các bộ ngắt mạch để kích hoạt và tắt điện ngay lập tức.
3Bí ẩn của sợi "khỏa thân": Tại sao không có lớp phủ nhựa?
Nếu điện áp quá cao, tại sao các dây không được bao phủ bằng cao su dày như dây cáp gia đình?
Bởi vì không khí là chất cách nhiệt tốt nhất.
Ở điện áp cao, lượng nhựa cần thiết để cách nhiệt một đường dây 500kV sẽ dày vài mét không thể treo trên một tháp.Bảo vệ không khí:
- Khu vực miễn trừ:Các dây được đặt đủ cao và đủ xa nhau để khoảng trống không khí có thể chịu được điện áp.
- "Hiss":Đã bao giờ nghe thấy tiếng rít yếu ớt gần dây điện cao áp chưa?Báo cáo về CoronaCác kỹ sư sử dụng "những dây dẫn liên kết" (nhiều dây trên mỗi pha) để lan rộng trường và giảm hiệu ứng này.
4Bí ẩn về chim: Tại sao chúng không nướng?
Tất cả chúng ta đều đã thấy bức ảnh: một con chim ngồi hạnh phúc trên một dây điện 500.000 volt.
Vật lý:Điện đập đòi hỏi mộtSự khác biệt tiềm năng(điện áp) trên khắp cơ thể.
- An toàn:Cả hai chân chim đều nằm trên cùng một dây. Sự khác biệt điện áp giữa chúng rất nhỏ (millivolts). Không có dòng chảy nào qua con chim.
- Tử vong:Nếu con chim chạm vào một dây thứ hai hoặc tháp cùng một lúc, nó sẽ thu hẹp khoảng cách giữa hai tiềm năng khác nhau.quacon chim, và nó sẽ bị giết ngay lập tức.
5Mối nguy hiểm vô hình: Tại sao bạn vẫn không thể đến gần
Chỉ vì tháp an toàn không có nghĩa làdiện tíchlà an toàn. đường dây điện áp cao tạo ra mạnh mẽCác trường điện.
- Vòng cung:Nếu bạn đến quá gần (ví dụ, bay diều hoặc vận hành cần cẩu), điện có thể nhảy qua không khí (vòng cung) để đến được bạn.Flashover.
- Khả năng bước:Nếu một sợi dây điện rơi xuống mặt đất, chính trái đất sẽ có năng lượng. Nếu bạn bước đi, có thể tạo ra sự khác biệt điện áp giữa hai chân, khiến dòng điện chảy lên một chân và xuống chân kia.
Tóm lại: Một bản nhạc về sự an toàn
Một tháp truyền tải không chỉ "giữ" dây; nó là một dụng cụ chính xác:
- Máy cách nhiệttách dây từ tháp.
- Vùng không khícung cấp cách điện chính.
- Đặt đấtbảo vệ chống sét và lỗi.
- Thiết kếđảm bảo rằng trong điều kiện bình thường, tháp vẫn ở mức an toàn, gần bằng không.
"Năng lượng điện là một đầy tớ mạnh mẽ, nhưng một chủ đòi hỏi. Sự an toàn của lưới điện của chúng ta không phụ thuộc vào một vật liệu kỳ diệu, nhưng trên sự phối hợp hoàn hảo của vật lý và kỹ thuật".
Cuộc thảo luận:Bạn đã bao giờ nghe thấy âm thanh "gào tháo" của sự thải corona gần đường điện cao áp? hoặc nhìn thấy chiều dài ấn tượng của một sợi dây cách nhiệt từ gần? Chia sẻ kinh nghiệm của bạn dưới đây!
