下表是电压等级与对应的绝缘子片数,如果高海拔、污秽重的地区或者重要的塔,片数还要增加几片。基本可以看出1片绝缘子可以承受1-1.5万伏特的电压,但随着电压等级的升高,承压的非线性越强。实际上,绝缘子片数选择是个工程问题而不是科学问题,因为空气的击穿实在太复杂了,算是算不出来,只能做试验试出来,不同地区不同环境,绝缘子片数可能差别很大,下表只算个参考。
当然不同类型的绝缘子,要求的片数也不同,下图那张1000kV特高压的图,小编用肉眼数了下,大概接近60片了,真是好长。。。
除了数分裂数和绝缘子片数,还可以看看杆塔的高度,虽然设计规程上没有规定杆塔要多高,但非常详细地规定了输电导线距离其他物体的最小距离。输电线路一档大约500米,导线是要下垂的,尤其是天气热和用电负荷大的时候,导线热胀冷缩,会下垂的更厉害。所以规定中明确写了各电压等级的输电线路的导线对各种物体的最小距离。例如在居民区导线对地面最小距离分别为35~110kV是7米,220kV是7.5米,330kV是8.5米,500kV是14米,750kV为19.5米。如果考虑导线弧垂和绝缘子长度,则110kV大概离地面十几米,220kV和330kV是二十几米,500kV是三四十米,750kV是五十几米,1000kV是七八十米,换算成楼房高度,那分别是5层楼、8层楼、12层楼、18层楼和25层楼,有点具象了吧。不过这都很粗略,根据气候和地形不同,高度是要调整很大的。总体来说,区分电压等级最容易看的是导线分裂数,最准确能判断的是绝缘子片数,最有震撼力的是杆塔的高度。不过说实话,送电线路是门很大的实验科学,大多数公式都是大量工程经验的总结,没有什么完美的理论,各种地形地貌各种气候条件,都要从实践中得真知。因而我们应该敬重总变电工人以及科研工作者们,是他们大量的辛勤劳动,才让电从远方送到我们的城市。我们能看到的输电线路,都是地形地貌比较好的地区,要知道崇山峻岭中、大川大河上也都有输电线路,尤其是给偏远地区送电,铁塔和电线材料都是人拉肩扛上去的,相当辛苦!可以说连公路都没有的地方,可能会有输电线路,真的要向送变电工作人员们致敬!除了上面的避雷线和下面的输电导线外,有时候还能看到输电导线的下面有一根细线,不过并不常见,一般是在接地条件很不好的山区或者雷击频繁跳闸的地区才有这么一根线。这根线就是耦合地线,利用电磁感应原理,分流一部分雷电流,使得绝缘子串两端的电位差小于击穿电压。最后说说输电杆塔上的小玩意儿。Look!猜猜这个刺儿和橘黄色的小风车是干嘛的?