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世界上最能承受最大负载的电线是什么样的? 第1页

  

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[1]能承受最大负载的电线。这样的传统上的电线,比如电力线:输电线路一般都采用架空裸导线,每相一根,220kV及以上线路由于输送容量大,同时为了减少电晕损失和电晕干扰而采用相分裂导线,即每相采用两根及以上的导线。

采用分裂导线能输送较大的电能,而且电能损耗少,有较好的防振性能。导线在运行中经常受各种自然条件的考验,必须具有导电性能好、机械强度高、质量轻、价格低、耐腐蚀性强等特性。由于我国铝的资源比铜丰富,加之铝和铜的价格差别较大,故几乎都采用钢芯铝线。

按照电学基础理论中的趋肤效应:“电流通过导体时,由于感应作用引起导体截面上电流分布不均勻,愈接近导体表面电流密度愈大。简单地说就是电荷沿着导体表面传输。”而传统电线传输电流小的局限性在于导体横截面得周长受限故而传输的电流有限。

为了解决这一问题,有一种新的技术:是将电线的导体冲压成薄片,这样薄片上下两个表面都可以传输电荷。然后将薄片其中一面附着绝缘材料层,再将附着绝缘材料层的导体薄片按照一定的方式卷成螺旋圆柱或方柱或者其他形状的柱状体,最后在此导线外边包覆内部绝缘层、屏蔽防护层和外层护套,从而制成超大电流架空导线和超大电流电缆。

再举一个例子:纯铝生产企业,电解铝生产中对电能的消耗是十分巨大的。铝电解槽的母线,槽电压大约四伏,电流可以达到500KA ,这属于直流电。下图所示,图中最前面的六根弯曲的柱子就是阳极立柱母线,也是铝制材料,比人的腰还要粗,而且一根完全不够,需要多根进行分流。因为通过这些母线的电流非常非常大,造成母线附近的电磁场非常强。进入其附近的金属物体,会很快被磁化。在周围走动的时候会发生一些很奇怪的现象,比如钥匙串上的钥匙会因为短时间被磁化而散开,移动的金属棒会被吸附到母线上面等等。

未来比较理想的能承受超大负载的电线应该是高温超导电缆。高温超导电缆是采用无阻的、能传输高电流密度的超导材料作为导电体并能传输大电流,电缆由电缆芯、低温容器、终端和冷却系统四个部分组成的电缆,其中电缆芯是高温超导电缆的核心部分,包括骨架层、导体层、绝缘层和屏蔽层等主要部件。在重量、尺寸相同的情况下,与常规电力电缆相比,高温超导电缆的容量可提高3-5倍、损耗下降60%。这种电缆还处于试验阶段,将首先应用于短距离传输电力的场合,比如2019年2月21日,我国首条公里级高温超导电缆示范工程已经在上海宝山城市工业园区正式启动。

参考

  1. ^ 文中部分内容或素材来自网上,侵删



  

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