全国半数高压电都靠一块泥巴?生产技术难,被一个小县城垄断

前言在阅读此文前,诚邀您点击一下“关注”,既方便您进行讨论与分享,又给您带来不一样的参与感,感谢您的支持。

文/静浅说

编辑/静浅说

本文陈述内容皆有可靠信息来源,赘述在文章结尾。

前言

中国某个小县城“卧薪尝胆”,一举打破国外技术垄断,如今社会在高速发展,城市的用电需求也越来越大,更加需要高效、优质的可靠供电方式,而特高压最为合适。

而我国高压电却全靠着一块“泥巴”在支撑,这个“泥巴”指的就是电瓷,是一种很常见,又非常容易被忽视的部件,作为绝缘材料,它的形象被人称为拦河的堤岸,电力传输通过没有了电瓷,就好像是河水没有了堤岸的束缚成了脱了缰的猛兽。

而我国如今半数以上用的电瓷是来自湖南醴陵,这是一个有名的鞭炮之都,没想到这里还有一个容易被忽略的行业,那就是陶瓷,这里烧制瓷器已经有千年的历史了,而发展到电瓷绝缘子,也是建立在对瓷器的熟知上。

它从常规的线路电瓷,再到变电站用电瓷,以及电力领域的珠峰特高压线路,所用的绝缘子都是醴陵造的。

特高压

实际上,我国建设特高压是一种“不得已而为之”,因为如果,我国也有美国、俄罗斯那样的石油天然气资源,或许我们也不必大费周折地研究这么高级的电力技术,更别提我们还是世界第一大工业国,还有很多工厂要养着,这本身就需要还很大的能源。

但是,要想将电力输送到高度发展的地方,比如京津翼三角区,或者江浙沪这样的地区建立发电厂,不仅成本高,选址还非常困难,而且造成的污染也是很严重的。

这个时候,直接设立有发电厂的西部地区向这些地区直接输送电力就成了最好的选择,但这就会有一个弊端,那就是都城泰国漫长,电流在输送过程中损耗很大,为了解决这一难题,我国经过了很多年的苦心钻研,终于研究出了特高压输电技术,极大地提高了输电效率。

其实从低压到高压从技术上来说并不难,但是从超高压提升到特高压就非易事了,这是因为当电压高度到达一定程度后,连空气这样原本不导电的绝缘体都会变成可以通电的导体,致使输电设备损坏。

因此,如何发展特高压输电技术,让内部的变压器做好绝缘,就成了核心技术,而这也是被全世界公认的技术难题,但办法总比困难多,中国的特殊国情决定了我们必须掌握这一先进技术。

我国很多地方的发电方式还是以交流电发电为主,而电力的运输方式则主要是交流电输电和直流电输电两种,直流电会处于相对稳定的状态,基本上不会发生什么变化,但交流电就不一样了,它属于周期性的运动。

目前我国居民生活用电多数还是依靠交流电输电的方式从发电厂输送到城市中,以此来满足人们的生活所需。

最开始的时候,被广泛运用的输电方式是直流式输电,当交流式的输电方式出现后,爱迪生对此还产生了比较抗拒的做法,他甚至不惜通过动物实验的方式,来证明交流式输电方式存在着安全隐患。

但是他力推的直流式输电确实存在着很大的局限性,在当时的技术条件下,直流电最多只能保证发电站周围1公里内的居民用电。

在这种情况下,国家就需要大力地建设发电站才能够满足人们的用电需求,这样一来必定需要很大的投资,造成严重的环境污染,但后来,随着人们用电需求增大和交流电输电技术的改进,交流电开始逐渐地取代了直流电。

但随着输电的距离延长,基本都是在600公里开外,特高压输电技术运输电力的成本将会比普通输电方式成本降低接近50%,结合我国国情,北方资源较为丰富,地域辽阔,适合用来发电,而南方人口密集,用电缺口较大,在这样的情况下,特高压输电就成了最好的选择。

我国为什么要坚持发展特高压

在人类没有研究出常温超导体的额情况下,导体的电阻始终是国家电网工程师们的“一生之敌”,因为电阻的存在,电力在传输的过程中,会产生巨大的损耗,电力工业里的损耗就好像是航空飞机的重量一样,都属于哪怕是向前迈进一点点就是值得庆贺的。

就比如江苏的某家电缆公司,把硬铝电缆的导电率从61%提升到了63.5%,虽然看上去只是提升了一点点,并没有什么可值得骄傲的,但放到现实中来看,仅仅光是提升了这么一点,我们每年就可以降低几十亿度的电力损耗。

不过我们就算是造出了领先世界的电力,但在电力系统中,传输损耗还是存在,而我国东部的用电量又大,这就逼得我们必须在电力问题上“伤透脑筋”,想尽一切办法来降低损耗。

陶瓷绝缘子

前面咱们提到了,珠峰特高压线路所用的绝缘子都是醴陵造,而珠峰上的特高压难度系数相比其他的电力技术大的可不是一星半点。

这就好比超音速战斗机和直升机,虽然都属于飞机,但前者执行的是高速飞行的任务,所以它的设计难度要远远高于后者,而特高压的各种装备也是一样的,因为电压的升高,特高压的每个子系统都面临着重新设计一遍的挑战。

其中最显著的一个产品就是输电线路上随处可见的绝缘子,这个所谓的绝缘子就是,我们在电线杆和输电塔上看到的那些陶瓷串串或者玻璃串串。

它们的作用有两个,一个是提供足够的拉力,保证输电线路可以悬在空中,第二个就是提供足够的绝缘保护,让高压线不会通过铁塔接地面。

不过这个世上并没有什么绝对的绝缘体,只要电压足够高,一切的绝缘体都会变成导体,常见的绝缘橡胶只要8KV就能被击穿,公认的绝缘材料陶瓷在50kv情况下也能被击穿成为导体。

而特高压的电压在直流达到了800KV,交流达到了1000kv,对此,我们需要能在如此高的高压下依旧保持绝缘能力的绝缘子,这该怎么办呢?

其实方法很简单,那就是把绝缘体做大,几百伏的线路上用的绝缘子是一些像拳头大小的瓷瓶,随着电压的升高,绝缘子也会随之变大,1000kv的特高压输电线,绝缘子的高度比三层楼还要高达到了10米。

之前长沙竣工的1000KV特高压工程变电站,从变压器到避雷器等部件,所有的绝缘子全部都来自醴陵。从西部的风力发电,到西南大山里的发电站,甚至在南美的输电线路上,都有来自醴陵制造的电瓷产品。

绝缘子虽然是用泥烧制出来的,但因为自身的特殊性,所用材料和制作工艺和传统的制瓷有很大差异,它不怕冷热变化,在使用多年后也不会出现老化,尤其是在特高压线路设备上,适应各种环境的性能更是得优越才行。

1941年,醴陵城里的炉火就在烧制绝缘子了,之后电瓷厂在醴陵当地遍地开花,绝缘子的烧制已经和生活瓷器的烧制一样,逐渐地融入到了人们的生活,一直到现在就连国外很多国家都用的是醴陵产的绝缘子。

如今的成果是技术人员多年来坚持下来的,进过试制、升级和改造,产品不断地蜕变,更重要的是完成了生产线和工序流程的升级,这才打破了国外对我国的多年垄断,随着国内特高压电压等级的不断提升,绝缘子产品的整体性能也随之革新。

参考信息来源

「链接」

13个部门、10大措施,支持先进陶瓷材料产业集群高质量发展——湖南先进陶瓷材料产业“火”更旺

展开阅读全文

页面更新:2024-02-26

标签:醴陵   绝缘体   直流电   绝缘子   交流电   高压电   泥巴   生产技术   电压   电力   方式   我国   全国   技术

1 2 3 4 5

上滑加载更多 ↓
推荐阅读:
友情链接:
更多:

本站资料均由网友自行发布提供,仅用于学习交流。如有版权问题,请与我联系,QQ:4156828  

© CopyRight 2020-2024 All Rights Reserved. Powered By 71396.com 闽ICP备11008920号-4
闽公网安备35020302034903号

Top