电线杆变少了,电线去哪儿了

2020-10-12 14:38杨金龙
科学大众(中学) 2020年4期
关键词:电缆沟电力电缆电缆

杨金龙

“太阳当空照,花儿对我笑,小鸟说早早早,你为什么背着小书包……”同学们,你们还记得这首童谣吗?在我们听过的很多故事里,总是有着一幅画面:小鸟儿站在电线杆上,目送着我们上学和放学。可是随着现代城市发展,电力越来越发达,电线杆却变得越来越少。电线杆变少了,那些电线去哪儿了呢?

电的由来和输送

提到电,大家都不陌生,它被广泛地应用在动力、照明、冶金、化学、纺织、通信、广播等各个领域,是科学技术发展、国民经济飞跃的主要动力。在数十万年前,火的使用使人类有了极大的进步,最终将人与动物区分开;而在当今,电对人类的意义丝毫不亚于火,电的使用极大地节省了人类的体力劳动和脑力劳动,使人类的力量长上了翅膀,使人类的信息触角不断延伸。

手指一动,打开开关,家里立马灯火通明。这看似不过一瞬间,其实电经历了长途跋涉。电力是如何走到各个家庭的,这还要从输电开始说起。各个发电站的电压大小不同,是不足以满足远距离输电要求的,因此需要根据不同输电线路的要求,将发电端的电由变电站将电压升高到相应的高压。高压电压为10kV至1000kV不等,这比我们家用电器电压220V高出几百倍,这么高的电压足以让空气也导电,所以小伙伴们最好不要到高压线下玩耍,以防触电。

除此之外,电的配送也大有学问。由于用户的需求多种多样,除了普通家庭外,还有工厂、商场、企业等,不同的需求所需要的电压也不一样。例如,普通家庭需要220V电压,而工厂一般需要380V电压。配电箱接收到变电站的高压电之后,按照不同的需求将高压电转化为低压电,分别接入居民区、工业区,最终为我们所用。

像人类血管一样的电缆

同学们是不是感觉电传输很复杂、很费时?那是你小看它喽!电的传输速度是光速,每秒可绕地球7.5圈。弹指一挥间,叮!电已到你家。当然所有的这些都离不开电的传输通道——电线。

电线电缆就像人体的血管和神经遍布人体一样,广泛应用于国民经济的各个部门,为产业、国防建设和重大建设工程等提供重要配套,被喻为国民经济的“血管”与“神经”,是现代经济和社会运转的基础保障。正是由于电网对国家发展的重要性,所以架在空中的电网往往是现代战争中首选的攻击目标。同时由于密密麻麻的架空电网影响市容市貌、带来电磁辐射以及导致意外触电事故发生,所以工程技术人员想方设法改变传统的电力输送方式。

电线电缆的基本结构是由線芯导体、绝缘层和保护层三部分组成。线芯导体是电力电缆的导电部分,用来输送电能,是电力电缆的主要部分。绝缘层将线芯导体与大地以及不同相的线芯导体间彼此隔离,保证电能输送,是电力电缆结构中不可缺少的组成部分。保护层保护电缆绝缘不受外界环境的影响和防止机械损伤、动物撕咬等。于是,在城市日益发展,需要技术更新的时代,对于电缆这样一个重要的载体,人们也在思考如何将其隐藏得更好,使用得更加安全,所以后来人们改变了电力的传输方式,使架空电网转入了地下工作,这样既安全又有保障。

电缆隐藏在哪里

那电缆现在隐藏在哪里?又是如何敷设的?其实电缆的敷设方式通常有以下四种:

直埋敷设

简单地说,就是在需要铺设电力电缆的地方,把土挖开后在沟底铺一层黄沙,再将电缆放进去,为方便以后开挖维修,需要在电缆上方埋上一层细沙后盖上事先做好的水泥板,再用土埋起来。为了方便寻找线路以及防止人为误挖,操作工人需要在埋设沿线竖立电缆位置的标志牌。

直埋敷设是一种应用比较广泛的敷设方式,因为这种敷设方式的操作比较简单,对工程技术的要求相对较低,所以能够节省一大笔费用。由于电缆线路设置得比较简单,所以一旦发生电缆故障,查找和排除的范围较小,有利于快速找到故障所在。另一方面,电缆与土壤的紧密接合,使电缆的散热条件更好,这样能轻松地把电缆传输电能过程中所产生的热量给转移走。

但是,电缆直埋敷设也是有缺点的。首先要将电缆埋在地下,会占用大量的地下空间,为了防止电缆被腐蚀,不能让含有酸性或碱性的液体流经电缆附近的土壤;其次,与城市建设工作的配合度低。一般埋入的电缆根数比较少,通常不多于8根。而目前许多城市不断扩大建设规模,以致原来未在道路范围内的直埋电缆,在城市建设中时常因机械施工被损坏,致使供电中断甚至造成人身伤亡等事故。为了城市供电可靠性及安全需要,所以在城区,一般是不采用直埋方式敷设高压电力电缆的。

排管敷设

随着城市的发展,电缆线路日益密集,直埋电缆敷设方式逐渐被排管敷设方式取代。排管敷设就是预先在需要铺设电缆的沿线埋入一排排比电缆粗一些的管道,让电缆从管道中穿走的敷设方式。简单地说就是在地面以下预留一些小通道让电缆自由穿走通过的铺设方式。

这种敷设方式的主要优点是:当电缆上方有较重的车辆通过时,由于排管的保护作用,排管内的电缆是丝毫不会受到影响的。即使排管沿线的路面由于长期碾压而致使地面下沉,对排管内的电缆影响也是比较小的,这主要是排管在被掩埋之前一般先用混凝土将其包封形成一个整体的功劳。同时按照规划电缆根数,通常要另外多敷设一定数量的空管,确保更换或者增加电缆时有新的容身之处。不足之处是敷设电缆数较少,通常8~12根电缆,且不用于高压电缆的敷设。

电缆沟敷设

这是目前新兴城市或旧城改造常用的一种敷设方式,敷设的电缆数量较大,并且不需要开挖就可以随时增加、减少电缆的条数,非常方便。这种方式说白了就是把地下排管用一条空间更大、外壁更牢固的管道代替,把所要铺设的电缆分层安放在沟壁上。

和前两种敷设方式相比,电缆沟敷设的空间比较大,方便工作人员、施工机器的进入、通过和敷设,也有利于开展检查、维护电缆工作。而且,电缆沟的后期维修工作相对简单,维修所需要的费用也比较低。另外由于电缆沟空间大,可以把不同电压(高压和低压)的电缆布设在不同的层架上。当然,电缆沟敷设这种方式也有明显的不足,就是需要一次性投入大量资金。

隧道敷设

有时电缆的敷设需要穿越河流、高山等,而且电缆数量密集,所以隧道敷设就应运而生了。尤其在有些地方,地下管线特别集中,为电力布局带来巨大困难,这就需要建设地下大通道,巨大的空间可以满足各种级别的线缆需求。这种敷设方式地下空间更大,施工人员和机器出入更方便,也有利于平时的检修和维护工作,同时对外力破坏的抵抗能力也特别强。同学们可以把这种敷设方式理解为超大的电缆沟敷设方式。

但是,隧道敷设的缺点也十分明显。首先,这种敷设方式需要投入大量的资金,占用大面积的土地;其次,隧道敷设所需要的时间比较长,需要先进的科学技术去支撑。

随着人类科技的进步,电缆的铺设方式也在不断更新,有了越来越优化的方案,给我们的城市也提供了更加具有动力的能源。相信在不久的将来,电力的传输方式还会继续发生翻天覆地的变化。

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