[科普中國]-分裂導(dǎo)線

分裂導(dǎo)線指超高壓輸電線路為抑制電暈放電和減少線路電抗所采取的一種導(dǎo)線架設(shè)方式。我國從90 年代初開始著手研制，并于1992 年研制成功， 獲得了國家專利， 現(xiàn)已批量生產(chǎn)， 并在部分地區(qū)應(yīng)用。

釋義分裂導(dǎo)線指超高壓輸電線路為抑制電暈放電和減少線路電抗所采取的一種導(dǎo)線架設(shè)方式。即每相導(dǎo)線由幾根直徑較小的分導(dǎo)線組成，各分導(dǎo)線間隔一定距離并按對稱多角形排列，而且布置在正多邊形的頂點(diǎn)上。普通分裂導(dǎo)線的分裂根數(shù)一般不超過4根，超高壓輸電線路的分裂導(dǎo)線數(shù)一般取3～4根。

分裂導(dǎo)線一般是將每相導(dǎo)線用2-4根截面較小的導(dǎo)線組成，分導(dǎo)線間相距0.2-0.5米，可以起到相當(dāng)于增大導(dǎo)線直徑的作用，比總截面相同的大導(dǎo)線，不容易產(chǎn)生電暈，送電能力還高一些。分裂導(dǎo)線主要有應(yīng)用于220千伏及以上電壓的線路上。一般是220kV為2分裂，500kV為4分裂，西北電網(wǎng)750kV為6分裂，1000kV為8分裂。1

發(fā)展歷程我國從90 年代初開始著手研制，并于1992 年研制成功， 獲得了國家專利， 現(xiàn)已批量生產(chǎn)， 并在部分地區(qū)應(yīng)用。

優(yōu)勢分裂導(dǎo)線不同于常規(guī)導(dǎo)線， 它是由三根或四根單芯導(dǎo)線經(jīng)過某種工藝制造在一起的一種可分裂的導(dǎo)線，或者稱導(dǎo)線束， 這種分裂導(dǎo)線不僅僅是形式上與常規(guī)導(dǎo)線不同，由于分裂導(dǎo)線可使導(dǎo)線周圍磁場分布改變，從而等效地增大了導(dǎo)線半徑，減小了導(dǎo)線電抗；同時也改變了導(dǎo)線周圍的電場分布， 使導(dǎo)線的電納也相應(yīng)增大。分裂導(dǎo)線與常規(guī)導(dǎo)線相比有明顯的優(yōu)勢，將分裂導(dǎo)線應(yīng)用于低壓配電網(wǎng)，可以減少電壓降， 有效地提高線路的自然功率因數(shù)， 從而改善中低壓電網(wǎng)的電能質(zhì)量。1

分裂導(dǎo)線的作用一、使用分裂導(dǎo)線可提高線路的輸電能力

因?yàn)榕c單根導(dǎo)線相比，分裂導(dǎo)線能使輸電線的電感減小、電容增大，使其對交流電的波阻抗減小，提高線路的輸電能力．經(jīng)研究表明：當(dāng)每相導(dǎo)線的截面恒定時，從單根導(dǎo)線過渡到分裂導(dǎo)線，線路的輸送能力隨之增加，每相分裂為兩根導(dǎo)線時增加21%，分裂為三根時增加33%。

二、限制電暈的產(chǎn)生及其帶來的相關(guān)危害

由于超高壓輸電線的周圍會產(chǎn)生很強(qiáng)的電場，而架空導(dǎo)線的主要絕緣介質(zhì)是空氣．因此當(dāng)導(dǎo)線表面的電場強(qiáng)度達(dá)到一定數(shù)值時，該處的空氣可能被電離成導(dǎo)體而發(fā)生放電現(xiàn)象．夜間有時可以看到高壓線周圍籠罩著一層綠色的光暈(電暈)，其實(shí)質(zhì)是在高壓線路中的一種尖端放電現(xiàn)象．電暈的出現(xiàn)會消耗電功率和電能，引起電暈損耗。

電暈的產(chǎn)生除了損耗輸電功率外，還會產(chǎn)生電磁輻射，造成對無線電臺、導(dǎo)航設(shè)備及電視的干擾，會顯著地影響電磁環(huán)境的正常狀態(tài)．有時還會產(chǎn)生使人感到煩躁不安的電暈噪聲．此外，電暈還將使導(dǎo)線表面產(chǎn)生電腐蝕，降低輸電線的使用壽命．因此，在設(shè)計和運(yùn)行超高壓輸電線路時，應(yīng)盡量避免電暈的產(chǎn)生． 由于電暈的產(chǎn)生主要取決于導(dǎo)線表面的電場強(qiáng)度的大小，而在相同的工作電壓下，導(dǎo)線表面的電場強(qiáng)度大小與其截面有關(guān)；當(dāng)導(dǎo)線的截面愈大，其表面的場強(qiáng)愈小，反之則愈大．可見增大導(dǎo)線的截面是一種解決思路．但對于超高壓線路來說，單純依靠增大導(dǎo)線截面的辦法來限制電暈的產(chǎn)生是不經(jīng)濟(jì)的，需另辟蹊徑．經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)：若采用分裂導(dǎo)線，可顯著地降低導(dǎo)線表面的場強(qiáng)．在減緩電場強(qiáng)度上，分裂導(dǎo)線可以達(dá)到和分裂導(dǎo)線一樣粗細(xì)的單導(dǎo)線同樣的效果．可見分裂導(dǎo)線相當(dāng)于增大了每相導(dǎo)線的直徑，可限制電暈的產(chǎn)生及帶來的相關(guān)危害。

三、使用分裂導(dǎo)線能提高輸電的經(jīng)濟(jì)效益

采用分裂導(dǎo)線技術(shù)不僅能有效地減小電暈損耗，而且在電暈條件相同的電場強(qiáng)度下，分裂導(dǎo)線可允許在超高壓輸電線上采用更小截面的導(dǎo)線，所以采用分裂導(dǎo)線會降低輸電成本．在許多國家進(jìn)行的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)比較的結(jié)論中，都做出了關(guān)于超高壓遠(yuǎn)距離輸電線路采用分裂導(dǎo)線更經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)論．如在瑞典，把導(dǎo)線分裂成兩根的輸電成本要比不分裂的低2%～14%。

四、提高超高壓輸電線路的可靠性

超高壓輸電線路的穩(wěn)定性要求很高，而它所經(jīng)過地區(qū)的地表條件和氣候往往很復(fù)雜．如果采用單根導(dǎo)線，若它某處存在缺陷，引起問題的幾率較大．相反，多根導(dǎo)線在同一位置都出現(xiàn)缺陷的可能性很小，所以應(yīng)用分裂導(dǎo)線可以提高線路的穩(wěn)定性。2

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

胡啟洲 - 副教授 - 南京理工大學(xué)