高压线为什么有声音

  下雨天,高压线为啥会嗞嗞响?,下面一起来看看本站小编zjx987654给大家精心整理的答案,希望对您有帮助

  不是只有下雨天才有声音

  放电?我会不会有危险?

  在高压线下接电话,会有危险吗?

  我们表示:这样的担心完全是多余的!

  一、你知道什么是高压线吗?

  >>>高压线

  电和我们的日常生活密不可分,小到手机充电器,大到城市建设,都离不开电。电是通过电厂、高压线路、变电站再由低压线路组成的“电网”来输送的。而“电网”中最常见的就是高压线路,也就是那些“铁塔”上面的电线。

  根据GB/T 2900.50-2008,定义2.1中规定,高压通常不含1000V。高压线通常指输送10KV(含10KV)以上电压的输电线路。

  >>>有时在高压输电铁塔下听见的“嗞嗞”声是怎么回事?

  在高压线输电时,导线周围会形成较强的电场,使空气发生电离而形成电晕放电。这种放电是可以听到和看到的。电压等级越高,导线的电晕就越强,噪声也就越大。

  城区里的10千伏、35千伏的配电线路不容易观察到电晕放电,因为配电线路大多采用绝缘导线,不会产生空气电离,而且电压等级较低,电晕强度较弱,容易被环境的背景亮度、噪声遮盖。在夜间或雨雾天气下,220千伏、500千伏的高压输电线路附近有时能观察到淡淡的蓝紫色光晕。

  二、与高压线保持多大距离才安全?

  >>>人与高压线保持多大距离才安全?

  一般情况下,人体安全电压为36伏,超过这个电压等级都有可能电死人。何况是110kV高压线!就拿钓鱼触电来说,现在的鱼竿一般都是碳素材料,具有很强的导电性能,而鱼线沾上水后也会导电。千万别信什么绝缘胶带,遇到高压就好比小河坝挡大洪水,根本不堪一击。

  当然,有许多人会误认为,只要自己不碰着高压线,就不会发生触电。实际情况是,高压线路和高压带电设备在正常运行时,所带电压常常是几千伏,几万伏甚至是几十万伏。在人体、物体离它们较近时,这些高电压有可能击穿它们与人体、物体之间的空气,通过人体产生放电,在电流通过人体时,造成电烧伤,甚至死亡,这就是所谓的高压电弧触电。当然,空气距离越大,越不容易被击穿,足够的空气距离能够实现绝缘。

  >>>高压线离居民区才安全?

  若从电力安全角度考虑,并考虑大风引起高压线产生风偏,根据《电力设施保护条例实施细则》第五条规定:“架空电力线路保护区,是为了保证已建架空电力线路的安全运行和保障人民生活的正常供电而必须设置的安全区域。在厂矿、城镇、集镇、村庄等人口密集地区,架空电力线路保护区为导线边线在最大计算风偏后的水平距离和风偏后距建筑物的水平安全距离之和所形成的两平行线内的区域。各级电压导线边线在计算导线最大风偏情况下,距建筑物的水平安全距离如下:

  不同电压等级的高压带电线路所必须保持的安全距离,当物体进入这些安全距离时,就会引起放电。根据《电力设施保护条例实施细则》对安全距离的规定,1千伏以下高压线的安全距离为4米;1-10千伏高压线的安全距离为5米;35-110千伏高压线的安全距离为10米;154-220千伏高压线的安全距离为15米。

  高压线对我们来说并不陌生,但对于他的电压很多人都搞不懂,其实我们是可以通过高压线上面的一些配置就可以看出高压线的电压的,主要秘诀就是“三看”:看看杆塔高度、导线分裂数、看绝缘子串长度。

  一、看杆塔的高度

  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:

  35~110千伏是7米,

  220千伏是7.5米,

  330千伏是8.5米,

  500千伏是14米,

  750千伏为19.5米。

  如果考虑导线弧垂和绝缘子长度,则:

  110千伏大概离地面十几米,

  220千伏和330千伏是二十几米,

  500千伏是三四十米,

  750千伏是五十几米,

  1000千伏是七八十米。

  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,有点印象了吧。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。

  二、看导线分裂数

  先说分裂数,正如下面这张图片显示的,对于ABC三相中的每一相导线,都是分成好几股的,比如下面这个1000千伏特高压输电线路就分了8股,叫“八分裂”导线。之所以一相导线要分裂成好几股,是要把导线的“等效直径”扩大,相当于用几股较细的导线(相对较细,其实也有女生的手腕子粗),围成一个近似圆形,相当于把整相的导线直径“等效”扩大了。

  扩大“导线直径”有这么几个原因:

  一是交流电有“趋肤效应”,因为自感的原因,电流大部分都在导线表面流动,导体中间几乎没有电流,把导体弄成管状可以简约材料减轻重量,既然是管状,不如弄成分裂导线代替管状线;

  二是高压输电线电流很大,要求导线的电阻低,电阻与导线的面积成反比,因此本来要用很粗管状导线代替,现在就用分裂导线了(在变电站里还是用管母线);

  三是导线越粗,导线表面电场强度就越低,电晕就越小。电晕是对电能的损耗,我们当然希望把导线弄粗些,降低表面场强及电晕。

  电晕是一种放电现象,雨天在输电线周围可能会听到“兹兹”的声音,那就是电晕的声音,夜里也能看到导线在发微弱的光,当然电晕也不是只有坏处,以后可以细说。

  由电晕的“兹兹”声,也会带来无线电干扰,这也是为什么直流导线也要分裂的原因,都是为了降低电晕。

  在1000千伏以下还有750千伏的超高压输电线路,这个电压等级只在我国的西北电网使用,欧洲倒也有765千伏这个电压等级的线路。750千伏电压等级一般用六分裂的导线。

  500千伏的是按规程是四分裂导线,不过据观察,现在六分裂导线居多了,尤其在大城市周边,可能是输送功率大了。

  220千伏的一般是两分裂,110千伏及再往下的电压等级就不用分裂导线了,单根就行,电晕已经不严重了。

  不过可能因送电功率大的原因,某些地方也能见到220千伏四分裂,110千伏两分裂。三分裂的导线理论上有,但还真没怎么见过。

  三、看绝缘子片数

  什么是绝缘子呢?看下图红圈圈里的绿色玻璃长状的物体就是绝缘子了

  绝缘子是一种特殊的绝缘控件,通常有玻璃或陶瓷制成,是为了增加爬电距离的。其形状是飞碟状的,一个飞碟算一片绝缘子,绝缘子串是把若干飞碟串起来,隔离导线与杆塔用的。下图是玻璃钢绝缘子的一片的形状。

  再说绝缘子片数。导线分裂数比较好数,数清楚几根线就知道是多高电压等级的了。除了看分裂数,也可以数绝缘子的片数,不过比较费眼,熟了的话扫一眼就知道。

  常用的绝缘子还有陶瓷绝缘子,下图就是是陶瓷绝缘子,还有合成绝缘子。

  一片绝缘子大概的厚度是15厘米,串7片差不多一米。

  一般情况下:

  750千伏,32个

  500千伏,23-25个

  330千伏,17个

  220千伏,13个

  110千伏,7个

  66千伏,5个

  35千伏,3个

  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,不同地区不同环境,绝缘子片数可能差别很大。当然不同类型的绝缘子,要求的片数也不同,下图那张1000千伏特高压的图,用肉眼数了下,大概五六十片了,真是好长……

  1000千伏交流特高压线路绝缘子

  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。

  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!现在的年轻人几乎都吃不了那种苦,所以在这里也要向送变电工作人员们致敬!

  基因编辑靠不靠谱,人工智能如何立规……近年来,与颠覆性技术重大突破相伴而生的,还有科技伦理问题。科技伦理教育迫在眉睫——

  为科技发展种下向善的种子

  光明日报记者 邓晖

  “科学技术是中性的吗?”讲了5年《科学技术与工程伦理》课程,但每次新学期开课,大连理工大学人文与社会科学学部副教授于雪,仍会抛出这个问题。

  几乎每一次,80%以上的学生都会如此选择:科学技术本身是中性的,其使用效果的好与坏,只取决于使用者。

  “科技伦理是科技活动必须遵守的价值准则,但很多学生却对此懵懵懂懂。”在这门32学时、2个学分的课程中,于雪用到了案例讲授、角色扮演、课堂辩论等多种教学方法,为的是让学生明白:科学研究不仅要有探索创新的勇气和精神,还要有道德的底线、伦理的红线、规则的高压线。

  这样的声音,将出现在更多的高校课堂上。

  近日,中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《关于加强科技伦理治理的意见》提出:“将科技伦理教育作为相关专业学科本专科生、研究生教育的重要内容,鼓励高等学校开设科技伦理教育相关课程,教育青年学生树立正确的科技伦理意识,遵守科技伦理要求。”

  呼声:给科技立起伦理防火墙

  一个学期的课程结束,于雪发现,原来只考虑如何把一项技术发展得更好的学生,开始思考技术背后应该秉持的价值规范。她经常收到这样的留言:“秉持‘尊重学术道德,坚守伦理底线’的要求,是很有必要的”“科技创新不仅要向上,还要向善”……这位年轻教师意识到,在科学技术迅猛发展的进程中,自己埋下了一颗善的种子。

  参观者在西班牙巴塞罗那2022世界移动通信大会上通过虚拟现实技术在“元宇宙”中体验音乐会。新华社发

  科技伦理教育,对很多人来说并不熟悉。但在课堂上,每一个教学案例、每一个价值选择,都与我们的生活息息相关——处理工业废水是用便宜但会产生大量固体废弃物的技术,还是投入高成本研发绿色化技术?基因编辑技术是否可应用?用电击治疗网瘾是否违背伦理?

  “科技伦理教育,就是围绕科技伦理展开的知识传授和相关素养的提升。”清华大学科技发展与治理研究中心副主任、社会学系教授李正风告诉记者,科技伦理教育肩负三重使命:一是提升科技伦理意识,增强伦理敏感性和责任感;二是明白有哪些行为规范可依循,守住科学研究的底线;三是具备处理新的科技伦理问题的能力。

  随着科技的飞速发展,这门原本在不少高校课程表上曾经被忽视的课程,正在变得日益重要。

  “迫在眉睫。”中国科学院院士、浙江大学校长吴朝晖用这四个字形容高校科技伦理教育的紧要性,“纵观科学技术和社会发展的融合之道,科技向善一直是人类永恒的价值追求。特别是随着以智能化为特征的第四次工业革命和第二次机器革命高度融合、叠加推进,人与物理世界的二元空间正朝着人、物理世界、智能机器、数字信息世界的四元空间转化,颠覆性技术重大突破与科技伦理问题相伴而生。”

  面对挑战,不少专家表示,当前我国科技伦理的理论研究、规则制定等严重滞后于科技创新的发展速度,部分科技人员尚未形成良好的科技伦理自律意识和正确的科技观。李正风发现,以美国国家医学图书馆期刊文献检索系统(PubMed)发文总量作为相对参考值,同期比较近4年中美日三国每万篇英文论文撤稿量,截至2021年6月,中国每万篇论文撤稿量分别是美国的4倍和日本的10倍。

  “尤为危险的是,一些科技伦理严重失范事件的始作俑者,被认为是创新带头人,拥有为数众多的拥趸。”李正风说,从这个意义来说,教育是立起伦理防火墙最基础的工作之一。

  挑战:缺乏完善的科技伦理教育体系

  当前,我国高校科技伦理教育的开展状况怎么样?

  记者梳理发现,随着科技伦理事件频频发生,引导高校科研诚信、科技伦理建设的政策文件不断完善,很多高校还开设了一定数量的科技伦理教育课程。比如,从2014年9月开始,清华大学就要求研究生必须选修16学时学术规范和职业伦理课程;从2018年开始,《工程伦理》课程成为全国工程专业学位硕士研究生的必修课。

  但即便有所探索和积累,高校科技伦理教育还只能说刚刚起步,远没有形成适合国情和发展需要的科技伦理教育体系。

  记者随机采访了十几所高校的学生,发现不同高校对待科技伦理教育的重视程度、课程建设的系统性与丰富性等方面存在不平衡、不规范的问题。一些高水平理工科大学开展较好,但也受制于认识、师资等因素存在一定差异。文科高校开设相关课程相对较少,还有一些地方高校没有开设相关课程。

  天津大学智能与计算学部的学生在沙盘教室内调试车辆模型。新华社发

  李正风表示,当前高校科技伦理教育正面临“三个缺乏”的挑战:缺乏系统深入的研究、体系化的课程、规范化的教材。

  “目前各高校尽管开设了科技伦理相关的课程,但大多是选修课,开设时随意性比较大,没有形成比较完整的科技伦理课程体系。比如,某个老师比较重视这个课就开了,某年他因为出国或者其他原因,这个课可能就停了。”李正风还发现,不少学校的相关课程中,教学内容缺乏基本框架,有些课程以介绍西方相关理论为主,还有一些是在介绍比较传统的科技伦理思想。“总体来讲,各个老师传达的伦理立场比较混乱。”

  这直接影响到了学生对科技伦理问题的认知。

  2018年,大连理工大学人文与社会科学学部教授王前曾带领课题组调研了全国几十所理工科高校学生的科技伦理认知情况,结果不容乐观。“比如,在问到‘是否会在科研项目启动前进行风险评估’,只有19.6%的人选择了‘绝对会’;在对待‘科学研究无禁区’的态度上,只有6%的人表示‘完全不赞同’,持赞同倾向的达到60%以上。”王前认为,受访学生在科技伦理意识方面存在着观念错位、认识不均衡、知行不统一等问题,而这些问题的主要原因在于科技伦理教育不够深入、学科地位不高、平台不完善、教学手段不足。

  举措:科技伦理研究与教学并重

  一面是不断增多的科技伦理问题,一面是大学生亟须提升的科技伦理素养。中国行政管理学会会长、中国社科院大学教授江小涓呼吁,要做好科技伦理教育,必须大力推进学科建设,“加强学科建设才能有队伍、有平台、有不断更新的知识体系,有资政建言的渠道,有参与复杂伦理问题审查的专家,这样会更有利于科技伦理教育体系自身发展和在国家伦理治理体系中发挥作用”。

  在加强学科建设的基础上,怎样才能把科技伦理教育课上好、上精彩?不少专家建言献策。

  国家科技伦理委员会委员、北京协和医学院生命伦理学研究中心教授翟晓梅认为,加强科技伦理教育,一本能够达成共识的教材是开端。她在实践教学中发现,连一些医学伦理学教材里的论证都存在问题,“科技发展如此迅猛,我们面临的很多问题是有张力的,对此如何作出价值判断,如何在实然和应然之间把它解决好,需要一致的判断。如果在各自秉持的定义之下争论,没有共同对话的语境,科技伦理教育也就没有任何意义”。

  将“科研规范与科技伦理”课程设置为全国高校公共必修课,分层次开展“科研规范与科技伦理”教育,这是李正风对于课程建设的思考。

  “科技伦理课程在本科阶段的内容主要侧重科学与技术引发的普遍性、基础性伦理问题。在研究生阶段根据专业不同,逐渐设置侧重专业领域的伦理课程。”李正风同时提醒,一定要重视课程的应用属性,多增加情境和案例教学,不要把“科技伦理”讲成“科技伦理学”。

  这考验的是授课老师的教学智慧和能力。采访中,不少专家认为,当前科技伦理教育领域的教学科研高水平人才培养任务十分紧迫。

  “过去科技伦理课程大多是由人文学科的老师承担,也有部分理工科专业老师参与,但或多或少存在‘两张皮’‘各讲各’的问题。必须解决好科技与伦理深度融合的问题,其中很重要的一点就体现在理工科出身的老师和科技伦理专业老师怎么能够深入交流。”王前说。

  此外,还有专家呼吁,在重视教学建设的同时,也要加强对科技伦理前沿问题的研究,做好科研与教学之间的转化。

  吴朝晖建议:“要发挥高校的学科交叉、人才密集优势开展前瞻性研究,尤其加强对生命科学、医学、人工智能等重点领域的伦理探索,及时规避创新可能带来的规则冲突、社会风险以及伦理挑战。同时,还要推动科技伦理研究和科技伦理教育双向联动,围绕着科技伦理重大议题研讨,并强化科技伦理教学案例、实践课程的开发设计。”

  据教育部高等教育司司长吴岩介绍,教育部已经启动高校科技伦理教育专项工作,在摸清高校科技伦理教育“家底”之后,重点做好三件事——开金课、推名师、编精品教材。吴岩说:“我们要尽快形成高效务实的科技伦理教育,培养造就更多具有科技创新能力和科技伦理意识,能够担当科技伦理责任的时代新人。”

  《光明日报》( 2022年05月10日13版)

  来源: 光明网-《光明日报》