中國獨步全球的特高壓輸電技術,到底難在哪?為何外國搞不定?

2022年09月04日13:45:09 科學 1605

雖然我國在晶元、飛機發動機等領域經驗不足,會被外國卡脖子。但在特高壓輸電領域,我國有著獨步全球的技術。

首先,特高壓是什麼?

特高壓是電壓的一種,電壓可以理解為電的壓力,根據規定,電壓可以分為低、高、超高、特高壓等4個等級。

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雖然從字面上看只有4個等級,但就是這4個等級,難倒了世界上絕大多數國家。關於特高壓技術的難點,就在於特高壓的超強電壓。

做個簡單的比喻,電壓和水壓差不多,從技術方面考慮,我們要把電壓做得非常高很容易,但難點在於,電壓也是有壓力的,當電壓高到一定程度,會發生極其危險的現象,那就是放電!就比如雷雨天氣,空氣中的閃電,我們都知道空氣是不導電的,但在雷雨天氣,當雲層的電壓足夠強烈時,就會形成貫穿天空的閃電。

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其實,不止閃電,當電壓大到一定程度時,所有原本絕緣的物體,都會變成導電的物體。高壓電如果釋放到外面,是十分危險的。

因此,特高壓輸電的難點就在於,如果造一個安全的容器,來儲存或者叫做「輸送」這些特高壓電。

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不容易導電,也就是絕緣性能最好的材料是陶瓷,一塊普通的陶瓷,能隔絕50kV的電流。不過,特高壓電流,最低也是800kV的直流電壓,或者1150kV的交流電壓。這兩個電壓,遠在陶瓷的絕緣範圍之外。

對此,美國人的解決辦法是,造出性能更好的陶瓷。結果,在美國工程師的鼓搗下,還真的做出來了。不過,這個設備的重量是7000噸+。

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7000噸有多重呢?1頭大象=10噸,7000噸頂700頭大象了。而且,大象還不好運輸呢?一次性運700頭大象,這要怎麼運輸?

所以,美國人雖然研究出了能承受特高壓的變壓器,但因為沒有辦法運輸,所以放棄了。所以,美國現在很多地方用的都是上一代的電網技術,雖然有電力損耗,電網也老舊了,各地還不互通,但起碼能用,還能堅持很長時間。

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不過,美國雖然能用超高壓,但中國不行,中國是需要特高壓輸電的。因為中國有自己特殊的條件,比如,我國的資源分布是不均勻的,就拿電力來說:火力發電需要的煤炭,大多在山西、山西、內蒙3個地方;水力發電的湍急河流,大多在西南地區;用電量佔全國7成的中東部16個省,本身電力資源都不豐富。

這些資源都是礦山、大河是搬不走的,而要跨越大半個中國,把發出來的電運到中東部各省,就需要足夠高的電壓。因為幾千里的距離,如果電壓不夠的話,電根本送不過來。所以,特高壓輸電勢在必行。

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而我們要研究美國人搞出來的那個陶瓷的變壓器,問題很大,因為光一個變壓器就7000多噸,這東西老美自己都沒用。並且,這樣的東西,我們要用的話需要1000多個,這絕對是個大難題。

為此,我國經過探索,研究出了紙質的絕緣體,這種紙雖然是紙,但卻不是一般的紙,而是能隔絕特高壓的紙。這個紙有多牛呢?它把變壓器的重量,降低了幾十倍,從7000噸減到500噸,說是天工造物也不為過。

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並且,紙還能做成這種形狀,做成各種需要的零件、元件,陶瓷就達不到這種效果。據傳,特高壓設備里有紙質的各種零件25w件,精密程度也遠超工藝品。當然,這紙具體是什麼,怎麼做的,就是秘密了,我也不知道。

這種特殊的絕緣紙,是我國獨有的技術,美國雖然科研實力雄厚,但在這方面,我國的基礎研究明顯是更勝一籌的。我國也不是在所有基礎科學領域都落後的,我們也有自己的驕傲。

除了特製的絕緣紙,我們為運送這500噸的設備,也是花了不少心力的。畢竟500噸的東西不能拆分,只能整個地運送過去。運輸這個設備的,就是我國國產的運輸車,這是我國獨有的運輸車,因為這輛車長85米,有256個車輪。有這種運輸設備,運送500噸的東西,毫無壓力。而且,這種車是我國獨有,還只租不賣。

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當然,運輸的過程也不是一帆風順的,在運輸前,還需要提前規劃好線路,比如,橋樑和道路的承重能力,寬度等等。能繞的地方就繞,不能繞的地方就拓寬、加固。

最後,等特高壓設備送到後,就能架設高壓線路了。

很多人會問,我們為什麼要做特高壓?

其實,我們做的不是特高壓,做的是1個承諾。1個讓村村都能通上電,讓每個中國人都能過上好日子,過上現代化生活的承諾。國富民強,民富國強,兩者本就是相輔相成的。

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我們做的不是特高壓,而是對人們的承諾。同樣的,只要人們願意干,又有什麼事情做不出來呢?兩者,本就是一回事。

另外,我們建設特高壓電線,不僅完成了西電東送的目標,還帶動了西部的發展,開發了西部的資源,增強了東西的聯繫。一帶一路如果要輸出電力的話,也要靠特高壓技術才能完成。

當中國的電力技術慢慢地成為世界的標準,被各國使用的時候,那時就可以說是真正的國富民強了。

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