高壓鐵塔上的絕緣子為啥長得像蘑菇？

絕緣子，顧名思義，它的作用就是隔絕導(dǎo)體，在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用。例如電線桿上、變壓器外殼上、高壓鐵塔上、甚至動車上等，都可以看到它們的身影。這些絕緣子在外形上多多少少都有著像蘑菇一樣有圓弧盤。那么，它們長這樣是為了好看嗎？顯然不是的。

 
可以說，如果沒有絕緣子，電力系統(tǒng)將無法正常工作，例如電線桿上若沒有絕緣子，電線與桿上的水泥鋼筋之間將發(fā)生接地故障。

 
說到電線桿的例子，可能就有人問了，那直接用絕緣導(dǎo)線不就行了嗎？若是380V/220V的低壓電線倒還好，它們線徑較小，傳輸距離也較短，但若是中高壓的架空線，本來線徑就較大，若還加絕緣層，導(dǎo)線的重量也會大大增加，且電壓越高絕緣層就越難實現(xiàn)。另外，有絕緣層的存在，還會降低從導(dǎo)體到大氣的熱傳遞率，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量被困在絕緣層和導(dǎo)體之間，這可能會導(dǎo)致電線過熱而損壞。

基于此，架空導(dǎo)線基本都是裸導(dǎo)線。既然導(dǎo)線是裸露的，那么就不得不解決導(dǎo)線與電線桿或鐵塔之間的絕緣問題了。簡單的解決方案是在需要的地方放置一個絕緣體，它被放置在電線和橫擔(dān)之間，這樣就可以將電線與橫擔(dān)隔離了。

 
但有一個小問題，導(dǎo)線與橫擔(dān)之間存在電場，其電場線穿過絕緣體和周圍空氣，且分布是不均勻的。所有的電閃絡(luò)都是通過空氣發(fā)生的，所以我們主要是觀察空氣周圍的電場。

 
電場在空氣中的分布是越靠近絕緣體，其電場線越密，這意味著越靠近絕緣體，其空氣分子就越容易被電離，并發(fā)生電閃絡(luò)現(xiàn)象。那該怎么辦呢？

其實很簡單，這只不過是添加一個簡單圓盤的問題。添加圓盤明顯減少了空氣中的電場線數(shù)量，即使電場強(qiáng)度相同。

 
增加圓盤解決了電場線分布問題，但又產(chǎn)生了另一個問題，那就是下雨時，水滴的傳導(dǎo)路徑變得更容易。

為了解決水滴的積聚問題，聯(lián)想到雨傘，類似的，可以修改圓盤外形，讓它也成為一把“雨傘"。這樣，水滴就不會積聚在絕緣體上，避免了積水導(dǎo)電的發(fā)生。

 
另外，可以通過添加更多的雨傘來最小化水滴導(dǎo)電的機(jī)會，于是，一個完整的電線桿的絕緣子就此產(chǎn)生。

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