室內(nèi)幾十臺(tái)機(jī)柜微微轟鳴,指示燈有規(guī)律地閃爍,顯得科技感十足,這里有約1800平方米的10kV開(kāi)關(guān)站和低壓供電系統(tǒng);室外高壓電線(xiàn)桿林立,一根根高壓線(xiàn)如一張排列有序的“蜘蛛網(wǎng)”,這里有約6000平方米的架空線(xiàn)路、電纜線(xiàn)路、配電臺(tái)區(qū)和配電自動(dòng)化設(shè)備。近日,長(zhǎng)沙理工大學(xué)電網(wǎng)防災(zāi)減災(zāi)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室迎來(lái)了好奇心滿(mǎn)滿(mǎn)的15名湖南日?qǐng)?bào)全媒小記者,在這個(gè)全國(guó)高校最大規(guī)模10kV真型試驗(yàn)場(chǎng),小記者們觀看居民家庭用電弧光放電、樹(shù)枝引燃山火等一系列試驗(yàn),并親手觸摸感應(yīng)等離子閃電球,體驗(yàn)了一把“雷神”的感覺(jué)。
誰(shuí)是高壓電里的“千伏特戰(zhàn)士”
在遙遠(yuǎn)的1822年,英國(guó)物理學(xué)家法拉第突然靈光一現(xiàn):既然電流可以產(chǎn)生磁,那么,反過(guò)來(lái),磁能否產(chǎn)生電流呢?他決心去探索“磁生電”的途徑,并對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)10年的努力探索。1831年的一天,實(shí)驗(yàn)再次失敗,沮喪的法拉第動(dòng)手收拾著器材,就在他從線(xiàn)圈中收起一根磁鐵時(shí),無(wú)意間發(fā)現(xiàn)和線(xiàn)圈相連的靈敏電流計(jì)上的指針搖動(dòng)了一下!他當(dāng)然沒(méi)有放過(guò)這一瞬間的變化,經(jīng)過(guò)不懈的探究,終于發(fā)現(xiàn)了感應(yīng)電流——“磁”確能產(chǎn)生電流!
就這樣,人類(lèi)發(fā)現(xiàn)了電。
“知道電磁感應(yīng)是被法拉第發(fā)現(xiàn)的還不夠,誰(shuí)能告訴我,電是如何被送入千家萬(wàn)戶(hù)的呢?”還沉浸在法拉第發(fā)現(xiàn)電的故事里的同學(xué)們,被長(zhǎng)沙理工大學(xué)智能電網(wǎng)與電子工程系主任喻錕的提問(wèn)拉回現(xiàn)實(shí)。
“電是通過(guò)電線(xiàn)送到我家來(lái)的?!薄半娛菄?guó)家統(tǒng)一從電廠分配的?!泵鎸?duì)同學(xué)們爭(zhēng)先恐后的回答,喻老師笑盈盈地進(jìn)行了完善:“從電廠產(chǎn)生的電通過(guò)電力線(xiàn)路傳輸,到達(dá)我們的城市之后,需要先進(jìn)入一個(gè)叫變電站的場(chǎng)所,通過(guò)變壓器將電壓降低到220V后,才能進(jìn)入千家萬(wàn)戶(hù)?!?/p>
“在我們所在的實(shí)驗(yàn)室的大柜子里,藏著10kV的高壓電。”喻老師話(huà)音剛落,同學(xué)們驚嘆不已。要知道,10kV實(shí)際上就是10000伏特的電壓,這就像是一個(gè)電力界能量滿(mǎn)滿(mǎn)的“千伏特戰(zhàn)士”,應(yīng)用廣泛、威風(fēng)凜凜。
這么大能量的電壓,除了用于工業(yè)機(jī)械之外,跟我們?nèi)粘I钣钟惺裁搓P(guān)系呢?原來(lái),由于電能在傳輸過(guò)程中有一定的損耗,而提高電壓能減少損耗,因此,高壓電自然而然擁有了高效傳輸?shù)奶匦?,這就好比用粗管子送水,水流更順暢,浪費(fèi)的水就會(huì)變少。
“在用電過(guò)程中,我們一定要注意安全,因?yàn)椤娎匣ⅰ鹑藖?lái),后果很?chē)?yán)重哦?!庇骼蠋焽?yán)肅地囑咐同學(xué)們不要濕手觸摸電器、不要在電線(xiàn)下放風(fēng)箏、不要隨意拆卸電器……并告訴同學(xué)們:“萬(wàn)一遇到電器漏電,第一時(shí)間切斷電源,再找專(zhuān)業(yè)的電工師傅進(jìn)行處理?!?/p>
森林輸電,切不能“火”
在干燥的秋季,森林里草木枯黃,落葉堆積。大風(fēng)呼呼地刮著,一段高壓輸電線(xiàn)被吹得搖來(lái)晃去,正巧和一根斷裂的枯樹(shù)枝“碰頭”了。高壓輸電線(xiàn)發(fā)出了滋滋滋的電流聲,枯樹(shù)枝冒出了火星,不一會(huì)兒,明火騰空而起,隨著電流忽大忽小,火舌四處飛躥,引燃了周遭樹(shù)木,一場(chǎng)森林大火就此一發(fā)不可收拾……
這個(gè)場(chǎng)景可不是電影情節(jié),而是真實(shí)發(fā)生過(guò)的悲劇。喻老師告訴同學(xué)們,伴隨著電力建設(shè)的不斷發(fā)展,位于森林中的輸電線(xiàn)越來(lái)越多,由電力引起的森林火災(zāi)也隨之增加?!爱?dāng)發(fā)現(xiàn)樹(shù)枝被點(diǎn)燃時(shí),應(yīng)切斷供電,但具體在哪個(gè)時(shí)間點(diǎn)切斷,則需要科學(xué)的預(yù)測(cè)。切斷太早,會(huì)造成居民區(qū)停電,影響生產(chǎn)生活;切斷太晚,會(huì)造成山火不可控。如何科學(xué)高效地處理電力故障,我們正在努力對(duì)這一課題進(jìn)行研究?!?/p>
為了讓同學(xué)們親眼見(jiàn)證高壓電流的威力,實(shí)驗(yàn)室王沾老師在真型實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展了一次名為“森林電力”的實(shí)驗(yàn)——隨著啟動(dòng)開(kāi)關(guān)被按下,實(shí)驗(yàn)室里響起了滋滋滋的電流聲,且頻次越來(lái)越高,聲音越來(lái)越大……“砰”的一聲過(guò)后,大屏幕直播畫(huà)面里的一截樹(shù)枝瞬間燃燒起來(lái),同學(xué)們紛紛捂住耳朵,發(fā)出感嘆:“高壓電的威力名不虛傳!”
“電光石火映長(zhǎng)空,瞬息萬(wàn)變顯神通?!彪娏λ蚕⑷f(wàn)變,在享受電力帶來(lái)的便利的同時(shí),我們也要學(xué)會(huì)敬畏自然、珍惜資源。