室內幾十臺機柜微微轟鳴,指示燈有規律地閃爍,顯得科技感十足,這里有約1800平方米的10kV開關站和低壓供電系統;室外高壓電線桿林立,一根根高壓線如一張排列有序的“蜘蛛網”,這里有約6000平方米的架空線路、電纜線路、配電臺區和配電自動化設備。近日,長沙理工大學電網防災減災全國重點實驗室迎來了好奇心滿滿的15名湖南日報全媒小記者,在這個全國高校最大規模10kV真型試驗場,小記者們觀看居民家庭用電弧光放電、樹枝引燃山火等一系列試驗,并親手觸摸感應等離子閃電球,體驗了一把“雷神”的感覺。
誰是高壓電里的“千伏特戰士”
在遙遠的1822年,英國物理學家法拉第突然靈光一現:既然電流可以產生磁,那么,反過來,磁能否產生電流呢?他決心去探索“磁生電”的途徑,并對這個問題進行了長達10年的努力探索。1831年的一天,實驗再次失敗,沮喪的法拉第動手收拾著器材,就在他從線圈中收起一根磁鐵時,無意間發現和線圈相連的靈敏電流計上的指針搖動了一下!他當然沒有放過這一瞬間的變化,經過不懈的探究,終于發現了感應電流——“磁”確能產生電流!
就這樣,人類發現了電。
“知道電磁感應是被法拉第發現的還不夠,誰能告訴我,電是如何被送入千家萬戶的呢?”還沉浸在法拉第發現電的故事里的同學們,被長沙理工大學智能電網與電子工程系主任喻錕的提問拉回現實。
“電是通過電線送到我家來的。”“電是國家統一從電廠分配的。”面對同學們爭先恐后的回答,喻老師笑盈盈地進行了完善:“從電廠產生的電通過電力線路傳輸,到達我們的城市之后,需要先進入一個叫變電站的場所,通過變壓器將電壓降低到220V后,才能進入千家萬戶。”

“在我們所在的實驗室的大柜子里,藏著10kV的高壓電。”喻老師話音剛落,同學們驚嘆不已。要知道,10kV實際上就是10000伏特的電壓,這就像是一個電力界能量滿滿的“千伏特戰士”,應用廣泛、威風凜凜。
這么大能量的電壓,除了用于工業機械之外,跟我們日常生活又有什么關系呢?原來,由于電能在傳輸過程中有一定的損耗,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的特性,這就好比用粗管子送水,水流更順暢,浪費的水就會變少。
“在用電過程中,我們一定要注意安全,因為‘電老虎’咬起人來,后果很嚴重哦。”喻老師嚴肅地囑咐同學們不要濕手觸摸電器、不要在電線下放風箏、不要隨意拆卸電器……并告訴同學們:“萬一遇到電器漏電,第一時間切斷電源,再找專業的電工師傅進行處理。”

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。大風呼呼地刮著,一段高壓輸電線被吹得搖來晃去,正巧和一根斷裂的枯樹枝“碰頭”了。高壓輸電線發出了滋滋滋的電流聲,枯樹枝冒出了火星,不一會兒,明火騰空而起,隨著電流忽大忽小,火舌四處飛躥,引燃了周遭樹木,一場森林大火就此一發不可收拾……
這個場景可不是電影情節,而是真實發生過的悲劇。喻老師告訴同學們,伴隨著電力建設的不斷發展,位于森林中的輸電線越來越多,由電力引起的森林火災也隨之增加。“當發現樹枝被點燃時,應切斷供電,但具體在哪個時間點切斷,則需要科學的預測。切斷太早,會造成居民區停電,影響生產生活;切斷太晚,會造成山火不可控。如何科學高效地處理電力故障,我們正在努力對這一課題進行研究。”
為了讓同學們親眼見證高壓電流的威力,實驗室王沾老師在真型實驗室開展了一次名為“森林電力”的實驗——隨著啟動開關被按下,實驗室里響起了滋滋滋的電流聲,且頻次越來越高,聲音越來越大……“砰”的一聲過后,大屏幕直播畫面里的一截樹枝瞬間燃燒起來,同學們紛紛捂住耳朵,發出感嘆:“高壓電的威力名不虛傳!”
“電光石火映長空,瞬息萬變顯神通。”電力瞬息萬變,在享受電力帶來的便利的同時,我們也要學會敬畏自然、珍惜資源。