高压铁塔上的绝缘子为啥长得像蘑菇？

绝缘子，顾名思义，它的作用就是隔绝导体，在电力系统中发挥着重要作用。例如电线杆上、变压器外壳上、高压铁塔上、甚至动车上等，都可以看到它们的身影。这些绝缘子在外形上多多少少都有着像蘑菇一样有圆弧盘。那么，它们长这样是为了好看吗？显然不是的。

 
可以说，如果没有绝缘子，电力系统将无法正常工作，例如电线杆上若没有绝缘子，电线与杆上的水泥钢筋之间将发生接地故障。

 
说到电线杆的例子，可能就有人问了，那直接用绝缘导线不就行了吗？若是380V/220V的低压电线倒还好，它们线径较小，传输距离也较短，但若是中高压的架空线，本来线径就较大，若还加绝缘层，导线的重量也会大大增加，且电压越高绝缘层就越难实现。另外，有绝缘层的存在，还会降低从导体到大气的热传递率，导体产生的热量被困在绝缘层和导体之间，这可能会导致电线过热而损坏。

基于此，架空导线基本都是裸导线。既然导线是裸露的，那么就不得不解决导线与电线杆或铁塔之间的绝缘问题了。简单的解决方案是在需要的地方放置一个绝缘体，它被放置在电线和横担之间，这样就可以将电线与横担完美隔离了。

 
但有一个小问题，导线与横担之间存在电场，其电场线穿过绝缘体和周围空气，且分布是不均匀的。所有的电闪络都是通过空气发生的，所以我们主要是观察空气周围的电场。

 
电场在空气中的分布是越靠近绝缘体，其电场线越密，这意味着越靠近绝缘体，其空气分子就越容易被电离，并发生电闪络现象。那该怎么办呢？

其实很简单，这只不过是添加一个简单圆盘的问题。添加圆盘明显减少了空气中的电场线数量，即使电场强度相同。

 
增加圆盘解决了电场线分布问题，但又产生了另一个问题，那就是下雨时，水滴的传导路径变得更容易。

为了解决水滴的积聚问题，联想到雨伞，类似的，可以修改圆盘外形，让它也成为一把“雨伞”。这样，水滴就不会积聚在绝缘体上，避免了积水导电的发生。

 
另外，可以通过添加更多的雨伞来小化水滴导电的机会，于是，一个完整的电线杆的绝缘子就此产生。

 
还有一种比较常见的绝缘子是悬式绝缘子，电源线悬挂在绝缘子上，与铁塔隔离，电压等级越高，所需的绝缘子数目就越多。

一般来说，各种电压等级的绝缘子数目都是确定范围的，例如10kV架空线路，采用悬式绝缘子的数目是2片，而35kV不少于3片，110kV不少于7片，220kV不少于13片等等，大家感兴趣的可以在户外点一下这些绝缘子的数目，然后看看它所悬挂的输出线路是多少电压等级的。