在1989年洛杉矶的一个秋天的晚上，汤姆-麦克曼的邻居家正在施工，接着越来越多的卡车开始出现，车上有许多电动工具、测试设备和液态氮罐，麦克曼的好奇心得到了满足，他了解到，如果一条高压地下输电线路发生了故障，每小时给城市带来数万美元的损失，在接下来的几个月里，他在公司的邮件列表中分享了他所了解的各种工程细节，然而这些信息像病毒一样在各种公告板，列表和论坛上传播，那么这件事为什么会产生了如此大的影响，这是一个值得重温的故事。

关于高压输电线路的工作中，电功率与输电线路中的电压和电流的乘积有关，如果提高了电力的电压，那么便需要更少的电流来输送相同的功率，变压器和发电厂在将电力送上路之前会提升电压，通常分三条独立的线路，称为相位减少电流，从而最大限度地减少因导体的电阻而浪费的能量，高电压使电力传输更有效率，高压电不仅极其危险，而且还倾向于在空气中产生电弧，而空气对其他相位或接地物体，如果说没有一个很好的绝缘体的话，传统的解决方案是将这些线路悬挂在头顶上，使其保持足够高的高度，以避免与树木和人类活动的接触。

其次，在每条线之间还需要保持足够的距离，防止它们之间形成电弧，不幸的是，将高压线串起来并不总是可行的，也不会被当地居民所接受，特别是在密集的城市地区，在20世纪70年代就是如此，当时拉脱维亚的工程师们正在决定如何扩大他们的输电系统，将电力从分散的良好发电厂输送到圣莫附近的奥林匹克变电站，工程师们尝试了一些在当时相对较新的创新方法，在3条230千伏的线路下运行，在西部大约10英里或16公里的距离内输送大量的电力，为洛杉矶数十万个家庭和企业供电，如何将高压线置于地面之下，这里创造了一套全新的挑战，在这种电压下的导体，每个都需要大约10英尺或3米的间隙，以避免发生事故，虽然空气属于绝缘体，但工程师的工作是将电力限制在导体内。

那么，要怎样才可以把这三个高压相位，塞进一个在地下运行的小管道里呢，需要一个比空气更好的绝缘体吗，当时比较流行的选择之一是使用高压液体填充的，这种设计首先是在地下安装一根钢管，并沿途设置检修故障，铜导体周围有许多层纸质绝缘层，接下来，在每一个导体周围都有一层被称为滑触线的保护层，以保护线路不被损坏，并在安装过程中便于沿着管道滑动，导线用大型绞车拉过钢管，然后在每个故障点拼接起来，一旦钢管被完全焊接起来，它就慢慢地灌入了一种被称为液体电介质的非导电油，这种油浸透了每个导体周围的纸质绝缘层，形成一个高度绝缘的层，以防止电弧，即使导体之间和周围的钢管之间仅有几英寸的距离，同时，油的作用带走导体产生的热量。

至关重要的是，油要完全浸透纸质绝缘层，并填满管道内的每一个角落和缝隙，就像在延长线周围的塑料绝缘层上开一个洞一样，由于电压极高，油中即使有一个小气泡也会形成电弧的地方，管道内的油被加压，通常是正常大气压力的14倍左右或超过200磅/平方英寸，以确保不会形成气泡，所有导体对电流的流动都有一定的阻力，因此会产生热量，最终会损坏导体和绝缘，如果导体积累了更多的热量，我们就可以通过线路推动更多的功率，这是管道式充油电缆的一个主要好处，导体被一个巨大的液体散热器所包围，可以循环使用，以保持温度下降，防止在线路中形成热点。

在传输线的每一端都有一个都有设备进行加压，里面装满了泵和绝缘油，这条特殊的输电线路以6小时为周期进行油循环，在每个周期结束时，泵会逆转，使流体在管道中以相反的方向移动，但对于分散的线路，运送泵是一个缓慢的过程，不是把所有的液体从管线的一端抽到另一端，而只是让它沿着管线移动一小段距离，以平均温度移动，并尽量减少任何单一部分过热的可能性。

然而，即使在那么慢的速度下，工程师也不能直接将流动方向切换进来，移动的流体具有动量，迅速改变其速度会产生危险的峰值和压力，比如当水龙头或洗衣机内的阀门关闭得太快时，这种动力会转化到水管上，因此我们有时候在关闭水管时，可能会听到管道敲击墙壁的声音，或者在最糟糕的情况下，还可能会完全断裂管道。

在可能包含大量液体的大型管道中，为了避免尖峰和压力，扭转泵可能相当于将一列货运火车撞到砖墙上，这可能会损坏设备或破裂管道，分散在线路两端的泵将在6小时的周期中存留最后一小时，使油的速度减慢，为下一个周期提供一个平滑的过渡，使其向相反方向流动，减少管道的压力，循环介质油有助于保持沿线管道内的温度一致，但它不能控制该平均温度随时间的变化，传输线并不提供恒定的电流，相反，电流取决于瞬时电力需求，而瞬时电力需求是在每分钟的基础上变化的，这取决于被打开或关闭的设备和装置，当需求发生变化时，输电线路中的电流也会发生变化，因此线路中的热量也会相应增加或减少，许多材料随着温度的变化而膨胀或收缩，地下输电线路中使用的铜导体也是如此，当这些线路在外管内膨胀时，可能会促使导体移动和弯曲。

如果不仔细设计，膨胀会会使管道内部压力升高，从而超过管道材料内的允许应力，而膨胀超过数十次上百次的话，每个导体周围的纸绝缘会开始软化或撕裂，最终导致电介质破裂，换句话说，这就是电弧短路，从而导致1989年奥林匹克线路事故的发生。

在修复故障之前，首先，工程师们必须定位地下线路的故障部分，这里有许多设备可以使用，例如试图沿着线路使用穿透地面的雷达，但当时无法确定故障地点，工程师们还尝试了时域、反射汤姆的方法，通过电缆发射波形并测量反射，但结果并不理想，最后们还使用了一种被称为 "冲击器 "的设备，该设备将高电压的脉冲引入电缆，当这种脉冲到达故障点时，会引起电弧，故意让地面上再次引起事故，因此可以听到砰的一声，由一个带有麦克风和数字滤波器的手持式探测器来帮助，工作人员使用汽车电池和电压表测量导体之间的电阻，以精确确定汤姆-麦克曼邻居家附近的故障位置。

一旦找到，接下来就是如何来修复电缆故障，如果想要修复在高压油中泡在钢管内的绝缘油的话，在修复前用液氮将所有的油抽出管道是不可行的，这些油如果在抽出后就不能在项目结束后储存和重新使用，因为这个过程会引入污染物，降低油的绝缘性能，但是工程师们也不能把油快速的处理掉，然后用新的油来代替，因为这种东西很贵，而且需要非常长的时间来凑集这么多绝缘油的数量，因此还会延长非常昂贵的停工时间，更重要的是，从管道的其他部分释放油压可能会使气泡在纸绝缘层内形成，进而还顺坏线路安全的部分，造成二次伤害，最后工程师们使用的解决方案是使用液态硝基来冻结绝缘油，通常在零下200摄氏度或零下320华氏度左右，在要修复的部分的两端安装固体塞子，这使得管道的其他部分保持在一定的压力之下，如果这些塞子受环境影响的话，就会造成高压油的喷发发，并将大量的油溢出到环境中。

因此，维修人员在加州各地召集了液氮公司，以确保在维修期间保持油的冻结，不幸的是，在沿着整条线路拍摄X射线后，工程师还意识到许多电缆由于热膨胀而有可能出现类似的故障，在得出这不是一个快速修复的结论后，水电部门决定放掉整条线路的油，并在它已经停运的情况下实施预防措施，在管道的关键位置安装铝环，限制电缆的热运动，经过许多个月和价值数千万美元的停工期，卡车和工作人员终于离开了汤姆的邻居，这条地下输电线路终于被重新接通，但在之前线路上的停电，严重破坏了他们在整个城市的网络。

在两千零八年，水电部门开始制定一个替换材料，这次使用较新的聚乙烯绝缘材料，而不是高压油，经过10年的规划环境和公众会议，设计和施工，该项目于20世纪80年代完成，原来的输电线路仍然在原地，如果需要的话，为再次防止事故发生，原来的输电线路作为备用，如果在你身边的地下电缆出现事故，你会怎么做，欢迎在评论区留言。