無論高山峻嶺、大江大河還是廣闊平原,我們常常看到一座座架空輸電線路鐵塔(以下簡稱“輸電塔”)的身影。再仔細(xì)觀察就會發(fā)現(xiàn),不同地方的輸電塔在造型上也有區(qū)別——“山羊頭”造型、“貓頭”造型……這些輸電塔的工作原理是什么?由哪些部分組成?不同形狀輸電塔的發(fā)電模式和功能又有什么區(qū)別?
輸電塔是高壓電力傳輸系統(tǒng)中的關(guān)鍵結(jié)構(gòu),用于支撐電力輸送線路的電纜或?qū)Ь€,確保電力從發(fā)電廠發(fā)出后,可以通過電力網(wǎng)傳輸?shù)礁鱾€用戶終端。
輸電塔的工作原理可以歸納為:支撐高壓輸電線路,承受導(dǎo)線張力,并保障導(dǎo)線與地面及其他物體保持安全距離,防止電流泄漏或短路。簡而言之,就是通過合理設(shè)計確保輸電系統(tǒng)能夠在不同的自然環(huán)境中安全、高效地運(yùn)行。
在工程設(shè)計和命名中,很多結(jié)構(gòu)和設(shè)備的名稱往往會參照動物的外形特征。這種設(shè)計和命名方式不僅有助于人們理解、記憶,更增添了趣味性,貓頭塔和山羊頭塔就是其中較為突出的例子。
貓頭塔的塔頭曲線較為柔和,塔頭上可突出的小結(jié)構(gòu),類似貓耳朵的形狀,憨態(tài)可掬。
這種“貓耳”的設(shè)計通常是為了增強(qiáng)塔體的穩(wěn)定性或支撐某些附加設(shè)備,例如風(fēng)力發(fā)電機(jī)或其他輔助設(shè)施。
山羊頭塔的塔頭部分形似羊角,塔頭斜向的支撐臂和橫桿,像極了兩根橫向伸展的“角”。
這樣的“角”使山羊頭塔可以在面對較大風(fēng)力或較復(fù)雜地形時,承受更大的外力,從而更好地分散壓力,并提供額外的穩(wěn)定性。
作為用途較為廣泛,且利用頻率較高的兩種輸電塔,貓頭塔和山羊頭塔的設(shè)計不僅滿足了電力傳輸?shù)挠残孕枨?,及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和耐用性的考量,還滿足了塔體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與美學(xué)價值,成為一道獨(dú)特的風(fēng)景線。
并且,貓頭塔、山羊頭塔具有獨(dú)特的發(fā)電模式和功能,是與風(fēng)能結(jié)合的特殊輸電塔類型。它們不僅能承擔(dān)起傳統(tǒng)輸電塔的重任,還能在風(fēng)力充足的區(qū)域通過風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)生電能,為利用可再生能源、提高能源效率和環(huán)保領(lǐng)域作出巨大貢獻(xiàn)。
從偏遠(yuǎn)山區(qū)至繁華都市,輸電塔如同守衛(wèi)于天際的巨人,跨越山河湖海,連結(jié)起無數(shù)的夢想與希望,為千家萬戶帶來溫暖與光明。
輸電塔的主體為塔頭、塔身和塔腿,正如人的身體。
塔頭就像人的頭部,位于輸電塔的頂端,通常包含導(dǎo)線架、絕緣子、張力裝置等,負(fù)責(zé)承載和固定導(dǎo)線。兩邊的橫擔(dān)則連接著兩邊的導(dǎo)線。在塔頭的設(shè)計中,要確保導(dǎo)線有合適的張力,并保持導(dǎo)線與地面或其他結(jié)構(gòu)的安全距離。
塔身就像人的軀干,連接著塔腿和塔頭,通常由多根豎直的鋼管構(gòu)成。塔身一般較為細(xì)長,能夠承載風(fēng)載荷和導(dǎo)線的拉力,其高度根據(jù)輸電線路的電壓等級和需要跨越的地形決定。
塔腿就像人的腿部,是輸電塔最底部的部分,通常由多個角鋼和鋼柱構(gòu)成,支撐并穩(wěn)定整個塔體,并承受來自塔身、塔頭以及導(dǎo)線張力的垂直力,保障鐵塔在各種外部力量下不會傾斜或倒塌。
只有這3部分相互配合,才能確保輸電塔穩(wěn)定支撐輸電線路,并長期保障其安全運(yùn)行。
(責(zé)任編輯 / 王佳璇 美術(shù)編輯 / 周游)