电力塔：撑起现代电力的钢铁脊梁

一、电力塔的建设过程

    电力塔的建设是一项复杂而精细的工程，需要地面作业队和高空作业队的密切配合。地面作业队负责组装构件，这是整个建设过程中的重要环节。电力塔的构件复杂，精度要求极高，组装时误差不能超过 1 毫米。为了确保精度，建设过程中需用测量仪器对钢管倾斜角和高差进行精细测量。

    地面作业人员在组装构件时，需要严格按照设计要求进行操作。他们要对每一个构件进行仔细检查，确保其质量符合标准。在组装过程中，要使用专业的工具和设备，保证构件的连接牢固可靠。

    高空作业队则将地面组装好的构件起吊至高空安装就位。这是一项极具危险性的工作，需要作业人员具备丰富的经验和专业的技能。在进行高空作业时，施工人员必须严格遵守安全操作规程，确保自身安全。

    社会中有许多高危的工作类别，传统行业的电力施工就是一种危险性较高的种类。在面对电力施工高空作业的高风险性时，工作人员必须要保持饱满的精神状态和小心的工作态度，确保自身安全的前提之下进行科学的电力施工高空作业。那么电力施工高空作业一般有哪些注意事项呢？下面一起来看看：

    (1) 参加电力施工高空作业的人员要经过正规医院身体检查，身体素质合格才可以进行作业。

    (2) 凡在离地面 2m 以上的地方都属于高空作业，因此都需要佩戴相关的安全防护工具。

    (3) 安全防护工具在佩戴之前要进行认真检查，确保所有工具都符合质量标准。

    (4) 上电力施工高空作业须穿软底鞋，硬底鞋塑料鞋应该杜绝。

    (5) 安全带应挂在结实牢固的构件上，受力点在人身重心上部。

    (6) 进行电力施工高空作业前，应预先搭高脚手架，或采取隔离措施，防止坠落。

    (7) 在高空搭设的脚手架上的跳板结构一定要注意绑紧绑结实，防止两端翘头。

    (8) 在容器顶或者高空独根钢梁、屋面等其他危险边缘进行工作时，临空一边应装设栏杆和安全网。

    (9) 电力施工高空作业所带工具、材料应放在工具袋内，并拴好安全绳，较大的工具应将安全绳拴在牢固的构件上，不应随便乱放，以防坠落。

    (10) 高空作业人员不准随意往上、下扔抛工具和物件。

    (11) 在进行电力施工高空作业时，如果不是有关人员应杜绝其他人在施工地点下面逗留以免发生落物伤人的情况。

    (12) 禁止在不牢固的结构上进行作业，因此在施工前要对结构进行检查且挂上警告牌防止误登。

    (13) 冬季上高空进行电力施工施工要注意清扫积雪，尤其是结冰的情况一定要注意避免滑倒。

    以上就是信赖安全的电力施工高空作业的注意事项，近年来电力施工的安全隐患越来越大，这都是不遵守安全施工规范缺乏安全防范意识造成的，所以建议所有的电力施工工作人员都要对上述作业规范进行熟读且深入脑海，避免因此操作不当带来可怕的电力事故。

二、电力塔的维护方法

    1. 钢结构维护

    • 防火措施：外露钢构件需刷防火涂料，其中钢梁耐火时间为 1.5h，钢柱耐火时间为 2.5h，使其符合建筑规范要求。

    • 防腐处理：采用喷砂结合电动钢刷除锈工艺，除去以前的锈皮和铁锈。先涂刷两遍环氧富锌防锈底漆，干膜厚度为 70um，实用量为 0.25~0.3kg/㎡；再涂刷两遍环氧云铁灰厚浆底漆，湿膜厚度为 190um，干膜厚度为 100um，漆浆与固化剂重量比为 100：15。防腐处理后，钢结构抗腐蚀能力明显提高，可延长电力铁塔的使用寿命，减少事故发生。

    2. 远程维护

    • 通过通信技术搭建铁塔远程维护系统，现场数据采集端通过东用科技 ORB305 工业路由器实现本地组网，对铁塔的信号稳定度等相关数据进行监控和采集。

    • 网络传输端由 ORB305 工业级无线路由器与数据采集端相连接，通过运营商网络使前端与数据中心建立一条数据通道，进而对铁塔进行远程维护。

    • 数据中心端通过东用科技云平台服务器接收来自前端的传输数据进行储存备份与展示，通过上云助手部署组态软件，还可将数据以图形方式进行直观展现，便于管理维护人员统一分析处理。

    3. 定期检测

    • 底子检测：对电力塔塔角水平、地角螺栓、螺母等进行检测，主要检测塔底子数据，如应用性、底子接地的优良性、地脚螺栓防盗措施是否到位等。检测数据应及时记载，并与历史数据对比，分析总体性能，对问题及时整改，有问题零部件及时拆换。

    • 垂直度检测：电力塔垂直度是检测关键指标，检测后要及时记载数据，并比照历史数据。若电力塔垂直度与有关要求不符合，则需找到误差原因，针对原因指出有效整改计划，并在规定时间内完成整改作业。

    • 构件检测：电力塔由多种构件构成，按时对构件进行检测很有必要。要检测塔的构件是否合格，对明显形变、破坏、生锈及不合格零部件应及时拆换，同时检测构件及塔段相接处有没有开裂情况，特别要重点检测避雷针、桅杆等重点部位，若有问题应及时维护，保证其质量，避免因零部件问题导致安全隐患。

三、电力塔的结构特点

    电力塔作为电力输送的重要基础设施，其结构特点对于保障电力传输的稳定和安全起着至关重要的作用。

    1. 基本结构由塔头、塔身和塔腿三大部分组成，部分铁塔还有拉线部分。杆件主要由单根等边角钢或组合角钢组成，材料一般为 Q235 和 Q345 两种钢材。Q235 和 Q345 钢材具有良好的强度和韧性，能够承受电力塔所承受的各种荷载。角钢杆件的连接方式通常采用螺栓连接，这种连接方式便于安装和拆卸，同时也能够保证连接的牢固性。

    2. 类型特点

◦ 角钢塔一般在野外使用，钢管杆及钢管窄基塔由于占地面积小，一般在城市地区使用。角钢塔以其强度高、结构稳定、安装维护方便和成本较低等优点，广泛应用于电力输电线路、通信信号传输、广播电视发射等领域。角钢铁塔是一种主要由角钢构件通过螺栓或焊接连接而成的塔式结构，通常采用格构式设计，即由多个角钢构件以网格形式拼装而成。这种设计既可以增加塔的刚性和稳定性，又可以减少材料使用量，降低塔的自重。

◦ 钢管铁塔由若干根圆形或多边形的钢管组成，具有高强度、高稳定性、耐腐蚀性等优点。钢管塔结构具有相对技术和经济优势，适合应用于承受大荷载的输电铁塔。其荷载特性表现为杆件承受风压小、截面抗弯刚度大、结构简洁、传力清晰，能够充分发挥材料的承载性能，一方面可降低铁塔重量，减小基础作用力；另一方面有利于增强极端条件下抵抗自然灾害的能力。在满足强度和稳定性计算要求的情况下，采用风压体型系数相对较小的钢管塔，可显著减小塔身风荷载作用。截面特性方面，钢管构件截面中心对称，截面特性各向同性；材料均匀分布在周边，截面抗弯刚度大。对于输电铁塔的压弯构件，采用较小截面积且有较大回转半径的钢管可以充分均衡地发挥材料的力学性能，达到结构刚度和稳定要求，尤其对于结构几何尺寸较大、杆件较长的大荷载铁塔，钢管塔杆件稳定性能好的优势很明显。构造连接上，钢管塔的主材采用法兰连接或相贯连接，斜材与主材之间采用插板连接或相贯连接，连接构造相对较为简洁，虽然增加了焊接工作量，但减少了角钢构件的偏心等对结构承载性能的不利影响，同时增强了连接节点的刚度与致密性，有助于提高结构的整体刚度和稳定性以及抵抗风振动力荷载的能力。

◦ 钢管杆结构简单、安装方便、耐腐蚀性能好，适用于中低压线路架设，占地面积小，外形美观。钢管杆采用分件加工运输，现场组装，加工安装方便。从施工反馈的信息得知，与铁塔比较，钢管杆还有以下优点：省去了塔位平降基工序；杆塔组立方便，施工安装一基自立式铁塔需要 2 天时间，而安装一基钢管杆只需要 0.5 天。这些都说明了钢管杆在方便施工、加快工程进度方面具有很大的优势。同时，钢管杆占地面积小、无拉线，所需走廊窄，且美观、挺拔、简洁，与城市环境较为协调，但加工要求较高，造价较大，适用城镇地区。随着人们对环境保护意识的日渐增强，有关部门对环境保护提出了越来越高的要求，并先后出台了一系列相关法规来规范人们的行为，这就对环境保护方面的设计提出了更高的要求。钢管杆能满足人们对环境保护的要求，它采用了成熟的杆塔型式，结构合理，强度可靠，充分利用了材料的力学性能。本工程投产后近 1 年的带电运行证明，该杆安全可靠，运行稳定。

    钢管杆以其占地小、基础不影响其他管线的敷设、附件设计灵活多样、塔材不易被盗等优点，广泛应用于城区、市郊、森瑞达输电线路工程中。近年来，农网改造工程持续稳步推进，电力线路新建改造工程日益增多；同时，城市建设步伐加快、城市用电量迅速增长、市政建设道路修扩以及地块开发等诸多因素，架空电力线路增设、改建、迁移要求也越来越多。因城市线路通道有限，多回路架设应用越来越多，在这种条件下，城市钢管杆在城市电力线路中优势越发明显，另外，随着 Q390、Q420 甚至更高强度的钢材应用，钢管杆可以设计得更加紧凑、美观。但正是由于钢管杆这些特点，钢管杆的钢材用量比较大，其材料费用在整个线路工程中所占的比例也远比自立式铁塔高。

四、电力塔的发展历程

1. 历史追溯

◦ 电力铁塔的历史可追溯到 19 世纪末的发电厂，当时采用电线杆形式输送电力。随着科技的进步，人们对电力输送的要求不断提高，电线杆逐渐无法满足需求，于是电力铁塔应运而生。

◦ 从早期的木质电线杆到后来的钢筋混凝土塔，再到现代的钢塔，电力铁塔不断改进升级。例如，镇江五峰山的电力过江大跨先后有过三代塔，即 110 千伏的木塔、220 千伏的钢筋混凝土塔、500 千伏的钢塔，见证了镇江电力的发展和科技的进步。

2. 分类发展

◦ 按形状分为酒杯型、猫头型、上字型、干字型和桶型五种，按用途分为耐张塔、直线塔、转角塔等。不同形状和用途的电力铁塔在不同的场景中发挥着重要作用。

◦ 近年来，我国输电线路铁塔行业发展迅速，销售收入不断增长。随着电网投资加大，发展前景广阔。一方面，特高压和 5G 建设的不断推进，为铁塔行业带来了强劲的增长动力；另一方面，中国铁塔生产企业数量较多，呈现低端分散、高端集中的两极分化竞争格局。在以角钢塔为代表的低端市场中，企业数量众多但大部分规模较小、技术力量薄弱，同质化竞争较为激烈。而在电压等级较高的电力铁塔市场，由于对产品的安全性、稳定性要求较高，国家电网公司主要实行集中规模招标采购制度，只有资金规模较大、产品质量可靠、工艺技术先进的大型企业能够参与竞争，市场集中度相对较高。

五、电力塔的作用

1. 架空电线电力塔能架空电线，为电力传输提供支撑。电力塔作为钢架结构的塔状建筑物，通常高度为 25 - 40 米，其主要作用之一就是架空电线。通过将电线高高架起，电力塔为电力传输提供了稳定的支撑，确保电能能够安全、高效地输送到各个地方。

2. 保护支撑防止人员或动物误入高压线路区域，避免电击事故发生。电力塔不仅起到架空电线的作用，还能保护人员和动物的安全。它可以有效地防止人员或动物误入高压线路区域，从而避免电击事故的发生。例如，可以通过设置围网等防护措施，为电塔周围提供有效的防范，杜绝安全隐患。同时，变电站也采取了一系列防小动物措施，如封堵电缆沟、门窗，设置挡鼠板、金属网等，防止小动物进入配电设施，避免因小动物引发线路短路等事故。

3. 特定用途不同类型的电力塔有不同用途，如直塔用于直线部分悬挂垂直绝缘绳，角塔用于线路角落等。根据不同的应用场景，电力塔有多种类型，每种类型都有其特定的用途。比如直塔 Z 用于直线部分，悬挂垂直绝缘绳；角塔 J 用于线路的角落；终端塔 D 将线路终端放在变电站前面；十字塔 K 位于宽阔的河流和峡谷中；换位塔 H 用于道路上同相；牵引塔 N 用于限制线路事故和锚固导线作用的线路，易于构建和维修，并悬挂牵引绝缘子链；叉塔 F 适用于双回路的前叉；直角塔 ZJ 用于直线拐角处的直线。这些不同类型的电力塔在电力传输系统中发挥着各自独特的作用。