路邊電線塔的樣子為什麼要修成很多種形狀呢?
這些電線塔的形狀該怎麼區分?它們各自有什麼作用?建設成本和維護的優缺點比較?
這個問題的內涵很深,根本就不可能在知乎上完整回答。這需要幾本書,需要配套相關的國家標準和規範,還要結合實例進行講解才行。事實上,供配電鐵塔的設計涉及到好幾門專業,是有很深的知識背景的。
簡單說說吧:
從電氣絕緣特性看,電線塔首先要滿足讓導線距離地面足夠遠,滿足對地的電氣絕緣。
從結構穩定性看,它的重量要輕,強度要大,穩定性要好。
從製造和裝配特性看,它應當便於製造安裝,也便於檢修人員檢查。
從製造成本看,在充分考慮到滿足結構強度的條件下,成本越低當然越好。
因此,不同的電壓等級電塔的樣式就不一樣,不同功能的電塔模樣和形狀也不盡相同。
別看鐵塔外形簡單,它的設計可是很有門道的。在我參與的學生畢業設計課題中,就有很多關於配電鐵塔和衍架的設計,還有絕緣子設計等等。可見其門道還是很深的。
針對題主的回答完畢。
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且偏個題,讓我們來看看有關電塔的唯美圖片:
第一張:夕陽下的電塔之美
這張圖就充分地展示了上述那幾條輸配電鐵塔基本特徵,並且圖片本身也十分優美。
第二張:人形的鐵塔
這張圖片我第一次見到是在百度上。我當時想,此圖的P圖手本事了得,能繪製的如此惟妙惟肖。不久後,一位同事到美國旅遊,發來許多圖片,裡面就有人形鐵塔,而且就在此圖的原地拍攝的。至此,我才相信原來此圖是真的。
我們不得不讚歎:在滿足配電鐵搭一切技術要求的基礎上,能設計和製造出如此美妙的鐵搭,真的很了不起。
第三張:照明電線杆
照明配電,電壓等級就是低壓,絕緣等級要求不高,因此照明輸配電就直接採用電線杆了。不過當下,照明輸送電已經電纜下地,以後照明電線杆會越來越少了吧。
第四張:山坡上的第一縷陽光:
第五張:火燒雲
第六張:藍天下
第七張:是陽春還是金秋?
第八張:寂寞的電線杆
第九張:天路
第十張:雪山在召喚
第十一張:檢修線路,一群敢於摸天的人
第十二張:窗外夕陽
這是我最喜歡的一張照片。
第十三張:某隧道入口
看見供配電鐵塔和照明電線杆了嗎?它們有何區別?
第十四張:城市夜景
這是在飛機上拍攝的。儘管距離地面近萬米,可是我們影影綽綽地還是能看到供電線路,以及城市的夜景燈光。很美吧?!
第十五張:這裡好像也有電線杆
這是稻城,知道在哪嗎?
荒漠、藍天、烏雲,伸向遠方的道路;綠野、小河、白雲,河谷中的電線杆。雖然如此寂寞,但卻無法掩飾大自然的洪荒之美。
結束,期望大家能喜歡。
前面大神們已經講得很好了,我就不贅述了。
主要從幾個方面考慮,
電氣方面,主要是相間絕緣和對地絕緣。
結構方面,主要是支撐導線重量。高壓(準確來說是大功率)網路往往採用分裂線輸電,這些大大增大了導線重量。絕緣與重量問題也就導致了大神們所說的電氣與結構的相互關係。
天氣和地形等現場因素,主要看具體案例。比如高雷暴區域,大風大雨區域,潮濕/乾燥區域都有不同的規定。
成本與維護方面,顧名思義,滿足要求情況下,越便宜越耐操越好。
每個方面都能有一本書來描述相關規程。。
答主的問題看起來要麼像大學生考試論述題,要麼像電網公司入職題。( ??ω?? )
電網線路設計人員答一波。總體來說,這是個大坑,有時間就一點一點補吧。1、形狀上分上字、干字、酒杯、貓頭、鼓形、V形、門形等。此種分類大致是以塔頭作為分類形式,並不能直接概括使用形式。當然還有個像話筒的緊湊型塔。2、從使用類型上可分耐張塔,直線塔,終端塔,導線換位塔。直線塔顧名思義當是適用於線路直線段,通俗點說就是把線路「頂」起來但是不能受到水平面的力,只能承受垂直方向的力;耐張塔使用在塔兩側張力不一致的地方,同時也用於轉角;終端塔,可視為耐受張力超大的塔型,通常用於架空線路兩端。換位塔就是將桿塔上的導線通過跳線方式進行換位置的塔。3、從主材構成可分為鋼筋混凝土桿,角鋼塔,鋼管桿,鋼管組合塔。4、具體使用就要看現場需要的條件了,需要什麼樣的塔,就得用什麼樣的。比如雙回你就不能用上字,那得用鼓形;轉角你就不能用直線;該用終端下電纜的就不能用個小耐張代替。5、費用是由工程量決定的,橫擔長短塔頭高度塔的呼高都決定了塔的電氣部分;而塔材的規格和標準以及分布位置,又確定了塔的力學結構部分。電氣部分和力學部分缺一不可,而這兩項就決定了塔的重量和題主說的各種形狀。
6、根據國家和行業內相關標準和法規,在設計過程中一般都是考慮最經濟的桿塔設計,最優化的施工過程,最方便的採購計劃。7、從維護上說,鋼管桿是最方便維護的!也是設計過程和施工過程最簡單的!但是,投資費用高,佔地面積小,一般用於城區或者用地緊張的地方。其次是鋼筋混凝土電杆,不過現在一般除10kv及以下和部分35kV和66kV線路,通常不使用鋼筋混凝土電杆。角鋼塔和鋼管組合塔施工和維護都一般,但是也難不倒我國電網工作人員,在這裡向一線的運維同志們致敬。坑大,以後慢慢補。
輸電鐵塔種類十分多,對應的電壓等級,輸電線路分裂形式都很多。就如張工所說,這個問題,寫在多本國家標準和設計規範里,十分繁多。35千伏的輸電線鐵塔多用直塔,11萬的多用鋼管塔,22萬的多用貓頭塔,轉角的塔有所不同,帶電纜下地的有所不同,檔距大於500米的有所不同,處於風口的有所不同。說實話,我也記不得那麼多
簡單說,為了實現不同的功能:
總體分直線塔、耐張(轉角)塔兩類。
從迴路數(即每基塔上承載的線路數量)來說,分單回塔和多回塔。
從導線的排列形式來說,分水平排列、垂直排列、三角形排列(含近似三角形排列)。
各路設計大神(電力勘測設計院)為了提高空間利用率、提高線路抗外力破壞能力等方面的考慮,同時考慮結構強度和材料節省的平衡,會設計出不同形式的鐵塔,如貓頭塔、鼓形塔等等。
不過既然問題是路邊的電線塔,那麼就要從路邊兩個字說起。
我國的輸電、配電線路大體上按電壓等級來劃分,交流220千伏及以上為輸電(如1000千伏、500千伏、330千伏等 ),交流110千伏及以下為配電(如66千伏、35千伏、20千伏、10千伏、6千伏等 )。直流的一般用來輸電(如正負800千伏、500千伏等等),直流配電線路在我國較少。
1、路邊的電線塔一般為配電線路,為什麼呢:因為輸電線路是為了長距離將電能從電源點輸送到下一個樞紐點或主要負荷區的線路,基本上是從一個省/地/縣到另一個省/地/縣,基本上不會長期延道路架設。
2、既然是路邊的電線塔,那麼就要考慮空間的利用率了。
1)在鄉村,路邊的電線塔一般是單迴路的10千伏配電線路,供電距離一般是幾公里,從鄉鎮變電站(110千伏或35千伏)到某個10千伏公用或專用配變,這種單迴路的線路導線一般為等腰三角形排列,即「電杆頂絕緣子」加「橫擔兩側絕緣子」方式,遠看像十字架
2)多迴路電杆。從變電站出來的架空電線,為降低線路走廊的水平空間佔用,一般會有多迴路同桿塔架設的線路,10千伏同桿架設的線路就有雙回、三回、四回甚至更多,你就會看到一座鐵塔或電杆上有多層的橫擔。
不多說,只是需要把項目的前期的水文資料和地勘報告看完才能選型和設計;只需要在撒哈拉沙漠里設計、施工、調試、運行完整走一遍,以及做過的和在國外看到的;這樣藝術的設計,估計嘛,、、、、、、、;
前陣子剛好公司要求我考進網高壓電工證,課程里有講到這一部分。
按桿塔在線路上的作用分類:直線桿塔、耐張桿塔、轉角桿塔、終端桿塔、跨越桿塔、分支杆塔等。
1、直線桿塔。一般位於線路直線段,在架空線路中的數量最多,約佔桿塔總數的80%左右。一般不承受順線路方向的張力,僅承受導線、絕緣子、金具、覆冰等的重量和風力。(只是把線路抬起來)
2、耐張桿塔。又稱承力桿塔,一般位於線路直線分段處,耐張桿塔除了承受與直線桿塔相同的複合外,還承受導線的不平衡張力。在斷線的情況下,耐張桿塔還要承受斷線張力,還承受導線的不平衡張力。在斷線情況下,耐張桿塔還要承受斷線張力,並能將線路斷線、倒桿事故控制在一個耐張段內,閑置事故範圍,便於施工和檢修。(可承受電纜方向不平衡的力)
3、轉角桿塔。位於線路轉角處,線路轉向內角的補角稱為線路轉角,除了承受導線等的垂直荷載和風力之外,還承受導線的轉角合力,合力大小決定於轉角的大小和導線的張力。(線路轉彎)
4、終端桿塔。位於線路首、末段,即變電所進線、出線的第一基桿塔,線路最末端一基桿塔也是終端桿塔。是一種承受單側導線張力的耐張桿塔。(線路終端處)
5、跨越桿塔。位於線路跨越公路、鐵路、河流、山谷、山立線、通信線等交叉跨越的地方,跨越桿塔的高度較一般桿塔要高得多。
6、分支杆塔。一般用於當架空配電線路中間需要設置分支線時。
形狀區分的話這些網上搜一下照片都會有的,至於建設成本和維護優缺點的話不太清楚,一般來說桿塔首先保證的是安全性,其次才是節約成本,這方面還需要更專業的人士來回答。
目的是為了並聯高壓線,減小輸電過程電阻損耗。
相信以後的形式會越來越多,因為一直在尋求更優化更經濟的方案,所以不同時期過程中也就出現了不同的桿塔形狀。
我學電力系統的時候上過一課,就專門講電塔的設計。裡面很多門道的
根據塔型分類先~直線塔、直線轉角塔、耐張轉角塔,終端塔、換位塔和分歧塔是耐張轉角塔的特殊形式。終端塔一般是指位於變電站或者電廠出口的鐵塔,終端塔單側受力,構架側受力極小。在某些工程還會存在分歧塔,一般是由同塔雙迴路變成兩個並行的單迴路時或兩個單迴路合成同塔雙迴路時使用。按照迴路數量分類~單迴路塔、同塔雙迴路塔、同塔多迴路塔單迴路塔一般是貓頭塔、酒杯塔或緊湊型塔。按照構件類型分類~角鋼塔、鋼管塔角鋼塔的應用範圍最廣,鋼管塔一般僅用於1000kV同塔雙迴路或交直流大跨越塔。按照形狀分類~貓頭塔、酒杯塔、干字型塔、T型塔、官帽塔、鼓型塔等等 。按照輸送的電流分類~直流塔、交流塔。至於建設成本以及優缺點,非專業人士,無法回答……(;一_一)
我就我知道的說一下吧高壓輸電鐵塔有耐張塔和直線塔。直線塔顧名思義是用在筆直的線路上,主要承受導線垂直向下的重力。直線塔比較好辨認,塔上的絕緣子是垂直的。這種塔的平衡靠左右兩邊的導線張力維持,一旦一邊的導線斷裂就可能導致倒塔,然後引起骨牌效應。為了解決上述問題,就有了耐張塔。這種塔能耐受一側的導線張力,所以常用在線路轉角,大跨距處,也會在若干個直線塔間安排一個,防止斷線引起的骨牌效應。這類塔的絕緣子是水平的,塔基塔材都有嚴格要求,在設計時要做好受力分析。在野外,地方大,所以鐵塔基本都張牙舞爪的。在市區為了節約用地,大多採用鋼管塔(其實用電纜的更多)。我就只知道這點皮毛,還希望有基建大神出來科普一下。
拉貓塔
看偶像張工回答也來蹭一波~
對配電方面不懂(就是路邊常見的電線杆),從超高壓方面簡單聊聊。
就像張工說的,鐵塔設計可以寫出好幾本書,但簡單來說的話就是分為耐張塔(水平方向受力)和直線塔(只承受導線重力)。耐張塔就是需要水平受力,把導線拉直,而直線塔就是簡單的「托住」導線,其中直線塔分為酒杯塔(最常見,中間好像有個酒杯)、拉V塔(V字形,最省材料)、貓頭塔等等等等。
回道題主問題:1、形狀怎麼區分?看了我前面那些應該對區分有一個大題概念了吧。2、作用?作為輸電線路的一部分,肯定是傳輸電能啦。負責把導線「托」好,且絕緣子串保證盡量不帶電(電死個豬呀牛呀可是不好的)。3、建設成本?建設時候不光要考慮成本,地形、氣候、是否人群聚居地等等,又是一個大坑自己填不好就不說了。尼古拉斯伯爵回答的非常好,我就不贅述了,總之一個原則,以滿足實際需求為主,儘可能兼顧經濟性。
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