電力塔：撐起現代電力的鋼鐵脊梁
一、電力塔的建設過程
電力塔的建設是一項復雜而精細的工程，需要地面作業隊和高空作業隊的密切配合。地面作業隊負責組裝構件，這是整個建設過程中的重要環節。電力塔的構件復雜，精度要求極高，組裝時誤差不能超過 1 毫米。為了確保精度，建設過程中需用測量儀器對鋼管傾斜角和高差進行精細測量。
地面作業人員在組裝構件時，需要嚴格按照設計要求進行操作。他們要對每一個構件進行仔細檢查，確保其質量符合標準。在組裝過程中，要使用專業的工具和設備，保證構件的連接牢固可靠。
高空作業隊則將地面組裝好的構件起吊至高空安裝就位。這是一項極具危險性的工作，需要作業人員具備豐富的經驗和專業的技能。在進行高空作業時，施工人員必須嚴格遵守安全操作規程，確保自身安全。
社會中有許多高危的工作類別，傳統行業的電力施工就是一種危險性較高的種類。在面對電力施工高空作業的高風險性時，工作人員必須要保持飽滿的精神狀態和小心的工作態度，確保自身安全的前提之下進行科學的電力施工高空作業。那么電力施工高空作業一般有哪些注意事項呢？下面一起來看看：
(1) 參加電力施工高空作業的人員要經過正規醫院身體檢查，身體素質合格才可以進行作業。
(2) 凡在離地面 2m 以上的地方都屬于高空作業，因此都需要佩戴相關的安全防護工具。
(3) 安全防護工具在佩戴之前要進行認真檢查，確保所有工具都符合質量標準。
(4) 上電力施工高空作業須穿軟底鞋，硬底鞋塑料鞋應該杜絕。
(5) 安全帶應掛在結實牢固的構件上，受力點在人身重心上部。
(6) 進行電力施工高空作業前，應預先搭高腳手架，或采取隔離措施，防止墜落。
(7) 在高空搭設的腳手架上的跳板結構一定要注意綁緊綁結實，防止兩端翹頭。
(8) 在容器頂或者高空獨根鋼梁、屋面等其他危險邊緣進行工作時，臨空一邊應裝設欄桿和安全網。
(9) 電力施工高空作業所帶工具、材料應放在工具袋內，并拴好安全繩，較大的工具應將安全繩拴在牢固的構件上，不應隨便亂放，以防墜落。
(10) 高空作業人員不準隨意往上、下扔拋工具和物件。
(11) 在進行電力施工高空作業時，如果不是有關人員應杜絕其他人在施工地點下面逗留以免發生落物傷人的情況。
(12) 禁止在不牢固的結構上進行作業，因此在施工前要對結構進行檢查且掛上警告牌防止誤登。
(13) 冬季上高空進行電力施工施工要注意清掃積雪，尤其是結冰的情況一定要注意避免滑倒。
以上就是信賴安全的電力施工高空作業的注意事項，近年來電力施工的安全隱患越來越大，這都是不遵守安全施工規范缺乏安全防范意識造成的，所以建議所有的電力施工工作人員都要對上述作業規范進行熟讀且深入腦海，避免因此操作不當帶來可怕的電力事故。
二、電力塔的維護方法
1. 鋼結構維護
? 防火措施：外露鋼構件需刷防火涂料，其中鋼梁耐火時間為 1.5h，鋼柱耐火時間為 2.5h，使其符合建筑規范要求。
? 防腐處理：采用噴砂結合電動鋼刷除銹工藝，除去以前的銹皮和鐵銹。先涂刷兩遍環氧富鋅防銹底漆，干膜厚度為 70um，實用量為 0.25~0.3kg/㎡；再涂刷兩遍環氧云鐵灰厚漿底漆，濕膜厚度為 190um，干膜厚度為 100um，漆漿與固化劑重量比為 100：15。防腐處理后，鋼結構抗腐蝕能力明顯提高，可延長電力鐵塔的使用壽命，減少事故發生。
2. 遠程維護
? 通過通信技術搭建鐵塔遠程維護系統，現場數據采集端通過東用科技 ORB305 工業路由器實現本地組網，對鐵塔的信號穩定度等相關數據進行監控和采集。
? 網絡傳輸端由 ORB305 工業級無線路由器與數據采集端相連接，通過運營商網絡使前端與數據中心建立一條數據通道，進而對鐵塔進行遠程維護。
? 數據中心端通過東用科技云平臺服務器接收來自前端的傳輸數據進行儲存備份與展示，通過上云助手部署組態軟件，還可將數據以圖形方式進行直觀展現，便于管理維護人員統一分析處理。
3. 定期檢測
? 底子檢測：對電力塔塔角水平、地角螺栓、螺母等進行檢測，主要檢測塔底子數據，如應用性、底子接地的優良性、地腳螺栓防盜措施是否到位等。檢測數據應及時記載，并與歷史數據對比，分析總體性能，對問題及時整改，有問題零部件及時拆換。
? 垂直度檢測：電力塔垂直度是檢測關鍵指標，檢測后要及時記載數據，并比照歷史數據。若電力塔垂直度與有關要求不符合，則需找到誤差原因，針對原因指出有效整改計劃，并在規定時間內完成整改作業。
? 構件檢測：電力塔由多種構件構成，按時對構件進行檢測很有必要。要檢測塔的構件是否合格，對明顯形變、破壞、生銹及不合格零部件應及時拆換，同時檢測構件及塔段相接處有沒有開裂情況，特別要重點檢測避雷針、桅桿等重點部位，若有問題應及時維護，保證其質量，避免因零部件問題導致安全隱患。
三、電力塔的結構特點
電力塔作為電力輸送的重要基礎設施，其結構特點對于保障電力傳輸的穩定和安全起著至關重要的作用。
1. 基本結構由塔頭、塔身和塔腿三大部分組成，部分鐵塔還有拉線部分。桿件主要由單根等邊角鋼或組合角鋼組成，材料一般為 Q235 和 Q345 兩種鋼材。Q235 和 Q345 鋼材具有良好的強度和韌性，能夠承受電力塔所承受的各種荷載。角鋼桿件的連接方式通常采用螺栓連接，這種連接方式便于安裝和拆卸，同時也能夠保證連接的牢固性。
2. 類型特點
? 角鋼塔一般在野外使用，鋼管桿及鋼管窄基塔由于占地面積小，一般在城市地區使用。角鋼塔以其強度高、結構穩定、安裝維護方便和成本較低等優點，廣泛應用于電力輸電線路、通信信號傳輸、廣播電視發射等領域。角鋼鐵塔是一種主要由角鋼構件通過螺栓或焊接連接而成的塔式結構，通常采用格構式設計，即由多個角鋼構件以網格形式拼裝而成。這種設計既可以增加塔的剛性和穩定性，又可以減少材料使用量，降低塔的自重。
? 鋼管鐵塔由若干根圓形或多邊形的鋼管組成，具有高強度、高穩定性、耐腐蝕性等優點。鋼管塔結構具有相對技術和經濟優勢，適合應用于承受大荷載的輸電鐵塔。其荷載特性表現為桿件承受風壓小、截面抗彎剛度大、結構簡潔、傳力清晰，能夠充分發揮材料的承載性能，一方面可降低鐵塔重量，減小基礎作用力；另一方面有利于增強極端條件下抵抗自然災害的能力。在滿足強度和穩定性計算要求的情況下，采用風壓體型系數相對較小的鋼管塔，可顯著減小塔身風荷載作用。截面特性方面，鋼管構件截面中心對稱，截面特性各向同性；材料均勻分布在周邊，截面抗彎剛度大。對于輸電鐵塔的壓彎構件，采用較小截面積且有較大回轉半徑的鋼管可以充分均衡地發揮材料的力學性能，達到結構剛度和穩定要求，尤其對于結構幾何尺寸較大、桿件較長的大荷載鐵塔，鋼管塔桿件穩定性能好的優勢很明顯。構造連接上，鋼管塔的主材采用法蘭連接或相貫連接，斜材與主材之間采用插板連接或相貫連接，連接構造相對較為簡潔，雖然增加了焊接工作量，但減少了角鋼構件的偏心等對結構承載性能的不利影響，同時增強了連接節點的剛度與致密性，有助于提高結構的整體剛度和穩定性以及抵抗風振動力荷載的能力。
? 鋼管桿結構簡單、安裝方便、耐腐蝕性能好，適用于中低壓線路架設，占地面積小，外形美觀。鋼管桿采用分件加工運輸，現場組裝，加工安裝方便。從施工反饋的信息得知，與鐵塔比較，鋼管桿還有以下優點：省去了塔位平降基工序；桿塔組立方便，施工安裝一基自立式鐵塔需要 2 天時間，而安裝一基鋼管桿只需要 0.5 天。這些都說明了鋼管桿在方便施工、加快工程進度方面具有很大的優勢。同時，鋼管桿占地面積小、無拉線，所需走廊窄，且美觀、挺拔、簡潔，與城市環境較為協調，但加工要求較高，造價較大，適用城鎮地區。隨著人們對環境保護意識的日漸增強，有關部門對環境保護提出了越來越高的要求，并先后出臺了一系列相關法規來規范人們的行為，這就對環境保護方面的設計提出了更高的要求。鋼管桿能滿足人們對環境保護的要求，它采用了成熟的桿塔型式，結構合理，強度可靠，充分利用了材料的力學性能。本工程投產后近 1 年的帶電運行證明，該桿安全可靠，運行穩定。
鋼管桿以其占地小、基礎不影響其他管線的敷設、附件設計靈活多樣、塔材不易被盜等優點，廣泛應用于城區、市郊、森瑞達輸電線路工程中。近年來，農網改造工程持續穩步推進，電力線路新建改造工程日益增多；同時，城市建設步伐加快、城市用電量迅速增長、市政建設道路修擴以及地塊開發等諸多因素，架空電力線路增設、改建、遷移要求也越來越多。因城市線路通道有限，多回路架設應用越來越多，在這種條件下，城市鋼管桿在城市電力線路中優勢越發明顯，另外，隨著 Q390、Q420 甚至更高強度的鋼材應用，鋼管桿可以設計得更加緊湊、美觀。但正是由于鋼管桿這些特點，鋼管桿的鋼材用量比較大，其材料費用在整個線路工程中所占的比例也遠比自立式鐵塔高。
四、電力塔的發展歷程
1. 歷史追溯
? 電力鐵塔的歷史可追溯到 19 世紀末的發電廠，當時采用電線桿形式輸送電力。隨著科技的進步，人們對電力輸送的要求不斷提高，電線桿逐漸無法滿足需求，于是電力鐵塔應運而生。
? 從早期的木質電線桿到后來的鋼筋混凝土塔，再到現代的鋼塔，電力鐵塔不斷改進升級。例如，鎮江五峰山的電力過江大跨先后有過三代塔，即 110 千伏的木塔、220 千伏的鋼筋混凝土塔、500 千伏的鋼塔，見證了鎮江電力的發展和科技的進步。
2. 分類發展
? 按形狀分為酒杯型、貓頭型、上字型、干字型和桶型五種，按用途分為耐張塔、直線塔、轉角塔等。不同形狀和用途的電力鐵塔在不同的場景中發揮著重要作用。
? 近年來，我國輸電線路鐵塔行業發展迅速，銷售收入不斷增長。隨著電網投資加大，發展前景廣闊。一方面，特高壓和 5G 建設的不斷推進，為鐵塔行業帶來了強勁的增長動力；另一方面，中國鐵塔生產企業數量較多，呈現低端分散、高端集中的兩極分化競爭格局。在以角鋼塔為代表的低端市場中，企業數量眾多但大部分規模較小、技術力量薄弱，同質化競爭較為激烈。而在電壓等級較高的電力鐵塔市場，由于對產品的安全性、穩定性要求較高，國家電網公司主要實行集中規模招標采購制度，只有資金規模較大、產品質量可靠、工藝技術先進的大型企業能夠參與競爭，市場集中度相對較高。
五、電力塔的作用
1. 架空電線電力塔能架空電線，為電力傳輸提供支撐。電力塔作為鋼架結構的塔狀建筑物，通常高度為 25 - 40 米，其主要作用之一就是架空電線。通過將電線高高架起，電力塔為電力傳輸提供了穩定的支撐，確保電能能夠安全、高效地輸送到各個地方。
2. 保護支撐防止人員或動物誤入高壓線路區域，避免電擊事故發生。電力塔不僅起到架空電線的作用，還能保護人員和動物的安全。它可以有效地防止人員或動物誤入高壓線路區域，從而避免電擊事故的發生。例如，可以通過設置圍網等防護措施，為電塔周圍提供有效的防范，杜絕安全隱患。同時，變電站也采取了一系列防小動物措施，如封堵電纜溝、門窗，設置擋鼠板、金屬網等，防止小動物進入配電設施，避免因小動物引發線路短路等事故。
3. 特定用途不同類型的電力塔有不同用途，如直塔用于直線部分懸掛垂直絕緣繩，角塔用于線路角落等。根據不同的應用場景，電力塔有多種類型，每種類型都有其特定的用途。比如直塔 Z 用于直線部分，懸掛垂直絕緣繩；角塔 J 用于線路的角落；終端塔 D 將線路終端放在變電站前面；十字塔 K 位于寬闊的河流和峽谷中；換位塔 H 用于道路上同相；牽引塔 N 用于限制線路事故和錨固導線作用的線路，易于構建和維修，并懸掛牽引絕緣子鏈；叉塔 F 適用于雙回路的前叉；直角塔 ZJ 用于直線拐角處的直線。這些不同類型的電力塔在電力傳輸系統中發揮著各自獨特的作用。
