山羊塔、猫头塔

作者: 江文强

无论高山峻岭、大江大河还是广阔平原,我们常常看到一座座架空输电线路铁塔(以下简称“输电塔”)的身影。再仔细观察就会发现,不同地方的输电塔在造型上也有区别——“山羊头”造型、“猫头”造型……这些输电塔的工作原理是什么?由哪些部分组成?不同形状输电塔的发电模式和功能又有什么区别?

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各种各样的输电塔(供图/江文强)

搭载着传输电力的“生命线”

输电塔是高压电力传输系统中的关键结构,用于支撑电力输送线路的电缆或导线,确保电力从发电厂发出后,可以通过电力网传输到各个用户终端。

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输电塔多塔连接实景图(供图/江文强)

输电塔的工作原理可以归纳为:支撑高压输电线路,承受导线张力,并保障导线与地面及其他物体保持安全距离,防止电流泄漏或短路。简而言之,就是通过合理设计确保输电系统能够在不同的自然环境中安全、高效地运行。

化身成动物模样

在工程设计和命名中,很多结构和设备的名称往往会参照动物的外形特征。这种设计和命名方式不仅有助于人们理解、记忆,更增添了趣味性,猫头塔和山羊头塔就是其中较为突出的例子。

猫头塔

猫头塔的塔头曲线较为柔和,塔头上可突出的小结构,类似猫耳朵的形状,憨态可掬。

这种“猫耳”的设计通常是为了增强塔体的稳定性或支撑某些附加设备,例如风力发电机或其他辅助设施。

山羊头塔

山羊头塔的塔头部分形似羊角,塔头斜向的支撑臂和横杆,像极了两根横向伸展的“角”。

这样的“角”使山羊头塔可以在面对较大风力或较复杂地形时,承受更大的外力,从而更好地分散压力,并提供额外的稳定性。

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作为用途较为广泛,且利用频率较高的两种输电塔,猫头塔和山羊头塔的设计不仅满足了电力传输的硬性需求,及结构强度和耐用性的考量,还满足了塔体结构的稳定性与美学价值,成为一道独特的风景线。

并且,猫头塔、山羊头塔具有独特的发电模式和功能,是与风能结合的特殊输电塔类型。它们不仅能承担起传统输电塔的重任,还能在风力充足的区域通过风力发电产生电能,为利用可再生能源、提高能源效率和环保领域作出巨大贡献。

从偏远山区至繁华都市,输电塔如同守卫于天际的巨人,跨越山河湖海,连结起无数的梦想与希望,为千家万户带来温暖与光明。

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输电塔简洁版示意图(供图/江文强)

输电塔的组成部分

输电塔的主体为塔头、塔身和塔腿,正如人的身体。

塔头就像人的头部,位于输电塔的顶端,通常包含导线架、绝缘子、张力装置等,负责承载和固定导线。两边的横担则连接着两边的导线。在塔头的设计中,要确保导线有合适的张力,并保持导线与地面或其他结构的安全距离。

塔身就像人的躯干,连接着塔腿和塔头,通常由多根竖直的钢管构成。塔身一般较为细长,能够承载风载荷和导线的拉力,其高度根据输电线路的电压等级和需要跨越的地形决定。

塔腿就像人的腿部,是输电塔最底部的部分,通常由多个角钢和钢柱构成,支撑并稳定整个塔体,并承受来自塔身、塔头以及导线张力的垂直力,保障铁塔在各种外部力量下不会倾斜或倒塌。

只有这3部分相互配合,才能确保输电塔稳定支撑输电线路,并长期保障其安全运行。

(责任编辑 / 王佳璇 美术编辑 / 周游)

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