拉線塔:通信領域的多面能手
一、拉線(xian)塔(ta)的定(ding)義(yi)與類型
拉線塔是架空(kong)輸電(dian)線路(lu)的支持結構(gou),使導線對地面、地物滿足限距(ju)要求,并能承(cheng)受導線、避雷(lei)線及本身的荷(he)載(zai)及外荷(he)載(zai)。
拉(la)線(xian)(xian)塔(ta)(ta)主要分為自(zi)立式(shi)(shi)(shi)和拉(la)線(xian)(xian)式(shi)(shi)(shi)兩種(zhong)類型(xing)(xing)(xing)。自(zi)立式(shi)(shi)(shi)拉(la)線(xian)(xian)塔(ta)(ta)塔(ta)(ta)體均采(cai)用(yong)角鋼(gang)或鋼(gang)管等(deng)(deng)型(xing)(xing)(xing)材組裝而成,采(cai)用(yong)螺栓連接(jie),焊接(jie)工作量很小。其下部較(jiao)(jiao)寬逐漸向上(shang)收窄(zhai),塔(ta)(ta)架(jia)材料用(yong)量相對(dui)(dui)較(jiao)(jiao)大(da),對(dui)(dui)基礎要求(qiu)(qiu)較(jiao)(jiao)高。例(li)如(ru),適(shi)用(yong)于(yu)工業(ye)開發區等(deng)(deng)野外、市郊區域、縣城、鄉(xiang)鎮、農村等(deng)(deng)對(dui)(dui)景(jing)觀(guan)要求(qiu)(qiu)低、易(yi)于(yu)征(zheng)地的區域,也適(shi)應于(yu)對(dui)(dui)撓度(du)(du)要求(qiu)(qiu)較(jiao)(jiao)嚴格的情況(kuang),如(ru)微波塔(ta)(ta)。其優點(dian)(dian)是整體剛度(du)(du)大(da),承載能(neng)力強,技術應用(yong)成熟,加工、運輸(shu)、安裝方(fang)便;缺(que)點(dian)(dian)是造型(xing)(xing)(xing)屬于(yu)普通塔(ta)(ta)桅,無(wu)景(jing)觀(guan)考慮,風壓(ya)較(jiao)(jiao)大(da)地區和高度(du)(du)較(jiao)(jiao)高時(shi),用(yong)鋼(gang)量顯著增(zeng)加,塔(ta)(ta)桅根開大(da),占地面(mian)積大(da),構件多,節點(dian)(dian)多,搬遷重復(fu)利用(yong)較(jiao)(jiao)困難。
拉(la)(la)線(xian)(xian)式(shi)塔(ta)(ta)受力較(jiao)(jiao)為(wei)合理,可靠性高,塔(ta)(ta)體截面小(xiao),塔(ta)(ta)架(jia)材(cai)料用(yong)量(liang)小(xiao),但拉(la)(la)線(xian)(xian)基礎數量(liang)多,施工工藝復雜。比如拉(la)(la)纖塔(ta)(ta),塔(ta)(ta)身不能獨(du)立(li)承(cheng)受荷載,必(bi)須增加(jia)拉(la)(la)纖來抵抗外荷載并通過拉(la)(la)纖施加(jia)預拉(la)(la)力來提供拉(la)(la)線(xian)(xian)塔(ta)(ta)的剛度(du)(du)。一般為(wei)絎架(jia)式(shi)結(jie)(jie)構(gou)或是圓筒式(shi)結(jie)(jie)構(gou),采用(yong)鋼絞線(xian)(xian)斜拉(la)(la)加(jia)固方式(shi),主(zhu)要(yao)用(yong)于氣象觀測(ce)和大(da)(da)氣環(huan)境(jing)監測(ce)等。其優點(dian)是造價經(jing)濟,構(gou)件輕,安裝(zhuang)輕便(bian);缺點(dian)是占(zhan)地(di)面積大(da)(da),且承(cheng)載能力較(jiao)(jiao)弱(ruo),結(jie)(jie)構(gou)可靠度(du)(du)相對較(jiao)(jiao)差(cha),拉(la)(la)線(xian)(xian)安裝(zhuang)維護難度(du)(du)大(da)(da),后期天(tian)線(xian)(xian)維護較(jiao)(jiao)困(kun)難,構(gou)件多,節點(dian)多,搬遷重復利用(yong)較(jiao)(jiao)困(kun)難。拉(la)(la)線(xian)(xian)塔(ta)(ta)占(zhan)地(di)面積大(da)(da),因此在(zai)開闊(kuo)山區,野外應(ying)用(yong)較(jiao)(jiao)多。
二、拉線塔的特點(dian)優勢
(一)價格經濟(ji)與施工便捷
拉(la)線(xian)塔(ta)具有(you)價格便(bian)宜(yi)的(de)顯(xian)著優勢。相比其他(ta)類型的(de)通信塔(ta),其成本較低(di),主要是(shi)因為用鋼量少,大大降(jiang)(jiang)低(di)了材料成本。同時,拉(la)線(xian)塔(ta)重量輕,這使得在運輸和安裝(zhuang)過程(cheng)(cheng)中更(geng)加便(bian)捷,減(jian)少了人力和物力的(de)投入。此(ci)外(wai),其加工及施(shi)工對基(ji)(ji)礎(chu)要求(qiu)低(di),不(bu)需要復雜(za)的(de)基(ji)(ji)礎(chu)工程(cheng)(cheng),進一(yi)步降(jiang)(jiang)低(di)了建設成本和施(shi)工難(nan)度。
(二)應(ying)用靈活(huo)廣泛
拉線塔可(ke)安裝在(zai)有承(cheng)重能力的樓(lou)頂、地面或(huo)者(zhe)山坡上(shang),具(ju)有廣泛(fan)的應用場景(jing)。在(zai)城市(shi)中,可(ke)安裝在(zai)樓(lou)頂上(shang),如樓(lou)頂拉線塔,利用大樓(lou)的高(gao)度(du)提高(gao)天線掛高(gao),具(ju)有重量輕、結構簡單、造價低廉、安裝加工快(kuai)捷的特點。在(zai)開闊的山區(qu)和(he)野外,拉線塔也能充分發揮其(qi)優勢,適用于對塔體美觀(guan)要求不高(gao)的場景(jing)。在(zai)山坡上(shang)施工時,可(ke)利用山坡高(gao)低落(luo)差優勢進行(xing)拉線固定,安裝便捷、施工速(su)度(du)快(kuai)。
(三)設計獨特新穎
拉線(xian)塔采用(yong)正三角(jiao)形(xing)布置形(xing)式以及鋼(gang)絞線(xian)拉線(xian)固(gu)(gu)定(ding)(ding)方式,這種(zhong)設計獨(du)特(te)新穎。正三角(jiao)形(xing)布置形(xing)式大(da)大(da)降(jiang)低(di)了塔身自重(zhong),使(shi)得(de)塔體(ti)在承(cheng)(cheng)受外(wai)力時(shi)更加穩定(ding)(ding)。鋼(gang)絞線(xian)拉線(xian)固(gu)(gu)定(ding)(ding)方式不僅增強了塔體(ti)的穩定(ding)(ding)性,還使(shi)塔體(ti)外(wai)觀新穎,受力合理(li)。同(tong)時(shi),這種(zhong)設計使(shi)得(de)拉線(xian)塔在不同(tong)的環(huan)境中都(dou)能較好(hao)地適(shi)應,提高了其通用(yong)性和可靠(kao)性。例如,在風荷載系(xi)數(shu)小(xiao)的情(qing)況(kuang)下(xia),基礎(chu)形(xing)式簡單,占(zhan)地少,一(yi)般為(wei) 0.25m×0.25m,對(dui)承(cheng)(cheng)重(zhong)物破壞較小(xiao)。可設計多(duo)(duo)層平臺,承(cheng)(cheng)載能力較高,可掛(gua)載多(duo)(duo)副(fu)天線(xian)和微波傳輸(shu)設備。在樓(lou)面上(shang)施(shi)工(gong)時(shi),由于樓(lou)面周圍(wei)維護(hu)結(jie)構多(duo)(duo),拉線(xian)固(gu)(gu)定(ding)(ding)方便,施(shi)工(gong)速度(du)大(da)大(da)加快。
三、拉線(xian)塔的作用(yong)與功(gong)能
拉線(xian)(xian)塔在(zai)架空輸電線(xian)(xian)路中(zhong)起著至關重要的(de)作(zuo)用(yong)(yong)。它主(zhu)要用(yong)(yong)于支持導線(xian)(xian)和避雷線(xian)(xian),使(shi)導線(xian)(xian)對地(di)面、地(di)物(wu)滿(man)足限距要求,確保(bao)線(xian)(xian)路的(de)安全運行。
首先,拉線(xian)(xian)(xian)塔能(neng)夠承(cheng)受導線(xian)(xian)(xian)、避雷線(xian)(xian)(xian)及(ji)本身的荷載及(ji)外荷載。在(zai)設計風速為(wei) 35 米(mi)每秒、抗震 8 級、裹冰 5 - 10 毫米(mi)的條(tiao)件下,拉線(xian)(xian)(xian)塔依然能(neng)夠保(bao)持穩定。其(qi)垂(chui)直精度可達 1/1000,適宜溫度在(zai) -45°C - +45°C 之間,經(jing)過熱鍍(du)鋅防腐(fu)處(chu)理后,使用壽命(ming)可達 30 年。材料(liao)產地多為(wei)寶鋼(gang)、首鋼(gang)、邯鋼(gang)、唐鋼(gang)等知(zhi)名鋼(gang)鐵企業,保(bao)證了材料(liao)的質量和可靠性。
其(qi)次,拉線(xian)塔為測(ce)(ce)風(feng)(feng)儀(yi)器的(de)(de)(de)(de)安裝(zhuang)(zhuang)提供了(le)有力(li)的(de)(de)(de)(de)支撐(cheng)。測(ce)(ce)風(feng)(feng)塔是一類用來檢測(ce)(ce)風(feng)(feng)能數(shu)據(ju)的(de)(de)(de)(de)高(gao)層塔架構(gou)造,主要功能包(bao)括環(huan)境監測(ce)(ce),如對風(feng)(feng)、氣壓、濕度(du)等(deng)資(zi)源數(shu)據(ju)的(de)(de)(de)(de)采(cai)集(ji)。適用單位(wei)廣(guang)泛,如發電廠前期規劃(hua)、海(hai)島測(ce)(ce)風(feng)(feng)、氣象數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)、環(huan)境監測(ce)(ce)等(deng)部門。拉線(xian)塔一般自重較輕,跨度(du)小,都采(cai)用鋼絞(jiao)線(xian)加固(gu)方式,所以又叫拉線(xian)塔。這種(zhong)結構(gou)特點使得它在為測(ce)(ce)風(feng)(feng)儀(yi)器安裝(zhuang)(zhuang)做支撐(cheng)時具有獨特的(de)(de)(de)(de)優勢(shi)。例如,在風(feng)(feng)力(li)發電廠前期規劃(hua)測(ce)(ce)風(feng)(feng)中,拉線(xian)塔能夠(gou)為測(ce)(ce)風(feng)(feng)設備提供穩定的(de)(de)(de)(de)安裝(zhuang)(zhuang)平臺,確保風(feng)(feng)能數(shu)據(ju)的(de)(de)(de)(de)準確采(cai)集(ji)。在海(hai)島測(ce)(ce)風(feng)(feng)、氣象局(ju)、海(hai)洋環(huan)境監測(ce)(ce)等(deng)部門,拉線(xian)塔也(ye)發揮著重要的(de)(de)(de)(de)作用。
總之,拉線(xian)(xian)塔在架空輸(shu)(shu)電線(xian)(xian)路和測風等領(ling)域中(zhong)具有(you)不可替(ti)代的作(zuo)用,為保障電力輸(shu)(shu)送(song)和氣象監測等工作(zuo)的順利進(jin)行做出了重要貢獻。
四、拉線塔的應用場景
(一(yi))開闊山區與農村
在開闊(kuo)山(shan)區和(he)農村地(di)區,拉線塔因其獨(du)特(te)的優勢(shi)得到了廣泛應用。這(zhe)些(xie)地(di)區對塔體美觀(guan)要求相(xiang)對不高,更(geng)注重實(shi)用性和(he)成本效益(yi)。
首先,開闊山區地形復(fu)雜,交(jiao)通(tong)不便,大型設備運輸困(kun)難(nan)。拉線(xian)(xian)塔重量輕、安(an)裝方(fang)便的(de)(de)特(te)點在此處尤為突出(chu)。相比其他類型的(de)(de)通(tong)信塔,拉線(xian)(xian)塔的(de)(de)運輸和安(an)裝成本更低(di),能夠更好地適應山區的(de)(de)特(te)殊環境。例如,在一些(xie)偏遠山區的(de)(de)通(tong)信基站建設中,拉線(xian)(xian)塔可(ke)以通(tong)過(guo)分件運輸的(de)(de)方(fang)式運送到施(shi)工現(xian)場,然后進(jin)行組裝,大大降低(di)了施(shi)工難(nan)度。
其次,農村地(di)(di)區土地(di)(di)資源(yuan)相對豐富,拉(la)線(xian)塔占地(di)(di)面積(ji)大的(de)缺點并不明顯。而且,農村地(di)(di)區的(de)通信需(xu)求相對較低,拉(la)線(xian)塔的(de)承載能(neng)力能(neng)夠(gou)滿(man)足基本的(de)通信要求。此外(wai),拉(la)線(xian)塔價格便宜,對于資金有(you)限的(de)農村地(di)(di)區來說(shuo),是一種經濟實惠的(de)選擇。
據統計,在一些農村(cun)地區的通信基站建設中(zhong),采用(yong)拉線塔的比例(li)高達 70%。這充分說明了拉線塔在開(kai)闊山區和(he)農村(cun)地區的適用(yong)性(xing)。
(二)其他特定場景(jing)
除了開闊山區(qu)(qu)(qu)和(he)農村地區(qu)(qu)(qu),拉線塔在(zai)工(gong)業(ye)開發區(qu)(qu)(qu)等(deng)野外、市郊區(qu)(qu)(qu)域以及(ji)樓頂等(deng)場景也有一定的應用(yong)。
在工(gong)業開(kai)發區(qu)等野外區(qu)域,拉線(xian)(xian)塔可以作(zuo)為臨時(shi)的通(tong)信(xin)設(she)施或者監測設(she)備的支撐結構(gou)。由于這些區(qu)域對景觀要求較低(di),易(yi)于征地(di),拉線(xian)(xian)塔的安裝(zhuang)和(he)使用不(bu)會受到太多限制。例如,在一些工(gong)業園區(qu)的建設(she)中,為了(le)滿足施工(gong)期間的通(tong)信(xin)需求,可以臨時(shi)搭建拉線(xian)(xian)塔作(zuo)為通(tong)信(xin)基站。
市(shi)郊(jiao)區(qu)域也(ye)是(shi)拉線塔的應用(yong)場景之一。市(shi)郊(jiao)地區(qu)的通(tong)信(xin)需求相對(dui)較高,同時對(dui)塔體(ti)美觀(guan)要求也(ye)不(bu)像城(cheng)市(shi)中(zhong)心那(nei)么嚴格。拉線塔可以作(zuo)為城(cheng)市(shi)通(tong)信(xin)網絡的延伸,為市(shi)郊(jiao)地區(qu)提供(gong)穩定的通(tong)信(xin)服務。
在樓(lou)(lou)頂(ding)上安裝拉線(xian)(xian)(xian)塔(ta)(ta)也是(shi)一(yi)(yi)種(zhong)常(chang)見的應(ying)用(yong)(yong)方式。樓(lou)(lou)頂(ding)拉線(xian)(xian)(xian)塔(ta)(ta)利用(yong)(yong)大樓(lou)(lou)的高(gao)度提(ti)高(gao)天(tian)線(xian)(xian)(xian)掛高(gao),具有重(zhong)量輕、結構簡單、造(zao)價低(di)廉、安裝加(jia)工快捷(jie)的特點。例(li)如(ru),在一(yi)(yi)些鄉鎮、農村(cun)的新(xin)建開發區(qu),樓(lou)(lou)頂(ding)拉線(xian)(xian)(xian)塔(ta)(ta)可以(yi)為當地的通(tong)(tong)信需(xu)求(qiu)提(ti)供有效(xiao)的解(jie)決方案。同時,在一(yi)(yi)些對景觀(guan)要求(qiu)不高(gao)的市區(qu)老舊(jiu)建筑樓(lou)(lou)頂(ding),也可以(yi)安裝拉線(xian)(xian)(xian)塔(ta)(ta)來(lai)改善(shan)通(tong)(tong)信信號覆蓋。
綜上所述,拉線塔在不同的場景中(zhong)都有其(qi)獨特的應用價值,為滿(man)足各種通信和監測需(xu)求提供了可(ke)靠的解決(jue)方案。
五、拉線塔的不(bu)足之處
(一)可靠性差
拉(la)(la)(la)線塔(ta)(ta)的(de)可(ke)靠性(xing)相對較差,主要(yao)原因在(zai)于其(qi)需(xu)要(yao)依靠拉(la)(la)(la)線來保持穩(wen)定。一旦拉(la)(la)(la)線出現問題,如(ru)拉(la)(la)(la)線松弛、斷裂等,塔(ta)(ta)體就會失去平衡(heng),甚(shen)至可(ke)能(neng)發生倒塌事(shi)故(gu)。例如(ru),在(zai)一些(xie)惡(e)劣的(de)天(tian)氣條件(jian)下,如(ru)強風、暴雨等,拉(la)(la)(la)線容(rong)易受(shou)到(dao)影(ying)響,從而降低了拉(la)(la)(la)線塔(ta)(ta)的(de)可(ke)靠性(xing)。此(ci)外,拉(la)(la)(la)線塔(ta)(ta)的(de)構(gou)件(jian)多、節點多,這(zhe)也增加了出現故(gu)障(zhang)的(de)可(ke)能(neng)性(xing)。據統計,拉(la)(la)(la)線塔(ta)(ta)發生故(gu)障(zhang)的(de)概(gai)率比自(zi)立(li)式塔(ta)(ta)要(yao)高約 30%。
(二)承載能力弱
拉線塔(ta)的(de)(de)承(cheng)載(zai)能(neng)(neng)力較(jiao)(jiao)弱(ruo),這是(shi)其(qi)明(ming)顯(xian)的(de)(de)缺點之一(yi)。由于塔(ta)體本身比(bi)較(jiao)(jiao)瘦(shou)弱(ruo),雖然用(yong)鋼量少,但(dan)也導致了其(qi)承(cheng)受(shou)荷載(zai)的(de)(de)能(neng)(neng)力有(you)限。在實(shi)際應(ying)用(yong)中,拉線塔(ta)通(tong)常(chang)只(zhi)能(neng)(neng)掛載(zai)較(jiao)(jiao)少的(de)(de)設備(bei)和天線,無法滿足一(yi)些(xie)大(da)型通(tong)信(xin)基(ji)站(zhan)或監測設備(bei)的(de)(de)需求(qiu)。例如(ru),在一(yi)些(xie)需要安裝大(da)量通(tong)信(xin)設備(bei)的(de)(de)場合,拉線塔(ta)可(ke)能(neng)(neng)無法勝任(ren),而需要采(cai)用(yong)承(cheng)載(zai)能(neng)(neng)力更強的(de)(de)自(zi)(zi)立(li)式(shi)(shi)塔(ta)。與(yu)自(zi)(zi)立(li)式(shi)(shi)塔(ta)相(xiang)比(bi),拉線塔(ta)的(de)(de)承(cheng)載(zai)能(neng)(neng)力可(ke)能(neng)(neng)只(zhi)有(you)其(qi)一(yi)半左(zuo)右。
(三(san))安裝維(wei)護(hu)難度大(da)
拉(la)(la)(la)(la)線(xian)塔(ta)(ta)的(de)(de)安(an)(an)(an)裝(zhuang)(zhuang)和(he)維(wei)護難度較大(da)(da),這(zhe)給其(qi)(qi)使(shi)用帶來了一定的(de)(de)困擾。首先(xian),拉(la)(la)(la)(la)線(xian)塔(ta)(ta)的(de)(de)安(an)(an)(an)裝(zhuang)(zhuang)需(xu)(xu)(xu)要(yao)較大(da)(da)的(de)(de)拉(la)(la)(la)(la)線(xian)空(kong)間,這(zhe)在(zai)一些場地受限(xian)的(de)(de)地方可能難以實現(xian)。其(qi)(qi)次(ci),拉(la)(la)(la)(la)線(xian)的(de)(de)安(an)(an)(an)裝(zhuang)(zhuang)需(xu)(xu)(xu)要(yao)較高(gao)的(de)(de)技術水平(ping),一旦(dan)安(an)(an)(an)裝(zhuang)(zhuang)不(bu)當(dang)(dang),就會影響塔(ta)(ta)體(ti)(ti)的(de)(de)穩定性。在(zai)維(wei)護方面,由于拉(la)(la)(la)(la)線(xian)塔(ta)(ta)的(de)(de)構件多、節點多,需(xu)(xu)(xu)要(yao)經常對(dui)拉(la)(la)(la)(la)線(xian)及塔(ta)(ta)體(ti)(ti)進行維(wei)護,以確保(bao)其(qi)(qi)安(an)(an)(an)全(quan)運(yun)行。維(wei)護工(gong)作不(bu)僅繁瑣,而(er)且(qie)成(cheng)本較高(gao)。例如,定期對(dui)拉(la)(la)(la)(la)線(xian)進行檢查和(he)調整,對(dui)塔(ta)(ta)體(ti)(ti)進行防腐處理等,都需(xu)(xu)(xu)要(yao)耗費大(da)(da)量的(de)(de)人(ren)(ren)力(li)和(he)物力(li)。此外,拉(la)(la)(la)(la)線(xian)塔(ta)(ta)的(de)(de)施工(gong)技術要(yao)求(qiu)高(gao),安(an)(an)(an)全(quan)度低,容易(yi)由于人(ren)(ren)為意外破(po)壞(huai)出現(xian)重(zhong)大(da)(da)安(an)(an)(an)全(quan)事故。據不(bu)完全(quan)統(tong)計,每年因(yin)拉(la)(la)(la)(la)線(xian)塔(ta)(ta)安(an)(an)(an)裝(zhuang)(zhuang)維(wei)護不(bu)當(dang)(dang)而(er)引發的(de)(de)安(an)(an)(an)全(quan)事故不(bu)在(zai)少數(shu)。