超高压输电铁塔也能这般“苗条”

    □ 长江日报记者宋磊 通讯员曹凯旋 王旭 李毅真

    城郊乡野间，输电线路铁塔样式各种各样，干字型、酒杯型、猫头型、上字型、鼓型……你见过“F”型铁塔吗？

    近日，长江日报记者从湖北省电力规划设计研究院有限公司（下称“湖北电力设计院”）获悉，由该公司设计的江北城区至柏泉500千伏线路工程“F”型塔已完成试验，即将投入建设。

    ■ 因为“瘦”，所以节省空间

    “这是全国首条全线路采用‘F’型铁塔的线路工程。”湖北电力设计院电网分院设计经理吕金锋指着电脑上的设计图介绍：窄小的塔基上，4根圆柱形钢管垂直于地面，支起平行于地面的3段导线横担、1段地线横担，然后两个这样的单体结构“背靠背”，组成了一个像汉字“非”的铁塔。

    为何这样设计？该项目结构主设人陈浩解释为“因地制宜”。

    原来，江北城区至柏泉500千伏线路工程途经东西湖区柏泉、径河、金银湖、将军路4个街道，城市发展已具规模，留出的输电通道宽度只有50—60米。安全起见，输电通道要采用两条独立的单回路进行建设，所以破解建设空间有限与两个独立回路并行的难题，只能让输电铁塔变“苗条”。

    一般来说，铁塔高度与塔脚宽度之比为4—6倍，而F型塔的最大高宽比超过20，因此看上去更加纤细修长。而且其配备的塔基尺寸仅4米见方，比一般15米左右见方的塔基小了许多。

    ■ 站得稳不稳？已顺利通过大风测试

    让“苗条”的铁塔站得稳，对设计是一大考验。该项目从工程设想启动到施工图设计完成历时8年。

    由于铁塔基座较小，塔身的主柱就不能斜着，只能垂直于地面，其钢材采用了强度更大的420MPa高强钢。这也是目前国内500千伏超高压输电铁塔中强度最高的。

    为确保铁塔设计的可行性与安全性，一套“F”型铁塔同比例模型运送到中国电力科学研究院北京良乡实验基地进行检验。现场模拟了大风、断线、施工、覆冰等各种场景，结果表明，“F”型塔符合设计要求，其刚度、强度满足工程建设需要。

    按照计划，铁塔建设将于年内开工，明年6月前竣工投用。

    据了解，江北城区至柏泉500千伏线路工程是武汉江北城区500千伏输变电工程的一个子项目。该工程将打通汉口城区进城供电通道，重构、更新部分城市电网，进一步完善电网结构，满足汉口城区未来10年经济社会高质量发展。

    ■ 适应空间，铁塔外形变化多端

    “随着城市经济发展，电网建设步伐加快，为适应建设空间和功能用途，输电铁塔外形也在不断变化中。”吕金锋回顾了铁塔外形演变史。

    新中国成立初期，电网建设一般较少考虑控制建设空间，输电铁塔外形一般采用酒杯型，其导线呈水平排列，该塔型比较占用地面空间。

    20世纪80年代，电网建设受建设通道限制的情况开始增多，为节省建设空间，输电铁塔采用了猫头型，其走廊占地更小。

    城市建设日益发展，电力建设空间越来越宝贵难得。20世纪90年代末，同塔双回路设计成为输电铁塔设计主流，鼓型、伞型等多种形态的铁塔出现。

    当前，“F”型铁塔设计将导线上下垂直排列，可降低40%—50%的线路走廊宽度，特别适合城市、城郊等线路走廊较窄的输电线路，这一设计有望成为今后走廊受限区域主流样式之一。

    （龚萍对此文亦有贡献）