Warum verwenden Städte Strommasten aus Stahl anstelle von Gittermasten für die Stromübertragung?
Beim Bau von städtischen Stromübertragungsleitungen haben Strommasten aus Stahl (Stahlrohrmasten) die traditionellen Gittermasten als Mainstream-Wahl allmählich ersetzt. Die Hauptgründe lassen sich aus verschiedenen Perspektiven wie folgt analysieren:
1. Vorteil der räumlichen Anpassungsfähigkeit
Geringe Größe
Städtische Landressourcen sind knapp. Für Strommasten werden einspaltige oder kompakte Designs verwendet, und die Fundamentfläche beträgt in der Regel nur 1/3 bis 1/2 der Fläche von Gittermasten. Dieses Design ist besonders geeignet für enge Räume wie Straßenbegleitgrün und Bürgersteige.
Beispiel: Der Durchmesser von Stahlrohrmasten beträgt in der Regel 0,5 bis 1,2 Meter, während das Fundament von Gittermasten eine Fläche von 3 bis 5 Quadratmetern benötigt.
Hohe Flexibilität
Die Stahlmasten können durch segmentierte Montage (15-40 Meter) in der Höhe angepasst werden und erfüllen die Spannungsanforderungen verschiedener Städte (z. B. 10 kV bis 220 kV) sowie die Abschattungsbedürfnisse von Gebäuden. Gittermasten haben jedoch eine feste Höhe und erfordern einen größeren Sicherheitsabstand.
2. Unterschiede in Struktur und Leistung
Windwiderstand und Stabilität
Der Stahlrohrmast hat eine geschlossene zylindrische Struktur, und sein Windwiderstandskoeffizient (ca. 0,6) ist deutlich geringer als der der Fachwerkkonstruktion des Gittermastes (ca. 1,2). In Gebieten mit Taifunen oder starkem Wind ist es weniger wahrscheinlich, dass wirbelinduzierte Schwingungen entstehen, wodurch das Einsturzrisiko verringert wird.
Referenzdaten: Der Stahlrohrmast kann Windgeschwindigkeiten von über 40 m/s standhalten, während der Gittermast zusätzliche Verstärkung benötigt.
Korrosionsbeständigkeit und Lebensdauer
Die Oberfläche der Stahlmasten wird mit Feuerverzinkung oder Verbundbeschichtungstechnologie behandelt, wodurch eine Korrosionsbeständigkeit von über 30 Jahren gewährleistet wird; die Verbindungsschrauben der Gittermasten sind anfällig für Rost, und die Wartungshäufigkeit ist höher (erfordert 5 bis 10 Jahre Inspektion und Reparatur).
3. Wirtschaftlichkeit und Konstruktionseffizienz
Geringere Gesamtkosten
Transport und Installation: Stahlmasten können in Abschnitten transportiert werden, und die Montage vor Ort dauert nur 1 bis 2 Tage. Gittermasten erfordern Demontage und Montage (dauert 3 bis 5 Tage).
Wartungskosten: Stahlmasten müssen nicht regelmäßig mit Schrauben nachgezogen werden, wodurch der Inspektionsaufwand um mehr als 50 % reduziert wird.
Landschaft und politisch bedingt
Die meisten städtischen Vorschriften verlangen die „Unsichtbarkeit“ von Stromübertragungsanlagen. Stahlmasten können durch Anstrich oder Begrünung in die Umgebung integriert werden, während Gittermasten optisch auffällig sind und Beschwerden von Anwohnern verursachen können.
4. Anwendbarkeit in besonderen Szenarien
Vermeidung von unterirdischen Pipelines: Das Stahlmastfundament ist ein Bohrpfahl, der minimale Störungen für unterirdische Pipelines verursacht;
Mehrschleifeninstallation: Der Stahlrohrmast kann als mehrwinklige oder Mehrschleifenstruktur (z. B. Doppelschleife oder Vierfachschleife) ausgeführt werden, wodurch die Breite des Korridors eingespart wird.
Ausnahmefälle
Stahlrohrmasten sind in den folgenden Szenarien immer noch anwendbar:
Höchstspannung (500 kV und höher) Stromübertragung erfordert höhere mechanische Festigkeit;
Gebiete mit geringen ästhetischen Anforderungen wie Berge und im Freien;
Vorübergehende Leitungen oder Projekte, die häufige Renovierungen erfordern.
Zusammenfassung
Die Wahl der Strommasten durch Städte ist das Ergebnis des kombinierten Einflusses von räumlichen Einschränkungen, Sicherheitsanforderungen, Wirtschaftlichkeit und politischer Ausrichtung. Das modulare Design dieser Masten steht auch im Einklang mit dem Aufwärtstrend zukünftiger intelligenter Netze.
