Waarom gebruiken steden stalen masten in plaats van vakwerkmasten voor stroomtransmissie?
Bij de aanleg van stedelijke stroomtransmissielijnen hebben stalen masten (stalen buismasten) geleidelijk de traditionele vakwerkmasten vervangen als de belangrijkste keuze. De belangrijkste redenen kunnen vanuit meerdere perspectieven als volgt worden geanalyseerd:
1. Ruimtelijke aanpassingsvoordeel
Klein van formaat
Stedelijke grond is schaars. Voor stroommasten worden enkelkoloms of compacte ontwerpen gebruikt, en de funderingsoppervlakte is meestal slechts 1/3 tot 1/2 van die van vakwerkmasten. Dit ontwerp is bijzonder geschikt voor smalle ruimtes zoals groenstroken en trottoirs.
Voorbeeld: De diameter van stalen buismasten is meestal 0,5 tot 1,2 meter, terwijl de fundering van vakwerkmasten een oppervlakte van 3 tot 5 vierkante meter vereist.
Hoge flexibiliteit
De stalen masten kunnen in hoogte worden aangepast door segmentale montage (15-40 meter), wat voldoet aan de spanningsvereisten van verschillende steden (zoals 10kV tot 220kV) en de afschermingsbehoeften van gebouwen. De vakwerkmasten hebben echter een vaste hoogte en vereisen een grotere veiligheidsafstand.
2. Structurele en prestatieverschillen
Windbestendigheid en stabiliteit
De stalen buismast heeft een gesloten cilindrische structuur en de windweerstandscoëfficiënt (ongeveer 0,6) is aanzienlijk lager dan die van de vakwerkstructuur van de vakwerkmast (ongeveer 1,2). In gebieden met tyfoons of harde wind is de kans kleiner dat er vortex-geïnduceerde trillingen ontstaan, waardoor het risico op instorting wordt verminderd.
Referentiegegevens: De stalen buismast is bestand tegen windsnelheden van meer dan 40 m/s, terwijl de vakwerkmast extra versteviging vereist.
Corrosiebestendigheid en levensduur
Het oppervlak van de stalen masten is behandeld met thermisch verzinken of composiet coatingtechnologie, wat een corrosiebestendigheid van meer dan 30 jaar garandeert; de verbindingsbouten van de vakwerkmasten zijn gevoelig voor roest, en de onderhoudsfrequentie is hoger (vereist 5 tot 10 jaar inspectie en reparatie).
3. Economie en constructie-efficiëntie
Lagere totale kosten
Transport en installatie: Stalen masten kunnen in secties worden getransporteerd en de montage ter plaatse duurt slechts 1 tot 2 dagen. Vakwerkmasten vereisen demontage en montage (duurt 3 tot 5 dagen).
Onderhoudskosten: Stalen masten hoeven niet regelmatig met bouten te worden aangedraaid, waardoor de inspectiewerkzaamheden met meer dan 50% worden verminderd.
Landschap en beleidsgedreven
De meeste stedelijke voorschriften vereisen de "onzichtbaarheid" van stroomtransmissiefaciliteiten. Stalen masten kunnen in de omgeving worden geïntegreerd door middel van schilderen of groenvoorziening, terwijl vakwerkmasten visueel opvallend zijn en klachten van bewoners kunnen veroorzaken.
4. Toepasbaarheid in speciale scenario's
Vermijden van ondergrondse pijpleidingen: De fundering van de stalen mast is een in de grond gevormde paal, die minimale interferentie veroorzaakt met ondergrondse pijpleidingen;
Multi-lus installatie: De stalen buismast kan worden ontworpen als een multi-hoek of multi-lus structuur (zoals dubbele lus of viervoudige lus), waardoor de breedte van de corridor wordt bespaard.
Uitzonderlijke gevallen
Stalen buismasten zijn nog steeds van toepassing in de volgende scenario's:
Hoogspannings (500kV en hoger) stroomtransmissie vereist een hogere mechanische sterkte;
Gebieden met lage esthetische eisen zoals bergen en buitenruimtes;
Tijdelijke lijnen of projecten die frequente renovaties vereisen.
Samenvatting
De keuze van stroommasten door steden is het resultaat van de gecombineerde invloed van ruimtelijke beperkingen, veiligheidseisen, economie en beleidsoriëntatie. Het modulaire ontwerp van deze masten sluit ook aan bij de upgrading trend van toekomstige slimme grids.
