Jika anda mengambil sedikit masa untuk melihat keluar tingkap anda sekarang, terdapat peluang yang sangat baik anda akan melihat tiang utiliti berdiri di sana di latar belakang. Kebanyakan orang berjalan melepasi mereka setiap hari tanpa berfikir panjang, tetapi struktur ini pada asasnya adalah otot senyap dunia moden kita. Mereka adalah tulang belakang utama talian pengagihan kuasa atas kami, dan tugas mereka jauh lebih kompleks daripada hanya berdiri diam. Mereka perlu menyokong lengan bersilang yang berat, memegang penebat dan mengekalkan-wayar voltan tinggi jauh di atas kepala kita di tempat ia selamat.
Apabila jurutera mula bekerja pada grid kuasa, mereka mempunyai senarai semak yang sangat khusus untuk tiang yang mereka pilih. Pertama sekali, struktur memerlukan kekuatan mekanikal mentah yang mencukupi untuk kekal berdiri apabila ribut besar melanda. Pada masa yang sama, kos perlu masuk akal kerana ini dihasilkan dalam kuantiti yang banyak, dan idealnya, tiang itu harus dapat duduk dalam elemen selama beberapa dekad tanpa memerlukan penggantian.
Jika anda tidak berada dalam industri ini, semuanya mungkin kelihatan seperti tiang asas, tetapi ia sebenarnya alat khusus yang dibuat daripada bahan yang sangat berbeza bergantung pada persekitaran tempatan dan tahap voltan yang perlu dibawa. Biasanya, kami mengumpulkannya kepada tiga kategori utama berdasarkan bahan binaannya, iaitu kayu, konkrit bertetulang dan logam.
Tiang Kayu
Tiang kayu
Kayu adalah bahan asal yang digunakan untuk talian kuasa, dan ia telah wujud sejak awal telegraf. Pada hari-hari awal elektrifikasi, hutan menyediakan bekalan pokok tinggi dan lurus yang hampir tidak berkesudahan yang secara semula jadi fleksibel. Fleksibiliti ini sebenarnya adalah salah satu ciri terbaik mereka kerana tiang kayu boleh bergoyang sedikit semasa ribut angin daripada patah seperti kayu rapuh. Kebanyakan tiang ini dituai daripada pokok konifer seperti pain atau cedar dan kemudian dirawat dengan-pengawet kimia tugas berat seperti kreosot untuk menghentikan pepijat dan reput daripada memusnahkan teras.
Walau bagaimanapun, anda benar-benar tidak melihat banyak tiang kayu baru dipasang kebelakangan ini atas beberapa sebab yang sangat praktikal. Untuk satu, pembekalan kayu-berkualiti tinggi, lurus sempurna tidak seperti dahulu, yang telah mendorong harga sehingga ke tahap yang tidak selalunya masuk akal dari segi kewangan. Terdapat juga realiti bahawa kayu adalah bahan organik, jadi ia pada asasnya dalam perjuangan berterusan terhadap alam sekitar. Walaupun anda menggunakan rawatan kimia terbaik yang ada, lembapan dalam tanah akhirnya membawa kepada reput di pangkal, dan perosak seperti anai-anai atau burung belatuk boleh memusnahkan tiang pepejal sempurna dengan lebih cepat daripada yang anda fikirkan. Disebabkan sakit kepala penyelenggaraan tersebut, kayu kebanyakannya menjadi perkara yang ketinggalan, ditemui terutamanya di kawasan kejiranan lama atau kawasan luar bandar terpencil di mana beban kuasa tidak begitu mendesak. Ia masih berfungsi dengan baik untuk pembetulan kos-yang cepat dan rendah, tetapi ia jarang menjadi pilihan pertama untuk grid moden yang direka bentuk untuk berdiri tegak untuk seratus tahun akan datang.
Tiang Konkrit Bertetulang
Jika anda berjalan melalui kawasan kejiranan pinggir bandar moden atau jalan bandar yang sibuk, tiang yang anda lihat hampir pasti diperbuat daripada konkrit bertetulang. Ini telah menjadi standard mutlak untuk pengagihan kuasa moden kerana ia menawarkan jalan tengah yang hebat. Mereka jauh lebih sukar daripada kayu tetapi tidak semahal menara keluli khusus.
Cara ini dibina sebenarnya cukup keren dari perspektif kejuruteraan. Pengilang menuangkan konkrit-kekuatan tinggi ke dalam acuan yang sudah mengandungi sangkar rebar keluli yang kompleks. Ini memberi anda produk siap yang menggunakan sifat terbaik kedua-dua bahan. Konkrit hebat dalam mengendalikan berat peralatan yang berat ke bawah, manakala tetulang keluli memberikan kekuatan tegangan untuk memastikan tiang daripada retak apabila angin menolak wayar. Tidak seperti kayu, konkrit tidak reput, ia tidak boleh terbakar, dan ia diabaikan sepenuhnya oleh serangga yang lapar.
Dalam persediaan biasa untuk tiang ini, alengan silang keluli segi empat tepatdiikat berhampiran bahagian atas untuk menahan penebat di tempatnya. Perkakasan khusus ini perlu sangat kukuh kerana ia menanggung ketegangan penuh konduktor. Oleh kerana tiang ini sangat berat, ia memerlukan banyak otot dan jentera berat untuk dipasang, tetapi tukaran-berbaloi. Sebaik sahaja tiang konkrit berada di dalam tanah, ia boleh bertahan dengan mudah selama lima puluh atau enam puluh tahun dengan hampir sifar penyelenggaraan. Sifat "menetapkannya dan melupakannya" ini menjadikan mereka pilihan paling menjimatkan untuk majoriti grid kuasa tempatan kita.
VICTORY Crossarm Keluli Segiempat
Tiang Logam
Kemudian kami mempunyai tiang logam, yang biasanya dibina daripada keluli tergalvani. Ini bukan tiang kejiranan harian anda. Anda biasanya akan mendapati ini berdiri tegak di sepanjang lebuh raya atau memotong di padang terbuka, bertindak sebagai-menara penghantaran tugas berat untuk grid kuasa. Oleh kerana logam jauh lebih kuat daripada kayu atau konkrit, tiang ini boleh dibina lebih tinggi dan boleh menjangkau jarak yang lebih jauh antara setiap struktur.
Walau bagaimanapun, tiang logam adalah pelaburan yang serius. Bahan itu sendiri mahal, dan anda tidak boleh hanya menggali lubang dan menjatuhkannya. Kebanyakan tiang logam memerlukan asas konkrit-besar-besaran tersuai yang diperkukuh dengan bolt penambat berat. Tiang itu kemudiannya diangkat oleh kren dan diikat pada tapak ini. Walaupun ini menjadikannya sangat stabil, kos keluli yang tinggi dan pemasangan-intensif buruh bermakna ia biasanya dikhaskan untuk-talian voltan tinggi 35KV dan ke atas.
Setiap kali anda berhadapan dengan rentang besar-besaran di mana wayar meregang sejauh beratus-ratus kaki di antara sokongan, anda benar-benar memerlukan lengan silang keluli segi empat tepat yang direka khusus untuk mengendalikan tekanan mekanikal yang sengit itu. Komponen logam ini dibina untuk bertahan dalam keadaan cuaca terburuk mutlak yang anda boleh bayangkan, termasuk angin topan-kuat dan timbunan ais lebat yang mudah mematahkan tiang kayu atau menyebabkan tiang konkrit runtuh. Walaupun mereka memerlukan-perhatian jangka panjang untuk mengelakkan karat selama beberapa dekad, kekuatan mekanikal semata-mata mereka menjadikan mereka satu-satunya pilihan logik untuk tulang belakang penghantaran tenaga jarak jauh-.
Membuat Pilihan yang Tepat untuk Grid
Jadi, mengapa kita menggunakan tiga jenis berbeza dan bukannya memilih yang paling kuat? Semuanya bergantung kepada keperluan khusus projek. Jika anda menjalankan talian voltan-rendah melalui hutan yang mempunyai banyak kayu dan bajetnya kecil, tiang kayu mungkin sesuai. Tetapi jika anda membina infrastruktur bandar baharu yang perlu selamat dan boleh dipercayai untuk tiga generasi akan datang, anda menggunakan konkrit bertetulang setiap kali. Dan untuk talian besar yang menggerakkan elektrik ke seluruh negara, anda memerlukan kuasa mentah keluli.
Setiap satu daripada tiga tiang ini memainkan peranan uniknya sendiri dalam web yang besar dan kompleks yang memastikan lampu kita menyala. Sebaik sahaja anda memahami bahan-bahan dan kejuruteraan keras yang masuk ke dalamnya, mudah untuk melihat bahawa ini bukan sahaja "melekat di tanah," ia sebenarnya adalah bahagian yang sangat berkembang dalam dunia moden. Mereka mungkin senyap dan tidak bergerak, tetapi tanpa kekuatan khusus yang dibawa oleh kayu, konkrit dan logam, seluruh masyarakat kita akan ditinggalkan dalam kegelapan.