行走户外，从城市到乡间，高低错落、形状各异的输电塔是一道独特的风景线，也时常引发人们的好奇：为什么这些输电塔长得如此不一样？不同外观形状的输电铁塔又有哪些不同的功能?如何从输电塔上判断线路的输送电压等级？……
输电塔将电力输送到千家万户 （图片来源：veer图库）
看完这篇文章，相信你也能成为鉴别输电塔的半个专家！
输电塔的基本功能与组成顾名思义，输电塔是用来支撑输电导线、避雷线及其附件的电力设施，是电力线路的重要组成部分。发电厂产生电能后，通过供电企业的输电网供给各个电压等级的变电站，再供给到工厂和千家万户。
电力系统示意图（图片来源：EIA 作者汉化）
从结构上看，输电塔一般分为三部分：塔头、塔身、塔腿。
塔头是塔架截面急剧变化处（也称颈部）以上的部分，塔头与塔腿间的桁架部分称塔身，基础上面的第一段塔架称塔腿。后面在描述输电塔形状时，讲到的“猫头塔”“酒杯塔”等，主要就是以塔头的形状来区分的。
更细致地说，输电塔的主要组成部件包括：导线、架空地线（避雷线）、绝缘子、金具（线夹等）等。从这些组件中，我们能获取输电塔的很多信息，比如说线路的输送电压等级。
输电塔的部分组成部件 （图片来源：pexels 作者配字）
1. 导线作为传导电流、输送电能的元件，导线是输电塔最重要的组成部分之一。输电线路一般采用架空的裸导线，每一相的导线数与线路的输送电压相关。
概念介绍
电力线路中的“相”指相位，如三相交流电是三组幅值相等、频率相等、初相位分别相差120°的交流电，是工业上常见的电源。居民生活一般使用电压为220V的单相电。
我们在高中物理中学过，电力系统采用高压输电来降低电能在长距离输送中的损耗。国际上，输电电压为35—220千伏（英文符号为kV）称为高压，330—1000kV为超高压，1000kV以上为特高压。
2023年7月2日，江苏凤城—梅里500千伏输变电工程正式建成投运，是国内规模最大的新能源跨长江电力输电通道（图片来源：新华社）
对于电压220kV及以上线路，由于输送容量大，电磁学中的集肤效应会使得电流主要在导体外层通过。为了减少电能损耗、电晕干扰，输电线路的每一相会采用两根及以上的导线，也由此节省了导线材料成本，减轻了输电塔的载荷。一般来说，电压等级越高，所需的分裂导线数量也越多，可从两分裂到十分裂不等。
一般情况下，我国输电线路的电压等级与导线分裂数的关系如下表所示。根据线路电流的实际情况，线路电压对应的分裂数会上调或下调一档。如500kV的输电线路现在多采用六分裂的导线，部分220kV的线路也会采用单分裂导线。
输电线路电压等级
导线分裂数
交流1000kV
8
直流±800千伏
6
交流750kV（仅西北地区）
6
交流500kV
直流±500千伏
4
220kV
330kV（仅西北地区）
2
110kV及以下
不分裂
十分裂导线（图片来源：央视新闻）
白鹤滩-江苏±800千伏特高压直流输电工程安徽段，输电线路使用六分裂导线（图片来源：人民网）
因此，对于普通非电力专业的人来说，可以通过导线的分裂数量来初步判断输电塔的输送电压等级。
2. 绝缘子绝缘子是一种用来支持和固定导线的绝缘组件，材质一般是玻璃陶瓷，外形呈盘状。绝缘子将高压输电线与输电塔之间隔离开来，避免导线与输电塔接触而导致电气设备短路故障，从而保证电力系统的安全运行。
绝缘子（图片来源：veer图库）
与导线的分裂数类似，绝缘子的个数同样取决于输电电压等级，通常1片绝缘子可以承受10-15kV的电压。
输电线路电压等级
玻璃陶瓷绝缘子数量（片）
1000kV
60以上
750kV
32-38
500kV
25-31
330kV
17-20
220kV
13-15
110kV
7-9
35kV
3-5
（表格中数据基于海拔1000米以下的情况。对于海拔更高或污染严重的地区，绝缘子数量需要继续增加）
所以说，除了导线的分裂数，我们也可以通过观察输电塔上绝缘子的数量粗略判断出输电塔上输送的线路电压。
导线分裂数为2，绝缘子数量为21，综合判断输电电压为220kV （图片来源：veer图库）
3. 其他部件输电塔上还有些看似不起眼的组件，对输电线的安全运行同样起着重要的作用。如防震锤能减少导线因风力而引起的振动；防鸟刺能防止鸟类靠近和在电力铁塔上筑巢，避免鸟巢材料引发线路跳闸、鸟粪导致绝缘子脏污后引发短路故障；航空警示球给低空飞行的飞机提供视觉警示，防止发生直升机低空触碰高压线的情况等等。
鸟刺（图片来源：武汉特高压）
航空警示球（图片来源：武汉特高压）
输电铁塔的分类与形状依据用途、材料、形状等特点，输电塔可以分为多种类型。比如按用途分为直线塔、耐张塔、转角塔、终端塔和特种塔；按材料分为水泥杆和铁塔，其中铁塔又分为型钢塔和钢管塔。
输电塔根据输送电压需求，具有不同的外形 （图片来源：steeltowerchn）
输电塔的形状多种多样，可分为上字型、三角型、干字型、猫头型、酒杯型、鼓型、羊角型、V字型、门型等多种类型。各个形状的输电线有着对应的功能和应用场景。
上字型和三角型输电塔的塔头分别类似“上”字和“Δ”字，在近距离输电的场景下，常用于我国110kV及以下电压等级的电力线路。
“上”字型
三角型
在中近距离的场景下，220kV及以上电压等级的输电塔一般为干字型，塔头类似“干”字。
“干”字型
在远距离输电、高压输电的场景下，输电塔的形状一般为猫头型和酒杯型。
猫头型，也有人俗称“猫头鹰”塔，输电塔的塔头像猫，最上部是2个猫耳朵，中间是胖胖的猫头。酒杯型则是输电塔的塔头像酒杯，是猫头塔的孪生兄弟。
猫头型
酒杯型
还有一种输电塔为鼓型，塔头连接线像圆鼓，主要用在中距离、高压输电场景，能够同时输送多条输电线路。
鼓型
除了以上常见的类型，输电塔的形状还会根据实地情况和美观需要发生变化，可以说是五花八门：
看完这些介绍，下次在路边看到高大的输电塔，你是不是能看出新的门道？最后用一道题目来考一考大家吧——下图中的输电塔是哪一种形状？输电电压是多少？
图片来源（答案：酒杯型，500kV）：veer图库
参考资料：
陈祥和，刘在国，肖琦主编，输电杆塔及基础设计(第二版)，中国电力出版社，2013-05-01
作者：老那、冰茶
