电力铁塔是输电网络的重要基础设施,承担着支撑输电线路、保障电能稳定传输的重要作用。随着我国电网规模不断扩大,输电线路正朝着高电压、大容量、长距离方向发展,电力铁塔结构也越来越复杂,高度不断增加,对设备安全可靠性的要求越来越高。
在电力铁塔结构中,螺栓连接是最基础也是最关键的组成部分。从塔身主材连接、横担连接,到节点板连接、基础连接,大量高强螺栓共同承担着结构固定和载荷传递作用。
这些螺栓虽然体积不大,却直接关系到铁塔整体稳定性。

(智能螺栓赋能电力铁塔安全运维 图源:摄图网)
在长期运行过程中,电力铁塔需要面对复杂的自然环境影响。强风、覆冰、温度变化、线路舞动以及长期振动都会对塔体结构产生持续作用,使螺栓连接界面的受力状态不断变化。
尤其是在大风区域、沿海区域以及高海拔地区,环境因素更加复杂。螺栓可能受到腐蚀、疲劳以及预紧力衰减等影响,逐渐出现连接松动风险。
一旦关键节点螺栓预紧力不足,可能导致塔材连接刚度下降,使局部受力重新分布,严重情况下甚至可能影响铁塔整体稳定性。
因此,如何有效开展电力铁塔螺栓监测,一直是输电运维领域关注的重要问题。
然而,传统监测方式存在明显不足。
目前,电力铁塔螺栓管理主要依靠人工巡检。运维人员需要定期巡视线路,通过目测、人工检查或抽样复紧等方式判断设备状态。
这种方式虽然应用广泛,但随着输电线路规模不断扩大,其弊端越来越明显。
首先,铁塔数量巨大,分布范围广。很多输电线路位于山区、荒漠、森林等复杂环境中,人工巡检需要投入大量人力和时间。
其次,人工检测存在周期性限制。一次巡检只能代表某个时间点的状态,而铁塔长期受到风、温度和环境变化影响,螺栓预紧力可能在两次巡检之间发生变化。
更重要的是,传统检测方式难以实现对关键螺栓的连续监测,无法提前发现趋势性风险。
近年来,部分电力企业开始尝试利用传感技术提升输电设备智能化水平。但传统有线传感方案在电力铁塔场景中存在明显挑战。
电力铁塔通常位于户外环境,距离长、位置分散,布线施工成本高。同时,长期暴露环境会对线路可靠性造成影响。
而采用电池供电的无线传感设备,也面临电池寿命有限的问题。对于需要长期运行几十年的输电设施而言,频繁维护和更换电池并不现实。
针对电力铁塔螺栓监测中的这些痛点,我司推出的智能螺栓解决方案,为输电线路智能化运维提供了一种新的技术路径。
我司智能螺栓采用无源无线垫片式设计,将压力感知功能集成于传统螺栓连接结构中。在安装过程中,只需替换原有垫片,即可实现普通螺栓连接向智能连接升级。
该方案无需外部供电,不依赖电池,同时无需复杂布线,非常适合电力铁塔这种数量庞大、分布广泛、维护困难的应用环境。
安装完成后,智能螺栓能够持续感知连接界面的压力变化,并通过无线方式进行数据读取。
运维人员无需频繁登塔,也无需逐颗人工检测,即可远程获取关键连接点的预紧力状态。

(智能螺栓赋能电力铁塔安全运维 图源:摄图网)
这一能力对于输电线路维护具有重要价值。
过去,运维人员只能通过巡视发现明显问题,而智能螺栓能够提前捕捉螺栓连接状态变化。例如,在长期大风作用下,如果某些关键节点出现预紧力持续下降趋势,系统可以提前提示风险,为维护人员提供决策依据。
同时,通过长期数据积累,可以建立电力铁塔螺栓健康档案,分析不同区域、不同环境条件下螺栓状态变化规律,实现更加精准的运维管理。
相比传统人工巡检模式,智能螺栓带来的最大变化,是让电力铁塔从“被动检查”走向“主动感知”。
它不仅减少了高空巡检压力,也提高了输电线路安全管理水平。
对于电力行业而言,输电铁塔数量巨大、服役周期长,任何一个连接点的异常都可能影响线路安全运行。因此,提升关键螺栓连接的可监测能力,是推动智能电网建设的重要环节。
未来,随着新型电力系统不断发展,电力基础设施将更加数字化、智能化。智能螺栓作为连接结构智能感知的重要载体,将帮助输电铁塔实现从传统钢结构向智能化基础设施的升级,让每一个关键连接点都具备状态感知能力,为电网安全稳定运行提供更加可靠的保障。


