建筑结构丨电线杆为什么是圆的？

来源：电网头条，获授权转载。

一日，加班至恍惚的小编走在路上，只听砰的一声，和电线杆来了个亲密接触，揉揉脑袋，不禁感慨，幸好电线杆是圆柱体，如果是方的，磕到棱角上该有多惨烈……身负重伤的头条君又好奇了：

为什么我们常见的电线杆是圆形的呢？为什么不做成其他形状呢？

电杆到底做什么用的？

首先，我们要了解电杆到底是干啥的~有人可能说了，电杆嘛，不就是支撑电线的么？嗯，基本正确~电杆的主要作用是支撑导线和避雷线，使导线和大地及其他建筑保持足够的安全距离。作为支撑物，它的设计与应用是工程力学的范畴。（高端大气上档次）

有一些电网基础知识的小伙伴应该知道，支撑导线的除了电杆还有铁塔，合称“杆塔”。杆塔外形主要取决于电压等级、电线回路数、地形情况及使用条件等，设计标准上考虑风速、地面粗糙程度、地形、高度、荷载、风速、覆冰、导线地线型号等因素。一般而言，10千伏及以下线路常用电杆，35千伏及以上常用铁塔。

真的所有电杆都是圆的么？不一定。圆形电杆的确是主流，但您也能看到少数非圆形的电杆。那么，为啥电杆要做成圆的呢？

要注意，我们所说的“圆形”电杆，并不是等径实心的圆柱体，而是空心的“拔梢杆”，或者说是“环状锥形杆”。上小下大可以更好满足抗弯需求，因为下部的弯矩较大（也就是更容易断裂），同时也可以让上端固定角铁的抱箍自锁（就是滑不下去啦~）。

电杆为啥是圆形的？

小编经过一番考察，了解到主要有以下原因：

1

圆形电杆的受力性能比方形的更好

想一下我们常见的钢筋混凝土电杆，它立在那儿，要承受很多“生命不可承受之重”，比如它支撑导线、绝缘子等需要费力吧，电杆自身还有重量，风雨雪冰也会带来外力作用，如果不小心断线了，还有个断线张力——就像你坐公交车突然刹车，惯性可能让你摔跤呢。总之，各种作用力也被统称为“荷载”。这些“荷载”都需要电杆来承受。

电杆自身承受荷载的能力除了与材质、高度等有关，与电杆的截面形状也有很大关系。圆形截面各个方向对称，各向同性，承载力高。头条君扒拉到一张图，以钢管杆为例，分析了从圆形到多边形到正方形截面的特性，爱思考爱学习的小伙伴可以自己深入研究。总之，圆形电杆的“抵抗力”比方形电杆要强~

（摘自《电力工程高压送电线路设计手册（第二版）》）

2

圆形电杆相对更节省材料

上面那张让人怀疑智商的表格中，Ar 表示截面的面积，可以清楚地看到，从圆形到多边形再到正方形，乘积系数越来越大、面积也是越来越大滴。（说人话！）就是圆环状的电杆更节省材料。

也有宝宝可能说，如果不考虑节省材料呢？圆环形的截面半径相对更大，受力性能就更好，更稳一些哇~

3

圆形电杆相对更美观、方便、安全

大多数人认为，圆形电杆更为美观。方便是指制作工艺上，对于混凝土电杆来说，工厂是通过离心的方式加工的，所以截面是圆环形。安全性上，如果不小心撞到了电杆上，对于肉体而言，有棱角的会更惨吧~当然，行驶的车辆等撞到电杆上的话，可能差别并不大……

4

高电压等级电杆、电塔

我们常见的是角钢铁塔，也有使用圆形钢管支撑的铁塔类型。圆形钢管承载力高，在城市或有景观要求的地方使用钢管杆/钢管塔也更美观。相对方形钢管，圆形钢管更方便组装，工程二次加工比较容易，尤其是构件焊接不用考虑方向的问题。

钢管杆/钢管塔那么好就没有任何缺点么？嗯……也不是，毕竟它贵啊，所以钢筋混凝土的电杆及角钢塔比较常见。但是，从全寿命周期角度来看，钢管的使用周期长，也没有那么不划算……

为啥有的地方用方形电杆？

有一些有一定阅历（00后围笑脸）的小伙伴可能会说了，明明记得自己小时候见过方形的电杆啊？其实，早期确实有方形电杆“爷爷”~

早期，由于加工圆形电杆需要离心机，投入较大，而方形电杆的模具相对简单，电杆的成本低、制造方便。由于离心力使混凝土的密实度增加，圆形电杆较方形电杆的耐候性能要强。运行一段时间，方杆表面就会出现蜂窝麻面、露筋等现象。另外，由于现在导线截面较大，方杆的弯矩很难满足要求，加上供电可靠性要求提高，方杆已经逐渐淘汰了。

有一些喜欢旅游的小伙伴可能有小小的疑问了：我在泰国、越南、老挝等东南亚国家旅游的时候，也看到了方形电杆，这是为啥呢？据说，方形电杆是为了防止蛇攀爬电杆导致短路停电。蛇的爬行习惯和运动原理使它们更适应攀爬圆柱形电杆，方形电杆无法让蛇严丝合缝地用力，只能将四个棱角作为着力点。想想，感觉肚皮磨得很疼哇~

（图片来自：厦门蜀人的新浪博客）

还有一些打破砂锅问到底的小伙伴可能要问了，电杆做成环状锥形，与千万年物竞天择、适者生存的的麦秸秆、竹子等等之间有什么样的缘分？是不是有生物仿真的缘故呢？呃，只想说，欢迎高人继续研究~

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