2.2　塔架

塔架是指风电机组的支撑结构，一般为采用钢板卷制、焊接等形式组成的柱体或者锥体结构，内部附有机械内件和电器内件等辅助设备。风电机组塔架包括塔体、爬梯、电缆、电缆梯、平台等结构，如图2.2所示。

2.2.1　类型

风电机组的塔架主要有混凝土制造和钢材制造两种。

1.混凝土制造的塔架

混凝土制造的塔架需要将原材料从工厂运送到安装地点就地建筑，但是这种结构只适用于小型风电机组，大型风电机组用这种方法建设塔架的运输成本比较高。

2.钢材制造的塔架

钢材制造的风电机组塔架主要有桁架式和圆筒式两种。

（1）桁架式。桁架式风电机组塔架并不多见，塔身由杆件组成，各杆件通过螺栓连接，最常见的桁架式塔架是电视塔。桁架式风电机组是开放式的，不利于缆线安装和保护，并且风电机组塔顶需要维修时不便于工人攀爬。

（2）圆筒式。目前，大型兆瓦级风电机组塔架多采用圆筒式，也常将这种塔架称为塔筒。塔筒先由一系列成对的钢板卷压，然后将这些钢板沿纵向焊接成锥形圆台，再将圆台沿横向焊接成塔筒。塔筒内部设有爬梯和平台，有些塔筒设有电梯，便于工人维修塔顶风电机组。塔身是封闭结构，能够保证维修工人的安全，也能够更好地避免电缆老化或破坏，延长使用寿命。塔筒的外形美观，得到了广泛应用。塔筒通常有两种固定方式：一种是将一短塔段嵌入地下，塔筒底部法兰通过螺栓固定在短塔段上；另一种是将螺杆浇铸在混凝土中，塔筒底部法兰通过螺杆固定在地基上。

2.2.2　施工安全技术

塔架吊装施工时应满足以下安全技术措施：

（1）基础浇筑后保养28天后方可进行塔架安装，塔架安装时基础的强度不应低于设计强度的75％。

（2）安装地基应用水平仪校验，地基与塔架接触面的水平度不大于1mm，以满足风电机组安装后塔架与水平面的垂直度要求。

（3）高空作业的现场地面不可停留闲杂人员，不可向下抛掷任何物体，也不可将任何物体遗漏在高空作业现场。

（4）安全防护区应有警告标志。

（5）吊装物应固定牢靠，防止坠落，发生意外。

（6）大型零部件在运输时应采取有效措施，保证运输的安全；应提出对道路的宽度、最小转弯半径、最大承载力要求，应考虑当地的道路高度。

（7）在平均风速大于10m/s时和雷雨气候下不可吊车工作。

（8）塔架安装前应对地基进行清洗，将地脚螺栓上的浇注保护套取下并清除螺栓根部水泥或砂浆，螺栓应加注少许润滑油，在法兰接触面涂密封胶。

（9）塔架起吊后要缓慢移动，塔架法兰螺纹孔要对准对应的螺栓位置后轻轻放下并按照对称拧紧方法拧紧，以保证受力均匀。

（10）将要在地基上固定的构件按规定的位置固定好。

（11）塔架起吊前应检查所固定的构件是否有松动和遗漏。

（12）塔架安装后检查其安装位置，如果误差较大应进行调整、防止挤压螺栓。

（13）塔架安装后检查垂直度，塔架中心线的垂直度应不大于塔架高度的1‰。

（14）塔架安装前应先完成风电机组基础验收，其接地电阻应满足技术要求。

（15）起吊塔架时，应保证塔架直立后下端处于水平位置，并至少有一根导向绳导向。

（16）塔架就位时，工作人员不应将身体部位伸出塔架之外。底部塔架安装完成后应立即与接地网进行连接，其他塔架安装就位后应立即连接引雷导线。

2.2.3　运行安全技术

塔筒内攀爬时应满足以下安全技术措施：

（1）现场工作人员攀爬风电机组的爬梯前应做好风险分析，明确工作任务与分工，清点工作；应减少工作人员在高处的时间，遵守高处作业时间最短原则；落实预防措施，通过落实围栏，关闭孔洞盖板创建新的基准面，降低高处作业风险。

（2）现场人员攀爬塔架前，应确认符合气象条件；冬季或雨雪天气，应清除梯子上及脚底的冰雪后，方可进入塔架，爬塔架时应注意个人保暖与腰部防护，作业人员背部、腰部不宜紧靠冰冷部件。

（3）攀爬风电机组前，应将机组置于停机状态，禁止两人在同一段塔架内同时攀爬；上下攀爬风电机组时，通过塔架平台盖板后，应立即随手关闭平台盖板；随身携带工具人员应后上塔、先下塔；到达塔架顶部平台或工作位置，应先挂好安全绳，后解自锁器；在塔架爬梯上作业，应系好安全绳和定位绳，进行防坠落方案转换时要连接到梯子的安全锚点上，不应直接连在梯子的铝制爬梯的横杠（有螺纹杆的除外）上；安全绳的挂点不应低于作业人员的肩部，严禁低挂高用。

（4）作业人员在攀爬过程中应时刻保证双手双脚中的3个点与爬梯有实质性接触；作业人员处在高处时应优先选择工作定位与限位的安全用品，其次选择防坠落安全用具，并优先选择防坠落距离短的防坠落安全用品，同时应以作业人员的步速与体能攀爬梯子。

（5）现场工作人员使用塔筒升降机前应经过升降机厂家培训，当使用塔筒中的升降机时，应首先了解升降机的使用说明，确认升降机的额定载荷，以及升降机在使用过程中的注意事项，并严格按照电梯的使用说明来使用升降机；首次操作升降机的人员应在有经验的工作人员陪同下进行。

（6）当出现超速、风暴、雷雨、闪电等恶劣气候时应立即停止作业，并马上撤离。

（7）当作业人员需要到风力发电机组平台时，应先关闭平台盖板后再卸掉自锁器；当从风电机组平台向下攀爬时应先连接好自锁器再打开盖板。

2.2.4　标准依据

风电机组塔架施工及运行必须遵照的相关标准及规范如表2.2所示。