一種重冰區交流特高壓耐張塔的制作方法
【專利摘要】本實用新型實施例公開了一種重冰區交流特高壓耐張塔，包括：第一主柱、第二主柱和導線橫擔，即采用門型框架結構，從而將現有技術中作用在同一主柱上的不同方向的合作用力，分擔在第一主柱和第二主柱兩個主柱上，即將現有技術中作用在同一斜材上的兩個不同方向的合力產生的扭力，分擔到第一主柱和第二主柱上，使得所述第一主柱和第二主柱上受到的扭力均小于現有技術中耐張塔的塔身上受到的扭力，減小所述耐張塔的扭矩和彎矩，增加所述耐張塔的抗扭轉能力，提高所述耐張塔的安全穩定性。而且，本實用新型所提供的耐張塔對主材受力能力要求較低，從而使得其主材規格較小，運輸、安裝較為便利。
【專利說明】一種重冰區交流特高壓耐張塔
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及交流特高壓輸電【技術領域】，尤其涉及一種重冰區交流特高壓耐張塔。【背景技術】
[0002]目前我國交流特高壓輸電技術已漸趨成熟，但是對于重冰區的研究和設計還比較少。運行經驗表明，重冰線路區易發生覆冰災害，導致線路發生倒桿、斷線或脫冰跳躍引起停電事故，從而給電網的安全運行帶來極大不利。因此，交流特高壓線路的重冰區設計方案，直接影響輸電線路的安全可靠運行，而且對工程造價的影響巨大。
[0003]重冰區線路具有以下特點:一是冰荷載大，為控制線路各部件強度的主要荷載條件；二是具有較特殊的靜、動態特性，對桿塔的縱向抗扭剛度及強度具有較高的要求；三是運行維護困難，不但事故率高，而且需要在冰天雪地下巡查、搶修，導致事故停電時間較長。而重冰區的桿塔主要受冰荷載的影響，從荷載和受力狀況上，與輕冰區有著本質上的區別。因此，重冰區的鐵塔選型應首先考慮受力狀況。
[0004]但是，現有技術中重冰區的鐵塔多采用干字型耐張塔，塔身受扭較嚴重，導致重冰區的耐張塔安全穩定性較差，且主材規格較大，運輸、安裝較為不便。
實用新型內容
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型實施例提供了一種重冰區交流特高壓耐張塔，以減弱所述耐張塔塔身的受扭狀況，提高所述耐張塔的安全穩定性，且運輸和安裝較為便利。
[0006]為解決上述問題，本實用新型實施例提供了如下技術方案:
[0007]一種重冰區交流特高壓耐張塔，包括:
[0008]并列設置的第一主柱和第二主柱；
[0009]設置在所述第一主柱底部，與所述第一主柱相連的第一塔腿；
[0010]設置在所述第二主柱底部，與所述第二主柱相連的第二塔腿；
[0011]設置在所述第一主柱和第二主柱頂部，與所述第一主柱和第二主柱均相連的導線橫擔；
[0012]設置在所述導線橫擔頂部，與所述導線橫擔相連的地線架；
[0013]設置在所述導線橫擔兩端及中央位置，與所述導線橫擔相連的多個跳線架。
[0014]優選的，還包括:
[0015]多個與所述跳線架相連的絕緣子串，所述絕緣子串與所述跳線架一一對應；
[0016]多條與所述絕緣子串相連的導線，所述導線與所述絕緣子串一一對應，且各導線位于平行于水平面的同一平面內。
[0017]優選的，所述第一主柱與第二主柱的高度不同。
[0018]優選的，所述導線橫擔的橫截面為方形。[0019]優選的，所述第一主柱和第二主柱的橫截面均為矩形。
[0020]優選的，所述耐張塔的構件為角鋼。
[0021]與現有技術相比，上述技術方案具有以下優點:
[0022]本實用新型實施例所提供的技術方案，包括:并列設置的第一主柱和第二主柱；設置在所述第一主柱和第二主柱頂部，與所述第一主柱和第二主柱均相連的導線橫擔；即，本實用新型實施例所提供的耐張塔，采用門型框架結構，從而使得位于所述導線橫擔一側的導線對所述導線橫擔產生的合力，作用在所述第一主柱上，位于所述導線橫擔另一側的導線對所述導線橫擔產生的合力，作用在所述第二主柱上，即將現有技術中作用在同一主柱上的不同方向的合作用力，分擔在兩個主柱上，同時，將現有技術中作用在同一斜材上的兩個不同方向的合力產生的扭力，分擔到第一主柱的斜材和第二主柱的斜材上，使得所述第一主柱和第二主柱上受到的扭力均小于現有技術中耐張塔的塔身上受到的扭力，第一主柱的斜材和第二主柱的斜材上受到的力也均小于現有技術中耐張塔斜材上受到的力，減小所述耐張塔的扭矩和彎矩，增加所述耐張塔的抗扭轉能力，提高所述耐張塔的安全穩定性。
[0023]同時，由于第一主柱和第二主柱受力均小于現有技術中耐張塔主柱受力，故本實用新型實施例中所提供的耐張塔對主材受力能力要求較低，從而使得其主材規格較小，運輸、安裝較為便利。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0025]圖1為現有技術中干型耐張塔的結構示意圖；
[0026]圖2為本實用新型實施例所提供的重冰區交流特高壓耐張塔的結構示意圖；
[0027]圖3為本實用新型實施例所提供的重冰區交流特高壓耐張塔的側視圖。
【具體實施方式】
[0028]正如【背景技術】部分所述，現有技術中重冰區的鐵塔多采用干字型耐張塔，塔身受扭較嚴重，導致重冰區的耐張塔安全穩定性較差，且主材規格較大，運輸、安裝較為不便。
[0029]如圖1所示，現有技術中的干型耐張塔包括:塔腿01，與所述塔腿01相連的塔身02，所述塔身02包括多根斜材021 ;與所述塔身02相連的導線橫擔03 ;與所述塔身02相連的地線架04。在具體應用時，所述導線橫擔03的兩端分別連接一根導線(圖中未示出)，并通過所述導線與其前側、后側的耐張塔相連。
[0030]發明人研究發現，干字型耐張塔由于塔型簡潔，傳力清晰，設計、加工及運行經驗較為成熟，從而在重冰區應用普遍。但是，由于干字型耐張塔的塔身采用單柱結構，且位于所述導線橫擔兩端的導線對所述導線橫擔的作用力不平衡，即位于所述導線橫擔一側的導線對所述導線橫擔產生的前側張力大于其對所述導線橫擔產生的后側張力，而位于所述導線橫擔另一側的導線對所述導線橫擔產生的前側張力小于其對所述導線橫擔產生的后側張力，從而使得位于所述導線橫擔一側的導線對所述導線橫擔產生一個向前的合力F1，而位于所述導線橫擔另一側的導線對所述導線橫擔產生一個向后的合力F2，如圖1所示。這兩個作用力同時作用在所述干型耐張塔的塔身上時，相當于對所述塔身的兩側分別施加一個作用力，使所述塔身的兩側分別向相反的方向旋轉，從而對所述耐張塔的塔身產生一個較大的扭矩，并對所述塔身上的斜材產生一個較大的扭矩，使得所述耐張塔的抗扭轉能力相對較弱，導致現有技術中的干型耐張塔，在重冰區前后側不平衡張力的作用下，產生一個較大的彎矩和扭矩，受扭較嚴重，安全穩定性較差。
[0031]而且，由于現有技術中干型耐張塔的塔身受扭較嚴重，故對其主材受力能力要求較高，從而使得其主材規格較大，運輸、安裝較為不便。
[0032]有鑒于此，本實用新型實施例提供了一種重冰區交流特高壓耐張塔，包括:
[0033]并列設置的第一主柱和第二主柱；
[0034]設置在所述第一主柱底部，與所述第一主柱相連的第一塔腿；
[0035]設置在所述第二主柱底部，與所述第二主柱相連的第二塔腿；
[0036]設置在所述第一主柱和第二主柱頂部，與所述第一主柱和第二主柱均相連的導線橫擔；
[0037]設置在所述導線橫擔頂部，與所述導線橫擔相連的地線架；
[0038]設置在所述導線橫擔兩端及中央位置，與所述導線橫擔相連的多個跳線架。
[0039]本實用新型實施例所提供的技術方案，采用第一主柱、第二主柱和導線橫擔構成的門型框架結構，使得位于所述導線橫擔一側的導線對所述導線橫擔產生的合力作用在所述第一主柱上，位于所述導線橫擔另一側的導線對所述導線橫擔產生的合力作用在所述第二主柱上，即將現有技術中作用在同一主柱上的不同方向的合作用力，分擔在兩個主柱上，同時，將現有技術中作用在同一斜材上的兩個不同方向的合力產生的扭力，分擔到第一主柱的斜材和第二主柱的斜材上，使得所述第一主柱和第二主柱上受到的扭力均小于現有技術中耐張塔的塔身上受到的扭力，第一主柱的斜材和第二主柱的斜材上受到的力也均小于現有技術中耐張塔斜材上受到的力，減小所述耐張塔的扭矩和彎矩，增強所述耐張塔的抗扭轉能力，提高所述耐張塔的安全穩定性。
[0040]同時，由于第一主柱和第二主柱的受力均小于現有技術中耐張塔主柱的受力，故本實用新型實施例中所提供的耐張塔，對主材受力能力要求較低，從而使得其主材規格較小，運輸、安裝較為便利。
[0041]為使本實用新型的上述目的、特征和優點能夠更為明顯易懂，下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】做詳細的說明。
[0042]在以下描述中闡述了具體細節以便于充分理解本實用新型。但是本實用新型能夠以多種不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本實用新型內涵的情況下做類似推廣。因此本實用新型不受下面公開的具體實施的限制。
[0043]如圖2和圖3所示，本實用新型實施例提供了一種重冰區交流特高壓耐張塔，包括:并列設置的第一主柱I和第二主柱2 ;設置在所述第一主柱I底部，與所述第一主柱I相連的第一塔腿3 ;設置在所述第二主柱2底部，與所述第二主柱2相連的第二塔腿4 ;設置在所述第一主柱I和第二主柱2頂部，與所述第一主柱I和第二主柱2均相連的導線橫擔5 ;設置在所述導線橫擔5頂部，與所述導線橫擔5相連的地線架6 ;設置在所述導線橫擔5兩端及中央位置，與所述導線橫擔5相連的多個跳線架7。[0044]此外，所述耐張塔還包括:多個與所述跳線架7相連的絕緣子串(圖中未示出)，所述絕緣子串與所述跳線架7—一對應；多條與所述絕緣子串相連的導線(圖中未示出)，所述導線與所述絕緣子串一一對應。
[0045]本實用新型實施例所提供的耐張塔，采用由第一主柱1、第二主柱2和導線橫擔5構成的門型框架結構，使得位于所述導線橫擔5 —側的導線對所述導線橫擔5產生的合力NI作用在所述第一主柱I上，位于所述導線橫擔5另一側的導線對所述導線橫擔5產生的合力N2作用在所述第二主柱2上，即將現有技術中作用在同一主柱上的不同方向的合作用力，分擔在兩個主柱上，同時，將現有技術中作用在同一斜材上的兩個不同方向的合力產生的扭力，分擔到第一主柱I的斜材11和第二主柱2的斜材21兩個斜材上，使得所述第一主柱I和第二主柱2上受到的扭力均小于現有技術中耐張塔的塔身上受到的扭力，第一主柱I的斜材11和第二主柱2的斜材21上受到的力也小于現有技術中耐張塔斜材上受到的力，減小所述耐張塔的扭矩和彎矩，增強所述耐張塔的抗扭轉能力，提高所述耐張塔的安全穩定性。
[0046]同時，由于第一主柱和第二主柱的受力均小于現有技術中耐張塔主柱的受力，故本實用新型實施例中所提供的耐張塔，對主材受力能力要求較低，從而使得其主材規格較小，運輸、安裝較為便利。
[0047]而且，現有技術中的干型耐張塔由于為單柱結構，即塔身只包括一個主柱，因此，只能通過調節與塔身(即單柱)相連的塔腿的高低搭配，來適應一些山區線路處的塔位。但是，由于所述塔腿中高低搭配的調節范圍有限，從而使得現有技術中的耐張塔，對具有地形坡度，特別是具有高陡邊坡地形處的塔位，適應性不強，導致重冰區耐張塔的基面開方的工程量較大，成本較高，且對環境的毀壞大，不利于保護環境。
[0048]而本實用新型實施例所提供的重冰區交流特高壓耐張塔包括:第一主柱和第二主柱兩個主柱，故，在本實用新型的一個實施例中，所述第一主柱I和第二主柱的高度可以不同，從而在一些山區線路的塔位處，不僅可以通過調節第一塔腿3和第二塔腿4的高低搭配，來適應塔位處不同位置的坡度差，還可以通過調節所述第一主柱和第二主柱的高度差，來適用具有各種地形地區處的塔位，對具有地形坡度，特別是具有高陡邊坡地形處的塔位適應性較強，且減小了重冰區耐張塔的基面開方的工程量，降低了成本，還對環境破壞小，有利于保護環境。
[0049]在本實用新型的一個實施例中，與所述絕緣子串相連的各導線采用三角形排列，即與所述絕緣子串相連的各導線不在同一平面內。但是，在該實施例中，為了滿足跳線架7處的電氣間隙要求，需要延長所述耐張塔的塔身(即第一主柱I和第二主柱2的高度)，增大所述耐張塔的塔頭，從而導致所述耐張塔的塔重較大。
[0050]為了避免與所述絕緣子串相連的各導線采用三角形排列所帶來的塔重較大的問題，在本實用新型的另一個實施例中，與所述絕緣子串相連的各導線位于平行于水平面的同一平面內，即各導線水平排列，從而減小所述塔身的長度和塔頭的尺寸，降低所述耐張塔的塔重。
[0051]而且，由于重冰區的交流特高壓耐張塔在具體應用時，與各絕緣子串相連的導線上經常附有冰，從而對各導線產生一個向下的作用力，使得各導線向下垂一定距離，且沿各導線兩端至其中央方向下垂距離逐漸增大。若所述耐張塔中，與絕緣子串相連的各導線采用三角形排列，容易發生脫冰跳躍引起的停電事故，即，在外界環境的作用下，各導線上的冰脫掉以后，會對各導線產生一個豎直向上的回彈力，當位于三角形排列中下方的各導線在回彈力的作用下，向上躍起時，碰到位于三角形排列中上方的導線后，造成短路，引起停電事故。故本實施例中，與所述絕緣子串相連的各導線位于平行于水平面的同一平面內，即各導線水平排列，還可以有效避免由于脫冰跳躍所引起的停電事故。
[0052]此外，在本實用新型的一個實施例中，所述導線橫擔5的橫截面優選為方形，相較于三角形橫截面的導線橫擔5，提高了所述導線橫擔5的剛度。
[0053]在本實用新型的另一個實施例中，所述第一主柱I和第二主柱2的橫截面均為矩形，即，所述第一主柱I和第二主柱2的橫截面縱向寬，橫向窄，從而可以有效的利用所述耐張塔的主柱受力特性，改善所述耐張塔的受力性能，提高所述耐張塔的安全可靠性。其中，所述主柱受力特性是指耐張塔的主柱，由于其縱橫向上的尺寸不一致，導致所述耐張塔主柱，在橫向和縱向上的受力性能不同。
[0054]需要說明的是，在本實用新型實施例中，所述第一主柱I和第二主柱2的橫截面的縱向是指沿線路延伸方向，所述第一主柱I和第二主柱2的橫截面的橫向是指垂直于線路延伸方向。
[0055]在本實用新型的又一個實施例中，所述耐張塔的構件優選為角鋼，且相鄰角鋼之間采用螺接的方式相鄰，從而降低所述耐張塔的焊接工作量。
[0056]綜上所述，本實用新型實施例所提供的重冰區交流特高壓耐張塔，采用由第一主柱1、第二主柱2和導線橫擔5構成的門型框架結構，不僅構成較為簡潔，主材規格小，安裝、運輸較為便利，還可以有效改善所述耐張塔的受力性能，提高重冰區耐張塔的安全可靠性。而且，對于山區線路，本實用新型實施例所提供的耐張塔，采用組合(長短)主柱型，使得第一主柱I和第二主柱2的高度差可調范圍較大，從而可以有效的適應各種地形坡度，減小基面開方，降低成本，且對環境的損壞小，有利于保護環境。
[0057]本說明書中各個部分采用遞進的方式描述，每個部分重點說明的都是與其他部分的不同之處，各個部分之間相同相似部分互相參見即可。
[0058]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權利要求】
1.一種重冰區交流特高壓耐張塔，其特征在于，包括: 并列設置的第一主柱和第二主柱； 設置在所述第一主柱底部，與所述第一主柱相連的第一塔腿； 設置在所述第二主柱底部，與所述第二主柱相連的第二塔腿； 設置在所述第一主柱和第二主柱頂部，與所述第一主柱和第二主柱均相連的導線橫擔； 設置在所述導線橫擔頂部，與所述導線橫擔相連的地線架； 設置在所述導線橫擔兩端及中央位置，與所述導線橫擔相連的多個跳線架。
2.根據權利要求1所述的重冰區交流特高壓耐張塔，其特征在于，還包括: 多個與所述跳線架相連的絕緣子串，所述絕緣子串與所述跳線架一一對應； 多條與所述絕緣子串相連的導線，所述導線與所述絕緣子串一一對應，且各導線位于平行于水平面的同一平面內。
3.根據權利要求1所述的重冰區交流特高壓耐張塔，其特征在于，所述第一主柱與第二主柱的高度不同。
4.根據權利要求1所述的重冰區交流特高壓耐張塔，其特征在于，所述導線橫擔的橫截面為方形。
5.根據權利要求1所述的重冰區交流特高壓耐張塔，其特征在于，所述第一主柱和第二主柱的橫截面均為矩形。
6.根據權利要求1所述的重冰區交流特高壓耐張塔，其特征在于，所述耐張塔的構件為角鋼。
【文檔編號】E04H12/10GK203669464SQ201320756756
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年11月22日 優先權日:2013年11月22日
【發明者】邱成波, 段松濤, 曾德森, 尹鵬, 黃興, 楊洋, 肖兵, 肖洪偉, 劉琴, 蔣銳, 謝玉潔, 馮勇, 鄭勇, 周建軍, 劉翔云, 李春陽, 李鑫, 祝綜聲, 潘祖杰, 徐靜, 袁青云, 楊景勝, 曾二賢, 胡星, 王虎長, 沈巍巍, 楊曉峰, 郭峰, 張哲鑫, 劉瑋 申請人:國家電網公司, 中國電力工程顧問集團公司, 電力規劃設計總院, 中國電力工程顧問集團西南電力設計院, 中國電力工程顧問集團東北電力設計院, 中國電力工程顧問集團華東電力設計院, 中國電力工程顧問集團中南電力設計院, 中國電力工程顧問集團西北電力設計院, 中國電力工程顧問集團華北電力設計院工程有限公司