专利名称：带有贴身拉线和缓冲器的送电转体塔的制作方法
技术领域：
输配电工程。
背景技术：
现行输配电工程中，大量使用的自立式直线塔，其塔体是一个高度奇高的 四棱台形空间桁架。塔体的两个正面端端正正面对电线方位，可谓正体塔。从国内外多年的 送电运行实践来看，特别是2008年初，中国南方电网冻灾大量倒塔的灾难，说明现行自立式 直线塔必须增强其抵抗多条断线张力和抗狂风的能力
发明内容
本发明要解决的技术问题是在不改变现行自立式直线塔的构件数量及其 结构尺寸的情况下，用增设简单构件的办法，增强其抵抗多条断线张力的能力；用变换塔体 配置的办法，增强其抵抗狂风的能力。
增强抵抗多条断线张力对塔体所生弯矩的技术方案是，在塔头挂线横担适处，固定拉线 上端，中间用上下撑架撑离塔体，下端固定在塔脚板上，是谓贴身拉线。增强抵抗狂风吹塔 欲倒的技术方案是塔头不动，塔体在与塔头的结合面，相对塔头旋转45° ，塔底的根开线与 电线方位成45。，塔头的挂线横担与电线方位垂直。
贴身拉线(图l)由横担左铰板[l]、横担右铰板[2]、拉线左枝[3]、拉线右枝[4]、缓冲器 [5〗、拉线[6]、下撑架[7]、紧线器[8]、铰支杆[9]、撑架铰座[IO]、撑架拉杆[ll]、塔脚右铰板 [12]、塔脚左铰板[13]和上撑架[14]组成。横担左铰板[l]、横担右铰板[21分别固定在横担两端 吊挂绝缘子串的悬臂架的根部。拉线左枝[3]、拉线右枝[4]的上端分别与横担左铰板[1]、横担 右铰板[2]铰联；下端均与上撑架[14]外伸端铰联。上撑架[14]根部铰联在塔体颈部有横隔处。 上撑架[14]外伸端与缓冲器[5]的上端铰联。拉线[6]上端与缓冲器[5]下端铰联；拉线[6]下端与 紧线器[8]上端铰联。下撑架[7]根部固定在塔腿上段；外伸端装着撑架铰座[IO]。铰支杆[9]后 端与撑架铰座[10]铰联；前端与紧线器[8]下端和俩撑架拉杆[11]上端铰联；俩撑架拉杆[ll]下 端分别与塔脚左铰板[13]、塔脚右铰板[12]铰联。
贴身拉线每塔两套，对称装在承受电线张力的两面。调节紧线器[8]使拉线适度张紧，以 消除拉线明显下垂为度。上撑架[14]、下撑架[7]使拉线[6]撑离塔体，像帆船桅杆前撑拉线， 加固了塔体。
塔体的力学抽象是一个固定地面的悬臂梁，外伸端两侧的电线对塔体形成方向相反的集 中载荷。当两侧电线完好时，两侧电线张力相互平衡。两侧对称安装的贴身拉线也不显现对 塔的抗弯作用。当塔的一侧电线因故断开一条或数条时，另一侧的电线张力因瞬时失去断线 一侧的电线张力来平衡，对塔体产生属于动载荷性质的突加载荷。这时塔体所受的电线张力 经过拉线左枝[3]、拉线右枝[4]传给缓冲器[5]，缓冲器[5]先是受拉变形，吸收断线张力的冲 击能，经缓冲后才把断线张力传给拉线[6]，尔后再经过紧线器[8]、撑架拉杆[ll]、塔脚左铰 板[13]和塔脚右铰板[12]，传给固定塔脚左铰板[13]、塔脚右铰板[12]的地脚螺栓，最终把断 线张力传到塔体地基并由其平衡。贴身拉线的传力构件，除过铰支杆[9]是通过下撑架[7]与塔 体铰联，其余各件均是直接与塔体铰联，这是为了在传送断线张力时，不在与塔体联结处， 对塔体产生弯矩。
贴身拉线的优点是当塔体一侧断线时，另侧电线的张力显现，这时塔体受力态变成了 外伸端一侧受有集中载荷的悬臂梁。塔体的受力，因为增设了铰联塔体的贴身拉线，断线张 力经贴身拉线传至塔脚地基并被其平衡。断线张力对塔体产生的弯矩，因为贴身拉线与塔体 形成了组合塔体，其各断面的惯性矩和抗弯系数均明显增加，所以塔体抗弯能力较不加贴身 拉线明显提高。因为塔体地基是粗大的钢筋混凝土结构，深度数米至十数米，塔的倒塌多是 塔头损坏，塔体，特别是塔体下部和塔脚完好，贴身拉线正是基于这种实际，发挥塔体强度 潜力加强薄弱的塔头、塔颈。此外，相比现行地锚拉线，还有省去做拉线基础，无需征地， 适应山头孤丘无地锚点，便于施工等优点。
转体塔是塔体在与塔头的结合面ABCD处，相对塔头旋转45。，正四棱台形塔体的方 形塔底的四条根开均与电线方位成45。，塔头的挂线横担与电线方位垂直。转体塔的优点是它不增加一个零件，不多消耗一两钢材，采用改善塔体的抗风状态， 便可明显提高塔体的抗风稳定性。狂风对塔体造成的载荷，垂直电线方位者尤甚。现行正体 塔，以方形根开者为例，设塔底根开为l，则其对角线长为^l;设塔的四脚每脚地基的抗 拔力为p。因塔体结构对称，故塔线总重量g作用在塔体的中轴线上。当狂风垂直电线吹来 时，将对正体塔造成以背风面俩脚取矩的倾翻力矩，靠塔线总重g与塔底根开一半l/2所成 力矩gl/2和迎风面俩塔脚地基的抗拔力2p与根开l之力矩2pl，三者总和gl/2+2pl来平 衡。而同样的风是对转体塔造成以背风一脚取矩的倾翻力矩。这时，塔线总重g与塔底对角 线之半V^l/2所成力矩为g^l/2，较正体塔大1.4142倍。而且，转体塔受垂直电线狂风吹 拂时，有三个塔脚地基的抗拔力p产生稳定力矩，即迎风一脚的抗拔力矩pv^l，电线方位 两脚的抗拔力矩2px >/Il/2=pV^L。三者总和2pv^l也较正体塔大1.4142倍。
图1是带有贴身拉线和缓冲器的送电转体塔结构原理图。图2是拉伸螺旋 弹簧缓冲器结构原理图。图3是压縮螺旋弹簧缓冲器结构原理图。图4是叠板弹簧缓冲器结 构原理图。
具体实施方式
拉线左枝[3]、拉线右枝[4]在电线方位的投影对地夹角约60° ，拉线[6] 对地夹角约80。。简式缓冲器为一圆环，用弹簧圆钢制成，圆钢直径圆环直径据塔体所挂电线的断线张力 而定。断线时，断线张力先使弹性圆环拉长变形，吸收断线冲击能，而后经拉线[6]等传力构 件传至塔基被其平衡。拉伸螺旋弹簧缓冲器(图2)的拉伸螺旋弹簧[17]的两端有上拉环[15]、下拉环[19];其 外套有罩筒[16],下拉环[19]从罩筒[16]的下堵头穿出；拉伸弹簧[17]下端有限位板[18];限位 板[18]与罩銜16的下堵头间有缓冲间隙j。缓冲器的上拉环[15]与拉线左枝[3]、拉线右枝[4] 铰联；下拉环[19]与拉线[6]上端铰联。断线时，断线张力先使拉伸弹簧[17]拉伸，吸收断线产 生的冲击能，同时消除了缓冲间隙j，此时塔头产生的挠度正好在允许值内；而后断线张力才 直接经拉线[6]等传至塔基被其平衡。压縮螺旋弹簧缓冲器(图3)的压縮弹簧[22俠在内筒[23]和外筒[21]的两底之间。内筒[23] 可在外筒[21]中滑动。内筒[23]兜底固定着上v环[20];外筒[21]兜底固定着下v环[24]。外 筒[21]筒口与上v环[20]的底边之间有缓冲间隙j。缓冲器的上v环[20]与拉线左枝[3]、拉线 右枝[4]铰联；下v环[24]与拉线问上端铰联。断线时，断线张力先使压缩弹簧[22]压缩，吸 收断线产生的冲击能，同时消除了缓冲间隙j，此时塔头产生的挠度也正好在允许值内。而后 断线张力才直接经拉线[6]等传至塔基被其平衡。叠板弹簧缓冲器(图4)的叠板弹簧[27]由数片长度呈等差级数的条形弹板经板簧卡[28] 固成一体。板簧卡[28上边有限位杆[25]。限位杆[25]与叠板弹簧[27]的最长弹板之间有缓冲 间隙j。叠板弹簧[27]的最长弹板的两端铰联u形环[26]。俩u形环[26]， 一个与拉线左枝[3] 铰联；另一个与拉线右枝[4]铰联。板簧卡[28]上有圆孔，经其与拉线[6]上端铰联。断线时， 断线张力先使弧形叠板弹簧[27]变形趋平，吸收断线产生的冲击能，同时消除了缓冲间隙j， 此时塔头产生的挠度也正好在允许值内。而后断线张力才直接经拉线[6]等传至塔基被其平 衡。下撑架[7]为一等强度悬臂桁架。上撑架[14]为两端有铰接头的钢管制成，长约半米。 贴身拉线各构件间的铰联件，以及与塔体的铰联件，可采用相应承载能力的线路金具中的ut型线夹、u型挂环、联接圆环、挂线板等，以增加构件通用化程度，简化制造，便于使用。拉线[6]应采用相应承载能力的现行地锚拉线的钢绞线，在基地照图预制，现场只是安装 调紧，可免现场现做的不便之烦。紧线器[8]类同现行的可调式ut型线夹，或径采用。
权利要求
1、一种带有贴身拉线和缓冲器的送电转体塔，由塔头、塔体和带有缓冲器的贴身拉线组成，其特征是a、转体塔是塔体在与塔头的结合面ABCD处，相对塔头旋转45°，正四棱台形塔体的方形塔底的四条根开均与电线方位成45°，塔头的挂线横担与电线方位垂直；b、贴身拉线是在塔头挂线横担适处，固定拉线上端，中间用上下撑架撑离塔体，下端固定在塔脚板上；c、贴身拉线由横担左铰板[1]、横担右铰板[2]、拉线左枝[3]、拉线右枝[4]、缓冲器[5]、拉线[6]、下撑架[7]、紧线器[8]、铰支杆[9]、撑架铰座[10]、撑架拉杆[11]、塔脚右铰板[12]、塔脚左铰板[13]和上撑架[14]组成；d、横担左铰板[1]、横担右铰板[2]分别固定在横担两端吊挂绝缘子串的悬臂架的根部；e、拉线左枝[3]、拉线右枝[4]的上端分别与横担左铰板[1]、横担右铰板[2]铰联，下端均与上撑架[14]外伸端铰联；f、上撑架[14]根部铰联在塔体颈部有横隔处，上撑架[14]外伸端与缓冲器[5]的上端铰联；g、拉线[6]上端与缓冲器[5]下端铰联；拉线[6]下端与紧线器[8]上端铰联；h、下撑架[7]根部固定在塔腿上段，外伸端装着撑架铰座[10]；i、铰支杆[9]后端与撑架铰座[10]铰联，前端与紧线器[8]下端和俩撑架拉杆[11]上端铰联，俩撑架拉杆[11]下端分别与塔脚左铰板[13]、塔脚右铰板[12]铰联；j、贴身拉线每塔两套，对称装在承受电线张力的两面，拉线左枝[3]、拉线右枝[4]在电线方位的投影对地夹角约60°，拉线[6]对地夹角约80°。
2、 根据权利要求1所述的带有贴身拉线和缓冲器的送电转体塔，其特征是简式缓冲器 为一圆环，用弹簧钢制成。
3、 根据权利要求1所述的带有贴身拉线和缓冲器的送电转体塔，其特征是拉伸螺旋弹簧缓冲器的拉伸弹簧[17]的两端有上拉环[15]、下拉环[19];其外套有罩筒[16]，下拉环[19] 从罩筒[16]的下堵头穿出；拉伸弹簧[17]下端有限位板[18];限位板[18]与罩筒[16]的下堵头间有缓冲间隙J。
4、 根据权利要求1所述的带有贴身拉线和缓冲器的送电转体塔，其特征是压縮螺旋弹 簧缓冲器的压縮弹簧[22]夹在内筒[23]和外筒[21]的两底之间；内筒[23]可在外筒[21]中滑动； 内筒[23]兜底固定着上V环[20];外筒[21]兜底固定着下V环[24];外筒[21]筒口与上V环[20] 的底边之间有缓冲间隙J。
5、 根据权利要求1所述的带有贴身拉线和缓冲器的送电转体塔，其特征是叠板弹簧[27] 由数片长度呈等差级数的条形弹板经板簧卡[28]固结成一体；板簧卡[29]上边有限位杆[25； 限位杆[25]与叠板弹簧[27]的最长弹板之间有缓冲间隙J;叠板弹簧[27]的最长弹板的两端铰联 U形环口6];板簧卡[28]上有圆孔。
6、 根据权利要求1所述的带有贴身拉线和缓冲器的送电转体塔，其特征是下撑架[7] 为一等强度悬臂桁架；上撑架[14]为两端有铰接头的钢管制成，长约半米。
全文摘要
带有贴身拉线和缓冲器的送电转体塔属于输配电技术领域。转体塔是塔体在与塔头的结合面，相对塔头旋转45°，塔底的根开线与电线方位成45°，塔头的挂线横担与电线方位垂直。贴身拉线是在塔头挂线横担适处，固定拉线上端，中间用上下撑架撑离塔体，下端固定在塔脚板上。同量材耗的转体塔的抗风稳定性是现行正体塔的1.4142倍。贴身拉线可将断线张力传至塔基被其平衡；且与塔体形成组合塔体，其各断面的惯性矩和抗弯系数明显增加，塔体抗弯能力明显提高。用于高压送电线路。
文档编号E04H12/22GK101408075SQ20081014429
公开日2009年4月15日 申请日期2008年7月31日 优先权日2008年7月31日
发明者徐光第, 徐志军 申请人:山西省电力公司太原供电分公司;徐光第;徐志军