专利名称：高压送电变节长铁塔的制作方法
技术领域：
高压送电变节长铁塔技术领域输配电工程。
背景技术：
现行四棱台铁塔由腹杆将主材连缀而成，以塔头为共同部件，向下配加呼高呈等差级数(公差3m)递增的塔体，形成塔型系列。塔体分段，谓之塔段。段内主材被连缀腹杆分节，主材上相邻腹杆的结点间距谓之节长。段内节长之和等于段长。现行铁塔塔段内腹杆按定节长倾斜配置。各塔段的节长或相等或相近。腹杆与主材所成锐角称为腹杆斜角，斜角增大，节长减小，塔体抗扭抗弯能力增强，材耗增加。中国电力行业标准把腹杆斜角定为40° 70°。塔体各段采用定节长配置腹杆存在的不足是，塔体中下段的腹杆斜角取值合适时，上到瓶口段，因塔宽变窄，节长不变，腹杆斜角变小，如ZMl塔靠瓶口腹杆斜角只有 33° (图1)。瓶口段塔体是抵抗断边导线张力所生扭矩弯矩的薄弱环节，需要加强，而不能消弱。反之，如果塔体中上段的腹杆斜角取值合适时，下到塔体下段，因塔宽变宽，节长不变，腹杆斜角变大，造成材耗增加。发明内容高压送电变节长铁塔要解决的技术问题是，在不影响塔体呼高按呼高公差递增的前提下，使塔体尽可能多的腹杆具有最佳腹杆斜角。解决的技术方案是“变节长配置腹杆”。高压送电变节长铁塔(图幻，在抗扭最薄弱的瓶口段，按每支腹杆都有斜角最佳值45°决定节长，斜角同而节长异。塔体自上而下变粗，抗扭能力渐增，腹杆配置斜角精度可渐放宽塔体中部各塔段的腹杆斜角可用45° 士 1.5°的较精趋近值；塔体下部各塔段的腹杆斜角可用45° 士3°的较粗趋近值。研究表明，腹杆承扭承弯时，所生反力矩M是腹杆轴力N、腹杆斜角α、腹杆长度L 的三元函数，即M = NXLX (sin2a)/2。腹杆斜角规定在40° 70°间取值，对于一定长度L的腹杆，产生一定轴力N时，其斜角α必有一个最佳值。用微积分学求函数极大值法， 由式M = NXLX(Sin2a)/2，对斜角α求最大值，可知a = 45°。所以，采用变节长配置腹杆，可使腹杆斜角等于或近于45°。变节长铁塔的优点是塔体各段腹杆都有等于近于45°的最佳斜角，有效提高塔体抗扭抗弯能力。
图1是现行呼高15m的ZMl铁塔塔体正面单线图；图2是呼高15m的 ZMl铁塔塔体变节长配置腹杆正面单线图。
具体实施方式
对照附图2:延长铁塔一主材至G，并以其为一边，做ZGAH = 45°。2、过瓶口端点B，作AH的平行线，交主材于C，则ZACB = 45°，BC为一塔面瓶口起的第一支腹杆。铁塔四面，瓶口起的第一组腹杆，对铁塔抗扭抗弯至关重要，一定做成斜角是45°。3、过C点作瓶口一边AB的平行线，交另一主材于D，若铁塔采用双腹杆结构，连接 AD便是瓶口起的首对双腹杆的另一支。4、再过D点作AH的平行线，交主材于E，则Z CED = 45°，这便是瓶口起第二节塔的一支腹杆。这一节的腹杆也要尽量保证45°。5、过E点作瓶口一边AB的平行线，交另一主材于F，若铁塔采用双腹杆结构，连接 CF便是瓶口起的第二组腹杆的另一支。6、如此循环作图，直至布满拟用变节长配置腹杆的塔段。7、多数情况，拟用变节长配置腹杆的塔段，不能正好配置若干支都是45°斜角的腹杆。可将最后一组腹杆斜角与45°的差值，均摊在除过第一组腹杆以外的几组腹杆上。 采用这种试凑法，最终设定。照此设计塔体单线图、结构图、放大样，而后投产制造。塔体上连塔头沿用现行塔头，塔体下连塔腿、踏脚沿用现行塔腿、踏脚。
权利要求1. 一种高压送电变节长铁塔由变节长塔体和塔头、塔腿、踏脚组成，其特征是a、塔体瓶口段节长各异，其内腹杆斜角为最佳值45° ；b、塔体中部各塔段节长各异，各塔段的腹杆斜角为45° 士 1.5°的较精趋近值；C、塔体下部各塔段节长各异，各塔段的腹杆斜角为 45° 士3°的较粗趋近值。
专利摘要高压送电变节长铁塔属于输配电工程技术领域。由变节长塔体和塔头、塔腿、塔脚组成。每个塔段内的节长不同，而使腹杆斜角等于或趋近45°最佳值，可有效提高塔体，特别是瓶口段塔体的抗扭抗弯能力。用于高压送电线路。
文档编号E04H12/10GK202047640SQ201120153588
公开日2011年11月23日 申请日期2011年5月6日 优先权日2011年5月6日
发明者张念军, 徐光第, 徐志军, 武登峰, 王进平, 郑一琦, 陈志勇 申请人:山西省电力公司太原供电分公司, 徐光第