高海拔特高压试验终端引流塔的制作方法

本实用新型涉及一种应用于高海拔地区特高压交、直流输电线路电气试验的高海拔特高压试验终端引流塔。

背景技术：

随着我国经济的飞速发展，社会各方面对于能源的需求量越来越巨大，尤其是主要的能源消耗点集中在中东部地区，而煤炭、水能、陆地风能等能源大部分位于西部地区，随着水电大规模集约化开发利用，电力发展方式正在由就地平衡发展模式转变为大电网联网供电模式；东部地区由于环境压力大、运输成本高、土地资源紧张，已不适宜大规模建设燃煤电厂，客观上决定了我国能源和电力发展必须走远距离、大规模输电和全国范围优化资源配置的道路，因此在西部地区建设特高压电网就成为向我国东中部地区远距离输电的核心任务，其中也包含在西藏等高原地区创立高海拔地区特高压电网。

目前，为实现创建高海拔地区特高压电网的目标，西电东送输电工程建设需要提供全方位的技术支持，为高海拔条件下的超/特高压输电关键技术创造试验条件，为此国家电网机构已经在西藏4000米地区建设高海拔试验基地以满足我国电网输电工程发展以及高电压绝缘与电磁环境试验技术和基础理论研究的需求；其中，在试验基地建设中为取得高海拔地区特高压电气试验参数，需要建设一条高海拔地区特高压架空输电试验线路，与电源发生器相邻的第一基铁塔为终端引流塔，但是高海拔特高压试验终端引流塔的设计存在以下四个主要技术问题：

1、需满足最高电压等级为±1300kv直流线路电气参数试验，引流塔极导线挂点的设置需满足多种极间距要求；

2、需满足最高电压等级为1000kv交流线路电气参数试验，杆塔导线横担预留挂点以备架设交流线路试验工作的开展；

3、塔身外边缘与电源发生器需保持一定距离用以满足电气间隙要求；

4、需要承载超重型v串，该v串位于电源发生器上方。

为解决上述技术问题需要创新的提出一种高海拔特高压试验终端引流塔结构，用以解决现有高海拔试验引流塔导线横担长度最大极间距为18米，最大荷载仅能满足±500kv直流线路荷载需求（如图10所示），无法满足±1300kv直流特高压输电线路和1000kv交流特高压的试验荷载和多重极间距以及与电源发生器之间的电气间隙要求。

技术实现要素：

本实用新型所解决的技术问题即在提供一种高海拔特高压试验终端引流塔。

本实用新型所采用的技术手段如下所述。

本实用新型提供了一种高海拔特高压试验终端引流塔,具有塔身、地线支架及导线水平横担，其特征在于，上述导线水平横担的左右两侧下平面设置有多个导线挂点，其下平面所在高度的上述塔身中间位置前后设有相互对称的交流导线挂点；上述塔身上顺电源发生器方向设有塔身纵向横担；上述导线水平横担左右两侧端部顺电源发生器方向分别设有边相纵向横担；上述塔身纵向横担及边相纵向横担的端部分别设有v串挂点；上述地线支架与左右两侧的上述边相纵向横担之间分别连接有拉索。

其中上述高海拔特高压试验终端引流塔进一步具有如下特点。

上述导线水平横担的左右两侧下平面前后对称设置有12对导线挂点；优选的，上述塔身纵向横担下平面与所述边相纵向横担下平面水平位置相同；上述边相纵向横担的端部设置为变截面端部缩口型；上述导线挂点从所述塔身中间依次向外的极间距为18m、22m、26m、30m、34m、38m。

此外上述高海拔特高压试验终端引流塔的拉索连接方式具有如下特点。

优选的连接方案一，上述拉索上端连接于地线支架下平面端部最外节点处，其下端连接于所述边相纵向横担的变截面的上平面内侧节点处，或者还可以按照以下几种方式连接：

方案二、上述拉索上端连接于地线支架下平面端部最外节点处，其下端连接于上述边相纵向横担的端部上平面内侧节点处。

方案三、上述拉索上端连接于地线支架下平面中部节点处，其下端连接于上述边相纵向横担的端部上平面内侧节点处。

方案四、上述拉索上端连接于地线支架下平面中部节点处，其下端连接于上述边相纵向横担的变截面的上平面内侧节点处。

方案五、上述拉索上端连接于上述地线支架下平面与上述塔身连接处的外侧节点处，其下端连接于上述边相纵向横担的端部上平面内侧节点处。

方案六、上述拉索上端连接于上述地线支架下平面与所述塔身连接处的外侧节点处，其下端连接于上述边相纵向横担的变截面的上平面内侧节点处。

本实用新型所产生的有益效果如下。

本实用新型创新的提出一种高海拔特高压试验终端引流塔，充分满足最高电压等级为±1300kv特高压直流工程和最高电压等级为1000kv特高压交流工程试验需要；同时，满足了特高压直流工程多极间距试验需求以及与电源发生器之间的电气间隙要求；并且，边相纵向横担端部采用变截面缩口型设计，进一步简化了传力路径，避免了横担端部薄弱易变形，同时可以降低约1%的塔重；在地线支架和边相纵向横担之间设置拉索，可以使得v串挂点位移减少50%以上，有效降低了v串位移过大以致发生碰撞电源发生器的风险；从而真正实现了一塔多用，既满足了全世界范围内最高电压等级的特高压直流、交流工程试验需求，而且大大缩减工程投资，解决了终端引流塔与电源发生器之间的特殊电气要求同时降低了发生碰撞的风险，对于整个高海拔试验基地工程起到了关键性作用，不仅填补了我国高海拔特高压工程技术的空白，更将我国的高海拔特高压技术推向世界前列。

附图说明

图1为本实用新型高海拔特高压试验终端引流塔立体结构示意图。

图2为本实用新型高海拔特高压试验终端引流塔的导线横担结构及挂点位置示意图。

图3为本实用新型高海拔特高压试验终端引流塔的边相纵向横担结构示意图。

图4为本实用新型高海拔特高压试验终端引流塔拉索连接优选方案一的连接关系示意图。

图5为本实用新型高海拔特高压试验终端引流塔拉索连接方案二的连接关系示意图。

图6为本实用新型高海拔特高压试验终端引流塔拉索连接方案三的连接关系示意图。

图7为本实用新型高海拔特高压试验终端引流塔拉索连接方案四的连接关系示意图。

图8为本实用新型高海拔特高压试验终端引流塔拉索连接方案五的连接关系示意图。

图9为本实用新型高海拔特高压试验终端引流塔拉索连接方案六的连接关系示意图。

图10为现有±500kv高海拔试验引流塔结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对依据本实用新型提出的一种高海拔特高压试验终端引流塔，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。

如图1所示表示本实用新型一种高海拔特高压试验终端引流塔立体结构示意图；从图中可见，具有塔身100、地线支架200及导线水平横担300，其特征在于，上述导线水平横担300的左右两侧下平面设置有多个导线挂点302，其下平面所在高度的上述塔身100中间位置前后设有相互对称的交流导线挂点104，如此，不仅满足悬挂特高压直流导线的要求同时也满足悬挂特高压交流导线的要求；上述塔身100上顺电源发生器方向设有塔身纵向横担103，上述导线水平横担300左右两侧端部顺电源发生器方向分别设有边相纵向横担301，并且，上述塔身纵向横担103及边相纵向横担301的端部分别设有v串挂点501，进而有效保证了v串与电源发生器之间的电气间隙要求；因为电源发生器上方v串的重量大大超过了普通v串的重量，由于荷载过大，上述地线支架200与左右两侧的边相纵向横担301之间分别连接有拉索400，用以控制极端荷载下的位移，保证电源发生器的安全。

根据高海拔特高压试验要求，进一步的如图2所示的高海拔特高压试验终端引流塔的导线横担结构及挂点位置示意图中，上述导线水平横担300的左右两侧下平面前后对称设置有12对导线挂点302，其中上述导线挂点302从上述塔身100中间依次向外的极间距为18m、22m、26m、30m、34m、38m；上述导线水平横担300下平面所在高度的上述塔身100中间位置前后设有相互对称的交流导线挂点104；如上所述挂点及极间距设定可以满足进行±1300kv直流试验极间距和负荷、以及1000kv交流特高压交流试验相间距和负荷需求；此外需要说明的是与上述塔身纵向横担103位于同侧的上述交流导线挂点104是可以通过现有挂线金具进行导线连接的。

进一步的如图1中所示，上述塔身纵向横担103下平面与上述边相纵向横担301下平面水平位置相同，如此设计为引流塔受力以及可以满足电气间隙的优选位置；如图3所示的高海拔特高压试验终端引流塔的边相纵向横担结构示意图中，所见边相纵向横担301的端部设置为变截面端部缩口型，采用变截面端部缩口型设计，不仅可以简化传力路径，使得传力路径更加明确，在保证挂点刚度同时避免了尖横担端部薄弱易变形的缺点，而且可降低约1%的塔重。

进一步的如图4至图9所示，实际试验中电源发生器上方v串的重量大大超过了普通v串的重量，由于荷载较大，根据铁塔计算数据可知边相纵向横担301的端部位移比塔身纵向横担103的位移大，考虑到施工加工误差等累计误差的影响，铁塔在极端荷载条件下有可能出现位移较大的情况；为防止v串500位移过大磕碰到电源发生器，进而采取铁塔上设置拉索400的方式控制边相纵向横担301的端部位移；其中，拉索的设置方案可以有以下几种实施方案：

如图4所示实施方案一，上述拉索400上端连接于地线支架下平面端部最外节点处，其下端连接于上述边相纵向横担301的变截面的上平面内侧节点处。

如图5所示实施方案二，上述拉索400上端连接于地线支架200下平面端部最外节点处，其下端连接于上述边相纵向横担301的端部上平面内侧节点处。

如图6所示实施方案三，上述拉索400上端连接于地线支架200下平面中部节点处，其下端连接于上述边相纵向横担301的端部上平面内侧节点处。

如图7所示实施方案四，上述拉索400上端连接于地线支架200下平面中部节点处，其下端连接于上述边相纵向横担301的变截面的上平面内侧节点处。

如图8所示实施方案五，上述拉索400上端连接于所述地线支架200下平面与所述塔身100连接处的外侧节点处，其下端连接于上述边相纵向横担301的端部上平面内侧节点处。

如图9所示实施方案六，上述拉索400上端连接于所述地线支架200下平面与所述塔身100连接处的外侧节点处，其下端连接于上述边相纵向横担301的变截面的上平面内侧节点处。

经过多方案计算比选，确定最终设计实施方案一为最优实施方案，铁塔按同时满足有、无拉索两类情况进行承载力计算。

本实用新型所述的高海拔特高压试验终端引流塔，真正实现了一塔多用，既满足了全世界范围内最高电压等级的特高压直流、交流工程试验需求，而且大大缩减工程投资，解决了终端引流塔与电源发生器之间的特殊电气要求同时降低了发生碰撞的风险，对于整个高海拔试验基地工程起到了关键性作用，不仅填补了我国高海拔特高压工程技术的空白，更将我国的高海拔特高压技术推向世界前列。