一种输电塔线体系的地震台试验装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种输电塔线体系的地震台试验装置，所述输电塔线体系包括由竖直设置的塔身、在所述塔身上端沿横向设置的塔头组成的模型塔，所述地震台试验装置包括与所述模型塔平行设置的等代塔和设置在所述等代塔下端的固定基础，所述模型塔为三个或三个以上，每个所述模型塔通过分别设置在其顶端的两层钢绞线相连；设置在上层的所述钢绞线穿过所述等代塔与固定基础相连，设置在下层的所述钢绞线为连有I型绝缘串或V型绝缘串的绞线，其两端分别与所述等代塔相连。和现有技术比，本发明提供一种输电塔线体系的地震台试验装置，充分考虑了边界条件，以真实反映塔线体系或单塔的受力状态、提高适用范围并降低成本。
【专利说明】
一种输电塔线体系的地震台试验装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种地震台试验装置，特别是一种输电塔线体系的地震台试验装置。
【背景技术】
[0002]输电塔是电力输送的支柱，其安全性与可靠性直接影响整个电力系统的安全与运行。地震发生时，输电塔会损坏甚至倒塌，给社会生活造成影响，带来经济损失，进而影响国民经济发展。所以需要一种输电塔线体系的地震台试验装置，以检测输电塔在地震等地质灾害时的抗震性能。
[0003]现有输电塔的振动检测装置仅对一个输电塔进行抗震性能检测忽略了输电塔和输电塔之间、输电塔和导地线间的相互影响。会涉及以下问题:①忽略了输电塔的边界条件，不能真实反映输电系统或单塔的真实受力状态，影响检测数据。②输电塔都是塔一线一塔一线一塔等一直延伸下去，输电塔试验不能仅有一个独塔，还应考虑塔两侧的电线和邻塔，无法真实的反映高压输电线路和塔体结构在地震作用下的动力特性和地震响应。③运输和检测成本高施工进度难以控制。④不适用于山路陡峭、缺乏施工材料、需要大型施工机械搬运和工作的地区。
[0004]为此，需要提供一种输电塔线体系的地震台试验装置，充分考虑了边界条件，以真实反映塔线体系或单塔的受力状态、提高适用范围并降低成本。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是:提供一种输电塔线体系的地震台试验装置，所述输电塔线体系包括由竖直设置的塔身、在所述塔身上端沿横向设置的塔头组成的模型塔，所述地震台试验装置包括与所述模型塔平行设置的等代塔和设置在所述等代塔下端的固定基础，
[0006]所述模型塔为三个或三个以上，每个所述模型塔通过分别设置在其顶端的两层钢绞线相连；
[0007]设置在上层的所述钢绞线穿过所述等代塔与固定基础相连，
[0008]设置在下层的所述钢绞线为连有I型绝缘串或V型绝缘串的绞线，其两端分别与所述等代塔相连。
[0009]所述塔身为由角钢主材、角钢斜材和与所述角钢主材垂直设置的角钢横材交错连接形成的框架结构，所述角钢主材、角钢斜材和角钢横材通过节点板连接。
[0010]所述塔头包括水平设置的横担、垂直于所述横担分别对称设置在所述塔身两侧的竖支撑梁和设置在所述横担两端的地线支架；
[0011 ]所述竖支撑梁和横担围成形状为六边形的塔窗；
[0012]所述横担的左端和右端分别设有与所述钢绞线相连的I型绝缘串，所述横担的中间端设有与所述钢绞线相连的V型绝缘串。
[0013]所述等代塔设置在相互串联的所述模型塔两端，其包括由主材、横材和斜材交错连接形成的框架结构；
[0014]四根所述主材在水平面上成90度分布，形成上下面为矩形的六面体；
[0015]在同一水平面上的所述横材围成沿水平方向设置的长方形横隔面，所述长方形横隔面将所述等代塔分为四层。
[0016]所述I型绝缘串包括由耳板、绝缘子串、连接板和挂板串接而成的绝缘子串组件；
[0017]所述绝缘子为倒置的伞状结构;其上端设有固定槽，下端设有凸头;所述固定槽和凸头相互配合。
[0018]所述耳板两端分别设置凹槽，所述凹槽的开槽方向相互垂直，所述凹槽两侧壁沿同一水平线方向分别设有通孔;所述凹槽通过连接件分别与所述绝缘子串上端和横担相连；
[0019]所述连接板两端分别设有与所述绝缘子串下端和挂板相连的固定板。
[0020]所述V型绝缘串包括垂联板和呈“V”字型分布在所述的垂联板上的悬垂串；
[0021]所述垂联板设有沿同一圆周均匀分布的悬垂线夹；
[0022]所述悬垂串上设有复合绝缘子串，且所述悬垂串一端与所述钢绞线用连接件相连，另一端与所述垂联板用转轴相连。
[0023]所述固定基础包括分别设置在上中下层的基础台面、振动组件和固定底座；
[0024]所述基础台面的纵截面为倒置的等腰梯形，其上表面设有连接所述模型塔或等代塔的地脚螺栓；
[0025]所述振动组件包括在水平方向沿纵向均匀排列的激振体和设置在所述激振体和基础台面之间的激振弹簧；
[0026]所述固定底座包括长方形底板和设置在所述长方形底板上侧的减震弹簧。
[0027]所述等代塔为耐腐蚀合金钢材;所述耐腐蚀合金钢材包括按质量百分比计的下述组份构成:
[0028]碳:0.05%，铬:18%，镍:20%，钼:5.3%，铜:2.2%，硅:刍2，锰:刍2，氮:兰0.2，稀土:兰0.3，余量为铁。
[0029]地震台试验装置的使用方法，所述方法包括如下步骤:
[0030]第一步，根据实验要求设计并加工3座模型塔和2座等代塔；
[0031]第二步，根据实验要求的档距确定固定基础的中心距以及模型塔中心距后，将所述模型塔分别锚固在三座所述固定基础上；
[0032]第三步，根据实际设计情况将I型绝缘串或V型绝缘串与所述模型塔铰接或者刚性连接；
[0033]第四步，将等代塔锚固在所述模型塔两侧且与所述固定基础相连，在所述模型塔顶端设置两端分别与所述固定基础相连的钢绞线;所述钢绞线的长度根据实验相似比确定的档距和垂弧确定；
[0034]第五步，使用钢绞线连接设置在所述模型塔上的所述I型绝缘串或V型绝缘串，所述钢绞线两端分别与所述等代塔相连。
[0035]本发明与现有技术比较，具有如下有益效果:
[0036]1、本发明提供的输电塔的振动检测装置，充分考虑了边界条件，具有真实反映塔线体系或单塔的受力状态、提高适用范围和降低成本的优异效果。
[0037]2、本发明提供的输电塔的振动检测装置设有等代塔和固定基础，充分考虑了振动边界的实际条件，具有能准确检测输电塔的抗震性能的优异效果。
[0038]3、本发明提供的振动检测装置设有特殊结构的V型绝缘串，通过优化金具的结构及其连接方式，有效的缩短了悬垂串的长度，从而降低了输电铁塔的塔身高度，降低了金具和铁塔的制造、运输及施工成本，具有很好的经济效益。
[0039]4、本发明提供的振动检测装置设有耐腐蚀性镀锌钢绞线，具有强度高、抗腐蚀效果好、提高使用寿命一年以上的优异效果。
[0040]5、本申请提供的等代塔采用特殊成分配比的耐腐蚀合金钢，具有耐腐蚀性能好、生产成本低、提高使用寿命一年以上的优异效果。
[0041]6、本申请提供的固定基础，具有激振频率高、激振效果好、结构简单和生产维护成本低的优异效果。
【附图说明】
[0042]图1:本发明提供的输电塔主视图；
[0043]图2:本发明提供的振动检测装置与输电塔的连接示意图；
[0044]图3:本发明提供的I型绝缘串的结构示意图
[0045]图4:本发明提供的耳板主视图；
[0046]图5:本发明提供的耳板左视图；
[0047]图6:本发明提供的V型绝缘串主视图；
[0048]图7:本发明提供的固定基础结构不意图；
[0049]其中:I一固定基础;2—等代塔;3—I型绝缘串；4一V型绝缘串；5—角钢主材;6—角钢斜材.J一角钢横材;8—横担;9一竖支撑梁；10一地线支架；11一耳板；12一绝缘子串；13一连接板；14一挂板；15一垂联板；16一悬垂线夹；17一复合绝缘子串；18一基础台面；19 一激振体;20 一激振弹黃;21 —长方形底板;22 一减震弹黃
【具体实施方式】
[0050]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步的详细说明。
[0051]如图2所示，本发明实施例提供的一种输电塔线体系的地震台试验装置，所述输电塔线体系包括由竖直设置的塔身、在所述塔身上端沿横向设置的塔头组成的模型塔，所述地震台试验装置包括与所述模型塔平行设置的等代塔2和设置在所述等代塔2下端的固定基础1，
[0052]所述模型塔为三个或三个以上，每个所述模型塔通过分别设置在其顶端的两层钢绞线相连；
[0053]设置在上层的所述钢绞线穿过所述等代塔2与固定基础I相连，
[0054]设置在下层的所述钢绞线为连有I型绝缘串3或V型绝缘串4的绞线，其两端分别与所述等代塔2相连。
[0055]如图1所示，所述塔身为由角钢主材5、角钢斜材6和与所述角钢主材5垂直设置的角钢横材7交错连接形成的框架结构，所述角钢主材5、角钢斜材6和角钢横材7通过节点板连接。
[0056]如图3和图6所示，所述塔头包括水平设置的横担8、垂直于所述横担8分别对称设置在所述塔身两侧的竖支撑梁9和设置在所述横担8两端的地线支架10;
[0057]所述竖支撑梁9和横担8围成形状为六边形的塔窗；
[0058]所述横担8的左端和右端分别设有与所述钢绞线相连的I型绝缘串3，所述横担8的中间端设有与所述钢绞线相连的V型绝缘串4。
[0059]所述等代塔2设置在相互串联的所述模型塔两端，其包括由主材、横材和斜材交错连接形成的框架结构；
[0060]四根所述主材在水平面上成90度分布，形成上下面为矩形的六面体；
[0061]在同一水平面上的所述横材围成沿水平方向设置的长方形横隔面，所述长方形横隔面将所述等代塔2分为四层。
[0062]如图3所示，所述I型绝缘串3包括由耳板11、绝缘子串12、连接板13和挂板14串接而成的绝缘子串组件；
[0063]所述绝缘子为倒置的伞状结构;其上端设有固定槽，下端设有凸头;所述固定槽和凸头相互配合。
[0064]如图4和图5所示，所述耳板11两端分别设置凹槽，所述凹槽的开槽方向相互垂直，所述凹槽两侧壁沿同一水平线方向分别设有通孔;所述凹槽通过连接件分别与所述绝缘子串12上端和横担8相连；
[0065]所述连接板13两端分别设有与所述绝缘子串12下端和挂板14相连的固定板。
[0066]如图6所示，所述V型绝缘串4包括垂联板15和呈“V”字型分布在所述的垂联板15上的悬垂串；
[0067]所述垂联板15设有沿同一圆周均匀分布的悬垂线夹16;
[0068]所述悬垂串上设有复合绝缘子串17，且所述悬垂串一端与所述钢绞线用连接件相连，另一端与所述垂联板15用转轴相连。
[0069]如图7所示，所述固定基础I包括分别设置在上中下层的基础台面18、振动组件和固定底座；
[0070]所述基础台面18的纵截面为倒置的等腰梯形，其上表面设有连接所述模型塔或等代塔2的地脚螺栓；
[0071]所述振动组件包括在水平方向沿纵向均匀排列的激振体19和设置在所述激振体19和基础台面18之间的激振弹貪20 ；
[0072]所述固定底座包括长方形底板21和设置在所述长方形底板上侧的减震弹簧22。
[0073]所述等代塔2为耐腐蚀合金钢材;所述耐腐蚀合金钢材包括按质量百分比计的下述组份构成:
[0074]碳:0.05%，铬:18%，镍:20%，钼:5.3%，铜:2.2%，硅:刍2，锰:刍2，氮:兰0.2，稀土:兰0.3，余量为铁。
[0075]地震台试验装置的使用方法，所述方法包括如下步骤:
[0076]第一步，根据实验要求设计并加工3座模型塔和2座等代塔；
[0077]第二步，根据实验要求的档距确定固定基础I的中心距以及模型塔中心距后，将所述模型塔分别锚固在三座所述固定基础I上；
[0078]第三步，根据实际设计情况将I型绝缘串3或V型绝缘串4与所述模型塔铰接或者刚性连接；
[0079]第四步，将等代塔2锚固在所述模型塔两侧且与所述固定基础I相连，在所述模型塔顶端设置两端分别与所述固定基础I相连的钢绞线;所述钢绞线的长度根据实验相似比确定的档距和垂弧确定；
[0080]第五步，使用钢绞线连接设置在所述模型塔上的所述I型绝缘串3或V型绝缘串4，所述钢绞线两端分别与所述等代塔2相连。
[0081]以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的【具体实施方式】进行修改或者等同替换，而这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均在申请待批的本发明的权利要求保护范之内。
【主权项】
1.一种输电塔线体系的地震台试验装置，所述输电塔线体系包括由竖直设置的塔身、在所述塔身上端沿横向设置的塔头组成的模型塔，所述地震台试验装置包括与所述模型塔平行设置的等代塔(2)和设置在所述等代塔(2)下端的固定基础(I)，其特征在于: 所述模型塔为三个或三个以上，每个所述模型塔通过分别设置在其顶端的两层钢绞线相连； 设置在上层的所述钢绞线穿过所述等代塔(2)与固定基础(I)相连， 设置在下层的所述钢绞线为连有I型绝缘串(3)或V型绝缘串(4)的绞线，其两端分别与所述等代塔(2)相连。2.如权利要求1所述的地震台试验装置，其特征在于，所述塔身为由角钢主材(5)、角钢斜材(6)和与所述角钢主材(5)垂直设置的角钢横材(7)交错连接形成的框架结构，所述角钢主材(5)、角钢斜材(6)和角钢横材(7)通过节点板连接。3.如权利要求2所述的地震台试验装置，其特征在于， 所述塔头包括水平设置的横担(8)、垂直于所述横担(8)分别对称设置在所述塔身两侧的竖支撑梁(9)和设置在所述横担(8)两端的地线支架(1); 所述竖支撑梁(9)和横担(8)围成形状为六边形的塔窗； 所述横担(8)的左端和右端分别设有与所述钢绞线相连的I型绝缘串(3)，所述横担(8)的中间端设有与所述钢绞线相连的V型绝缘串(4)。4.如权利要求3所述的地震台试验装置，其特征在于， 所述等代塔(2)设置在相互串联的所述模型塔两端，其包括由主材、横材和斜材交错连接形成的框架结构； 四根所述主材在水平面上成90度分布，形成上下面为矩形的六面体； 在同一水平面上的所述横材围成沿水平方向设置的长方形横隔面，所述长方形横隔面将所述等代塔(2)分为四层。5.如权利要求3所述的地震台试验装置，其特征在于，所述I型绝缘串(3)包括由耳板(11)、绝缘子串(12)、连接板(13)和挂板(14)串接而成的绝缘子串组件； 所述绝缘子为倒置的伞状结构;其上端设有固定槽，下端设有凸头;所述固定槽和凸头相互配合。6.如权利要求5所述的地震台试验装置，其特征在于， 所述耳板(11)两端分别设置凹槽，所述凹槽的开槽方向相互垂直，所述凹槽两侧壁沿同一水平线方向分别设有通孔;所述凹槽通过连接件分别与所述绝缘子串(12)上端和横担(8)相连; 所述连接板(13)两端分别设有与所述绝缘子串(12)下端和挂板(14)相连的固定板。7.如权利要求3所述的地震台试验装置，其特征在于，所述V型绝缘串(4)包括垂联板(15)和呈“V”字型分布在所述的垂联板(15)上的悬垂串； 所述垂联板(15)设有沿同一圆周均匀分布的悬垂线夹(16); 所述悬垂串上设有复合绝缘子串(17)，且所述悬垂串一端与所述钢绞线用连接件相连，另一端与所述垂联板(15)用转轴相连。8.如权利要求3所述的地震台试验装置，其特征在于，所述固定基础(I)包括分别设置在上中下层的基础台面(18)、振动组件和固定底座； 所述基础台面(18)的纵截面为倒置的等腰梯形，其上表面设有连接所述模型塔或等代塔(2)的地脚螺栓； 所述振动组件包括在水平方向沿纵向均匀排列的激振体(19)和设置在所述激振体(19)和基础台面(18)之间的激振弹簧(20); 所述固定底座包括长方形底板(21)和设置在所述长方形底板上侧的减震弹簧(22)。9.如权利要求1所述的地震台试验装置，其特征在于，所述等代塔(2)为耐腐蚀合金钢材;所述耐腐蚀合金钢材包括按质量百分比计的下述组份构成: 碳:0.05%，铬:18%，镍:20%，钼:5.3%，铜:2.2%，硅:兰 2，锰:兰 2，氮:兰0.2，稀土:兰0.3，余量为铁。10.如权利要求1-9所述的地震台试验装置的使用方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤: 第一步，根据实验要求设计并加工3座模型塔和2座等代塔； 第二步，根据实验要求的档距确定固定基础(I)的中心距以及模型塔中心距后，将所述模型塔分别锚固在三座所述固定基础(I)上； 第三步，根据实际设计情况将I型绝缘串(3)或V型绝缘串(4)与所述模型塔铰接或者刚性连接； 第四步，将等代塔(2)锚固在所述模型塔两侧且与所述固定基础(I)相连，在所述模型塔顶端设置两端分别与所述固定基础(I)相连的钢绞线;所述钢绞线的长度根据实验相似比确定的档距和垂弧确定； 第五步，使用钢绞线连接设置在所述模型塔上的所述I型绝缘串(3)或V型绝缘串(4)，所述钢绞线两端分别与所述等代塔(2)相连。
【文档编号】G01M7/02GK105910782SQ201610244539
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月18日
【发明人】王飞, 杨风利, 黄福云, 熊铮晖, 田晓, 刘亚多, 汪长智, 刘海锋, 韩军科, 张子富
【申请人】中国电力科学研究院, 国家电网公司, 福州大学, 国网山西省电力公司