专利名称：一种特高压直流接地极线路耐张钢管杆的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及输电线路钢管杆领域，特别是涉及一种特高压直流接地极线路耐张钢管杆。
技术背景由于我国可开发的水电资源及煤炭资源大部分集中在中西部，而我国用电需求最大的地区却集中在东南部，因此，为了让能源基地生产的电能在输送到电力需求中心的过程中减少损耗，提高输电质量，我国目前正在研制并大力建设特高压输电线路。特高压直流输电工程，是指士SOOkV及以上电压等级的直流输电工程，而接地极线路工程是特高压直流输电线路的配套工程。接地极线路一般采用架空输电，即使用输电线路杆塔将输电导线和地线支撑在空中，而耐张型杆塔一般用于线路的转角处，是一条输电线路中使用数量较少但是最为重要的杆塔类型。目前来说，直流接地极线路设计通常会采用常规的角钢塔，由于耐张塔受力大，其塔身尺寸、构件规格、铁塔根开一般都会比较大，因此铁塔占地面积很大。在线路经过城郊等征地困难地区时，很难满足城建规划及环保要求；且存在外型不美观、塔材容易被盗等缺点。而输电线路钢管杆由于加工制造容易、施工方便、占地面积少，易于满足城建规划要求， 而且造型美观、不易被盗。因此，当输电线路电压等级较低的时候，钢管杆经常用于城区以及城郊。目前钢管杆一般用于交流输电线路，因而设计应用于特高压直流接地极线路且经济、美观的钢管杆是本领域技术人员值得研究和解决的问题
实用新型内容
为克服直流接地极线路使用常规耐张型角钢塔不能满足征地困难地区的建设规划及环保要求的问题，本实用新型提供一种特高压直流接地极线路耐张钢管杆，不仅满足线路要求，且造型美观。所述耐张钢管杆由地线挂点、导线横担、主杆和底盘法兰组成。所述地线挂点设置在杆顶，用于悬挂地线，在线路穿越更高电压等级的线路时，钢管杆在穿越跨度内不架设地线；所述导线横担为水平锥形管状横担，横截面为闭口矩形，横担数量为2个，在线路转角平分线上左右对称布置于杆头下部，用于悬挂导线；主杆由圆锥形钢管组接而成，各段锥形钢管之间采用刚性法兰连接，主杆通过底盘法兰与基础地脚螺栓相连接；所述钢管杆构件材质采用中强钢。耐张钢管杆和耐张角钢塔相比较而言，在相同的电气条件和荷载条件下，钢管杆的头部尺寸要小于角钢塔的塔头尺寸，这样使得线路走廊得到压缩；另外角钢塔四个塔腿的占地面积比较大，即使与窄基铁塔相比较，钢管杆占地面积也要小得多。虽然耐张钢管杆的本体造价要比耐张塔的大，但是在综合考虑征地、拆迁等各项费用的情况下，采用耐张钢管杆的整体费用还是比较低，因此，在城郊地区，耐张钢管杆的优势还是明显的。[0009]本实用新型是一种直流接地极线路钢管杆，导线横担数量为2个，用来悬挂两组两分裂导线，跟相同设计电压等级的交流线路钢管杆需要承受三相导线的线条荷载相比较而言，接地极线路钢管杆承受的外部荷载较小，其构件尺寸、规格也相对较小，因此，在接地极线路中使用钢管杆更经济。本实用新型所陈述的接地极线路耐张钢管杆与现有技术相比，具有如下优点杆身采用了圆形截面钢管，具有较小的风载体型系数，因此杆身承受的风荷载会比较小；杆身采用刚性法兰连接，连接的节点位置布置合理，既避免了采用传统焊接方式容易产生的现场施焊质量难以保证以及强度瓶颈等问题，又能在避免结构不利受力状态的同时节省材料；在接地极线路穿越更高电压等级线路时，钢管杆在穿越跨度内不架设地线，直接利用被穿越线路的地线进行防雷保护，在节省电线材料的同时也减小了杆身承受的荷载，起到了安全省材的效果；另外，钢管杆构件材质采用中强钢，通过对管径及壁厚的优选，充分利用了材料强度，节省了钢材，降低了工程造价。可见，采用本实用新型的有益效果是在压缩了线路走廊以及避免征地困难、减少了占地面积的同时，既经济环保，又安全美观。
图1为本实用新型实施例的总图。图2为本实用新型实施例的刚性法兰构造示意图。其中1为钢管杆主杆，2为地线挂点，3为导线横担，4为中间法兰，5为底盘法兰， 6为耐张绝缘子串，6a、6b为导线，7为横担支座。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。如图1所示的本实用新型的一个实施例，在特高压直流接地极线路的转角处使用，它由主杆1、两个地线挂点2 (前后侧设置)、两个导线横担3以及连接主杆和基础地脚螺栓的底盘法兰5所组成。设定导线横担3及以上部分称为杆头。其中，地线挂点2设置在杆顶，用以悬挂地线；导线横担3设置在杆头下部，数量为两个，在线路转角平分线上左右对称布置，它通过耐张绝缘子串6来悬挂直流接地极线路的导线6a、6b ；主杆1由五段圆锥形钢管组成，各段钢管之间以及主杆和基础地脚螺栓之间都采用刚性法兰(4、幻连接，在杆身中间的为中间法兰4，在主杆根部与基础地脚螺栓相连接的为底盘法兰5 ；导线横担3与主杆1通过横担支座7相连接。本实施例的地线挂点2的数量为两个，分别设置于线路走向的前侧和后侧，采用环向挂板焊接在主杆上，两个挂点位置关于线路转角的平分线前后对称，这样做的好处是可以让杆身受力更为合理。在输电线路中，地线挂点2所悬挂的地线是为避免线路遭受雷击破坏而设置的， 对导线起保护作用。在接地极线路穿越其它更高电压等级线路时，钢管杆在穿越跨度内不架设地线，直接利用被穿越线路的地线来进行防雷保护。由于钢管杆柔度较大，为控制杆顶位移，杆身采用刚性法兰进行连接，在设计中间法兰4以及底盘法兰5时，如图2所示，为了在控制法兰的变形的同时还能节省材料，对法兰连接螺栓的分布半径dl以及螺栓间距d2进行了优化计算，使得法兰结构更趋合理。 所述实施例的导线横担形状为水平锥形，横担呈管状，采用闭口矩形截面，靠近横担根部的截面大而远离根部的截面小，这样的设计能较好地满足耐张杆导线横担的受力要求；由于杆头部分的钢管构件管壁较薄，为避免横担直接与杆身相连产生局部压曲问题，采用箱形支座来进行连接。另外，所述实施例的构件材质采用中强钢，通过对管径及壁厚的优选，充分利用了材料强度，节省了钢材，降低了工程造价。以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式
仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。
权利要求1.一种特高压直流接地极线路耐张钢管杆，其特征在于所述钢管杆由地线挂点、导线横担、主杆和底盘法兰组成；所述地线挂点设置在杆顶； 所述导线横担设置于杆头下部；所述主杆由圆锥形钢管组接而成，各段锥形钢管之间采用刚性法兰连接，主杆通过底盘法兰与基础地脚螺栓相连接。
2.如权利要求1所述的特高压直流接地极线路耐张钢管杆，其特征在于所述钢管杆在线路前后走向上设置2个地线挂点，2个挂点位置关于线路转角的平分线前后对称。
3.如权利要求1所述的特高压直流接地极线路耐张钢管杆，其特征在于所述导线横担呈水平锥形、数量为2个、在线路转角平分线上左右对称布置；横担为管状，横截面为闭口矩形。
4.如权利要求1所述的特高压直流接地极线路耐张钢管杆，其特征在于所述钢管杆构件材质使用中强钢。
专利摘要本实用新型涉及一种特高压直流接地极线路耐张钢管杆，所述耐张钢管杆由地线挂点、导线横担、主杆和底盘法兰组成。所述地线挂点设置在杆顶，用于悬挂地线；导线横担设置于杆头下部，用于悬挂导线；主杆由圆锥形钢管组接而成，各段锥形钢管之间采用刚性法兰连接，主杆通过底盘法兰与基础地脚螺栓相连接；所述钢管杆构件材质使用中强钢。采用本实用新型实施例，能够满足特高压直流接地极线路的要求。
文档编号E04H12/24GK202039635SQ20112009610
公开日2011年11月16日 申请日期2011年4月2日 优先权日2011年4月2日
发明者张与驰, 张永金, 张芳杰, 杨林, 管顺清, 赵金元, 顾小蕾 申请人:中国电力工程顾问集团西北电力设计院, 常熟风范电力设备股份有限公司