一种重冰区交流特高压耐张塔的制作方法
【专利摘要】本实用新型实施例公开了一种重冰区交流特高压耐张塔，包括：第一主柱、第二主柱和导线横担，即采用门型框架结构，从而将现有技术中作用在同一主柱上的不同方向的合作用力，分担在第一主柱和第二主柱两个主柱上，即将现有技术中作用在同一斜材上的两个不同方向的合力产生的扭力，分担到第一主柱和第二主柱上，使得所述第一主柱和第二主柱上受到的扭力均小于现有技术中耐张塔的塔身上受到的扭力，减小所述耐张塔的扭矩和弯矩，增加所述耐张塔的抗扭转能力，提高所述耐张塔的安全稳定性。而且，本实用新型所提供的耐张塔对主材受力能力要求较低，从而使得其主材规格较小，运输、安装较为便利。
【专利说明】一种重冰区交流特高压耐张塔
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及交流特高压输电【技术领域】，尤其涉及一种重冰区交流特高压耐张塔。【背景技术】
[0002]目前我国交流特高压输电技术已渐趋成熟，但是对于重冰区的研究和设计还比较少。运行经验表明，重冰线路区易发生覆冰灾害，导致线路发生倒杆、断线或脱冰跳跃引起停电事故，从而给电网的安全运行带来极大不利。因此，交流特高压线路的重冰区设计方案，直接影响输电线路的安全可靠运行，而且对工程造价的影响巨大。
[0003]重冰区线路具有以下特点:一是冰荷载大，为控制线路各部件强度的主要荷载条件；二是具有较特殊的静、动态特性，对杆塔的纵向抗扭刚度及强度具有较高的要求；三是运行维护困难，不但事故率高，而且需要在冰天雪地下巡查、抢修，导致事故停电时间较长。而重冰区的杆塔主要受冰荷载的影响，从荷载和受力状况上，与轻冰区有着本质上的区别。因此，重冰区的铁塔选型应首先考虑受力状况。
[0004]但是，现有技术中重冰区的铁塔多采用干字型耐张塔，塔身受扭较严重，导致重冰区的耐张塔安全稳定性较差，且主材规格较大，运输、安装较为不便。
实用新型内容
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种重冰区交流特高压耐张塔，以减弱所述耐张塔塔身的受扭状况，提高所述耐张塔的安全稳定性，且运输和安装较为便利。
[0006]为解决上述问题，本实用新型实施例提供了如下技术方案:
[0007]一种重冰区交流特高压耐张塔，包括:
[0008]并列设置的第一主柱和第二主柱；
[0009]设置在所述第一主柱底部，与所述第一主柱相连的第一塔腿；
[0010]设置在所述第二主柱底部，与所述第二主柱相连的第二塔腿；
[0011]设置在所述第一主柱和第二主柱顶部，与所述第一主柱和第二主柱均相连的导线横担；
[0012]设置在所述导线横担顶部，与所述导线横担相连的地线架；
[0013]设置在所述导线横担两端及中央位置，与所述导线横担相连的多个跳线架。
[0014]优选的，还包括:
[0015]多个与所述跳线架相连的绝缘子串，所述绝缘子串与所述跳线架一一对应；
[0016]多条与所述绝缘子串相连的导线，所述导线与所述绝缘子串一一对应，且各导线位于平行于水平面的同一平面内。
[0017]优选的，所述第一主柱与第二主柱的高度不同。
[0018]优选的，所述导线横担的横截面为方形。[0019]优选的，所述第一主柱和第二主柱的横截面均为矩形。
[0020]优选的，所述耐张塔的构件为角钢。
[0021]与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点:
[0022]本实用新型实施例所提供的技术方案，包括:并列设置的第一主柱和第二主柱；设置在所述第一主柱和第二主柱顶部，与所述第一主柱和第二主柱均相连的导线横担；即，本实用新型实施例所提供的耐张塔，采用门型框架结构，从而使得位于所述导线横担一侧的导线对所述导线横担产生的合力，作用在所述第一主柱上，位于所述导线横担另一侧的导线对所述导线横担产生的合力，作用在所述第二主柱上，即将现有技术中作用在同一主柱上的不同方向的合作用力，分担在两个主柱上，同时，将现有技术中作用在同一斜材上的两个不同方向的合力产生的扭力，分担到第一主柱的斜材和第二主柱的斜材上，使得所述第一主柱和第二主柱上受到的扭力均小于现有技术中耐张塔的塔身上受到的扭力，第一主柱的斜材和第二主柱的斜材上受到的力也均小于现有技术中耐张塔斜材上受到的力，减小所述耐张塔的扭矩和弯矩，增加所述耐张塔的抗扭转能力，提高所述耐张塔的安全稳定性。
[0023]同时，由于第一主柱和第二主柱受力均小于现有技术中耐张塔主柱受力，故本实用新型实施例中所提供的耐张塔对主材受力能力要求较低，从而使得其主材规格较小，运输、安装较为便利。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为现有技术中干型耐张塔的结构示意图；
[0026]图2为本实用新型实施例所提供的重冰区交流特高压耐张塔的结构示意图；
[0027]图3为本实用新型实施例所提供的重冰区交流特高压耐张塔的侧视图。
【具体实施方式】
[0028]正如【背景技术】部分所述，现有技术中重冰区的铁塔多采用干字型耐张塔，塔身受扭较严重，导致重冰区的耐张塔安全稳定性较差，且主材规格较大，运输、安装较为不便。
[0029]如图1所示，现有技术中的干型耐张塔包括:塔腿01，与所述塔腿01相连的塔身02，所述塔身02包括多根斜材021 ;与所述塔身02相连的导线横担03 ;与所述塔身02相连的地线架04。在具体应用时，所述导线横担03的两端分别连接一根导线(图中未示出)，并通过所述导线与其前侧、后侧的耐张塔相连。
[0030]发明人研究发现，干字型耐张塔由于塔型简洁，传力清晰，设计、加工及运行经验较为成熟，从而在重冰区应用普遍。但是，由于干字型耐张塔的塔身采用单柱结构，且位于所述导线横担两端的导线对所述导线横担的作用力不平衡，即位于所述导线横担一侧的导线对所述导线横担产生的前侧张力大于其对所述导线横担产生的后侧张力，而位于所述导线横担另一侧的导线对所述导线横担产生的前侧张力小于其对所述导线横担产生的后侧张力，从而使得位于所述导线横担一侧的导线对所述导线横担产生一个向前的合力F1，而位于所述导线横担另一侧的导线对所述导线横担产生一个向后的合力F2，如图1所示。这两个作用力同时作用在所述干型耐张塔的塔身上时，相当于对所述塔身的两侧分别施加一个作用力，使所述塔身的两侧分别向相反的方向旋转，从而对所述耐张塔的塔身产生一个较大的扭矩，并对所述塔身上的斜材产生一个较大的扭矩，使得所述耐张塔的抗扭转能力相对较弱，导致现有技术中的干型耐张塔，在重冰区前后侧不平衡张力的作用下，产生一个较大的弯矩和扭矩，受扭较严重，安全稳定性较差。
[0031]而且，由于现有技术中干型耐张塔的塔身受扭较严重，故对其主材受力能力要求较高，从而使得其主材规格较大，运输、安装较为不便。
[0032]有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种重冰区交流特高压耐张塔，包括:
[0033]并列设置的第一主柱和第二主柱；
[0034]设置在所述第一主柱底部，与所述第一主柱相连的第一塔腿；
[0035]设置在所述第二主柱底部，与所述第二主柱相连的第二塔腿；
[0036]设置在所述第一主柱和第二主柱顶部，与所述第一主柱和第二主柱均相连的导线横担；
[0037]设置在所述导线横担顶部，与所述导线横担相连的地线架；
[0038]设置在所述导线横担两端及中央位置，与所述导线横担相连的多个跳线架。
[0039]本实用新型实施例所提供的技术方案，采用第一主柱、第二主柱和导线横担构成的门型框架结构，使得位于所述导线横担一侧的导线对所述导线横担产生的合力作用在所述第一主柱上，位于所述导线横担另一侧的导线对所述导线横担产生的合力作用在所述第二主柱上，即将现有技术中作用在同一主柱上的不同方向的合作用力，分担在两个主柱上，同时，将现有技术中作用在同一斜材上的两个不同方向的合力产生的扭力，分担到第一主柱的斜材和第二主柱的斜材上，使得所述第一主柱和第二主柱上受到的扭力均小于现有技术中耐张塔的塔身上受到的扭力，第一主柱的斜材和第二主柱的斜材上受到的力也均小于现有技术中耐张塔斜材上受到的力，减小所述耐张塔的扭矩和弯矩，增强所述耐张塔的抗扭转能力，提高所述耐张塔的安全稳定性。
[0040]同时，由于第一主柱和第二主柱的受力均小于现有技术中耐张塔主柱的受力，故本实用新型实施例中所提供的耐张塔，对主材受力能力要求较低，从而使得其主材规格较小，运输、安装较为便利。
[0041]为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】做详细的说明。
[0042]在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广。因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。
[0043]如图2和图3所示，本实用新型实施例提供了一种重冰区交流特高压耐张塔，包括:并列设置的第一主柱I和第二主柱2 ;设置在所述第一主柱I底部，与所述第一主柱I相连的第一塔腿3 ;设置在所述第二主柱2底部，与所述第二主柱2相连的第二塔腿4 ;设置在所述第一主柱I和第二主柱2顶部，与所述第一主柱I和第二主柱2均相连的导线横担5 ;设置在所述导线横担5顶部，与所述导线横担5相连的地线架6 ;设置在所述导线横担5两端及中央位置，与所述导线横担5相连的多个跳线架7。[0044]此外，所述耐张塔还包括:多个与所述跳线架7相连的绝缘子串(图中未示出)，所述绝缘子串与所述跳线架7—一对应；多条与所述绝缘子串相连的导线(图中未示出)，所述导线与所述绝缘子串一一对应。
[0045]本实用新型实施例所提供的耐张塔，采用由第一主柱1、第二主柱2和导线横担5构成的门型框架结构，使得位于所述导线横担5 —侧的导线对所述导线横担5产生的合力NI作用在所述第一主柱I上，位于所述导线横担5另一侧的导线对所述导线横担5产生的合力N2作用在所述第二主柱2上，即将现有技术中作用在同一主柱上的不同方向的合作用力，分担在两个主柱上，同时，将现有技术中作用在同一斜材上的两个不同方向的合力产生的扭力，分担到第一主柱I的斜材11和第二主柱2的斜材21两个斜材上，使得所述第一主柱I和第二主柱2上受到的扭力均小于现有技术中耐张塔的塔身上受到的扭力，第一主柱I的斜材11和第二主柱2的斜材21上受到的力也小于现有技术中耐张塔斜材上受到的力，减小所述耐张塔的扭矩和弯矩，增强所述耐张塔的抗扭转能力，提高所述耐张塔的安全稳定性。
[0046]同时，由于第一主柱和第二主柱的受力均小于现有技术中耐张塔主柱的受力，故本实用新型实施例中所提供的耐张塔，对主材受力能力要求较低，从而使得其主材规格较小，运输、安装较为便利。
[0047]而且，现有技术中的干型耐张塔由于为单柱结构，即塔身只包括一个主柱，因此，只能通过调节与塔身(即单柱)相连的塔腿的高低搭配，来适应一些山区线路处的塔位。但是，由于所述塔腿中高低搭配的调节范围有限，从而使得现有技术中的耐张塔，对具有地形坡度，特别是具有高陡边坡地形处的塔位，适应性不强，导致重冰区耐张塔的基面开方的工程量较大，成本较高，且对环境的毁坏大，不利于保护环境。
[0048]而本实用新型实施例所提供的重冰区交流特高压耐张塔包括:第一主柱和第二主柱两个主柱，故，在本实用新型的一个实施例中，所述第一主柱I和第二主柱的高度可以不同，从而在一些山区线路的塔位处，不仅可以通过调节第一塔腿3和第二塔腿4的高低搭配，来适应塔位处不同位置的坡度差，还可以通过调节所述第一主柱和第二主柱的高度差，来适用具有各种地形地区处的塔位，对具有地形坡度，特别是具有高陡边坡地形处的塔位适应性较强，且减小了重冰区耐张塔的基面开方的工程量，降低了成本，还对环境破坏小，有利于保护环境。
[0049]在本实用新型的一个实施例中，与所述绝缘子串相连的各导线采用三角形排列，即与所述绝缘子串相连的各导线不在同一平面内。但是，在该实施例中，为了满足跳线架7处的电气间隙要求，需要延长所述耐张塔的塔身(即第一主柱I和第二主柱2的高度)，增大所述耐张塔的塔头，从而导致所述耐张塔的塔重较大。
[0050]为了避免与所述绝缘子串相连的各导线采用三角形排列所带来的塔重较大的问题，在本实用新型的另一个实施例中，与所述绝缘子串相连的各导线位于平行于水平面的同一平面内，即各导线水平排列，从而减小所述塔身的长度和塔头的尺寸，降低所述耐张塔的塔重。
[0051]而且，由于重冰区的交流特高压耐张塔在具体应用时，与各绝缘子串相连的导线上经常附有冰，从而对各导线产生一个向下的作用力，使得各导线向下垂一定距离，且沿各导线两端至其中央方向下垂距离逐渐增大。若所述耐张塔中，与绝缘子串相连的各导线采用三角形排列，容易发生脱冰跳跃引起的停电事故，即，在外界环境的作用下，各导线上的冰脱掉以后，会对各导线产生一个竖直向上的回弹力，当位于三角形排列中下方的各导线在回弹力的作用下，向上跃起时，碰到位于三角形排列中上方的导线后，造成短路，引起停电事故。故本实施例中，与所述绝缘子串相连的各导线位于平行于水平面的同一平面内，即各导线水平排列，还可以有效避免由于脱冰跳跃所引起的停电事故。
[0052]此外，在本实用新型的一个实施例中，所述导线横担5的横截面优选为方形，相较于三角形横截面的导线横担5，提高了所述导线横担5的刚度。
[0053]在本实用新型的另一个实施例中，所述第一主柱I和第二主柱2的横截面均为矩形，即，所述第一主柱I和第二主柱2的横截面纵向宽，横向窄，从而可以有效的利用所述耐张塔的主柱受力特性，改善所述耐张塔的受力性能，提高所述耐张塔的安全可靠性。其中，所述主柱受力特性是指耐张塔的主柱，由于其纵横向上的尺寸不一致，导致所述耐张塔主柱，在横向和纵向上的受力性能不同。
[0054]需要说明的是，在本实用新型实施例中，所述第一主柱I和第二主柱2的横截面的纵向是指沿线路延伸方向，所述第一主柱I和第二主柱2的横截面的横向是指垂直于线路延伸方向。
[0055]在本实用新型的又一个实施例中，所述耐张塔的构件优选为角钢，且相邻角钢之间采用螺接的方式相邻，从而降低所述耐张塔的焊接工作量。
[0056]综上所述，本实用新型实施例所提供的重冰区交流特高压耐张塔，采用由第一主柱1、第二主柱2和导线横担5构成的门型框架结构，不仅构成较为简洁，主材规格小，安装、运输较为便利，还可以有效改善所述耐张塔的受力性能，提高重冰区耐张塔的安全可靠性。而且，对于山区线路，本实用新型实施例所提供的耐张塔，采用组合(长短)主柱型，使得第一主柱I和第二主柱2的高度差可调范围较大，从而可以有效的适应各种地形坡度，减小基面开方，降低成本，且对环境的损坏小，有利于保护环境。
[0057]本说明书中各个部分采用递进的方式描述，每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处，各个部分之间相同相似部分互相参见即可。
[0058]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种重冰区交流特高压耐张塔，其特征在于，包括: 并列设置的第一主柱和第二主柱； 设置在所述第一主柱底部，与所述第一主柱相连的第一塔腿； 设置在所述第二主柱底部，与所述第二主柱相连的第二塔腿； 设置在所述第一主柱和第二主柱顶部，与所述第一主柱和第二主柱均相连的导线横担； 设置在所述导线横担顶部，与所述导线横担相连的地线架； 设置在所述导线横担两端及中央位置，与所述导线横担相连的多个跳线架。
2.根据权利要求1所述的重冰区交流特高压耐张塔，其特征在于，还包括: 多个与所述跳线架相连的绝缘子串，所述绝缘子串与所述跳线架一一对应； 多条与所述绝缘子串相连的导线，所述导线与所述绝缘子串一一对应，且各导线位于平行于水平面的同一平面内。
3.根据权利要求1所述的重冰区交流特高压耐张塔，其特征在于，所述第一主柱与第二主柱的高度不同。
4.根据权利要求1所述的重冰区交流特高压耐张塔，其特征在于，所述导线横担的横截面为方形。
5.根据权利要求1所述的重冰区交流特高压耐张塔，其特征在于，所述第一主柱和第二主柱的横截面均为矩形。
6.根据权利要求1所述的重冰区交流特高压耐张塔，其特征在于，所述耐张塔的构件为角钢。
【文档编号】E04H12/10GK203669464SQ201320756756
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年11月22日 优先权日:2013年11月22日
【发明者】邱成波, 段松涛, 曾德森, 尹鹏, 黄兴, 杨洋, 肖兵, 肖洪伟, 刘琴, 蒋锐, 谢玉洁, 冯勇, 郑勇, 周建军, 刘翔云, 李春阳, 李鑫, 祝综声, 潘祖杰, 徐静, 袁青云, 杨景胜, 曾二贤, 胡星, 王虎长, 沈巍巍, 杨晓峰, 郭峰, 张哲鑫, 刘玮 申请人:国家电网公司, 中国电力工程顾问集团公司, 电力规划设计总院, 中国电力工程顾问集团西南电力设计院, 中国电力工程顾问集团东北电力设计院, 中国电力工程顾问集团华东电力设计院, 中国电力工程顾问集团中南电力设计院, 中国电力工程顾问集团西北电力设计院, 中国电力工程顾问集团华北电力设计院工程有限公司