一种复合材料输电线路直线塔的制作方法

本实用新型涉及输电线路用铁塔技术领域，特别涉及一种复合材料输电线路直线塔。

背景技术：

直线塔是一种重要的输电线路用铁塔，其主要用于承载导线的重力。

目前，用于交流双回输电线路的直线塔的塔型为伞形塔或鼓形塔。如图1所示，现有的交流双回直线塔包括：塔身1a，自塔身1a顶部向下依次设置的三个导线横担2a，三个导线横担2a互相平行，相邻两个导线横担2a之间的距离能够容纳导线间隙圆6a。最上方的导线横担2a的两端还设置有地线架3a。每个导线横担的两个端部均设置有导线挂点5a，每个导线挂点5a处悬挂有I型的绝缘子串4a。该交流双回直线塔一侧的三个绝缘子串4a悬挂交流双回路中一回线路的三条导线，另一侧的三个绝缘子串4a悬挂交流双回路中另一回线路的三条导线，也就是交流双回路的两回线路均呈上、中、下三相竖直布置。

发明人发现现有技术至少存在以下问题：

现有的用于交流双回输电线路的直线塔一侧上的导线挂点在垂直方向上的距离较远，使得直线塔的高度较高，塔身较重，进而使塔型单基和基础混凝土的造价较高。

技术实现要素：

本实用新型提供一种复合材料输电线路直线塔，可解决上述技术问题。

具体而言，包括以下的技术方案：

提供一种复合材料输电线路直线塔，该直线塔包括：

塔身；

对称固定在所述塔身的顶部的一对上相导线横担；

对称固定在所述塔身的两侧的一对下相导线横担；

对称固定在所述上相导线横担的端部的一对边相导线横担；以及

对称固定在所述上相导线横担的顶部的一对地线架；

其中，所述下相导线横担和所述边相导线横担为复合绝缘材料横担；且所述上相导线横担、所述下相导线横担和所述边相导线横担上分别对应设置有上相导线挂点、下相导线挂点和边相导线挂点。

在一种可能的设计中，所述上相导线横担为角钢横担。

在一种可能的设计中，所述下相导线横担通过螺栓固定在所述塔身的两侧。

在一种可能的设计中，所述边相导线横担通过螺栓固定在所述上相导线横担的端部。

在一种可能的设计中，所述上相导线挂点设置在V型绝缘子串上，所述V型绝缘子串的两端分别连接在所述上相导线横担的两端上。

在一种可能的设计中，所述下相导线挂点设置在所述下相导线横担的端部。

在一种可能的设计中，所述边相导线挂点设置在所述边相导线横担的端部。

在一种可能的设计中，所述塔身为格构式桁架或钢管杆。

在一种可能的设计中，所述塔身的横截面面积自下而上逐渐减小。

本实用新型实施例提供的技术方案的有益效果是：

本实用新型实施例提供的复合材料输电线路直线塔，通过采用复合绝缘材料制备的下相导线横担和边相导线横担，使上相导线横担、下相导线横担和边相导线横担在塔头上的分布更紧凑，进而使上相导线挂点、下相导线挂点和边相导线挂点的分布较集中，减小了输电线路直线塔一侧上各导线挂点在垂直方向上的距离，从而缩短了直线塔的高度，减少了耗材，减轻直线塔的重量，降低塔型单基和基础混凝土的造价费用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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。

图1为现有的交流双回直线塔的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的复合材料输电线路直线塔的结构示意图。

图中的附图标记分别表示：

1-塔身；

2-上相导线横担；

3-下相导线横担；

4-边相导线横担；

5-地线架；

6-上相导线挂点；

7-下相导线挂点；

8-边相导线挂点；

9-V型绝缘子串；

10-电气间隙圆；

1a-现有交流双回直线塔的塔身；

2a-现有交流双回直线塔的导线横担；

3a-现有交流双回直线塔的地线架；

4a-现有交流双回直线塔的绝缘子串；

5a-现有交流双回直线塔的导线挂点；

6a-现有交流双回直线塔的导线间隙圆。

具体实施方式

为使本实用新型的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型实施例提供一种复合材料输电线路直线塔，参见图2所示，该输电线路直线塔包括：

塔身1；

对称固定在塔身1的顶部的一对上相导线横担2；

对称固定在塔身1的两侧的一对下相导线横担3；

对称固定在上相导线横担2的端部的一对边相导线横担4；以及

对称固定在上相导线横担2的顶部的一对地线架5；

其中，下相导线横担3和边相导线横担4为复合绝缘材料横担；且上相导线横担2、下相导线横担3和边相导线横担4上分别对应设置有上相导线挂点6、下相导线挂点7和边相导线挂点8。

需要说明的是复合绝缘材料具有电气绝缘性能优良的突出特点，且其重量轻、耐腐蚀性强、维护成本低。

本实用新型实施例提供的复合材料输电线路直线塔，通过采用复合绝缘材料制备下相导线横担3和边相导线横担4，使上相导线横担2、下相导线横担3和边相导线横担4在塔头上的分布更紧凑，进而使上相导线挂点6、下相导线挂点7和边相导线挂点8的分布较集中，减小了输电线路直线塔一侧上各导线挂点在垂直方向上的距离，从而缩短了直线塔的高度，减少了耗材，减轻直线塔的重量，降低塔型单基和基础混凝土的造价费用。

应用时，将一对上相导线横担2对称设置在塔身1的顶部，一对下相导线横担3对称设置在塔身1的两侧，一对边相导线横担4对称设置在上相导线横担2的端部，然后将上相导线、下相导线和边相导线分别对称悬挂在上相导线横担2的上相导线挂点6上、下相导线横担3的下相导线挂点7上和边相导线横担4的边相导线挂点8上。

可以理解的是，上相导线横担2、下相导线横担3、边相导线横担4均相对塔身1对称布置，且塔身1一侧上的上相导线挂点6、下相导线挂点7和边相导线挂点8之间的距离满足电气间隙(电气间隙是指在保证电气性能稳定和安全的情况下，通过空气能实现绝缘的最短距离)，也就是说，如图2所示的电气间隙圆10可容纳在上相导线挂点6、下相导线挂点7和边相导线挂点8的两两之间。

其中，地线架5设置于上相导线横担2的顶部，其上设置有地线挂点，用于架设地线，以起到防雷保护导线的效果。

示例地，如图2所示，可设置地线架5斜向上设置于上相导线横担2的两端上。同时考虑到塔头的紧凑性和电器间隙，可设置边相导线横担4斜向下设置于上相导线横担2的两端上。

在上述的复合材料输电线路直线塔中，为了保证塔头的结构强度，可设置上相导线横担2为角钢横担。且为了使整个塔头的结构设计更加紧凑，可设置上相导线横担2的下表面呈水平方向。

本实用新型实施例通过将复合材料横担与角钢横担的巧妙结合，形成一种新型的复合材料双回路直线塔，使其在满足电气间隙的前提下，能充分发挥复合材料的电气绝缘性能优势，使塔型结构布置简洁，结构传力清晰，满足结构受力要求，并便于运行和检修。

且当输电线路经过重要交叉跨越或者成片林区时，采用现有的交流双回直线塔，杆塔高度需要增高，杆塔重量也随之增大，会导致工程投资加大。而本使用新型实施提供的复合材料输电线路直线塔，可大幅压缩塔头尺寸，降低铁塔的高度，从而减小铁塔重量，提高工程经济性。

在上述的复合材料输电线路直线塔中，可设置下相导线横担3通过螺栓固定连接在塔身1的两侧，该连接方式简单，受力可靠。同样地，还可设置边相导线横担4通过螺栓固定连接在上相导线横担2的端部。

在上述的复合材料输电线路直线塔中，可设置上相导线挂点6设置在V型绝缘子串9上，V型绝缘子串9的两端分别连接在上相导线横担2的两端上。

应用时，将上相导线固定连接在V型绝缘子串9的顶点处(即上相导线挂点6)即可。

为了满足电气间隙的要求，在上述的复合材料输电线路直线塔中，下相导线挂点7可设置在下相导线横担3的端部；边相导线挂点8可设置在边相导线横担4的端部。

应用时，下相导线可通过连接金具连接在下相导线横担3的端部(即下相导线挂点7)上；边相导线可通过连接金具连接在边相导线横担4的端部(即边相导线挂点8)上。连接后，双回路导线对称布置，且上相、边相、下相导线整体呈倒三角排列，上相导线和边相导线位于下相导线的上部。

在上述的交流双回输电线路直线塔中，可设置塔身1为格构式桁架或钢管杆。

示例地，结构式桁架可以由角钢构件组成。

钢管杆为圆截面钢管杆。

进一步地，可使塔身1整体呈梯形结构，即塔身1的横截面面积自下而上逐渐减小，以使直线塔整体更加稳定。

根据对本实用新型实施例提供的输电线路直线塔，其计算工况、构造连接、承载能力、加工制造均可满足现有规程规范。且与常规双回输电铁塔(相比以220kV线路的同塔双回路直线塔为例)，该直线塔的优势具体包括：

1)相同条件下该塔型的塔高较传统角钢塔降低约9.0m，从而使其塔重大幅降低，塔重降低约32％。

2)因塔高大幅降低，此塔型基础作用力降低约45％，基础混凝土造价降低20％。

3)综合考虑铁塔、基础和塔基占地、绝缘子串型等造价，该塔型单基可降低造价约25％。

以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本实用新型的技术方案，并不用以限制本实用新型。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。