一种适应新型电力系统的生态型双回路直线塔的制作方法

一种适应新型电力系统的生态型双回路直线塔
1.技术领域
2.本发明属于直线塔技术领域，尤其涉及一种适应新型电力系统的生态型双回路直线塔。


背景技术：

3.目前，新型电力系统是以新能源供给为主体，随着光伏、风力发电的接入越来越多，原有双回路输电线路上的2根opgw光缆逐渐不能满足用户接入的通信和保护需求。
4.同时，随着电力系统日趋庞大，母线侧单相接地短路电流相当的大，220kv能达到50几千安，110kv电压等级达到30千安，原有2根opgw复合光缆的的热稳定逐渐不能满足需求。
5.如图7-9所示，近年来，随着国内生态环境的日益改善，输电线路上的鸟类活动也越来越多，以东方白鹳（国家一级保护动物）为代表的大型鸟类喜欢在输电线路杆塔的最高点筑巢，一般在地线支架位置，位于导线悬垂绝缘子串的正上方，鸟粪或树枝等掉落容易造成电网单相接地短路。由于东方白鹳是国家一级保护动物，又不允许通过拆除鸟窝等措施来解决这些安全隐患。


技术实现要素：

6.本发明提供一种适应新型电力系统的生态型双回路直线塔，旨在解决上述背景技术提出的问题。
7.本发明的技术方案为：包括塔身中段、塔身上段以及塔头，在所述塔头上端羊角状排布两个地线架，且在两个所述地线架之间桥型桁架，所述桥型桁架位于直线塔的最高处，并在该桥型桁架的最高处设置鸟巢，且在所述鸟巢的下方增设opgw地线的挂点。
8.所述桥型桁架上所述鸟巢的位置处底部设置有密集的网格状支架作为支撑，且所述鸟巢的四周也设置有密集的网格状支架作为支护。
9.所述桥型桁架的中间最高点所述鸟巢的高度比所述塔头处的所述地线架高1.5米左右。
10.在所述塔头两侧的两个所述地线架四周面以及上表面均采用钢板包封，用于避免鸟类在上方筑巢。
11.在两个所述地线架的下方各设置一个opgw地线的挂点，用于opgw地线挂接。
12.所述塔头的两个所述地线架的交汇处设置有第三横担，并在该第三横担的两端下方各设置有一个导线的挂点。
13.在所述塔身上段处间隔设置三角状的第二横担和第一横担，并在该第一横担和所述第二横担的两端下方各设置一个导线的挂点，且所述第一横担的长度长于所述第二横担的长度。
14.在每个所述挂点处设置锥筒状的遮挡罩，且每个所述遮挡罩的上端通过螺栓固定在铁塔上。
15.所述遮挡罩设置为可延伸式，通过在原有的基础上叠加更大的部分罩体实现。
16.本发明在工作中，通过在塔头羊角状的两个地线架之间增加桥型桁架，该桥型桁架的中间部位高于地线架1.5米左右，通常情况下，一般大型鸟类喜欢在最高点筑巢，从而桥型桁架为整个铁塔的最高处，之后在该桥型桁架的中间最高位置设置主动设置鸟巢，为大型鸟类的筑巢提供基础框架，供大型鸟类进行后续的完善筑巢，保证了大型鸟类的生活。
17.在该桥型桁架中间部位的下方增加opgw地线的挂点，该位置处设置opgw地线的挂点所产生的水平荷载由桥型桁架下平面密集网格支撑传力，桥型桁架下平面密集网格支撑的存在保证了杆塔结构的整体稳定，保证该处挂点的受力均匀和悬挂时的平稳，且通过增设了opgw地线的挂点，保证了opgw地线的悬挂时可选择性以及可增加opgw地线的数量。
18.通过在塔头两侧的两个地线架上安装钢板，进行四周和顶面的防护，避免鸟类在其上方进行筑巢，同时也避免鸟类在其上筑巢时，树枝或鸟粪之类的杂物下落不会对下方的opgw地线以及导线的挂点造成影响。
19.在每个挂点的上方还设置有锥状的遮挡罩，且该遮挡罩上端通过螺栓固定在铁塔上，避免在使用时产生任何的晃动，对挂点产生干扰和影响，其次遮挡罩可以根据情况进行体型的大小增减，以更好的适配该挂点的情况，通过遮挡罩用于对下方挂点处的电器件进行遮挡避免鸟巢中的树枝或者其余杂物落在上方，保证电器件的正常使用。
附图说明
20.图1为本发明的结构示意图；图2为图1中b处结构正视示意图；图3为图2中n-n向剖视结构示意图；图4为图1中c处结构俯视示意图；图5为图4中m-m向剖视结构示意图；图6为本发明中遮挡罩剖面结构示意图；图7为常规双回路直线塔结构示意图；图8为图7中a处结构正视示意图；图9为图8中e-e向剖视结构示意图；图中：1、塔身中段；2、塔身上段；21、第二横担；22、第一横担；3、塔头；31、地线架；32、桥型桁架；33、鸟巢；34、网格状支架；35、钢板；36、第三横担；4、挂点；5、遮挡罩。
具体实施方式
21.请参阅图1-6，本发明包括塔身中段1、塔身上段2以及塔头3，在塔头3上端羊角状
排布的两个地线架31之间桥型桁架32，桥型桁架32位于直线塔的最高处，并在该桥型桁架32的最高处设置鸟巢33，且在鸟巢33的下方增设opgw地线的挂点4。
22.在本实施方式中，通过在塔头3羊角状的两个地线架31之间增加桥型桁架32，该桥型桁架32的中间部位高于地线架311.5米左右，通常情况下，一般大型鸟类喜欢在最高点筑巢，从而桥型桁架32为整个铁塔的最高处，之后在该桥型桁架32的中间最高位置设置主动设置鸟巢33，为大型鸟类的筑巢提供基础框架，供大型鸟类进行后续的完善筑巢，保证了大型鸟类的生活，降低了鸟类活动时，鸟粪、树枝等掉落在导线上的几率。
23.同时在该桥型桁架32中间部位的下方增加opgw地线的挂点4，该位置处设置opgw地线的挂点4所产生的水平荷载由桥型桁架32下平面密集网格支撑传力，桥型桁架32下平面密集网格支撑的存在保证了杆塔结构的整体稳定，保证该处挂点4的受力均匀和悬挂时的平稳，增设了opgw地线的挂点4，保证了opgw地线的悬挂时的选择和数量，同时在每个挂点4的上方还设置有锥状的遮挡罩5，用于对下方挂点4处的电器件进行遮挡避免鸟巢33中的树枝或者其余杂物落在上方。
24.在桥型桁架32上鸟巢33的位置处底部设置有密集的网格状支架34作为支撑，且鸟巢33的四周也设置有密集的网格状支架34作为支护。桥型桁架32的中间最高点鸟巢33的高度比塔头3处的地线架31高1.5米左右。
25.在桥型桁架32的中点鸟巢33处四周以及底部均通过制作成网格状的支架，作为鸟巢33底部的支撑以及四周的防护，使之形成一个类似于鸟巢33状，便于大型鸟类作为巢穴的选择，以及方便大型鸟类进行后续的筑巢操作，为鸟类巢穴更好的安全性，保证鸟类的生活。通过在塔头3羊角状的两个地线架31之间增加桥型桁架32，该桥型桁架32的中间部位高于地线架31约1.5米，通常情况下，一般大型鸟类喜欢在最高点筑巢，从而桥型桁架32为整个铁塔的最高处，而鸟巢33又是桥型桁架32的最高点，从而缩小大型鸟类在铁塔其余位置进行筑巢的可能。
26.在塔头3两侧的两个地线架31四周面以及上表面均采用钢板35包封，用于避免鸟类在上方筑巢。在两个地线架31的下方各设置一个opgw地线的挂点4，用于opgw地线挂接。
27.通过在塔头3两侧的两个地线架31上安装钢板35，进行四周和顶面的防护，避免鸟类在其上方进行筑巢，同时也避免鸟类在其上筑巢时，树枝或鸟粪之类的杂物下落不会对下方的挂点4（即第一~三横担上的导线挂点）造成影响。三个opgw地线的挂点4设置使得在opgw地线进行悬挂时可以进行一定位点的选择以及可以增加opgw地线的数量。
28.塔头3的两个地线架31的交汇处设置有第三横担36，并在该第三横担36的两端下方各设置有一个导线的挂点4。在塔身上段2处间隔设置三角状的第二横担21和第一横担22，并在该第一横担22和第二横担21的两端下方各设置一个导线的挂点4，且第一横担22的长度长于第二横担21的长度。
29.在本实施方式中，在整个铁塔上间隔设置三个横担，分为第一横担22、第二横担21以及第三横担36，且每个横担的两端下方均设置一个导线的挂点4，用于导线的悬挂使用，且第一横担22的长度大于第二横担21以及第三横担36的长度，这样在设置在第一横担22两端的两个导线不会与上方第三横担36以及下方第一横担22悬挂的导线相干扰。第三横担36的位于两个地线架31的交汇处，可以与形成羊角状排布的两个地线架31进行横向的牵拉，形成三角区域，这样可以对这部分进行牵拉加固，保证两个羊角状的地线架31的牢固。
30.在每个挂点4处设置锥筒状的遮挡罩5，且每个遮挡罩5的上端通过螺栓固定在铁塔上。遮挡罩5设置为可延伸式，通过在原有的基础上叠加更大的部分罩体实现。
31.在本实施方式中，在每个挂点4的上方还设置有锥状的遮挡罩5，且该遮挡罩5上端通过螺栓固定在铁塔上，避免在使用时产生任何的晃动，对挂点4产生干扰和影响，其次遮挡罩5可以根据情况进行体型的大小增减，以更好的适配该挂点4的情况，通过遮挡罩5用于对下方挂点4处的电器件进行遮挡避免鸟巢33中的树枝或者鸟粪等杂物落在上方，保证电器件的正常使用。
32.本发明为了保证安全，在铁路、高速公路等重要交跨等位置又不宜增加adss光缆，因此，在新塔型设计时考虑在鸟巢33的下方增设opgw地线的挂点4。
33.本发明具有以下优点：一、新增opgw地线挂点，通信能力增加了1倍1）随着众多的新能源用户大规模接入，增加了opgw挂点解决了新用户的通信和保护通道。
34.2）由于新挂点的高度高于两侧opgw地线挂点且在线路中央部位，与上导线距离较远，故中间部位的opgw地线可以采用芯数较多的大截面复合光缆地线，此时只要增大其安全系数，就可以减小其地线的断线张力。同时由于采用拱形结构（即桥型），中间地线距离上导线较远，即使地线张力减小，弧垂增大，依然能满足导地线安全距离要求。
35.3）由于中间部位的opgw地线可以采用芯数较多的大截面复合光缆地线，故其光纤芯数可以分成两半，其中一半与与左侧opgw地线形成双通道，另一半与右侧opgw地线形成双通道。这样，通信能力增加1倍。
36.二、提升opgw地线热稳定性原有的两根opgw地线逐渐不能满足热稳定要求，导致单相接地事故时，opgw内部的光纤容易损坏，且不可修复。
37.本发明增加了opgw地线的根数，分散了单相接地时的短路电流，当中间opgw地线截面是两侧opgw地线截面的双倍时，则所有opgw地线承受单相接地短路电流的能力提高了近1倍，满足了大型电网情况下的地线热稳定要求。
38.三、减少输电线路对邻近电信线路的电磁危险影响（1）两根同型号架空地线的屏蔽系数t：式中：m
1s
—送电线路与地线间单位长度互感系数，h/km；ls—地线单位长度自感系数，h/km；rs—地线有效电阻，ω/km；rg—地线两端接地电阻，ω；l—地线架设长度，km；m
ss
—地线间互感系数，h/km；ω—电压的角频率；
j—虚数；（2）三根同型号架空地线的屏蔽系数t：由公式可知当增加一根地线时，其屏蔽系数t变小，即有屏蔽体时的被影响线路的感应电动势e’与无屏蔽体时的被影响线路的感应电动势e的比值变小，即屏蔽效果变好。
39.四、提高了线路的耐雷水平一般高度且有地线线路的雷击跳闸率n计算公式：n=nη[gp1+p
θ
p2+(1-g)p3]其中，n—每年每100km线路的雷击次数；η—建弧率；g—线路的击杆率；p1—超过雷击杆塔时耐雷水平i1的雷电流概率；p2—超过雷击杆塔时耐雷水平i2的雷电流概率；p3—雷击档距中央的避雷线时，雷电流超过耐雷水平的概率；p
θ
—绕击率。
[0040]
（1）由于在中间拱形部位设置了一根opgw地线，且高于两侧opgw地线，雷击时容易先击中此opgw地线，又由于此opgw地线与上导线距离＞两侧opgw地线与上导线距离，故雷击线路档距中央地线时，对导线的反击概率p3大大减少；（2）由于中间设置了一根opgw地线，两侧opgw地线可以适当增加距离，既能满足两根opgw地线之间的水平距离不超过opgw地线与导线垂直距离的5倍，又可以将外侧opgw地线做成负保护角，减少了雷电对导线的绕击率p
θ
。
[0041]
五、提升了铁塔抗扭能力由于新opgw地线挂点在塔中位置，其断线时对铁塔仅有弯矩作用。假设由于通信要求在两侧增大opgw截面，则其断线时除了增大弯矩还会附加较大的扭矩。由于铁塔等桁架结构抗扭性能不是很好，故在中间部位增加opgw地线，提升了铁塔抗扭能力。
[0042]
本发明为保证电网安全同时爱护鸟类（特别是国家一级保护动物），通过疏堵结合的方法将大型鸟类的的筑巢位置由地线支架迁移到双回路正中位置，减少对电网危害。
[0043]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。