一种用于特重冰区特高压交流输电的耐张输电塔结构的制作方法

1.本实用新型涉及耐张输电塔结构设计技术领域，具体涉及一种用于特重冰区特高压交流输电的耐张输电塔结构。


背景技术：

2.国家电网公司在《中重冰区架空输电线路设计技术规定》中规定了中冰区和重冰区的定义和判断指标；重覆冰区的线路由于覆冰厚度都在20mm及以上，其静态和动态的覆冰荷载较大，因此对输电杆塔的强度、刚度和抗扭性提出了较高的要求，世界各国对重冰线路都是按特殊情况处理的。
3.特高压交流输电是指1000千伏及以上的交流输电，具有输电容量大、距离远、损耗低、占地少等突出优势；特高压交流输电系统同样为三相交流电系统，具有三相导线，因此输电导线的数量为3根，需要由输电杆塔进行承载；而耐张输电杆塔是用耐张绝缘子悬挂导线或分裂导线的杆塔，除支承导线和架空地线的重力和风力外，还承受这些线条的张力。
4.现有的耐张输电塔通常为单体式结构，一塔承载3根输电导线，塔型采用有干字型、酒杯型和门字型；干字型输电塔承载的导线从截面上观看，三根导线位置的排列形状为三角形，此种方式的脱冰跳跃电气性能较差，因此在特重冰区不适用；酒杯型和门字型输电塔承载的三根导线呈水平排列方式，具有较好的脱冰跳跃电气性能，但是，位于特重冰区的输电塔负荷很大，酒杯型输电塔曲臂拐点和交叉点多，结构构造特别困难，在特重冰区也不适用；门字形输电塔由左右两个立柱组成，两个立柱由水平横担相固连，立柱之间的间距固定，由于特重冰区地形通常较差且空间狭窄，因此门字形输电塔的塔位选择也十分困难。
5.现有的耐张输电塔结构中还存在一种分体式结构，由三个独立的小塔组成，每个小塔承载三相导线中的一相；此种结构受力简单，同样能具有较好的脱冰跳跃电气性能，但是三个独立的分体小塔对场地的要求更高，每承载一段三相导线将需要三个塔位地点，同时需分别对每一个独立小塔进行运行维护，花费的总时间和精力较多，给实际应用带来局限性。


技术实现要素：

6.由于特重冰区特高压交流输电的耐张输电塔在结构受力、构造方式处理、塔位选择和运行维护等方面存在困难，本实用新型提出了一种新的耐张输电塔结构，很适合应用于特重冰区，能将耐张输电塔在特重冰区布置应用时存在的多种问题一定程度的解决。
7.本实用新型采用了以下技术方案来实现目的：
8.一种用于特重冰区特高压交流输电的耐张输电塔结构，包括三相导线，沿三相导线的输电布设方向上均匀设置多个承载区，每一个承载区内的耐张输电塔由一个独立主塔和一个独立副塔组成，所述独立主塔承载三相导线中的任意两相导线，所述独立副塔承载三相导线中除独立主塔承载的两相导线外的剩余一相导线。
9.本实用新型通过两塔承载三相导线的方式，相对平衡的解决了特重冰区的耐张输
电塔结构问题，特别是输电塔的单塔复杂度和多塔的塔位选择之间的平衡。
10.进一步的，在同一个承载区内，所述独立主塔的导线承载点和所述独立副塔的导线承载点位于同一高度。
11.行业内所称三相导线包括a相导线、b相导线和c相导线。
12.具体的，所述独立主塔承载三相导线中的a相导线和b相导线，所述独立副塔承载三相导线中的c相导线。
13.实际应用本结构的耐张输电塔时，对于独立主塔和独立副塔承载的导线相类别可灵活搭配。
14.进一步的，所述独立主塔的塔型为对称式塔型，独立主塔的左侧导线承载点与右侧导线承载点沿独立主塔的中轴线对称设置。
15.具体的，所述对称式塔型包括羊角型杆塔和干字型杆塔。
16.采用现有的成熟的并可适当小型化的塔型来实现本实用新型中独立主塔的功能，只承载两相导线。
17.具体的，所述独立主塔的左侧导线承载点承载三相导线中的a相导线，所述独立主塔的右侧导线承载点承载三相导线中的b相导线。
18.进一步的，所述独立副塔的塔型为非对称式塔型，包括f型杆塔或半羊角型杆塔。
19.具体的，所述f型杆塔和半羊角型杆塔均分别包括塔身、承载横担和单相导线承载点，所述承载横担的一端固定连接于塔身上部一侧，所述单相导线承载点设置于承载横担下方。
20.具体的，所述承载横担通过拉挂线承载三相导线中的c相导线，所述拉挂线与c相导线的相交点为单相导线承载点。
21.综上所述，由于采用了本技术方案，本实用新型的有益效果如下：
22.本实用新型平衡了现有的特重冰区耐张输电塔的结构复杂度、塔位选择和运行维护中分别存在的问题，提出了实际情况中未有应用的两塔承载三相导线的结构方式。
23.相较于一个整体式承载三相导线的输电杆塔，两个独立的小塔可使其每一个小塔的结构相对简单，从结构受力和构造方式处理上容易实现；由于应用于特重冰区，本实用新型对三相导线的承载方式使得三相导线呈水平排列，在高度上具有一致性，因此能保证较好的脱冰跳跃电气性能；具有同样脱冰跳跃电气性能的酒杯型杆塔则结构复杂，负荷很大，不适用于特重冰区。
24.相较于分体式承载三相导线的三个小塔，本实用新型减少了一个小塔数量，使承载区内的塔位需求减少了一处，这对于特重冰区紧缺的适宜塔位地点起到了较大帮助，两个小塔搭载三相导线的方式同时减少了三个小塔所需的维护成本，巡检维护时的上下塔次数得以降低，特别是对于一整段线路多个承载区的多个输电杆塔的维护过程，从而使得本实用新型在塔位选择与经济效益上较优于分体式承载的三个小塔。
25.在承载区内，本实用新型的独立主塔与独立副塔的位置以及相隔距离可灵活根据场地情况进行选取，且由于始终保证三相导线的水平排列，所以不影响本实用新型的输电杆塔承载的三相导线的脱冰跳跃电气性能，塔位选择这一点明显优于门型塔和分体式三塔；因此本实用新型具有非常好的场地适应性，即使是独立主塔，由于只承载两相导线，结构也能相对简单，从而降低塔座所需的空间，整体维护也较为方便。
附图说明
26.图1为本实用新型的耐张输电塔的一种塔型结构示意图；
27.图2为现有的整体式干字型输电塔的结构示意图；
28.图3为现有的整体式酒杯型输电塔的结构示意图；
29.图4为现有的整体式门字形输电塔的结构示意图；
30.图5为本实用新型的耐张输电塔的另一种塔型结构示意图。
31.附图中的标记所代表的具体含义如下：
32.1-独立主塔、2-独立副塔、21-塔身、22-承载横担、23-拉挂线、31-a相导线、32-b相导线、33-c相导线。
具体实施方式
33.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以按各种不同的配置来布置和设计。
34.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
35.实施例1
36.如图1所示，一种用于特重冰区特高压交流输电的耐张输电塔结构，包括三相导线，沿三相导线的输电布设方向上均匀设置多个承载区，每一个承载区内的耐张输电塔由一个独立主塔1和一个独立副塔2组成，独立主塔1承载三相导线中的任意两相导线，独立副塔2承载三相导线中除独立主塔1承载的两相导线外的剩余一相导线。
37.输电导线的布设方向上，通常以均匀间距设置承载区，各承载区内由耐张输电塔起到对输电导线的重力及张力的支撑作用；输电路径上还具有结构简单的只具有支撑重力功能的输电杆塔。
38.特重冰区对耐张输电塔的脱冰跳跃电气性能有着严格要求，这就使得耐张输电塔在承载三相导线时，三相导线需呈水平排布方式，因此如图2所示的传统整体式干字型输电塔由于其三相导线呈三角形排列方式，因此不适合用于特重冰区。
39.为了保证三相导线的水平排布方式，本实施例中，在同一个承载区内，独立主塔1的导线承载点和独立副塔2的导线承载点位于同一高度，因此三相导线在被本实施例的耐张输电塔承载后，各相导线均处于同一水平高度，从而保证了脱冰跳跃电气性能。
40.实际应用中，三相导线包括a相导线31、b相导线32和c相导线33；独立主塔1承载三相导线中的a相导线31和b相导线32，独立副塔2承载三相导线中的c相导线33。
41.独立主塔1与独立副塔2所承载的导线相类别，也可按其余搭配方式进行调换，如独立副塔2承载三相导线中的a相导线31。
42.本实施例通过两塔承载三相导线的方式，相对平衡的解决了特重冰区的耐张输电塔结构问题，特别是输电塔的单塔复杂度和多塔的塔位选择之间的平衡；如图3所示的整体
式酒杯型输电塔，虽能保证脱冰跳跃电气性能，但结构的复杂度大于本实施例的耐张输电塔，在特重冰区的高负荷度下，复杂的结构使其设计难度大，曲臂拐点和交叉点多，维护不便，因此其同时承载三相导线中的所有导线所产生的负荷更大，本实施例采用主副塔搭配后，即使是主塔的结构也可大大简化，降低不必要的负荷，易于维护。
43.如图4所示的整体式门字型输电塔，其结构稍简于酒杯型输电塔，但其具有两个立柱，且间距固定，这就使其在特重冰区的承载区内的塔位选择上具有困难，因为特重冰区的地形通常较差，空间狭窄；本实施例的主副塔为独立结构设计，两塔之间的距离和位置不固定，因此可灵活布设于承载区内，塔位选择的难度大大降低，同时由于各独立塔的负荷相较于整体塔一定程度的减少，独立塔的整体尺寸体积均可降低，更适应特重冰区的环境。
44.与另一种应用中的全分体式塔相比，全分体式塔由3个小塔组成，需要选择三个塔位，进行维护作业时，上下输电塔的次数也最多，需对每一个独立小塔分别进行运行维护，花费的总时间和精力更多，具有局限性；本实施例的主副塔一定程度上降低了运行维护的成本和塔位选择的难度。
45.实施例2
46.在实施例1的基础上，如图1所示，独立主塔1的塔型为对称式塔型，独立主塔1的左侧导线承载点与右侧导线承载点沿独立主塔的中轴线对称设置；独立主塔1的左侧导线承载点承载三相导线中的a相导线，独立主塔1的右侧导线承载点承载三相导线中的b相导线。
47.由于独立主塔1的功能为承载两相导线，所以其导线承载点以对称方式设置能获得最佳的负荷分布和空间利用。
48.因此，结构成熟的对称式塔型中，独立主塔1可采用如图1所示的羊角型杆塔或如图5所示的干字型杆塔，在结构设计上由于负荷降低，从传统的承载三相导线减至承载两项导线，独立主塔1的复杂度和结构尺寸均小于整体式的相同塔型；同时羊角形杆塔和干字型杆塔均包括除承载导线所需的结构以外的挂载相应附属部件的结构和空间。
49.实施例3
50.在实施例1的基础上，本实施例提供独立副塔2的结构形式，独立副塔2的塔型采用非对称式塔型，包括如图5所示的f型杆塔或如图1所示的半羊角型杆塔；f型杆塔和半羊角型杆塔均分别包括塔身21、承载横担22和单相导线承载点，承载横担22的一端固定连接于塔身21上部一侧，单相导线承载点设置于承载横担22下方。
51.承载横担22通过拉挂线23承载三相导线中的c相导线33，拉挂线23与c相导线33的相交点为单相导线承载点；或是根据实际搭配方式承载任一相导线，同时f型杆塔和半羊角型杆塔也具有除承载导线所需的结构以外的挂载相应附属部件的结构和空间。
52.独立副塔2的负荷最小，因此其结构设计复杂度最低，受力方式最简单有效，维护和使用方便。