CN202090662U - 交流特高压同塔双回路耐张塔 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及交流特高压同塔双回路耐张塔。为了解决特高压输电的问题，该交流特高压同塔双回路耐张塔包括：塔腿；塔身，延伸于所述塔腿上方，塔身的中轴线与水平面垂直；用于悬挂地线的地线支架，架设在塔身的顶部并且在塔身两侧延伸，该地线支架的上平面与所述中轴线垂直；用于悬挂两回路边相输电导线的三个导线横担，所述导线横担架设在所述塔身上并且位于地线支架下方，所述导线横担的下平面与所述中轴线垂直，各导线横担的边相导线挂点处通过焊接而设置有多对挂线钢板，其特征在于，所述交流特高压同塔双回路耐张塔的外轮廓的杆件全部为圆断面的钢管。根据本实用新型的交流特高压同塔双回路耐张塔的耗钢量减小而同时具有高的机械强度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种特高压输电塔，特别是涉及一种交流特高压同塔双回路耐张塔。
背景技术
特高压输电技术是指电压等级在750kV交流和±500kV直流以上的更高一级电压等级(例如1000kV)的输电技术，包括交流特高压输电技术和直流特高压输电技术两部分。采用双回路特高压输电可以降低所需使用的铁塔的数量，减少对土地资源的占用，减少远距离输电时的电能损耗，同时可以满足我国中东部地区经济发展对电力资源的大量需求。采用双回路特高压输电已成为近年来的趋势。
由于采用双回路特高压输电的线路多为主干线路，因此在特高压输电线路中的铁塔一旦因为故障或外力被破坏或倒塔，所造成的影响是极为严重的，因此特高压输电对输电线路上的输电设备提出了更严格的要求。这些要求例如包括：耐张塔需要满足特高压输电的电气间隙要求，进一步的，耐张塔还要承受垂直方向的荷载和输电导线在水平方向上的张力。
在现有技术中用于输电线路工程中的同塔双回路耐张塔普遍采用角钢塔方案，即铁塔外轮廓的杆件采用角钢构件，一般为Q420高强钢。
实用新型内容
本实用新型的发明人发现，上述的采用角钢构件作为铁塔外轮廓的杆件的同塔双回路耐张塔的耗钢量很大从而成本较高，机械强度却不令人满意。此外，采用角钢构件作为铁塔外轮廓的杆件的同塔双回路耐张塔的节点构造复杂且焊接量大从而造成施工安装困难。
因此迫切需要适于在特高压输电线路中使用的同塔双回路耐张塔。
本实用新型的一个目的在于构造一种交流特高压同塔双回路耐张塔，其耗钢量减小而同时具有高的机械强度。
本实用新型的另一个目的在于构造一种交流特高压同塔双回路耐张塔，其节点构造简单且施工安装方便。
为了解决上述技术问题中至少之一，本实用新型提供一种交流特高压同塔双回路耐张塔，所述交流特高压同塔双回路耐张塔包括：塔腿；塔身，延伸于所述塔腿上方，所述塔身的中轴线与水平面垂直；用于悬挂地线的地线支架，架设在所述塔身的顶部并且在塔身两侧延伸，所述地线支架的上平面与所述中轴线垂直；用于悬挂两回路输电导线的三个导线横担，所述导线横担架设在所述塔身上并且位于所述地线支架下方，沿与地线支架的延伸方向平行的方向在塔身两侧延伸，所述导线横担的下平面与所述中轴线基本垂直，各导线横担的边相导线挂点处通过焊接而设置有多对挂线钢板，其特征在于，所述交流特高压同塔双回路耐张塔的铁塔外轮廓的杆件全部为圆断面的钢管。
优选地，上述交流特高压同塔双回路耐张塔的全部杆件均为圆断面的钢管。
优选地，上述交流特高压同塔双回路耐张塔的上述外轮廓的杆件通过一体形成的锻造法兰连接。
优选地，上述交流特高压同塔双回路耐张塔的各钢管节点具有C型插板连接形式、U型插板连接形式和X型插板连接形式中的至少一种。
所述上述交流特高压同塔双回路耐张塔可为转角塔，其内侧的地线支架和外侧的地线支架可以是不对称的。
根据本实用新型的交流特高压同塔双回路耐张塔，由于耐张塔的外轮廓的杆件全部采用钢管，可减少钢材用量，节省成本。
进一步地，由于可采用C型、U型、X型插板，因此可以有效减少加工难度及加工周期，有利铁塔的安装和维护，可大幅减少安装、施工周期。
进一步地，由于可采用一体形成的新式锻造法兰，本实用新型的节点构造简单，进一步减少加工难度并且使得施工安装方便。
根据本实用新型的实施例的交流特高压同塔双回路耐张塔可用于高达1000kV高压的交流同塔双回路输电。
根据参照附图对示例性实施例的以下描述，本实用新型的其它特征和优点将变得清晰。
附图说明
图1是示出根据本实用新型的交流特高压同塔双回路耐张塔的示意性前视图。
图2a是图1的导线横担12的部分放大视图，示出了本实用新型的交流特高压同塔双回路耐张塔的边相导线挂点的示意性主视图；图2b是图2a的导线横担12的部分放大视图；图2c是示出本实用新型交流特高压同塔双回路耐张塔的边相导线挂点的示意性侧视图。
图3是示出本实用新型的交流特高压同塔双回路耐张塔的外轮廓的杆件的锻造法兰连接的示例性示意图。
图4a、4b、4c分别是示出本实用新型的交流特高压同塔双回路耐张塔的钢管节点的U型插板、C型插板、X型插板连接的示例性示意图。
具体实施方式
图1示出了根据本实用新型的用于交流特高压输电线路的交流特高压同塔双回路耐张塔的示意性前视图。
如图1所示，根据本实用新型的交流特高压同塔双回路耐张塔(以下简称为“耐张塔”)1包括：塔腿14、塔身11、地线支架13和三个导线横担12。
所述塔腿14的高度为根据所述耐张塔1安装地的地形而使所述耐张塔1能够竖直安装的塔腿高度。塔腿14的高度可以根据耐张塔1实际安装的地形进行设计，例如，根据实际安装地形，塔腿14的高度可以全部相同或部分相同，也可以各不相同。根据一个优选的实施例，通过采用全方位的长短塔腿14，可以减少山区耐张塔基面的开方，不破坏山区的地形及植被，从而利于环保。
塔身11延伸于所述塔腿14上方。所述塔身11的中轴线110与水平面基本垂直。
三个导线横担12架设在塔身11的两侧，各导线横担12的下平面与中轴线110基本垂直。导线横担12例如可采用桁架结构，每侧的各导线横担12与导线横担12下方的塔身11围成的空间尺寸能够满足特高压输电的边相导线电气间隙要求(将在后文中更详细地说明)。如之前所述的，特高压输电是指电压等级在750kV交流和±500kV直流以上的更高一级电压等级(例如1000kV的电压等级)的输电。导线横担12上设置有导线的导线挂点21和用于跳线的跳线挂点22，并且焊接有挂点构件。
图2a是图1的导线横担12的部分放大视图，示出了本实用新型的交流特高压同塔双回路耐张塔的边相导线挂点的示意性主视图；图2b是图2a的导线横担12的部分放大视图；图2c是示出本实用新型交流特高压同塔双回路耐张塔的边相导线挂点的示意性侧视图。如图2a所示，在导线横担12的横担主材120的边相导线挂点21处例如通过焊接而设置有多对挂线钢板121。每对所述挂线钢板121可相互平行并可供联塔金具的水平螺栓穿设连接。各挂线钢板121上具有挂线孔122。本申请中所提及的术语“主材”指的是构造铁塔的外框(外轮廓)结构所用的杆件。
前文所述的电气间隙在与本实用新型相关的杆塔结构上主要体现为导线挂点21与塔身11的距离，电压等级越高，该距离要求越大。与500kV及以下的输电线路相比，本实用新型所适用的特高压输电线路中的耐张塔1的塔身11、导线横担12、地线支架13和塔腿14与输电线路的具体输电电压等级相对应地加大尺寸。优选地，塔身11的尺寸设计可充分考虑到增大的导线横担12和地线支架13给塔身1带来的负担。除此之外，优选地，在设计塔身11时，也可考虑具体安装地处的诸如大风、覆冰、低温等具体天气状况通过以负荷增大的形式而可能给整个耐张塔1带来的影响。
地线支架13架设在塔身11的顶部，地线支架13的上平面与中轴线110基本垂直。地线支架13采用桁架结构。所述耐张塔1可以为转角塔，在这种情况下，作为转角塔的耐张塔1的内侧的地线支架13和外侧的地线支架13可以是不对称的。内侧的地线支架13与塔身11、内侧的导线横担12围成的空间尺寸能够满足特高压输电的中相导线跳线的电气间隙要求。此处的电气间隙的含义与上述对于导线横担12所述的电气间隙是类似的，因此不再赘述。
优选地，所述塔身11在其瓶口111上方的坡度小于塔身在其瓶口111下方的坡度，所述坡度为塔身11的外侧面与垂直方向所成的夹角。耐张塔1的整体尺寸可根据耐张塔1所传输的电压来具体设计。一般地，耐张塔1所传输的电能电压越高，耐张塔1的整体尺寸可被设计为越大，输电导线也可被设计为更粗。因此，考虑到耐张塔1需要承受垂直方向的荷载和水平方向的张力，可适当地设计塔身11的坡度而使整个耐张塔1抵抗所受到的荷载，使杆塔耗钢量尽可能低。而使得塔身11在其瓶口111下方的坡度大于其瓶口111上方的坡度符合整个塔体的受力情况。
可将耐张塔1的塔头(即，上述瓶口111以上的部分)的各构件尺寸设计为以便保证塔头满足特高压导线的电气间隙要求。一旦塔头尺寸确定，可按照实际的需要而相应地改变(例如增大)所述耐张塔1的呼称高。
对于不同的特高压，可相应地设计输电导线所形成的间隙圆大小。在这种情况下，也可根据具体的特高压相应地调整耐张塔1的各部分具体尺寸。
以下表1示出了根据本实用新型的第一到第四示例性实施例的耐张塔1的具体参数。根据第一到第四示例性实施例的耐张塔1的特高压电压等级为1000kV。
参照图1，根据本实用新型的第一到第四示例性实施例的耐张塔1的呼称高H为36m～57m；地线支架13的上平面和最下导线横担12的下平面距离K为56m；内侧导线横担12上的边相导线挂点21与中轴线110的距离L1和外侧导线横担12上的边相导线挂点21与中轴线110的距离L2分别为：L1＝15.0m，L2＝16.5m；内侧的地线支架13上地线挂点23与中轴线110的距离W1为26.45m，外侧的地线支架13上地线挂点23与中轴线110的距离W2为29.6m；耐张塔1的瓶口宽度P为11.24m。
表1
表1中所示的第一到第四示例性实施例的耐张塔1的尺寸在满足1000kV交流特高压输电的电气间隙要求的同时，所设计的荷载重现期为100年，结构重要性系数取1.1，输电导线采用8X630/45，地线采用LBGJ-240-20AC、OPGW-240，所能抵抗的最大风速为30m/s、32m/s，最厚覆冰10mm。优选地，耐张塔1的钢材采用Q235、Q345两种杆件。
虽然以上给出了第一到第四示例性实施例的具体尺寸和性能参数，但是这些参数仅是示例性的。根据本实用新型不限于这些具体参数，而是可以根据具体要求和应用环境而改变。
根据本实用新型的交流特高压同塔双回路耐张塔1的外轮廓的杆件全部采用圆断面的钢管。优选地，耐张塔1的交流特高压同塔双回路耐张塔的全部杆件均采用圆断面的钢管，即，不仅杆件中的全部外轮廓的杆件均采用圆断面的钢管，而且除所述外轮廓的杆件之外的其他杆件也均可采用圆断面的钢管。由此，根据本实用新型的交流特高压同塔双回路耐张塔1拥有足够的机械强度，能够承受由于导线牌号增大以及电压升高引起的整个塔体尺寸变大所带来的各种荷载的增加，并且减少塔体钢材的使用量。
优选地，所述耐张塔1的身部主材之间的连接采用一体形成的锻造法兰。图3是示出本实用新型的交流特高压同塔双回路耐张塔的外轮廓的杆件的锻造法兰连接的示意图。通过使用这种一体形成的锻造法兰31，可不必使用加筋肋，使得构造简单且施工安装方便。
优选地，所述耐张塔1的杆件的钢管的节点采用“U”型插板、“C”型插板和“X”型插板中的至少一种进行连接。图4a、4b和4c是示出本实用新型的交流特高压同塔双回路耐张塔的钢管节点的U型插板、C型插板、X型插板连接的示例性示意图。当然也可使用与图4a、4b和4c中所示不同的其他U型插板、C型插板、X型插板进行连接。通过使用U型插板、C型插板、X型插板连接，可使得节点构造简单，且施工安装方便。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。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，均包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (5)
1.一种交流特高压同塔双回路耐张塔(1)，所述交流特高压同塔双回路耐张塔(1)包括：
塔腿(14)；
塔身(11)，延伸于所述塔腿上方，所述塔身的中轴线(110)与水平面垂直；
用于悬挂地线的地线支架(13)，架设在所述塔身(11)的顶部并且在塔身(11)两侧延伸，所述地线支架(13)的上平面与所述中轴线(110)垂直；
用于悬挂两回路输电导线的三个导线横担(12)，所述导线横担(12)架设在所述塔身(11)上并且位于所述地线支架(13)下方，沿与地线支架的延伸方向平行的方向在塔身(11)两侧延伸，所述导线横担(12)的下平面与所述中轴线(110)垂直，在各导线横担(12)的边相导线挂点(21)处通过焊接而设置有多对挂线钢板(121)，
其特征在于，所述交流特高压同塔双回路耐张塔(1)的外轮廓的杆件全部为圆断面的钢管。
2.根据权利要求1的交流特高压同塔双回路耐张塔(1)，其特征在于，所述交流特高压同塔双回路耐张塔的全部杆件均为圆断面的钢管。
3.根据权利要求1的交流特高压同塔双回路耐张塔(1)，其特征在于，所述交流特高压同塔双回路耐张塔的所述外轮廓的杆件通过一体形成的锻造法兰(31)连接。
4.根据权利要求1的交流特高压同塔双回路耐张塔(1)，其特征在于，所述交流特高压同塔双回路耐张塔的各钢管节点具有C型插板连接形式、U型插板连接形式和X型插板连接形式中的至少一种。
5.根据权利要求1的交流特高压同塔双回路耐张塔(1)，其特征在于，所述上述交流特高压同塔双回路耐张塔(1)为转角塔，其内侧的地线支架和外侧的地线支架是不对称的。
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