BRPI0908663A2

BRPI0908663A2 - apparatus and mounting method for power transmission lines

Info

Publication number: BRPI0908663A2
Application number: BRPI0908663A
Authority: BR
Inventors: José Carlos Pereira; Lauro Cesar Nicolazzi
Original assignee: Eletrosul Centrais Elétricas S A
Priority date: 2009-12-10
Filing date: 2009-12-10
Publication date: 2015-10-27

Abstract

aparato e método de montagem para linhas de transmissão de energia elétrica. a presente invenção consiste de uma estrutura modular do tipo torre de coluna única, empregada em situações de emergência para a substituição temporária das torress permanentes de linhas de transmissão de energia elétrica em caso de queda, danos ou manutenção de forma a manter a operação e a confiabilidade operacional do sistema elétrico. essa estrutura, denominada de torre de emergência, é constituída de uma base articulada fixada ao solo por piquetes, de módulos acoplados entre si, que formam a torre propriamente dita, de uma pntina para a sustentação do cabo para-raios, de mísulas para a sustentação dos cabos condutores, de cabos de sustentação para garantir a estabilidade da torre, de cavaletes para o acoplamento das mísulas e dos cabos de sustentação na torre.apparatus and mounting method for power transmission lines. The present invention consists of a single column tower-type modular structure employed in emergency situations for the temporary replacement of permanent torrents of power transmission lines in the event of a fall, damage or maintenance to maintain operation and maintenance. operational reliability of the electrical system. This structure, called the emergency tower, consists of an articulated base fixed to the ground by pickets, modules coupled together, which form the tower itself, a point for the support of the lightning conductor, corbels for the support of the conductor cables, support cables to ensure the stability of the tower, trestles for coupling the corbels and support cables in the tower.

Description

“APARATO E MÉTODO DE MONTAGEM PARA LINHAS DE TRANSMISSÃO DE ENERGIA ELÉTRICA” A energia elétrica é geralmente produzida em usinas geradoras, distantes dos grandes centros consumidores, e é transmitida por meio de linhas de transmissão que atravessam grandes extensões de terra com topografia das mais variadas. A interrupção do fornecimento de energia elétrica em razão da queda das torres permanentes, devido a vendavais, deslizamentos de rochas e terra, erosão da fundação, corrosão da torre ou devido ao vandalismo ou necessidades de manutenção, pode incorrer em sérios prejuízos econômicos e sociais para a população, para as indústrias e para as concessionárias, empresas responsáveis pela manutenção das linhas de transmissão de energia elétrica. O restabelecimento do sistema elétrico no mais curto prazo possível é a meta principal a ser atingida pelas equipes de manutenção nos serviços de recuperação das linhas de transmissão. Esse restabelecimento é feito por meio de uma estrutura, denominada de torre de emergência, a qual é usada para a substituição temporária das torres permanentes em casos de emergência. A utilização dessas torres para o restabelecimento imediato da linha após essas ocorrências é a primeira providência a ser tomada. Por vezes, a topografia do terreno apresenta grandes dificuldades à equipe de montagem da torre de emergência, como local de difícil acesso, terreno em declive acentuado, terreno alagadiço; o que inviabiliza a montagem das torres de emergência com rapidez. A permanência de uma torre de emergência é, dessa maneira, para um breve período de tempo, até que uma nova torre permanente seja instalada novamente no local da anterior.“APARTMENT AND ASSEMBLY METHOD FOR ELECTRIC POWER TRANSMISSION LINES” Electricity is generally produced in generating plants, far from the major consumer centers, and is transmitted by transmission lines that cross large stretches of land with the most varied topography. . Interruption of the power supply due to permanent towers falling due to windstorms, landslides, foundation erosion, tower corrosion or due to vandalism or maintenance needs may incur serious economic and social damage to the population, for the industries and for the concessionaires, companies responsible for the maintenance of the electric power transmission lines. Restoration of the electrical system as soon as possible is the main goal to be achieved by maintenance teams in transmission line recovery services. This restoration is done through a structure called the emergency tower, which is used for the temporary replacement of permanent towers in case of emergency. The use of these towers for immediate reestablishment of the line after these occurrences is the first step to be taken. At times the terrain topography presents major difficulties for the emergency tower assembly team, such as hard-to-reach location, steep sloping terrain, swampy terrain; This makes it impossible to assemble the emergency towers quickly. The permanence of an emergency tower is thus for a short period of time until a new permanent tower is installed again in place of the previous one.

Para atender a essas peculiaridades de urgência em linhas de transmissão, a torre de emergência é uma estrutura que deve ser projetada para resistir à cargas quando da mesma em diferentes situações de operação, porém ser leve, portátil, de fácil montagem, necessitar de poucos homens para a sua montagem, e ser de custo inferior às torres permanentes.To meet these transmission line urgency peculiarities, the emergency tower is a structure that must be designed to withstand loads when under different operating situations, yet be lightweight, portable, easy to assemble, require few men. to be assembled, and be less expensive than permanent towers.

Refere-se, portanto, a presente invenção a uma torre de emergência com base articulada para transmissão de energia elétrica, com seus componentes e método de montagem, usada para a substituição temporária das torres permanentes em caso de queda, de forma a restabelecer as linhas de transmissão do sistema elétrico em um curto espaço de tempo.Therefore, the present invention relates to an articulated base emergency tower for power transmission, with its components and mounting method, used for the temporary replacement of permanent towers in the event of a fall in order to reestablish the lines. transmission system in a short time.

As classificações internacionais de patentes que relatam esse tipo de invenção são E04H 12/00; E04H 12/10; E04H 12/22; E04H 12/34; E02G 7/05; E02G 7/20.International patent classifications relating to this type of invention are E04H 12/00; E04H 12/10; E04H 12/22; E04H 12/34; E02G 7/05; E02G 7/20.

De acordo com o relato acima, as linhas de transmissão devem ser projetadas para atravessar grandes extensões de forma a atender a demanda por energia elétrica das cidades e do setor industrial do país. Nesse contexto, os países industrializados e com grande extensão territorial, como os Estados Unidos e o Canadá, foram os primeiros a desenvolver torres de emergência. A primeira torre de emergência desenvolvida e patenteada nos Estados Unidos que se tem notícia possui número US4769959 e é da década de 80. Trata-se de uma estrutura modular, com material de baixa densidade, de coluna única de seção transversal retangular, estaiada e rotulada na sua base.According to the above report, the transmission lines must be designed to cross large extensions in order to meet the demand for electricity from the cities and the industrial sector of the country. In this context, industrialized countries with large territorial extensions, such as the United States and Canada, were the first to develop emergency towers. The first ever developed and patented emergency tower in the United States is known as US4769959 and is from the 1980s. It is a modular, low-density, single-column, rectangular, cross-sectioned, column-labeled structure. at its base.

Também na década de 80, registrou-se uma torre de emergência de coluna única, de patente número US4615154 com a extremidade superior na forma de “Y” e a base sendo fixa em uma fundação de concreto. A fixação da base em fundação de concreto limita essa torre quanto ao giro e não dá a possibilidade de ser montada no solo.Also in the 1980s, a US4615154 single-column emergency tower was registered with the upper end in the shape of a “Y” and the base being fixed to a concrete foundation. Fixing the foundation on a concrete foundation limits this tower as it rotates and does not allow mounting on the ground.

Na década de 90, há registros de patentes nos Estados Unidos de torres de emergência desenvolvidas em material composto pultrudado, como a de número US5247774, com o objetivo de reduzir o peso dos seus elementos estruturais. Porém não é sabido que essas torres estejam sendo empregadas comercialmente.In the 1990s, there are US patent applications for emergency towers developed from pultruded composite material, such as US5247774, to reduce the weight of their structural elements. However, it is not known that these towers are being used commercially.

No Canadá, desenvolveu-se uma torre de emergência, de patente número US7464513, também com o conceito de modularidade, cujos módulos não são confeccionados com perfis estruturais comercializados como a patente número US4769959, mas com chapas de material também de baixa densidade cortadas e soldadas. Da mesma forma que a torre de patente número US4769959, essa torre de emergência é também de coluna única de seção transversal retangular, estaiada e rotulada na sua base. O emprego de uma base rotulada em algumas torres de emergência citadas até aqui, tem como objetivo, o auxílio no momento do içamento da torre, já que elas podem ser montadas na posição horizontal, ou niveladas com o solo, e em seguida, serem colocadas na posição vertical. Em nenhuma dessas torres, tem-se detalhes da base rotulada com relação aos seus graus de liberdade, que representam os eixos em torno dos quais a torre pode girar. Os três graus de liberdade da base articulada proposta facilitam a sua montagem, permitindo que a torre seja montada parcialmente ou totalmente no solo, principalmente em terrenos com declive acentuado.In Canada, an emergency tower, patent number US7464513, was also developed, with the concept of modularity, whose modules are not made with structural profiles marketed as patent number US4769959, but with cut and welded low-density material sheets. . Like US4769959 patent tower, this emergency tower is also single column with rectangular cross-section, cable-stayed and labeled at its base. The use of a labeled base on some of the emergency towers mentioned above is intended to assist in tower lifting, as they can be mounted horizontally or level with the ground and then placed. in vertical position. None of these towers have details of the labeled base with respect to its degrees of freedom, which represent the axes around which the tower can rotate. The three degrees of freedom of the proposed hinged base make it easy to assemble, allowing the tower to be mounted partially or fully on the ground, especially on steeply sloping terrain.

Quanto ao procedimento de montagem, todas podem ser montadas totalmente na horizontal, e em seguida posicionadas na vertical, fazendo uso de um dispositivo auxiliar denominado de pau-de-carga fixo, ou ser parcialmente montadas na horizontal, içadas com o auxílio de um pau-de-carga fixo, sendo os módulos superiores içados por um outro dispositivo auxiliar denominado de pau-de-carga móvel ou ginpole. A escolha por um desses dois procedimentos de montagem depende das condições do terreno, como declividade, espaço, acesso, etc. O pau-de-carga móvel, é uma peculiaridade de cada empresa, podendo o mesmo ser deslizante, junto a coluna única, ou basculante. Em todos os dois procedimentos de montagem da torre, o pau-de-caga móvel é fixado no último módulo montado, sendo o módulo seguinte içado pelos montadores e montado acima desse último. Esse procedimento de montagem segue até que o último módulo seja içado e montado.As for the mounting procedure, they can all be mounted completely horizontally and then positioned vertically, using an auxiliary device called a fixed load beam, or partially mounted horizontally, lifted with the aid of a pole. fixed loader, the upper modules being lifted by another auxiliary device called a mobile loader or ginpole. The choice of either of these two mounting procedures depends on terrain conditions such as slope, space, access, etc. The movable loading stick is a peculiarity of each company, and it can be sliding, along the single column, or tilting. In both tower mounting procedures, the movable dowel is fixed to the last module mounted, the next module being lifted by the assemblers and mounted above the latter. This mounting procedure follows until the last module is lifted and assembled.

Tendo em vista que as torres de emergência devem atender aos requisitos de resistência, e concomitantemente, atender aos fatores de segurança, a American National Standards Institut - ANSI em conjunto com o The Institut of Eléctrica! and Electronics Engineers - IEEE, desenvolveu um guia publicado em janeiro de 1989, denominado Guide for Design and Testing of Transmission Modular Restoration Structure Components. A criação desse guia teve como objetivos, propor recomendações quanto às especificações de projeto e ensaios mecânicos em componentes de estruturas de emergência para linhas de transmissão. Dentre as recomendações de projeto propostas pelo IEEE, estão recomendações técnicas, quanto ao material usado e forma geométrica dos elementos estruturais e sua fabricação, como também recomendações quanto aos ensaios mecânicos que devem ser realizados em seus componentes. A torre de emergência para linhas de transmissão de energia elétrica, objeto dessa invenção, foi desenvolvida apoiada nas recomendações do guia do IEEE, porém com aspectos inovadores que serão relatados em seguida. A presente torre de emergência se trata de uma estrutura que deve resistir à cargas quando da mesma em operação, porém ser leve, portátil, de fácil montagem e necessitar de um pequeno número de homens para a montagem. Essa torre foi desenvolvida para resistir às cargas geradas em função da sua aplicação, conforme especificações de projeto como: número máximo de condutores por fase; altura máxima da torre; vão máximo entre torres; velocidade básica máxima do vento e tensão máxima de operação, entre outras.Because emergency towers must meet resistance requirements, and concomitantly meet safety factors, the American National Standards Institut - ANSI in conjunction with The Institut of Electrical! and Electronics Engineers - IEEE, developed a guide published in January 1989, called the Guide for Design and Testing of Modular Transmission Restoration Structure Components. The purpose of this guide was to propose recommendations for design specifications and mechanical testing of emergency transmission line components. Among the design recommendations proposed by the IEEE are technical recommendations as to the material used and geometric shape of the structural elements and their fabrication, as well as recommendations as to the mechanical tests that should be performed on their components. The emergency tower for power transmission lines, object of this invention, was developed based on the recommendations of the IEEE guide, but with innovative aspects that will be reported below. This emergency tower is a structure that must withstand loads when in operation, yet be lightweight, portable, easy to assemble and require a small number of men to assemble. This tower was designed to withstand the loads generated according to its application, according to design specifications such as: maximum number of conductors per phase; maximum tower height; maximum span between towers; maximum basic wind speed and maximum operating voltage, among others.

Com o intuito de atingir as especificações de projeto como leveza, portabilidade e facilidade na montagem, essa torre de emergência foi desenvolvida empregando o conceito de modularidade, além do uso de uma liga metálica de baixa densidade para a fabricação de seus componentes. Um outro conceito usado nesse projeto foi o emprego de uma base articulada para auxiliar na montagem da torre, sendo possível a mesma ser montada totalmente ou parcialmente no solo, para em seguida ser colocada na vertical por meio de equipamentos auxiliares.In order to achieve design specifications such as lightness, portability and ease of assembly, this emergency tower was developed employing the concept of modularity, as well as the use of a low density alloy to manufacture its components. Another concept used in this project was the use of a hinged base to assist in the tower assembly, which can be fully or partially mounted on the ground, and then upright by auxiliary equipment.

As figuras fornecidas em anexo, apresentam diferentes vistas da torre de emergência e são denominadas da seguinte forma: A FIGURA 1 representa uma vista isométrica da porção inferior da torre de emergência. A FIGURA 2 representa uma vista isométrica da porção superior da torre de emergência. A FIGURA 3 representa vista lateral da porção superior da torre de emergência. A FIGURA 4 representa vista lateral da porção inferior da torre de emergência. A FIGURA 5 representa a base articulada com seus sub- componentes. A FIGURA 6 representa uma vista explodida da base articulada. A FIGURA 7 representa um detalhe do cilindro de sustentação da base articulada. A FIGURA 8 representa um módulo da torre de emergência. A FIGURA 9 representa um vista isométrica da pontina. A FIGURA 10 representa vista isométrica da mísula. A FIGURA 11 representa um vista isométrica do cavalete montado na torre de emergência. A FIGURA 12 representa uma vista da montagem no solo da torre de emergência. A FIGURA 13 representa uma vista da instalação do pau-de-carga fixo com da torre de emergência ainda no solo. .A FIGURA 14 representa uma vista do pau-de-carga fixo içando a torre de emergência. A FIGURA 15 representa uma da torre de emergência parcialmente montada na posição vertical. A FIGURA 16 representa uma vista do pau-de-carga móvel ou ginpole em procedimento de içamento de um módulo. A FIGURA 17 representa um detalhe do pau-de-carga móvei em procedimento de içamento de uma carga. A FIGURA 18 representa o pau-de-carga móvel sendo basculado para a extremidade superior do módulo recém içado. A presente torre de emergência é composta basicamente por uma base articulada (1), por módulos (2), que quando acoplados entre si formam a torre propriamente dita, por uma pontina (3), por cavaletes (5), por cabos de sustentação (7), também chamados de estaiamento, e, dependendo da posição da torre com relação à linha de transmissão, por três mísulas (4). A torre de emergência pode ser montada em duas configurações distintas: como torre de suspensão, se ela for instalada numa posição intermediária na linha de transmissão: ou como torre de ancoragem, se ela for instalada numa posição extrema como mudança de direção da linha ou em final de linha. Na primeira configuração, os cabos condutores (8), são fixos nos isoladores (10), os quais estão fixos na extremidade livre dos braços de sustentação denominados de mísulas (4). As mísulas, por sua vez, estão acopladas na torre por meio dos cavaletes (5), podendo estas estarem todas de um mesmo lado, numa situação crítica de carregamento, como também estarem uma de um lado e duas de outro, perfazendo um total de três fases. Na segunda configuração, os cabos condutores (8), são fixos nos isoladores (10), que por sua vez estão acoplados diretamente nos cavaletes (5) da torre. A disposição do estaiamento (7), cabos de sustentação da torre, dependerá da configuração da mesma. A base articulada (1) é composta de três sub-componentes: placa inferior (11), cilindro de sustentação (12) e placa superior (13), de forma que sejam possíveis de serem transportados por poucos homens (ver FIGs. 5 e 6). O cilindro de sustentação (12), por sua vez, é um sub-componente da base articulada, composto de um eixo (16) acoplado à um Ball-Joint, fixo na parte superior do cilindro de sustentação (12). O eixo tem a função de permitir o giro em torno de si (grau de liberdade de rotação em torno do eixo X) da placa superior da base articulada (13), sobre a qual será montada a torre propriamente dita, assim como permitir o engate do pau-de-carga fixo (14), dispositivo usado para auxiliar no içamento da torre. O Ball-Joint, por sua vez, é uma junta mecânica que permite um segundo giro em torno de um eixo cartesiano Z ortogonal ao eixo X supracitado (ver FIG. 7). O acoplamento da placa superior da base articulada (13) sobre a parte superior do cilindro de sustentação (12) pode ser feito de tal forma que haja um giro relativo entre as duas partes, sendo este giro em torno de um terceiro eixo Y ortogonal aos eixos XeZ. A concepção das placas inferior (11) e superior (13) foi feita de forma que tenham uma alta rigidez de flexão e baixa densidade. Esses três graus de liberdade da base articulada (1) permitem que a torre seja montada parcialmente ou totalmente no solo, numa posição mais conveniente segundo a declividade do terreno, e depois, colocada na posição vertical, assim como permitem que a torre gire de forma a ficar alinhada com a linha de transmissão (ver FIGs. 5 e 7). O módulo (2) é uma estrutura de seção transversal quadrangular, formado por quatro montantes (18) de perfil estrutural, por cinco contraventamentos (19) de perfil estrutural em cada face do módulo, por quatro cantoneiras (17) unidas ortogonalmente entre si em cada uma das extremidades, e por uma chapa plana com um furo central (21) unida em cada uma das extremidades. O projeto dos módulos da presente torre foi realizado seguindo as recomendações do guia proposto pelo IEEE. No entanto, o projeto destes módulos foi aperfeiçoado, uma vez que a seção transversal e o número de contraventamentos foram reduzidos. Com relação ao módulo proposto pelo IEEE, pode-se observar que as extremidades do presente módulo, local de acoplamento com outros módulos, assim como do cavalete, é nitidamente diferente e menos rígido. O desempenho mecânico desse módulo projetado foi avaliado em laboratório, seguindo também as recomendações do IEEE, quanto aos tipos de ensaios a serem realizados e às cargas a serem aplicadas. Em alguns desses ensaios, o desempenho do presente módulo foi superior ao módulo da torre desenvolvida pela empresa Acier Profile S.B.B. Inc., quando foi possível fazer esta comparação (ver FIG. 8). A pontina (3) é uma estrutura formada por quatro montantes (18) de perfis estruturais, por oito contraventamentos (19), por quatro cantoneiras (17) unidas ortogonalmente entre si, por uma chapa plana com um furo central (21) colocada em uma extremidade, e por dois perfis soldados na extremidade oposta. Todos estes elementos são de liga metálica de baixa densidade (ver FIG. 9). A mísula (4) é uma estrutura formada por quatro montantes (18) de perfis estruturais e por vinte contraventamentos (19), também de perfis estruturais de liga metálica de baixa densidade. Na sua extremidade fica acoplado um elemento, denominado de ponteira (20), sobre o qual é fixo o isolador (10). De forma a facilitar o seu transporte e a sua montagem, as faces laterais das mísulas são pré-montadas, e somente no momento da sua montagem na torre é que os contraventamentos (19) das faces superior e inferior são acoplados a ela (ver FIGs. 3 e 10). O cavalete (5) é um elemento multifuncional da torre de emergência, servindo para fixar os cabos de sustentação à torre, assim como para fixar as mísulas à torre, na configuração em suspensão, ou fixar diretamente os isoladores (10) na torre, na configuração em ancoragem, conforme descrito anteriormente. A forma geométrica desses cavaletes (5) foi concebida de maneira que haja um acoplamento perfeito entre eles (ver FIG. 11) A torre de emergência da presente invenção é desmontável, de forma que a mesma possa ser transportada de uma única vez na carroceria de um caminhão, por exemplo. Com esse objetivo, a mísula, quando necessário o seu uso na linha de transmissão conforme relato anterior, pode também ser desmontada de forma a reduzir o seu volume, ocupando menos espaço no momento do transporte no caminhão, caso seja este o veículo utilizado para o transporte. Todos os componentes da torre foram projetados de forma que possam ser transportados do caminhão, caso seja este o veículo utilizado para o transporte, até o local de montagem da torre de emergência, por no máximo dois homens. Com esse objetivo, a base articulada (1) pode ser desmontada em três sub-componentes, conforme mencionado anteriormente (ver FIG. 6). O procedimento inicial de montagem da torre de emergência é feito a partir da identificação do local de instalação da base articulada (1), o qual deve ser previamente desmatado e planificado de uma área equivalente à placa inferior da base (11). Um pequeno desnível no solo é permitido, uma vez que a torre pode ser posteriormente aprumada fazendo uso dos três graus de liberdade de rotação que a base articulada (1) permite. Essa placa inferior da base articulada (11) tem a função de fundação da torre de emergência. Por isso, o local de sua instalação deve ser prefencialmente em um solo de alta resistência. A fixação dessa placa inferior (11) deve ser feita por meio de quatro piquetes (6) posicionados nas suas extremidades, fincados ao solo com a ajuda de marretas (ver FIG. 1). Na sequência, o cilindro de sustentação (12) pode ser montado à placa inferior (11). O cilindro de sustentação (12) deve ser montado na placa inferior (11) de forma que seu eixo esteja ortogonal à linha de montagem dos módulos no solo (ver FIG. 4).The accompanying figures show different views of the emergency tower and are named as follows: FIGURE 1 is an isometric view of the lower portion of the emergency tower. FIGURE 2 is an isometric view of the upper portion of the emergency tower. FIGURE 3 is a side view of the upper portion of the emergency tower. FIGURE 4 is a side view of the lower portion of the emergency tower. FIGURE 5 represents the articulated base with its sub-components. FIGURE 6 is an exploded view of the hinged base. FIGURE 7 is a detail of the hinged base support cylinder. FIGURE 8 represents an emergency tower module. FIGURE 9 is an isometric view of the pontine. FIGURE 10 is isometric view of the corbid. FIGURE 11 is an isometric view of the emergency tower mounted easel. FIGURE 12 is a ground mount view of the emergency tower. FIGURE 13 is a view of the installation of the fixed loading pole with the emergency tower still on the ground. FIGURE 14 is a view of the fixed loading pole lifting the emergency tower. FIGURE 15 is one of the emergency tower partially mounted in an upright position. FIGURE 16 is a view of the movable pallet or ginpole in a module lifting procedure. FIGURE 17 is a detail of the mobile load beam in a load lifting procedure. FIGURE 18 depicts the movable pallet being tilted to the upper end of the newly lifted module. The present emergency tower is basically composed of a hinged base (1), modules (2), which when coupled together form the tower itself, a point (3), trestles (5), support cables (7), also called staging, and, depending on the position of the tower with respect to the transmission line, by three corbels (4). The emergency tower can be mounted in two different configurations: as a suspension tower if it is installed in an intermediate position on the transmission line: or as an anchor tower if it is installed in an extreme position as a line direction change or in end of line. In the first configuration, the conductor cables (8) are attached to the insulators (10), which are attached to the free end of the support arms called corbels (4). The corbels, in turn, are coupled to the tower by means of the easels (5), all of which can be on one side in a critical loading situation, as well as on one side and two on the other, making a total of three phases. In the second configuration, the conductor cables (8) are fixed to the insulators (10), which in turn are directly coupled to the tower stands (5). The arrangement of the support (7), tower support cables, will depend on its configuration. The articulated base (1) is composed of three sub-components: lower plate (11), support cylinder (12) and upper plate (13), so that they can be carried by few men (see FIGs. 5 and 6). The support cylinder (12), in turn, is a sub-component of the articulated base, composed of an axle (16) coupled to a ball joint, fixed to the top of the support cylinder (12). The axis has the function of allowing the rotation (degree of freedom of rotation around the X axis) of the upper hinged plate (13), on which the tower itself will be mounted, as well as allowing the coupling to be mounted. Fixed loading beam (14), a device used to assist in lifting the tower. The Ball-Joint, in turn, is a mechanical joint that allows a second rotation around a Cartesian Z axis orthogonal to the aforementioned X axis (see FIG. 7). The coupling of the top plate of the hinged base (13) over the top of the support cylinder (12) can be such that there is a relative rotation between the two parts, this rotation about a third Y axis orthogonal to the XeZ axes. The design of the lower (11) and upper (13) plates has been designed to have a high flexural stiffness and low density. These three degrees of freedom of the hinged base (1) allow the tower to be mounted partially or fully on the ground, in a more convenient position depending on the slope of the ground, and then upright, as well as allowing the tower to rotate to be aligned with the transmission line (see FIGs. 5 and 7). The module (2) is a quadrangular cross-sectional structure formed by four struts (18) of structural profile, by five braces (19) of structural profile on each face of the module, by four angles (17) joined orthogonally to each other. each end, and by a flat plate with a central hole (21) joined at each end. The design of the modules of this tower was carried out following the recommendations of the guide proposed by IEEE. However, the design of these modules has been improved as the cross section and number of braces have been reduced. Regarding the module proposed by the IEEE, it can be observed that the ends of this module, the place of coupling with other modules, as well as the easel, are clearly different and less rigid. The mechanical performance of this designed module was evaluated in the laboratory, following IEEE recommendations as to the types of tests to be performed and the loads to be applied. In some of these tests, the performance of this module was superior to the tower module developed by Acier Profile S.B.B. Inc., when it was possible to make this comparison (see FIG. 8). The pontine (3) is a structure formed by four struts (18) of structural profiles, eight braces (19), four angles (17) joined together, by a flat plate with a central hole (21) placed in one end, and by two profiles welded to the opposite end. All of these elements are low density alloy steel (see FIG. 9). The corbell (4) is a structure formed by four struts (18) of structural profiles and twenty braces (19), also of low density alloy steel structural profiles. At its end is coupled an element, called a ferrule (20), on which the insulator (10) is fixed. In order to facilitate their transport and assembly, the corbels' side faces are pre-assembled, and only when mounting on the tower are the braces (19) of the upper and lower faces coupled to it (see FIGs. 3 and 10). The easel (5) is a multifunctional emergency tower element for attaching the supporting cables to the tower as well as for fixing the corbels to the tower in the suspended configuration or directly attaching the insulators (10) to the tower, the anchor configuration as described above. The geometric shape of these trestles (5) has been designed so that there is a perfect coupling between them (see FIG. 11). The emergency tower of the present invention is demountable so that it can be transported at once in the body of a truck, for example. For this purpose, the cornet, when necessary for use on the transmission line as previously reported, can also be disassembled to reduce its volume, taking up less space at the time of transport on the truck, if this is the vehicle used for the transmission. transport. All tower components are designed so that they can be transported from the truck, if this is the vehicle used for transportation, to the emergency tower mounting location by a maximum of two men. For this purpose, the hinged base (1) can be disassembled into three sub-components as mentioned above (see FIG. 6). The initial emergency tower assembly procedure is based on the identification of the hinged base installation location (1), which must be previously cleared and planned from an area equivalent to the bottom base plate (11). A small unevenness in the ground is allowed as the tower can be further upright by making use of the three degrees of freedom of rotation that the hinged base (1) allows. This hinged base plate (11) has the foundation function of the emergency tower. Therefore, the location of your installation should preferably be in a high strength soil. The attachment of this lower plate (11) must be made by means of four pickets (6) positioned at its ends, fixed to the ground with the help of sledgehammers (see FIG. 1). Thereafter, the support cylinder (12) may be mounted to the lower plate (11). The support cylinder (12) should be mounted on the bottom plate (11) so that its axis is orthogonal to the ground module assembly line (see FIG. 4).

Conforme mencionado anteriormente, a torre pode ser totalmente montada no solo, ou ser parcialmente montada no solo. Na primeira condição, os módulos (2) e a pontina (3) são montados a partir da base articulada (1), os cavaletes (5) e os cabos de sustentação (6) são fixados nas posições definidas em projeto, e em seguida a torre pode ser basculada para a posição vertical fazendo uso de um pau-de-carga fixo (14) e de um equipamento motorizado, como um veículo ou um motor elétrico com a potência necessária para tal operação, ou com dispositivos acionados manualmente (ver FIGs. 12, 13, 14 e 15). A estabilização da torre é completada com a fixação dos cabos de sustentação no solo por meio de piquetes (6). O pau-de-carga fixo (14) é um dispositivo auxiliar da torre de emergência empregado somente na sua montagem. Ele é acoplado ao eixo do Ball-Joint da base articulada (1) e fixo na torre por meio de três hastes. Na extremidade livre da coluna principal do pau-de-carga fixo (14) apoia-se um cabo (23) usado para o içamento da torre, sendo uma de suas extremidades fixada na torre e a outra fixada no equipamento motorizado ou similar.As mentioned above, the tower can be fully ground mounted, or partially ground mounted. In the first condition, the modules (2) and the pontine (3) are assembled from the hinged base (1), the easels (5) and the supporting cables (6) are fixed in the positions defined in design, and then the tower can be tilted to an upright position using a fixed load beam (14) and motorized equipment, such as a vehicle or electric motor with the power required for such operation, or with manually operated devices (see Figures 12, 13, 14 and 15). The stabilization of the tower is completed by fixing the supporting cables to the ground by means of pickets (6). The fixed loading pole (14) is an emergency tower auxiliary device employed only in its assembly. It is coupled to the Ball-Joint shaft of the hinged base (1) and fixed to the tower by means of three rods. At the free end of the main column of the fixed lifter (14) is supported a cable (23) used for lifting the tower, one end of which is fixed to the tower and the other to motorized equipment or the like.

Na segunda condição, após a montagem de toda a base articulada (1) sobre o solo, o primeiro módulo da torre de emergência pode ser montado na posição horizontal sobre sua placa superior (13). Os três módulos subseqüentes ao primeiro podem em seguida ser montados, também na posição horizontal. Entre o terceiro e o quarto módulo devem ser montados dois cavaletes (5) colineares entre si. Em seguida, quatro cabos de sustentação (7) devem ser fixados, dois em cada cavalete (5). Esses cabos de sustentação são provisórios e deverão ser retirados após a montagem completa da torre. Após isso, o pau-de-carga fixo (14) deve ser montado na placa inferior (11), no eixo do cilindro de sustentação (16) da base articulada (12) e no primeiro módulo da torre (ver FIG. 13). O basculamento da torre para a posição vertical é feito com o auxílio de um dispositivo motorizado, como um veículo ou um motor elétrico com potência suficiente para esta operação, ou com dispositivos acionados manualmente (ver FIGs. 13, 14 e 15). Ao atingir a posição vertical, a torre é estabilizada por meio dos quatro cabos de sustentação fixos na torre anteriormente numa extremidade, e fixados no solo em fundação adequada para esta finalidade na outra extremidade. Esses quatro cabos de sustentação devem estar dispostos à 45 graus com relação a linha de transmissão e defasados de 90 graus entre si. Após a fixação da torre parcialmente montada na posição vertical, os módulos restantes, a partir do quinto módulo, são içados e montados com o auxílio de um outro dispositivo denominado de pau-de-carga móvel ou ginpole (15) (ver FIG. 16). O pau-de-carga móvel deve ser montado na extremidade superior do quarto módulo por um montador posicionado neste local. Um segundo montador no solo faz a função de engatar os módulos a serem içados nas cordas (24) do pau-de-carga móvel (15) e auxiliar o montador anterior a içá-lo. Após o içamento de cada módulo, o mesmo é montado na torre. Em seguida o pau-de-carga móvel (15) é fixo na extremidade superior do módulo recém içado, podendo nesse momento ser basculado, girando em torno de dois pinos colineares colocados na extremidade superior do último módulo içado (ver FIGs. 17 e 18). Na medida que se atinge os níveis superiores dos cabos de sustentação, definidos em projeto, novos cavaletes são montados na torre, para em seguida esses cabos serem fixos nos cavaletes numa extremidade, e no solo na outra extremidade. Esse procedimento de içamento dos módulos e basculamento do pau-de-carga móvel (15) é feito até que a pontina (3) seja içada e montada na extremidade superior da torre. Nesse momento, todos os módulos (2) e a pontina (3) já foram içados e a torre já está estabilisada por meio dos cabos de sustentação (7) (ver FIGs. 2 e 3). O pau-de-carga móvel ou ginpole (15), é um dispositivo auxiliar de montagem da torre de emergência formado basicamente por duas hastes principais de perfil estrutural, por dois pares de hastes, cada uma contendo três furos. Um furo da extremidade permite o basculamento do pau-de-carga móvel (15) (ver FIG. 18) e os dois outros servem para fixá-lo à extremidade do módulo superior (ver FIG 17). Por último, do pau-de-carga móvel (15) contém um quadro formado por perfis soldados entre si, por onde desliza a corda que iça os módulos superiores (ver FIGs. 16 e 17). Um contra peso (25) pode ser usado para auxiliar na operação de içamento do módulo ou um outro montador pode ser usado para fazer esta função (ver FJG. 16). É conveniente, para qualquer forma de montagem da torre, que sejam usados apoios (22) para que a base articulada (1) não seja solicitada por esforços mecânicos elevados que gerem algum dano que prejudiquem o seu perfeito funcionamento.In the second condition, after mounting the entire hinged base (1) on the ground, the first emergency tower module can be mounted horizontally on its top plate (13). The three modules subsequent to the first can then be mounted, also in horizontal position. Between the third and fourth modules, two collinear trestles (5) must be mounted together. Then four support cables (7) must be attached, two to each stand (5). These support cables are temporary and should be removed after complete tower assembly. Thereafter, the fixed cantilever (14) must be mounted on the lower plate (11), the support cylinder shaft (16) of the hinged base (12) and the first tower module (see FIG. 13). . The tower is tilted to an upright position with the aid of a motorized device, such as a vehicle or electric motor with sufficient power for this operation, or with manually driven devices (see Figures 13, 14 and 15). Upon reaching the upright position, the tower is stabilized by means of the four supporting cables fixed to the tower formerly at one end, and fixed to the appropriate foundation ground at the other end. These four support cables must be 45 degrees from the transmission line and 90 degrees apart. After fixing the partially assembled tower in an upright position, the remaining modules from the fifth module are lifted and assembled with the aid of another device called a movable beam or ginpole (15) (see FIG. 16 ). The movable loading pole should be mounted on the upper end of the fourth module by an assembler positioned at this location. A second ground assembler performs the function of engaging the modules to be hoisted on the ropes (24) of the movable hauler (15) and assisting the previous assembler to lift it. After lifting each module, it is mounted on the tower. Thereafter, the movable hauler 15 is fixed to the upper end of the newly lifted module and can then be swiveled around two collinear pins placed at the upper end of the last lifted module (see FIGS. 17 and 18). ). As the design-defined higher levels of the supporting ropes are reached, new easels are mounted on the tower, and then these cables are attached to the easels at one end and to the ground at the other end. This procedure for lifting the modules and tilting the movable loading pole (15) is done until the pontine (3) is lifted and mounted on the upper end of the tower. At this point, all modules (2) and pontine (3) have already been lifted and the tower is already stabilized by means of the supporting cables (7) (see Figures 2 and 3). The movable beam or ginpole (15) is an auxiliary emergency tower mounting device consisting basically of two main rods of structural profile, two pairs of rods, each containing three holes. An end bore allows the movable loading rod 15 to be tilted (see FIG. 18) and the other two serve to secure it to the upper module end (see FIG 17). Lastly, the movable loading beam (15) contains a frame formed of welded profiles, through which the rope lifting the upper modules slides (see Figures 16 and 17). A counterweight (25) may be used to assist in module lifting operation or another assembler may be used to perform this function (see FJG. 16). It is convenient for any form of tower assembly to use supports (22) so that the hinged base (1) is not required by high mechanical stresses that cause damage that will impair its perfect operation.

Para finalizar, se a torre de emergência for do tipo ancoragem, os cavaletes (5) são montados nas suas devidas posições e em seguida, os isoladores (10) e cabos condutores (8) são instalados nestes cavaletes (5). Após isso, o cabo para-raios (9) pode ser instalado na pontina (3). Se a torre for do tipo suspensão, os cavaletes (5) podem ser montados nas suas devidas posições, as mísulas (4) podem ser içadas com o auxílio do pau-de-carga móvel (15), e em seguida, os isoladores (10) e cabos condutores (8) são instalados nessas mísulas (4).Finally, if the emergency tower is anchor type, the easels (5) are mounted in their proper positions and then the insulators (10) and conductor cables (8) are installed on these easels (5). After that, the lightning conductor cable (9) can be installed on the pontina (3). If the tower is of the suspension type, the easels (5) can be mounted in their proper positions, the corbels (4) can be lifted with the help of the movable loading beam (15), and then the insulators ( 10) and conductor cables (8) are installed in these corbels (4).

Claims

1) The “ASSEMBLY AND ASSEMBLY METHOD FOR ELECTRIC POWER TRANSMISSION LINES” is characterized by a hinged base (1) with three degrees of freedom, rotations around the X, Y and Z axes, which facilitates their assembly. In the field, it allows easy mounting on terrain with small slopes, and allows easy alignment of the tower with the transmission line.

2) The "ASSEMBLY APPARATUS AND METHOD FOR ELECTRIC POWER TRANSMISSION LINES" according to claim 1, this hinged base permits a rotation around the vertical axis of the Y tower of a maximum of 140 °, a second rotation around the X-axis of up to 210 °, and a third rotation about Z-axis of up to 6 ° provided by the Ball-Joint (see FIGS. 5 and 6).

3) The “ASSEMBLY AND ASSEMBLY METHOD FOR ELECTRIC POWER TRANSMISSION LINES” is characterized by having modules (2) formed by four struts (18) of structural profile, by five braces (19) of structural profile on each face of the module. (2) by four angles (17) joined orthogonally to each other at each end, and by a flat plate with a central hole (21) at each end (see FIG. 8).

4) The “ASSEMBLY APPARATUS AND METHOD FOR ELECTRIC POWER TRANSMISSION LINES” is characterized by being flexible and versatile as regards the easel multifunctionality (5): it can be used for coupling the corbels in the tower when it is in the type configuration suspension, or insulators directly when the tower is in the anchor type configuration; o can be used to couple the support cables (tie); and two of them may be mounted at the same height as the tower, one on either side of it.

5. The "ASSEMBLY APPARATUS AND METHOD FOR ELECTRIC POWER TRANSMISSION LINES" according to claim 4 is characterized in that it is flexible as regards the positioning of the supporting cables and the corbels, either along the height or on one of the four Tower faces.

6) The “ASSEMBLY AND ASSEMBLY METHOD FOR ELECTRIC POWER TRANSMISSION LINES” is characterized by being flexible in its application on the transmission line and may be suspended when placed in an intermediate position on the line, or be anchored when placed at the end of the transmission line.

7) The “ASSEMBLY APPARATUS AND METHOD FOR ELECTRIC POWER TRANSMISSION LINES” is characterized by a versatile point (3), as it is designed so that it has no fixed position to be mounted by rotating it. a around the Y axis of 90 °, 180 ° or 270 °.

8) THE APARTMENT AND ASSEMBLY METHOD FOR ELECTRIC POWER TRANSMISSION LINES ”is characterized by having a pontine (3) formed by four struts (18) of structural profile, by two braces (19) of structural profile on each face of the pontina (3), by four angles (17) orthogonally joined together at the coupling end to the module (2), and by a flat plate with a central hole (21) at this same end.

9) THE APARTMENT AND ASSEMBLY METHOD FOR ELECTRIC POWER TRANSMISSION LINES ”is characterized by being a demountable structure, facilitating the transport of the emergency tower in the body of a cargo vehicle, and then the manual transport to the place of its assembly; and versatile, as many of its components, as well as the emergency tower itself, have multifunctionality.

The apparatus and mounting method for electrical power transmission lines according to claim 9 is characterized in that all its components are designed so that they can be carried by 2 or more men. For this purpose, the articulated base (1) can be subdivided into three components (see FIG. 5), while the corbels (4), which are pre-assembled structures, have their assembly completed only in the field.

11. The "APPLIANCE AND ASSEMBLY METHOD FOR ELECTRIC POWER TRANSMISSION LINES" according to claim 9 is characterized by having versatile modules (2) as they are designed so that they have no fixed position to be assembled and are They can be mounted by rotating them around the 90 °, 180 ° or 270 ° Y-axis, as well as by rotating them 180 ° around the X or Z axis, thus not requiring a specific mounting sequence for the modules. avoiding mounting errors (see FIG. 8).

12) The “APPLIANCE AND ASSEMBLY METHOD FOR ELECTRIC POWER TRANSMISSION LINES” according to claim 9 is characterized by the multifunctionality of the coupling screws, which can be used for mounting the modules (2) together as well as for mounting the easel (5) on the tower.

13. The "ASSEMBLY APPARATUS AND METHOD FOR ELECTRIC POWER TRANSMISSION LINES" according to claim 9 is characterized by allowing two forms of mounting.

It can be fully mounted on the ground and then tilted to an upright position with the aid of a device called a fixed load beam (14) and motorized devices with sufficient power for this operation.

The tower can also be partially mounted on the ground and then tilted upright with the aid of a fixed load beam and manual or motorized devices, and the upper modules (2) can be lifted and mounted with the tower already in an upright position with the aid of a device called a movable pallet or ginpole (15) (see FIG. 7).