CN102287070B - 一种z型边坡塔 - Google Patents
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Abstract
一种Z型边坡塔，它包括：塔身、塔头，导线横担以及安装在导地线横担上的绝缘子串，所述的左右两极导线横担沿山坡走线进行阶梯布置，其中所述安装在塔身上的下山坡侧的导线横担相对于上山坡侧的导线横担位置低，形成左右两阶梯形Z型边坡塔结构；本发明对左右两极导线横担进行阶梯布置，降低下山坡侧的导线横担对地高度，充分利用杆塔有效高度，降低雷击跳闸率，提高特高压直流线路耐雷水平。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种用于直流输电工程线路的塔架结构，尤其是一种能满足沿线地形以山地为主、电网雷电活动较强烈地区使用的输电工程线路的塔架结构。
背景技术
国内外在建和已投运的±500kV及以上双极直流线路绝大部分均采用水平对称布置的T型塔，这种塔架结构的组成包括塔身11、塔头12，对称布置的导线横担13以及安装在导线横担13上的绝缘子串14等，这种T型塔的特点是：杆塔结构布置简单、受力均衡，运行经验丰富。
针对山区线路易招雷击的情况，设计的重点是在满足导线最小对地距离和对林木交叉跨越距离的前提下尽量降低塔高、降低导线高度。从线路实际运行的情况看，由于大部分山区线路存在沿山坡走线的情况，在采用水平横担的T型塔时，在满足上山坡侧导线对地或对树木的最小交跨距离后，由于山地坡度的存在，加上特高压直流两极导线水平距离大，达到22米，此时下山坡侧导线对地距离远大于上山坡侧，大大增加了线路遭雷击的概率，坡度越大越明显。运行经验表明，沿山坡走线的架空线路，发生雷击故障的基本位于下山坡侧导线。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，针对山区线路存在沿山坡走线特高压直流线路的路径特点，而提供一种导线横担随山体坡度呈阶梯布置的Z型边坡塔。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，所述的Z型边坡塔，它包括：塔身、塔头，导线横担以及安装在导地线横担上的绝缘子串，所述的左右两极导线横担沿山坡走线进行阶梯布置，其中所述安装在塔身上的下山坡侧的导线横担相对于上山坡侧的导线横担位置低，形成左右两阶梯形Z型边坡塔结构。
本发明所述的山地高压直流线路塔架结构采用阶梯横担Z型边坡塔设计，其目的是考虑山地地形坡度的影响，对左右两极导线横担进行阶梯布置，降低下山坡侧的导线横担对地高度，充分利用杆塔有效高度，降低雷击跳闸率，提高特高压直流线路耐雷水平。
附图说明
图1是现有T型塔的结构示意图。
图2是本发明所述Z型边坡塔的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做详细的介绍：图2所示，本发明所述的Z型边坡塔，它包括：塔身21、塔头22，导线横担23以及安装在导地线横担23上的绝缘子串24，所述的左右两极导线横担23沿山坡走线进行阶梯布置，其中所述安装在塔身上的下山坡侧的导线横担231相对于上山坡侧的导线横担232位置低，形成左右两阶梯形Z型边坡塔结构。
实施例：
根据对工程沿线山地地形情况的统计，沿山坡走线的区域平均坡度在22°左右，考虑到特高压直流两极导线水平极间距在22米左右，为此对于Z型边坡塔的阶梯横担垂直间距按9米考虑，两极导线呈现的与水平地面的坡度也在22°左右，基本与山地平均坡度一致。
本发明所述的Z型边坡塔与图1所示的T塔型塔重基本相当，Z型塔略重1%左右；Z型塔的基础作用力小于T型塔，相应的基础混凝土量节省10%左右。综合相比，两种塔型塔重及基础的本体投资可以认为是一致的。
阶梯横担Z型边坡塔和常规T型塔的防绕击性能的比较分析表明：当山区地面倾斜角在15-35°时，Z型塔在规划的呼称高范围内，其防绕击性能均优于常规T型塔；尤其是呼称高在55-70m范围内，前者防绕击性能更是明显优于后者。Z型边坡塔塔头布置应用于山地线路可以取得较好的防绕击效果。
由于特高压直流线路具有很高的绝缘水平，Z型塔和T型塔的反击耐雷水平都很高。通常情况下， Z型边坡塔的反击耐雷水平在接地电阻为30Ω时仍达到近250kA，相应的反击跳闸率0.0222（次/100km年）。
对于阶梯横担Z型塔，无论上坡侧正极、下坡侧负极还是上坡侧负极、下坡侧正极，两种不同的极导线排列方式对溪洛渡～浙西±800kV直流输电线路的合成电场、离子流密度、磁感应强度、无线电干扰、可听噪声均满足规程限值要求，且与水平T型塔相当。
1）、塔头布置的基本要求，
塔头布置的基本问题是保证导地线间、导线间以及它们与杆塔构件和运行检修人员之间的必要间隙。为保证线路正常运行，需要考虑的控制条件可以分为塔头上的电气间隙、档距中的线间距离和防御档距中雷电绕击或反击导线所需要的导地线相对布置。
2）、塔头上的电气间隙，
塔头间隙圆中的工频电压、操作及雷电过电压以及带电检修等工况下，导线风偏轨迹对杆塔构件和运行检修人员之间的最小间隙，都属于导线对杆塔或相对地电气间隙，与档距中的线间距离没有关系。
3）、塔头上的线间距离，
塔头布置中的线间距离，专指档距中央满足必要的线间电气间距，而在塔头上导地线绝缘子串挂点间需要保持的线间距离。
线路设计技术规范以源于线路工程实践的经验公式或数值关系表，对线路塔头上的水平线间距离和垂直线间距离、水平偏移等线间距离作出了一般规定，在条件允许时，首先考虑采用(容许稍有选择)。
4）、 防御档距中雷电绕击或反击导线所需要的导地线相对布置，
为防御雷击导线，需确定导线和地线之间的最小空间距离，以及两地线之间的距离。
防雷保护角
根据规程要求，山区段线路地线对导线的防雷保护角按-10°设计。
5）、阶梯横担的垂直间距
直线塔左右横担呈阶梯布置，使得左右极导线的悬挂高度不一致，与水平地面呈一定的倾角。该倾角的取值范围需根据杆塔使用区段的山地坡度情况确定，一般情况下考虑与山地平均坡度相符，上山坡侧横担高、下山坡侧横担低。
根据统计，本工程需使用阶梯横担Z型塔的山地区段的平均坡度在22°左右，与以往经过浙江区域内的线路工程的山地坡度统计情况相符。因此，在规划设计Z型塔时，考虑左右两极导线与地面的夹角按22°考虑，在极间距为22米的情况下，左右两极导线横担的垂直间距取9米。
6）、导线悬垂绝缘子串，
与常规水平横担T型塔一致，Z型直线塔导线悬垂串均按V型串布置。
Claims (1)
1.一种Z型边坡塔，它包括：塔身、塔头，导线横担以及安装在导地线横担上的绝缘子串，其特征在于所述的左右两极导线横担沿山坡走线进行阶梯布置，其中所述安装在塔身上的下山坡侧的导线横担相对于上山坡侧的导线横担位置低，形成左右两阶梯形Z型边坡塔结构。
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