CN103066523B - 高压输电线路快速抢修塔 - Google Patents

Abstract

一种高压输电线路快速抢修塔，包括塔身（10），其左侧依次串接有三个借助钢绞拉线（20）固定在地面上的合成绝缘子（30），合成绝缘子连接处的下方悬挂导线滑车（40）；塔身（10）的右侧依次串接有二个借助钢绞拉线（20）固定在地面上的合成绝缘子（30），这二个合成绝缘子连接处的下方悬挂一个导线滑车，所述各合成绝缘子（30）与高压顺线路方向相垂直；所述塔身（10）左侧近顶部处设有架空地线滑车（50）；塔身（10）的前后两侧也分别设有钢绞拉线（20）。该抢修塔用钢绞拉线代替了横担，从而使绝缘子变成了固定式，这样避免了悬式绝缘子造成的风偏效应，同时，本发明抢修塔还允许高压线路有不大于30°的平面转角。

Description

高压输电线路快速抢修塔

技术领域

本发明涉及高压架空输电线路事故状态下，能进行快速抢修并临时恢复供电的抢修塔，尤其涉及适用220kV及以下输电线路、取消横担的单柱式铝合金抢修塔。

背景技术

现有技术高压线路抢险铁塔分为单柱式塔和双柱式塔两大类，称为传统抢险铁塔，其包括避雷线支架、导线横担、绝缘子、塔身及基础。传统抢险铁塔均使用了横担，横担是一个悬臂梁，悬挂在横担下方的绝缘子会产生风偏效应。抢险施工中，应先将横担组装好，再将绝缘子安装完毕后，才能进行导地线施放工作。因而增加了工作量和难度，延长了抢修时间，此其一。

其二、传统抢险铁塔对线路平面转角要求较高，线路平面转角一般限制在5°以内。但实际上线路发生断线倒塔事故后，都是在原有的走廊利用原有基础进行铁塔组立和施放导地线工作，或者靠近原有走廊重新选线。在山区，如果要靠近原走廊组立抢险塔时，考虑到线路平面转角的限制以及带电线路对地距离、杆塔受力情况等因素，需要受力更大的塔型才能满足现场施工要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处，而提供一种高压输电线路快速抢修塔，该抢修塔取消了横担，将位于原抢修塔横担下方的绝缘子的一端直接悬挂在塔顶部的拉线板上，而绝缘子的另一端通过钢绞拉线与地面固定，即，用拉线代替了横担，从而使绝缘子变成了固定式，这样避免了悬式绝缘子造成的风偏效应，同时，本发明抢修塔还允许高压线路有不大于30°的平面转角。

本发明抢修塔不使用横担，可根据不同电压等级，使用不同长度的合成绝缘子，调整钢绞拉线的角度，以满足电气距离的要求。同时根据不同的导线型号，选择相应规格的拉线、地锚、绝缘子及立柱，以满足机械强度的要求。

本发明解决所述技术问题采用的技术方案是：

一种高压输电线路快速抢修塔，用于高压输电线路事故状态下的临时恢复供电，包括由各个基本段组成的柱式塔身，尤其是：

所述塔身的左侧沿其塔顶向地面依次串接有三个合成绝缘子，这三个串接在一起的合成绝缘子借助钢绞拉线相对地面倾斜固定，每相邻二个合成绝缘子连接处的下方悬挂一个导线滑车，即，三个合成绝缘子的下方共悬挂两个导线滑车，所述塔身的右侧沿其塔顶向地面依次串接有二个合成绝缘子，这二个串接在一起的合成绝缘子同样借助钢绞拉线相对地面倾斜固定，这二个合成绝缘子连接处的下方同样悬挂一个导线滑车，所述各合成绝缘子与高压顺线路方向相垂直；所述塔身左侧近顶部处设有架空地线滑车；

所述塔身的前后两侧分别设有用于平衡所述塔身左右两侧荷载的钢绞拉线。

该抢修塔适用于220kV及以下输电线路，整体为单柱铝合金桁架式构造，所述基本段长6m，横截面为0.6*0.6m的正方形，各基本段借助法兰盘通过螺栓联结，所述塔身顶部安装有一块四方形的拉线板，用于安装所述塔身左右两侧的所述合成绝缘子，及所述塔身前后两侧的所述钢绞拉线，所述塔身腰部也安装有一块四方形的拉线板，用于安装四根钢绞拉线。

该抢修塔允许不大于30°的高压线路平面转角。

所述每相邻的两个合成绝缘子之间连接有金具，其包括两个U型环和连接在这两个U型环之间的牵引板，所述牵引板通过滑车吊环悬挂所述导线滑车。

所述导线滑车的直径大于导线截面直径的15倍，同时，所述架空地线滑车的直径也大于架空地线截面直径的15倍；所述导线滑车采用铝合金制成，而所述地线滑车为钢制滑车。

所述塔身顶部与腰部拉线板的火曲倾角分别为45°和30°。

该抢修塔最佳高度为24m，导线对地面高度至少达13m。

所述合成绝缘子用于支撑和固定导线位置并保证导线的绝缘强度，每个合成绝缘子由两个长 2.5m或3.0m的绝缘子组成。

同现有技术相比，本发明高压输电线路快速抢修塔的有益效果在于：

首先，本发明抢修塔解决了导线风偏问题。由于无横担，导线是靠两个或三个合成绝缘子固定的，那么，只要解决导线带电部分离塔身电气距离到达到安规要求即可，即， 110千伏电气距离为1.0米，220千伏电气距离为1.9米，当然此处还有留有一定裕度，因此，这种塔型较单柱或双柱式抢险塔适应性更强。由于减少了横担，组立本发明抢修塔的时间比组立单柱式抢险塔少三之一，如果与双柱式抢险塔相比，至少省时省料一半以上。

其次，本发明抢修塔还允许高压线路有不大于30°的平面转角，当线路平面转角为30°时，绝缘子串对铅垂线夹角实际为15°。这样，抢修塔就可以避开恢复供电线路走廊，任意选择抢险塔组立位置，只要两基抢险塔之间距离小于300米，导线规格小于LGJ-500/35时就可满足要求。

附图说明

图1是本发明高压输电线路快速抢修塔的轴测投影结构示意图；

图2是图1的俯视结构示意图；

图3是图2的局部放大图；

图4是导线滑车40、导线70、牵引板90、U型环100相互连接的结构示意图；

图5是架空地线滑车50、地线80、牵引板90、U型环100相互连接的的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的内容进一步详述。

参照图1至图5所示，一种高压输电线路快速抢修塔，用于高压输电线路事故状态下的临时恢复供电，包括由各个基本段组成的柱式塔身10，所述塔身10的左侧沿其塔顶向地面依次串接有三个合成绝缘子30，这三个串接在一起的合成绝缘子30借助钢绞拉线20相对地面倾斜固定，每相邻合成绝缘子连接处的下方悬挂一个导线滑车40，即，三个合成绝缘子的下方共悬挂两个导线滑车40，所述塔身10的右侧沿其塔顶向地面依次串接有二个合成绝缘子30，这二个串接在一起的合成绝缘子30同样借助钢绞拉线20相对地面倾斜固定，这二个合成绝缘子连接处的下方同样悬挂一个导线滑车，所述各合成绝缘子30与高压顺线路方向相垂直；所述塔身10左侧近顶部处设有架空地线滑车50；所述导线滑车40上架设导线70，而所述地线滑车50上架设地线80。

所述塔身10的前后两侧分别设有用于平衡所述塔身10左右两侧荷载的钢绞拉线20。

该抢修塔适用于220kV及以下输电线路，整体为单柱铝合金桁架式构造，所述基本段长6m，横截面为0.6*0.6m的正方形，各基本段借助法兰盘通过螺栓联结，所述塔身10顶部安装有一块四方形的拉线板60，用于安装所述塔身10左右两侧的所述合成绝缘子30，及所述塔身10前后两侧的所述钢绞拉线20，所述塔身10腰部也安装有一块四方形的拉线板60，用于安装四根钢绞拉线20。

该抢修塔允许不大于30°的高压线路平面转角，减少了直线抢险塔对线路转角的苛刻要求，传统的直线抢险塔要求线路转角不得大于5°，而本发明抢险塔布置只要满足塔与塔之间距离在要求的范围内，其线路转角不大于30°即可，所以该抢险塔适应性较强。

所述每相邻的两个合成绝缘子30之间连接有金具，其包括两个U型环100和连接在这两个U型环100之间的牵引板90，所述牵引板90通过滑车吊环悬挂所述导线滑车40。

所述导线滑车40的直径大于导线截面直径的15倍，同时，所述架空地线滑车50的直径也大于架空地线截面直径的15倍；所述导线滑车40采用铝合金制成，而所述地线滑车50为钢制滑车。

所述塔身顶部与腰部拉线板60的火曲倾角分别为45°和30°，也就是说，所述塔身顶部和腰部各安装有一块拉线板，顶部拉线板拉线火曲倾角为45°，腰部拉线板拉线火曲倾角为30°，以满足拉线和绝缘子串的拉线倾角，所述的合成绝缘子和拉线均装在塔身顶部的拉线板上，抢险塔的底部插入其中的塔腿上，该塔腿由0.5 m钢底板和十字型支撑板电焊而成，其中支撑板中间开有塔身插入的槽口和穿入螺栓的螺孔，塔腿与抢险塔通过螺栓连接固定，所述槽口的钢板由三块钢板组成，其中，中间的钢板较之两边钢板低，以方便塔身插入，如果抢修塔基础松软时,可考虑采用枕木扩大基础底板面积，以减少其基础应力。

该抢修塔塔身最佳高度为四段24m，除合成绝缘子对地面有个几何垂直对地距离，导线对地面高度实际至少达13m以上，而现有抢险铁塔设计的呼称高为9m左右，呼称高指的是位于抢险塔最下方的横担对地面的相对高度，对于110kV和220KV线路来说，现有抢险塔的呼称高一般为9米以上。

所述合成绝缘子30用于支撑和固定导线位置并保证导线的绝缘强度，每个合成绝缘子30由两个长 2.5m或3.0m的绝缘子组成。

本抢修塔塔身采用铝合金制成，相对于钢材塔身，其重量可减轻近三分之一。所述塔身主要由一根下段、若干中段及一根上段组成，下段朝地面部分呈锥形，朝天部分的横截面长宽均为600mm。塔身中、上段宽度均为600mm，各段组成24m、30m或36m不同高度，由于该塔稳定必须靠拉线支撑。所以从塔顶必须有四根临时拉线固定。同时塔身中间部分还需多加四根临时拉线固定。

参照图1所示，A、B、C、D为拉线盘或临时地锚，主要起固定塔身不发生偏移，避免抢塔身失去平衡。

为避免三根导线对塔身电气距离过近造成短路放电，关键是靠近塔身的两根导线必须满足与塔身距离110kV在1.0米以上，220kV在2.1米以上。塔顶因为是架空地线，可以直接接地。

抢险塔塔身平衡必须靠拉线解决，所以左右侧合成绝缘子固定也是靠拉线解决。前后侧拉线因顺线路方向，纯粹是固定作用。

合成绝缘子可任意加工其长度，通过合成绝缘子加工长度和地面拉线的调整，可满足带电导线对塔身距离达到各等级电压对塔身的安全距离。临时拉线可以合盘，即上下拉线合用一块拉线盘，也可以分别用各自拉线盘与地面固定。

合成绝缘子通过线路金具与地面拉线固定，架空输电线路三相导线必须满足带电导线对杆塔塔身接地部分的最小距离，而合成绝缘子有着重量轻，加工方便，绝缘性能优良的特点，从图2可知，抢险塔的左侧有两相导线，那么合成绝缘子应有三组，而抢险塔右侧只有一相导线，那么合成绝缘子只有两组，这样能确保证导线与抢险塔、拉线均保持绝缘性能。架空地线通过线路金具与抢险塔身直接接地。

绝缘子方向与高压顺线路方向相互垂直，是线路必须满足的条件之一，从另一方面说，三相导线和架空地线应安装在抢修塔横线路方向的两侧。

     用于塔身平衡的拉线就是用拉线金具UT型线夹和钢绞线与地面拉线固定，同样，合成绝缘子末端有个挂孔，也可用UT型线夹和钢绞线与地面拉线固定。

带电的导线由两个合成绝缘子之间的金具与铝质滑车固定，由于合成绝缘子与地面由钢绞线固定，其绝缘子串避免了现有技术抢险塔因风偏造成塔型尺寸偏大、结构复杂的缺点。

所谓火曲倾角就是将拉线板弯角朝下弯曲45°或30°，由于绝缘子拉线或塔身顶部顺线路侧拉线对地面夹角为45°，而腰部拉线对地夹角约在30°左右，考虑到拉线对地夹角，所以拉线板火曲倾角要尽量满足实际情况，顶部拉线板和腰部拉线板倾角分别为45度和30度。

经计算，上述抢修塔实施例适用于导线规格为LGJ-500/35，单重为1642kg/km；架空地线规格为1 19结构镀锌钢绞线，规格为φ9.0mm，其单重为41.11kg/km，截面积为48.32mm2，或与之重量相匹配的OPGW光纤电缆，按六段36m塔高时，确定该塔使用条件为垂直荷重下的档距不大于500m，水平风荷载档距为330m，若是冬季施工可不考虑架空地线保护角，若夏季施工，可考虑架空地线保护角在30°左右，因为冬季施工雷暴日发生的概率很少，而夏季施工要考虑雷击线路的可能性，所以要考虑架空地线的保护角，必要时抢险塔顶部还要加一根短横担，以加大架空地线保护角，为防止抢险塔遭受雷击，还可敷设完善的接地系统。

所述塔身采用铝合金型材分段组成，每段6m，每段之间通过法兰盘连接，所述法兰盘由四块角钢焊接而成，其角钢上还焊有筋板，以加强支撑，筋板之间钻有连接螺栓的连接孔，法兰盘之间用M16螺栓连接。

合成绝缘子是支持和固定导线在杆塔中位置并保证导线有相当的绝缘强度，为方便运输和储存，其长度为2.5m和3.0m左右。考虑到其电气距离，合成绝缘子可以两个组合成一串斜距为5m至6m的合成绝缘子，从而保证导线垂直距离与水平几何投影距离满足线路线间距离和垂直距离的要求。合成绝缘子是近十来年发展起来的绝缘子，它替代了目前送电线路普遍使用的瓷质和玻璃绝缘子，其特点是绝缘性能好，重量轻，并可根据输电线路电压等级的高低来决定其绝缘长度，例如，低电压绝缘子长度可选择短一些的合成绝缘子，高电压的绝缘子长度可选择长一些的合成绝缘子。

临时钢绞拉线在地面入土部分可能是土壤或岩石，为抢时间，若是泥土部分，可快速将拉线入土部分挖成长1m、宽0.4m,高2m的土坑,然后埋入带拉线棒的组合式拉线盘，若拉线入土部分为岩石，可浇灌一个上口直径0.2m，下口直径0.4m，深度0.5的带拉线棒的混凝土地锚。

本发明抢修塔左侧承载一根架空地线，两根导线的垂直荷载，右侧承载一根导线的垂直荷载。由于两侧垂直荷载不同，该塔的稳定全靠整个塔身上层和中层拉线固定。从图1中可以看出，该塔允许一定的线路平面转角。

该塔的最大特点是替代了现有通用的带横担抢险塔，借助拉线将合成绝缘子斜拉至地面固定，从图1可看出，拉线固定点分别为A、B、C、D处。本发明抢修塔解决导线带电部分与塔身的距离的问题，一是控制地面临时拉线的松紧，二是加大合成绝缘子的长度。当拉线对地夹角为45°时，那么合成绝缘子与塔身夹角可考虑30°，从而给合成绝缘子调整打下基础。

Claims (8)

1.一种高压输电线路快速抢修塔，适用于220kV及以下电压等级的高压输电线路，该抢修塔用于高压输电线路事故状态下的临时恢复供电，包括由各个基本段组成的柱式塔身（10），其特征在于：所述塔身（10）的左侧沿其塔顶向地面依次串接有三个合成绝缘子（30），这三个串接在一起的合成绝缘子（30）借助钢绞拉线（20）相对地面倾斜固定，每相邻合成绝缘子连接处的下方悬挂一个导线滑车（40），即，三个合成绝缘子的下方共悬挂两个导线滑车（40），所述塔身（10）的右侧沿其塔顶向地面依次串接有二个合成绝缘子（30），这二个串接在一起的合成绝缘子（30）同样借助钢绞拉线（20）相对地面倾斜固定，这二个合成绝缘子连接处的下方同样悬挂一个导线滑车，所述各合成绝缘子（30）与顺高压输电线路方向相垂直；所述塔身（10）左侧近顶部处设有架空地线滑车（50）；所述塔身（10）的前后两侧分别设有用于平衡所述塔身（10）左右两侧荷载的钢绞拉线（20）。

2.根据权利要求1所述的高压输电线路快速抢修塔，其特征在于：该抢修塔整体为单柱铝合金桁架式构造，所述基本段长6m，横截面为0.6*0.6m的正方形，各基本段借助法兰盘通过螺栓联结，所述塔身（10）顶部安装有一块四方形的拉线板（60），用于安装所述塔身（10）左右两侧的所述合成绝缘子（30），及所述塔身（10）前后两侧的所述钢绞拉线（20），所述塔身（10）腰部也安装有一块四方形的拉线板（60），用于安装四根钢绞拉线（20）。

3.根据权利要求1所述的高压输电线路快速抢修塔，其特征在于：该抢修塔允许不大于30°的高压输电线路平面转角。

4.根据权利要求1所述的高压输电线路快速抢修塔，其特征在于：所述每相邻的两个合成绝缘子（30）之间连接有金具，该金具包括两个U型环（100）和连接在这两个U型环（100）之间的牵引板（90），所述牵引板（90）通过滑车吊环悬挂所述导线滑车（40）。

5.根据权利要求1所述的高压输电线路快速抢修塔，其特征在于：所述导线滑车（40）的直径大于导线截面直径的15倍，同时，所述架空地线滑车（50）的直径也大于架空地线截面直径的15倍；所述导线滑车（40）采用铝合金制成，而所述架空地线滑车（50）为钢制滑车。

6.根据权利要求2所述的高压输电线路快速抢修塔，其特征在于：所述塔身顶部与腰部拉线板（60）的火曲倾角分别为45°和30°。

7.根据权利要求2所述的高压输电线路快速抢修塔，其特征在于：该抢修塔高度为24m，导线对地面高度至少达13m。

8.根据权利要求1所述的高压输电线路快速抢修塔，其特征在于：所述合成绝缘子（30）用于支撑和固定导线位置并保证导线的绝缘强度，每个合成绝缘子（30）由两个长 2.5m或3.0m的绝缘子组成。