CN107575081A - 一种换位塔及其换位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种换位塔及其换位方法，属于输电线路领域。该换位塔包括：塔身、左横担、右横担、左曲臂、右曲臂、跳线件、地线支架。左曲臂和右曲臂对称设置，下端均与塔身的上端连接；左横担和右横担对称设置，并且，分别与左曲臂和右曲臂的外侧连接，自由端均设置有前挂点和后挂点，前挂点和后挂点分别用于悬挂前绝缘子串和后绝缘子串；跳线件设置在左曲臂和右曲臂之间，用于悬挂第一跳线；地线支架的两端分别与左曲臂和右曲臂的上端连接；塔身顶部的前、后两侧分别设置有用于悬挂前绝缘子串和后绝缘子串的前挂点和后挂点。该换位塔的结构简单、塔重轻、制造成本低、方便安全地对三相导线换位，并且适用于单回路输电线路的换位。

Description

一种换位塔及其换位方法

技术领域

本发明涉及输电线路领域，特别涉及一种换位塔及其换位方法。

背景技术

在输电线路输电过程中，三相导线分别对地产生电容，并且随着输电线路的延长，三相导线的容抗值不相等，这将造成获取的三相导线的输电参数不相等，甚至引起零序电流和负序电流。零序电流和负序电流容易引起线路以及电机发生故障，影响正常输电，因此需要保证三相导线的容抗值相等。通过换位塔对三相导线进行换位可以保证三相导线的容抗值相等，因此提供一种换位塔是十分必要的。

现有技术提供了一种换位塔，该换位塔包括：塔身、塔头、地线支架、左换位跳线支架、右换位跳线支架、左横担、右横担、中横担(中换位跳线支架)。其中，塔头的下端与塔身的上端连接，地线支架水平固定在塔头的上端，且地线支架的左右两侧分别固定左换位跳线支架和右换位跳线支架。左横担和右横担对称设置，且一端分别与塔身上端的左、右两侧连接，另一自由端分别悬挂有前绝缘子串、后绝缘子串。塔头中部的前、后两侧分别悬挂有前绝缘子串、后绝缘子串。中横担的一端与塔身上端的前侧连接。将前左相导线、后左相导线分别与左横担自由端处的前绝缘子串、后绝缘子串连接；将前右相导线、后右相导线分别与右横担自由端处的前绝缘子串、后绝缘子串连接；将前中相导线、后中相导线分别与塔头前、后两侧的前绝缘子串、后绝缘子串连接。使用第一跳线与前左相导线电连接，并绕过中横担与后右相导线电连接。使用第二跳线与前中相导线电连接，并绕过左换位跳线支架与后左相导线电连接。使用第三跳线与前右相导线电连接，并绕过右换位跳线支架与后中相导线电连接。通过上述连接方式实现三相电的换位。

发明人发现现有技术至少存在以下问题：

现有技术提供的换位塔设置左换位跳线支架、右换位跳线架、中换位跳线架，使换位塔的构造复杂，增加了塔重和制造成本。并且，换位时，需要跳线绕过跳线架，不便于对换位塔检修。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供了一种结构简单，塔重轻，制造成本低，方便进行检修的换位塔及其换位方法。具体技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种换位塔，包括：塔身、左横担、右横担；

所述换位塔还包括：左曲臂、右曲臂、跳线件、地线支架；

所述左曲臂和所述右曲臂对称设置，下端均与所述塔身的上端连接；

所述左横担和所述右横担对称设置，并且，分别与所述左曲臂和所述右曲臂的外侧连接，自由端均设置有前挂点和后挂点，所述前挂点和所述后挂点分别用于悬挂前绝缘子串和后绝缘子串；

所述跳线件设置在所述左曲臂和所述右曲臂之间，用于悬挂第一跳线；

所述地线支架的两端分别与所述左曲臂和所述右曲臂的上端连接；

所述塔身顶部的前、后两侧分别设置有用于悬挂前绝缘子串和后绝缘子串的前挂点和后挂点。

具体地，作为优选，所述左曲臂包括：由上至下顺次连接的第一左连接段、第二左连接段、第三左连接段；

所述右曲臂包括：由上至下顺次连接的第一右连接段、第二右连接段、第三右连接段；

所述第一左连接段与所述第一右连接段之间的间距由上至下逐渐增大，且上端均与所述地线支架连接；

所述第二左连接段与所述第二右连接段之间的间距由上至下逐渐减小；

所述第三左连接段和所述第三右连接段之间的间距由上至下逐渐减小，且下端均与所述塔身的上端连接。

具体地，作为优选，所述第一左连接段与所述第二左连接段之间、所述第一右连接段和所述第二右连接段之间分别设置有左挂点和右挂点；

所述跳线件的左、右两端分别挂在所述左挂点和所述右挂点上。

具体地，作为优选，所述跳线件包括：顺次连接的左绝缘子串、悬挂件、右绝缘子串；

所述左绝缘子串的左端与所述左曲臂连接；

所述右绝缘子串的右端与所述右曲臂连接；

所述悬挂件用于悬挂所述第一跳线。

具体地，作为优选，所述左绝缘子串与所述右绝缘子串之间呈120°～160°的夹角。

具体地，作为优选，所述左横担和所述右横担的自由端均向下倾斜，且所述左横担与所述右横担的自由端均高于所述塔身的顶部。

具体地，作为优选，所述左横担和所述右横担的自由端的下方均设置有下挂点，用于悬挂下绝缘子串。

具体地，作为优选，所述地线支架的左、右两端的上方分别设置为左地线连接端和右地线连接端。

第二方面，本发明实施例还提供了利用所述的换位塔进行的换位方法，所述换位方法包括：

将前左相导线、后左相导线分别与左横担自由端处的前绝缘子串、后绝缘子串连接；

将前右相导线、后右相导线分别与右横担自由端处的前绝缘子串、后绝缘子串连接；

将前中相导线、后中相导线分别与悬挂于塔身顶部前、后两侧的前绝缘子串、后绝缘子串连接；

使用第一跳线与所述前左相导线电连接，悬挂在跳线件上后，与所述后右相导线电连接，以使所述前左相导线中的电流换位至所述后右相导线；

使用第二跳线与所述前中相导线、所述后左相导线电连接，以使所述前中相导线中的电流换位至所述后左相导线；

使用第三跳线与所述前右相导线、所述后中相导线电连接，以使所述前右相导线中的电流换位至所述后中相导线。

具体地，作为优选，所述第一跳线分别与所述前左相导线和所述后右相导线之间、所述第二跳线分别与所述前中相导线和所述后左相导线之间、所述第三跳线分别与所述前右相导线和所述后中相导线之间均通过T字形的方式电连接。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明实施例提供的换位塔，通过设置对称的左曲臂和右曲臂，并且在左曲臂和右曲臂之间设置用于悬挂第一跳线的跳线件，避免了设置多个跳线架实现三相导线的换位，简化了换位塔的结构，减轻了塔重，降低了制造成本，便于后期运行检修，并且充分满足换位时跳线电气间隙的要求。通过设置两端分别与左曲臂和右曲臂的上端连接地线支架，便于连接地线，起到防雷作用。通过在左横担、右横担的自由端、以及塔身顶部分别成对的设置前挂点和后挂点，用于分别悬挂前绝缘子串、后绝缘子串，以便于分别与前左相导线、后左相导线、前右相导线、后右相导线、前中相导线、后中相导线连接，进而便于后期对三相导线换位。可见，该换位塔具有结构简单、塔重轻、制造成本低、方便安全地对三相导线换位，并且适用于单回路输电线路的换位。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的换位塔的结构示意图。

其中，附图标记分别表示：

1 塔身，

2 左横担，

3 右横担，

4 左曲臂，

5 右曲臂，

6 跳线件，

61 左绝缘子串，

62 悬挂件，

63 右绝缘子串，

7 地线支架，

71 左地线连接端，

72 右地线连接端，

81 前绝缘子串，

82 后绝缘子串，

9 下绝缘子串，

10a 前左相导线，

10b 后左相导线，

11a 前右相导线，

11b 后右相导线，

12a 前中相导线，

12b 后中相导线，

13 第一跳线，

14 第二跳线，

15 第三跳线。

具体实施方式

除非另有定义，本发明实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

第一方面，本发明实施例提供了一种换位塔，如附图1所示，该换位塔包括：塔身1、左横担2、右横担3、左曲臂4、右曲臂5、跳线件6、地线支架7。其中，左曲臂4和右曲臂5对称设置，下端均与塔身1的上端连接。左横担2和右横担3对称设置，并且，分别与左曲臂4和右曲臂5的外侧连接，自由端均设置有前挂点和后挂点，前挂点和后挂点分别用于悬挂前绝缘子串81和后绝缘子串82。跳线件6设置在左曲臂4和右曲臂5之间，用于悬挂第一跳线13。地线支架7的两端分别与左曲臂4和右曲臂5的上端连接。塔身1顶部的前、后两侧分别设置有用于悬挂前绝缘子串81和后绝缘子串82的前挂点和后挂点。

在本发明实施例中，为了便于描述，当操作人员面对换位塔时，换位塔的正面为“前”，换位塔的背面为“后”，换位塔的左侧和右侧分别为“左”和“右”，并且，电流由前方输送至后方。

以下就本发明实施例提供的换位塔的工作原理给予描述：

将前左相导线10a、后左相导线10b分别与左横担2自由端处的前绝缘子串81、后绝缘子串82连接。将前右相导线11a、后右相导线11b分别与右横担3自由端处的前绝缘子串81、后绝缘子串82连接。将前中相导线12a、后中相导线12b分别与悬挂于塔身1顶部前、后两侧的前绝缘子串81、后绝缘子串82连接。使用第一跳线13与前左相导线10a电连接，并绕过跳线件6与后右相导线11b电连接，以使前左相导线10a中的电流换位至后右相导线11b。使用第二跳线14与前中相导线12a、后左相导线10b电连接，以使前中相导线12a中的电流换位至后左相导线10b。使用第三跳线15与前右相导线11a、后中相导线12b电连接，以使前右相导线11a中的电流换位至后中相导线12b。

其中，前左相导线10a、后左相导线10b、前右相导线11a、后右相导线11b分别与左横担2、右横担3上的前绝缘子串81、后绝缘子串82连接，所以位于同一水平面。前中相导线12a、后中相导线12b与设置在塔身1顶部的前、后两侧的前绝缘子串81、后绝缘子串82连接，并且，第二跳线14和第三跳线15分别位于换位塔的左右两侧。如此设置，在换位时，便于使第一跳线13、第二跳线14、第三跳线15充分满足电气间隙的要求。

本发明实施例提供的换位塔，通过设置对称的左曲臂4和右曲臂5，并且在左曲臂4和右曲臂5之间设置用于悬挂第一跳线13的跳线件6，避免了设置多个跳线架实现三相导线的换位，简化了换位塔的结构，减轻了塔重，降低了制造成本，便于后期运行检修，并且充分满足换位时跳线电气间隙的要求。通过设置两端分别与左曲臂4和右曲臂5的上端连接地线支架7，便于连接地线，起到防雷作用。通过在左横担2、右横担3的自由端、以及塔身1顶部分别成对的设置前挂点和后挂点，用于分别悬挂前绝缘子串81、后绝缘子串82，以便于分别与前左相导线10a、后左相导线10b、前右相导线11a、后右相导线11b、前中相导线12a、后中相导线12b连接，进而便于后期对三相导线换位。可见，该换位塔具有结构简单、塔重轻、制造成本低、方便安全地对三相导线换位，并且适用于单回路输电线路的换位。

左曲臂4和右曲臂5可以设置为多种结构，在基于降低塔高，减小塔重，并且使悬挂在跳线件6上的第一跳线13的电气间隙满足要求的前提下，给出以下具体示例：

左曲臂4包括：由上至下顺次连接的第一左连接段、第二左连接段、第三左连接段。右曲臂5包括：由上至下顺次连接的第一右连接段、第二右连接段、第三右连接段。第一左连接段与第一右连接段之间的间距由上至下逐渐增大，且上端均与地线支架7连接。第二左连接段与第二右连接段之间的间距由上至下逐渐减小。第三左连接段和第三右连接段之间的间距由上至下逐渐减小，且下端均与塔身1的上端连接。如此设置，还提高了换位塔的稳定性。

其中，第一左连接段与第二左连接段之间、第一右连接段和第二右连接段之间分别设置有左挂点和右挂点；跳线件6的左、右两端分别挂在左挂点和右挂点上。

如此设置跳线件6的位置，进一步地保证了悬挂在跳线件6上的第一跳线13的电气间隙满足要求。

跳线件6可以设置为多种形式，在方便与左曲臂4、右曲臂5连接，以及便于悬挂第一跳线13的前提下，如附图1所示，跳线件6包括：顺次连接的左绝缘子串61、悬挂件62、右绝缘子串63；左绝缘子串61的左端与左曲臂4连接；右绝缘子串63的右端与右曲臂5连接；悬挂件62用于悬挂第一跳线13。

在第一跳线13被悬挂后，为了减缓第一跳线13在自然因素(如风力等)作用下左右晃动，左绝缘子串61和右绝缘子串63之间呈120°～160°的夹角，例如可以为120°、130°、140°、150°、160°等。

在本发明实施例中，前绝缘子串81和后绝缘子串82为耐张绝缘子串；悬挂件62为金具。

将前绝缘子串81、后绝缘子串82均设置为耐张绝缘子串，便于承受三相导线的拉力载荷。为了便于换位塔前后受力均衡，使用于连接前相导线和后相导线的前绝缘子串81和后绝缘子串82的数目、规格、以及连接方式(串联、并联方式)相同。

金具为金属零部件，承受载荷能力好，强度高，将悬挂件62设置为金具，便于承载跳线的载荷。

金具具有多种结构，优选设置有悬挂环的金属，通过将第一跳线13穿入悬挂环内，以实现对跳线的悬挂。金具与左绝缘子串61和右绝缘子串63之间可以通过夹持的方式或者其他方式连接。

具体地，如附图1所示，左横担2和右横担3的自由端均向下倾斜，且左横担2与右横担3的自由端均高于塔身1的顶部。左横担2与左曲臂4的第三左连接段和塔身1共同形成的包夹区域，能充分满足第二跳线14对换位塔的电气距离要求。同样地，右横担3与右曲臂5的第三右连接段和塔身1共同形成的包夹区域，能充分满足第三跳线15对换位塔的电气距离要求。

如此设置，使分别与悬挂在左横担2和右横担3自由端处，以及塔身1顶部处的前绝缘子串81、后绝缘子串82连接的前左相导线10a(后左相导线10b)、前右相导线11a(后右相导线11b)、前中相导线12a(后中相导线12b)之间构成倒三角形结构。这在减小左横担2和右横担3长度的前提下，使第一跳线13、第二跳线14、第三跳线15之间的空间距离更易于满足电气间隙的要求。如此设置，还进一步地减轻了塔重，降低了制造成本，且保证三相导线的正常换位。

其中，左横担2、右横担3的自由端与塔身1顶部的高度之差，由第一跳线13与第二跳线14、第三跳线15之间的最小空间距离来确定。

为了进一步地保证第二跳线14、第三跳线15的电气间隙，并且避免在自然因素(如风力)作用下，第二跳线14和第三跳线15晃动，左横担2和右横担3的自由端的下方均设置有下挂点，用于悬挂下绝缘子串9。

在使用第二跳线14和第三跳线15分别电连接前中相导线12a与后左相导线10b、前右相导线11a与后中相导线12b时，分别使第二跳线14和第三跳线15与两个下绝缘子串9连接，以保证正常换位。

在本发明实施例中，地线支架7通过一条或者多条地线(避雷线)与地面连接，以避免雷电。在节省成本，保证安全的前提下，优选地线支架7与两条地线连接。具体地，地线支架7的左、右两端的上方分别设置为左地线连接端71和右地线连接端72，以分别连接两条地线。

具体地，左地线连接端71和右地线连接端72呈三角状结构，类似“猫头的两只耳朵”。

第二方面，本发明实施例还提供了利用换位塔进行的换位方法，该换位方法包括：

将前左相导线10a、后左相导线10b分别与左横担2自由端处的前绝缘子串81、后绝缘子串82连接。

将前右相导线11a、后右相导线11b分别与右横担3自由端处的前绝缘子串81、后绝缘子串82连接。

将前中相导线12a、后中相导线12b分别与悬挂于塔身1顶部前、后两侧的前绝缘子串81、后绝缘子串82连接。

使用第一跳线13与前左相导线10a电连接，悬挂在跳线件6上后，与后右相导线11b电连接，以使前左相导线10a中的电流换位至后右相导线11b。

使用第二跳线14与前中相导线12a、后左相导线10b电连接，以使前中相导线12a中的电流换位至后左相导线10b。

使用第三跳线15与前右相导线11a、后中相导线12b电连接，以使前右相导线11a中的电流换位至后中相导线12b。

采用本发明实施例提供的换位塔，在简化换位塔的结构，减轻塔重，降低制造成本的前提下，实现三相换位，能够充分满足跳线电气间隙的要求。并且上述换位方法简单，便于推广使用。

具体地，第一跳线13分别与前左相导线10a和后右相导线11b之间、第二跳线14分别与前中相导线12a和后左相导线10b之间、第三跳线15分别与前右相导线11a和后中相导线12b之间均通过T字形的方式电连接。

“T”字形即跳线与导线之间连接后，形成“T”字形，也可以认为是跳线与导线垂直电连接。

T字形的连接方式，便于相导线与跳线之间电流的稳定传递，并且便于使第一跳线13、第二跳线14、第三跳线15满足电气间隙的要求。

具体地，可通过调整T字形电连接点的位置，以满足第一跳线13、第二跳线14、第三跳线15对换位塔的电气距离。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种换位塔，包括：塔身(1)、左横担(2)、右横担(3)；

其特征在于，所述换位塔还包括：左曲臂(4)、右曲臂(5)、跳线件(6)、地线支架(7)；

所述左曲臂(4)和所述右曲臂(5)对称设置，下端均与所述塔身(1)的上端连接；

所述左横担(2)和所述右横担(3)对称设置，并且，分别与所述左曲臂(4)和所述右曲臂(5)的外侧连接，自由端均设置有前挂点和后挂点，所述前挂点和所述后挂点分别用于悬挂前绝缘子串(81)和后绝缘子串(82)；

所述跳线件(6)设置在所述左曲臂(4)和所述右曲臂(5)之间，用于悬挂第一跳线(13)；

所述地线支架(7)的两端分别与所述左曲臂(4)和所述右曲臂(5)的上端连接；

所述塔身(1)顶部的前、后两侧分别设置有用于悬挂前绝缘子串(81)和后绝缘子串(82)的前挂点和后挂点。

2.根据权利要求1所述的换位塔，其特征在于，所述左曲臂(4)包括：由上至下顺次连接的第一左连接段、第二左连接段、第三左连接段；

所述右曲臂(5)包括：由上至下顺次连接的第一右连接段、第二右连接段、第三右连接段；

所述第一左连接段与所述第一右连接段之间的间距由上至下逐渐增大，且上端均与所述地线支架(7)连接；

所述第二左连接段与所述第二右连接段之间的间距由上至下逐渐减小；

所述第三左连接段和所述第三右连接段之间的间距由上至下逐渐减小，且下端均与所述塔身(1)的上端连接。

3.根据权利要求2所述的换位塔，其特征在于，所述第一左连接段与所述第二左连接段之间、所述第一右连接段和所述第二右连接段之间分别设置有左挂点和右挂点；

所述跳线件(6)的左、右两端分别挂在所述左挂点和所述右挂点上。

4.根据权利要求1所述的换位塔，其特征在于，所述跳线件(6)包括：顺次连接的左绝缘子串(61)、悬挂件(62)、右绝缘子串(63)；

所述左绝缘子串(61)的左端与所述左曲臂(4)连接；

所述右绝缘子串(63)的右端与所述右曲臂(5)连接；

所述悬挂件(62)用于悬挂所述第一跳线(13)。

5.根据权利要求4所述的换位塔，其特征在于，所述左绝缘子串(61)与所述右绝缘子串(63)之间呈120°～160°的夹角。

6.根据权利要求1所述的换位塔，其特征在于，所述左横担(2)和所述右横担(3)的自由端均向下倾斜，且所述左横担(2)与所述右横担(3)的自由端均高于所述塔身(1)的顶部。

7.根据权利要求1所述的换位塔，其特征在于，所述左横担(2)和所述右横担(3)的自由端的下方均设置有下挂点，用于悬挂下绝缘子串(9)。

8.根据权利要求1所述的换位塔，其特征在于，所述地线支架(7)的左、右两端的上方分别设置为左地线连接端(71)和右地线连接端(72)。

9.利用权利要求1-8任一项所述的换位塔进行的换位方法，其特征在于，所述换位方法包括：

将前左相导线(10a)、后左相导线(10b)分别与左横担(2)自由端处的前绝缘子串(81)、后绝缘子串(82)连接；

将前右相导线(11a)、后右相导线(11b)分别与右横担(3)自由端处的前绝缘子串(81)、后绝缘子串(82)连接；

将前中相导线(12a)、后中相导线(12b)分别与悬挂于塔身(1)顶部前、后两侧的前绝缘子串(81)、后绝缘子串(82)连接；

使用第一跳线(13)与所述前左相导线(10a)电连接，悬挂在跳线件(6)上后，与所述后右相导线(11b)电连接，以使所述前左相导线(10a)中的电流换位至所述后右相导线(11b)；

使用第二跳线(14)与所述前中相导线(12a)、所述后左相导线(10b)电连接，以使所述前中相导线(12a)中的电流换位至所述后左相导线(10b)；

使用第三跳线(15)与所述前右相导线(11a)、所述后中相导线(12b)电连接，以使所述前右相导线(11a)中的电流换位至所述后中相导线(12b)。

10.根据权利要求9所述的换位方法，其特征在于，所述第一跳线(13)分别与所述前左相导线(10a)和所述后右相导线(11b)之间、所述第二跳线(14)分别与所述前中相导线(12a)和所述后左相导线(10b)之间、所述第三跳线(15)分别与所述前右相导线(11a)和所述后中相导线(12b)之间均通过T字形的方式电连接。