CN108518117A - 一种双回路复合塔头及一种窄基输电塔 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种双回路复合塔头及一种窄基输电塔，其结构简单、塔头尺寸小、机械强度增加、绿色环保。一种双回路复合塔头，包括竖直支架，其特征在于：所述竖直支架上固定有至少一个元宝支架，所述元宝支架包括关于竖直支架对称的第一横担（1）和第二横担（2），关于竖直支架对称的第三横担（3）和第四横担（4），所述第一横担（1）、第二横担（2）、第三横担（3）和第四横担（4）上均设置有线路挂点，所述第一横担（1）和第三横担（3）位于同一侧，所述第二横担（2）和第四横担（4）位于同一侧，所述第一横担（1）和第三横担（3）上的线路挂点不在同一竖直面上，所述第二横担（2）和第四横担的线路挂点不在同一竖直面上。
Description
技术领域
本发明属于输电线路领域，具体是一种双回路复合塔头及一种窄基输电塔。
背景技术
随着现代工业的迅速发展，工业区逐渐增多；对电力需求越来越大；因此架空线路段，为了减少与房屋的交跨，减小对当地耕地的占用及房屋跨越赔偿，在铁塔型式的选择上要尽可能缩小线路走廊，优化塔头尺寸，局部地段需要因地制宜的设计特殊塔型。
发明内容
本发明的目的在于克服现有杆塔技术的不足而提供一种双回路复合塔头，其结构简单、塔头尺寸小、机械强度增加、绿色环保，本发明还提供一种窄基输电塔。
本发明的技术解决方案是：
一种双回路复合塔头，包括竖直支架，其特征在于：所述竖直支架上固定有至少一个元宝支架，所述元宝支架包括关于竖直支架对称的第一横担1和第二横担2，关于竖直支架对称的第三横担3和第四横担4，所述第一横担1、第二横担2、第三横担3和第四横担4上均设置有线路挂点，所述第一横担1和第三横担3位于同一侧，所述第二横担2和第四横担4位于同一侧，所述第一横担1和第三横担3 上的线路挂点不在同一竖直面上，所述第二横担2和第四横担4的线路挂点不在同一竖直面上。
优选的，所述双回路复合塔头材料为FRP复合绝缘材料。
优选的，所述第一横担1和第三横担3之间设置有加固组件9，所述第二横担2和第四横担4之间设置有加固组件9。
优选的，所述元宝支架的个数为两个，上下排列。或者所述元宝支架的个数为一个，所述竖直支架上还设置有关于竖直支架对称的第五横担5和第六横担6、关于竖直支架对称的第七横担7和第八横担 8。
优选的，最上层的横担上的线路挂点上连接有引雷导线，所述引雷导线的另一端与变坡点连接。
一种包括上述述双回路复合塔头的窄基输电塔，其特征在于：所述双回路复合塔头安装于塔身上，塔身通过塔腿安装于地面上，所述塔身的变坡点以上都采用FRP复合绝缘材料。
本发明同已有技术相比可产生如下积极效果：
1】结构简单，形状类似于“元宝”，顾起名为“元宝塔”，参考国网通用设计1D5塔型，大胆改造塔头结构尺寸，减少材料用量，减少空间，将上层导线横担与地线支架合为一体，减少一层横担，也可以将其余两个导线支架合为一体，可以减少两层横担。
2】塔头与塔身变坡以上使用绝缘复合材料，减轻塔头塔身的重量，同时相较于现有角钢材料，减少绝缘子的安装，导线仅需普通金具安装即可，从而减少了电气间隙，继而可以减小横担长度以及塔头高度，缩小塔头尺寸，同设计条件下，新设计塔型横担较原塔型至少减少2m。
3】由于塔头重量减轻，在相同呼高的情况下，塔腿根开也可以进一步优化尺寸，适用于地貌类型为平丘、线路走廊紧凑地区，节省农村占地，缩减安装成本。
4】绿色环保。现铁塔设计提出绿色环保概念，美观大方，新颖独特，经久耐用，装饰效果好。
附图说明
图1为现有技术中1D3模块塔头的结构示意图；
图2为本发明实施例一单元宝塔头结构示意图；
图3为本发明实施例二双元宝塔头结构示意图。
具体实施方式
实施例一
如图2，一种双回路复合塔头，包括竖直支架，其特征在于：所述竖直支架上固定有一个元宝支架，所述元宝支架包括关于竖直支架对称的第一横担1和第二横担2，关于竖直支架对称的第三横担3和第四横担4，所述第一横担1、第二横担2、第三横担3和第四横担4上均设置有线路挂点，所述第一横担1和第三横担3位于同一侧，所述第二横担2和第四横担4位于同一侧，所述第一横担1和第三横担 3上的线路挂点不在同一竖直面上，所述第二横担2和第四横担4的线路挂点不在同一竖直面上。所述竖直支架上还设置有关于竖直支架对称的第五横担5和第六横担6，关于竖直支架对称的第七横担7和第八横担8。
优选的，所述双回路复合塔头材料为FRP复合绝缘材料。复合绝缘材料相较于现有的角钢材料，重量轻，绝缘，机械强度、电气性能均满足各种要求。
优选的，所述第一横担1和第三横担3之间设置有加固组件9，所述第二横担2和第四横担4之间设置有加固组件9。
最上层的横担上的线路挂点上连接有引雷导线，所述引雷导线的另一端与变坡点连接。
优选的，第一横担和第二横担上设置有第一导线挂点11，第三横担3和第四横担4上设置有地线挂点10，第五横担5和第六横担 6上设置有第一导线挂点13，第七横担7和第八横担8上设置有第三导线挂点13，上下相邻的两个线路挂点不在同一竖直面上。
塔头尺寸设计过程如下：
(1)导线线间距离
导线线间距离其中Ki表示悬垂绝缘子串系数，Lk表示悬垂绝缘子串长度，U表示系统标称电压， fc表示导线最大弧垂。根据本工程情况，水平档距设为250m，垂直档距300m。本工程在环境温度为40℃时，fc＝5.023m。计算出最小水平线间距为2.46m。取水平两下导线间距为3m。为避免机械损坏，本塔型设计取水平下导线间距为4m。
(2)导线垂直排列的垂直线间距离
Dv＝Dm×75％
DV＝2.46×75％＝1.84m
(3)上下层导线间最小水平偏移
上下导线水平偏移为2.3m-1.5m＝0.8m≥0.5m
(4)地线支架距离
Db双地线之间的水平距离不应超过导线与地线垂直距离的5倍。
Db＝5.6m≤15m
(6)防雷保护角
对于同塔双回路110kV线路，保护角不易大于10°。
本铁塔设计防雷保护角为0°。
(7)档距中央导地线之间的距离
S＝导线最大弧垂+导地线横担距离+导线绝缘子串长-地线支架高度-地线最大弧垂
本工程规律档距为250m时，在气温为15℃、无冰无风情况下导线最大弧垂4.12m，地线弧垂为1.88m。
S＝4.12+3-0.5-1.88＝4.74
根据GB50545-2010《110kV～750kV架空输电线路设计规范》 7.0.15条：
在一般档距的档距中央，导线与地线间的距离应满足：
S≥0.012L+1＝0.012×250+1＝4m。
实施例二
如图3，本实施例与实施例一的区别是：
所述元宝支架的个数为两个，上下排列。
实施例三
一种窄基输电塔，包括实施例一或二的双回路复合塔头，双回路 复合塔头安装于塔身上，塔身通过塔腿安装于地面上，所述塔身的变 坡点以上都采用FRP复合绝缘材料。
本实施例窄基输电塔的具体设计条件如下：
(1)导线型号及张力
表1导线型号及张力
(2)使用条件
表2使用条件
(3)荷载表
表3荷载表(单位：N)
注：导线风力荷载为下相导线荷载。
(4)根开尺寸及基础作用力
(4.1)根开尺寸
表4根开尺寸
(4.2)基础作用力
表5基础作用力(kN)
| 呼高(m) | Tmax | Tx | Ty | Nmax | Nx | Ny |
| 18 | 656.43 | 117.66 | 83.29 | 742.74 | 135.45 | 97.60 |
| 呼高(m) | Tmax | Tx | Ty | Nmax | Nx | Ny |
| 18 | 656.43 | 117.66 | 83.29 | 742.74 | 135.45 | 97.60 |
| 呼高(m) | Tmax | Tx | Ty | Nmax | Nx | Ny |
| 18 | 656.43 | 117.66 | 83.29 | 742.74 | 135.45 | 97.60 |
(4.3)直线塔最大基础作用力(设计值)(kN)
表6直线塔最大基础作用力(设计值)(kN)
| 项目名称 | Px | Py | Pz | 控制工况号 |
| 最大上拔力及其水平力 | 117.66 | 60.83 | -656.43 | 99 |
| x向最大水平力及其上拔力 | 117.66 | 60.83 | -656.43 | 99 |
| y向最大水平力及其上拔力 | 28.98 | -83.29 | -416.46 | 28 |
| 最大下压力及其水平力 | 135.45 | 77.51 | 742.74 | 99 |
| x向最大水平力及其上拔力 | 135.45 | 77.51 | 742.74 | 99 |
| y向最大水平力及其上拔力 | 43.29 | 97.6 | 488.02 | 28 |
结论
该塔型为海拔1000m以内、设计风速27m/s，覆冰10mm,导线为高强度铝包钢芯高导电率铝绞线JL3GLB25-300/40的双回路复合塔头铁塔，地线采用OPGW-100型光缆，该铁塔适用于地貌类型为平丘的地区。该塔型参考国网通用设计1D5塔型，将上层导线横担与地线支架合为一体，减少一层横担，塔头与塔身变坡以上使用绝缘复合材料，缩小塔头尺寸，同设计条件下，新设计塔型横担较原塔型减少 2.6m，塔头缩短1.7m，并对塔腿根开进行优化，分析123种工况下导地线荷载情况(见附表5)，并对铁塔432个杆件进行力受力分析，经计算，本铁塔结构满足各规程要求。
Claims (7)
1.一种双回路复合塔头，包括竖直支架，其特征在于：所述竖直支架上固定有至少一个元宝支架，所述元宝支架包括关于竖直支架对称的第一横担（1）和第二横担（2），关于竖直支架对称的第三横担（3）和第四横担（4），所述第一横担（1）、第二横担（2）、第三横担（3）和第四横担（4）上均设置有线路挂点，所述第一横担（1）和第三横担（3）位于同一侧，所述第二横担（2）和第四横担（4）位于同一侧，所述第一横担（1）和第三横担（3）上的线路挂点不在同一竖直面上，所述第二横担（2）和第四横担（4）的线路挂点不在同一竖直面上。
2.根据权利要求1所述的双回路复合塔头，其特征在于：所述双回路复合塔头材料为FRP复合绝缘材料。
3.根据权利要求2所述的双回路复合塔头，其特征在于：所述第一横担（1）和第三横担（3）之间设置有加固组件（9），所述第二横担（2）和第四横担（4）之间设置有加固组件（9）。
4.根据权利要求3所述的双回路复合塔头，其特征在于：所述元宝支架的个数为两个，上下排列。
5.根据权利要求3所述的双回路复合塔头，其特征在于：所述元宝支架的个数为一个，所述竖直支架上还设置有关于竖直支架对称的第五横担（5）和第六横担（6）、关于竖直支架对称的第七横担（7）和第八横担（8）。
6.根据权利要求4或5所述的双回路复合塔头，其特征在于：最上层的横担上的线路挂点上连接有引雷导线，所述引雷导线的另一端与变坡点连接。
7.一种包括权利要求1-6任一所述双回路复合塔头的窄基输电塔，其特征在于：所述双回路复合塔头安装于塔身上，塔身通过塔腿安装于地面上，所述塔身的变坡点以上都采用FRP复合绝缘材料。
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