CN1537191A - 输电线支架结构 - Google Patents

Abstract

本发明应用于高压输电线支架支柱的长而匀称的支撑支架结构，具有三角形截面支架支柱的长而匀称的支撑结构包括成型的侧面和带刚性加强肋的面板，由弯曲板材制成空心的(无骨架的)截头角锥体，具有两个相邻侧面，由整张金属板弯曲制成V形，其形式是全相同的平面，形状为梯形，并且一个侧面具有格桁元件形成的平面表面，例如，沿该侧面高度布置斜拉杆，并预先固定于平坦的刚性加强肋外表面，用同样的整张板弯曲端部，折边形成刚性加强肋，其形状为梯形，从格桁侧面不同方向对称布置在一个平面上，对两个相邻侧面的平面成钝角倾斜并相连接，因此，由该板状带材弯曲加强肋形成支撑结构的角形面板，其形式为截头角锥体的三个侧面加强肋，截头角锥体支架支柱是由整张金属板按规定形状剪裁下料以及格桁元件制成，提高了结构机械强度。

Description

输电线支架结构

技术领域

本发明与制造业有关，其中包括高压输电线支架结构，其形式是立体构架。

背景技术

对最常用和比较可靠的单独支架(无拉索)而言，支柱面板的力主要按弯曲力矩负荷确定。在正常状态下，负荷是垂直于高压线，而在应急情况下，负荷是沿着高压线。这样在上截面的弯曲力矩是小的，而在下截面的力矩是大的，为了使每个分段的上部面板和下部底板的作用力接近，分段做成带倾斜的面板。在平衡这些作用力时，按分段全高度可以充分利用面板的材料强度，使面板消耗钢材达到最小。但是，面板的大倾斜度导致下部支柱扩展了，增加了构架的重量，并必须将支架安装在三个或四个基座上。

为了减小高压输电线支架结构占用的面积和底座数量以及构架的重量，现在采用固定在一个基座上的窄底座支架。在制作支柱结构时，这些支架类似于宽底座结构，由于减小支柱的宽度，引起面板内应力的增加，由于减小面板的倾斜度使每个分段的上部面板和下部底板的应力有所差别。因此，按最大应力(在下底板内)选择面板强度，而不采用分段其它面板的强度。由于这些原因，窄底座支架面板的钢材消耗量增加很大。

注意到窄底座支架的缺点，按宽底座型式制作支架，部分地取消采用窄底座多面体支柱，该支柱是由整体横断面的钢板弯曲制成，具有标准多边形式。这类应用实例见1992年7月2日发布的专利，US NO.5117607，E04H12/08支柱说明书或者见1991年1月6日发布的专利EP NO.0407998，E04H12/10。为了节省材料之目的，多边形支柱的横截面尺寸通常由支柱下部的最大值降低到上部的最小值，相应降低了弯曲力矩。选择的结构是应用了架空电线110和220仟伏的典型支架(详见“高压电力装置手册”425-426页，原子能出版社1989年版以及“架空线支架和电压1仟伏以上变电所设计手册”标准设计中央研究院出版，1989年版58-59页)。

具有整体多边形支柱截面的支架，其缺点仍然存在消耗相当多的材料。这样，分布在中线截面区的纤维的弯曲应力实质上低于允许值，即这些纤维强度没有充分利用材料的强度。

当然，高压输电线支架的长而匀称的支撑结构，包括具有刚性加强肋侧面，由弯曲金属板制成分段，相互连接在一起，并组成三角形横截面，此时，两个侧面的表面和支柱每个分段的刚性加强肋是由成型板状带材整体弯曲成V形，其端部为折边，形成支撑结构角形面板的预弯板的三个刚性加强肋。其中两个布置为等面积，即相邻侧面，成梯形，而两个平面的端为折边，即刚性加强肋成平行四边形，对相邻侧面成钝角倾斜，并且相互之间用格桁元件固定，形成第三个侧面的表面，其形状为等侧面梯形支撑结构。因此，刚性加强肋从格桁侧面不同方向对称布置在一个平面上(祥见1997年7月10日发布的专利RU NO.2083785，E04H 12/00)。

按典型支架结构具有高的机械强度，这是依靠选择合理的横截面形状，沿无骨架立体构架全长改变横截面。但是，在典型结构实例中，按高压输电线纵向和横向，具有不同的机械强度，相对垂直于高压输电线方向的支架剖面的力是不均匀的，提供的结构对于高压输电线横向负荷(工作状态负荷)具有高的机械强度，而沿高压输电线方向的负荷(应急状态负荷)具有较小的机械强度。在大截面的高压输电线的导线应用时，应急状态负荷(当导线断裂时)可能超出支柱的支撑能力，这将导致必须降低导线中的工作拉力，要依靠缩短高压输电线线路和减少相邻支架之间跨距来解决，同时，在建设高压输电线时必须安装补充支架，相应增加了高压输电线的敷设费用。  因此要合理研究提高支架支柱机械强度的方法，这与高压输电线方向上作用于构架的弯曲力距有关。

发明内容

本发明的目的在于提高立体构架机械强度，解决技术任务。依靠改变支柱型面的方法，能承受弯曲力距，而不增加金属面板的厚度和不扩大构架的底座。

此时获得的技术成果包括：在应急状态下，支架受到沿高压输电线方向负荷时，提高支架的机械强度，允许在高压输电线应用大截面导线时，不增加建设高压输电线所必需的支架数量，并降低了高压输电线的敷设费用。

上述技术成果达到这样程度，即输电线支架结构包括：具有刚性加强肋的侧面，由弯曲金属板制成分段相互连接在一起，并组成三角形横截面，支柱每个分段的两个侧面表面和刚性加强肋是由成型板状带材整体弯曲制成V形，其端部为折边，形成支撑结构的角形面板刚性型面预弯的三个加强肋，其中两个布置为等面积，即相邻侧面，两个平面的端部为折边，即刚性加强肋，对相邻侧面成钝角倾斜，并且相互之间用格桁元件固定，形成第三个侧面的表面，同时，刚性加强肋从格桁侧面不同方向对称布置在一个平面上。支架结构具有补充的刚性加强肋，其方向是垂直于格桁侧面的表面和刚性加强肋，并且是整体制成的，或者元件从外面间隔布置在相邻侧面预弯加强肋上。

在制作补充加强肋时，要将它安装在输电线方向上，三角形或梯形的整体底座位于支架结构的下部。

间隔布置的元件可能制成相同或不同尺寸的矩形，或者相同或不同尺寸的梯形。

其突出的特征与已知类似的相比较是新的，总之为了达到新的技术成果是必须的，包括创造高压输电线支架结构的轻便快速安装，在正常和应急状态下具有增强的稳定性和机械强度。

附图说明

本发明的图纸说明如下：

图1  实施例为长而匀称的输电线支架结构总图，从补充刚性加强肋方面看；

图2  支架结构，后视图；

图3  支架结构，俯视图；

图4  第一实施例支架结构，具有矩形整体补充刚性加强肋；

图5  第二实施例支架结构，具有梯形整体补充刚性加强肋；

图6  第三实施例支架结构，应具有三角形整体补充刚性加强肋；

图7  第一实施例支架结构，具有补充刚性加强肋，其形式为间隔的相同尺寸矩形小板条；

图8  第二实施例支架结构，具有补充刚性加强肋，其形式为间隔的不同尺寸矩形小板条；

图9  第三实施例支架结构，具有补充刚性加强肋，其形式为间隔的相同尺寸梯形小板条。

实施发明的较好方案

根据本发明支架结构用于高压输电线，包括具有刚性加强肋的侧面，由弯曲金属板制成分段相互连接在一起，并组成三角形横截面，支柱每个分段的两个侧面表面刚性加强肋是由成型板状带材整体弯曲制成V形，其端部为折边，形成支撑结构的角形面板的三个预弯板刚性加强肋，其中两个布置为等面积，即相邻侧面，两个平面的端部为折边，即刚性加强肋，对相邻侧面成钝角倾斜，并且相互之间用格桁元件固定，形成第三个侧面的表面，同时，刚性加强肋从格桁侧面不同方向对称布置在一个平面上。

为了提高沿高压输电线方向的支架机械强度，在支架结构截面上采用补充刚性加强肋，它配置在沿高压输电线方向上。补充刚性加强肋的方向是垂直于格桁侧面的表面和刚性加强肋，并沿结构全高度从结构外面制作成整体的三角形或梯形，或者补充刚性加强肋的形式为在相邻侧面预弯加强肋上间隔布置元件。

在制成补充加强肋时，设置补充加强肋在输电线方向上，并且是整体制作的，三角形或梯形的底座位于支架结构的下部。间隔布置的元件可能制成相同或不同尺寸的矩形，或者相同或不同尺寸的梯形。

以下为高压输电线支架结构的具体实施例。

高压输电线支架支柱的长而匀称的支撑支架结构包括：角形面板1，相邻侧面2，刚性加强肋3，格桁元件4，支柱连接法兰5。

支柱的全部支撑元件是由一整张轧制金属板状带材制成，在型材平面上剪裁下料弯曲成V形，形成相邻侧面2和刚性加强肋3以及空心无骨架的立体构架，其形状为截头角锥体(图1)。角锥体的相邻侧面2是全同的(相同的)，相互之间对称连接由金属板弯曲的加强肋，同时形成角锥体侧面加强肋和支撑结构的角形面板1。

V形弯曲的整体板状带材的端部同样在外面对置状态下对称地弯曲，并形成加强肋3，加强肋的平面制成平行四边形。此时金属板的弯曲角形成了角锥体的侧面加强肋和支撑结构的角形面板1。截头角锥体的相邻侧面2的平面制成梯形，与刚性加强肋3的平面成钝角相连接，相互之间用格桁元件4固定，例如，斜拉杆是用角材制成(图2)。格桁元件4配置在具有刚性加强肋3的一个平面中，并与截头角锥体第三个侧面2对置的面板1形成支柱支撑结构的刚性部件。  第三个侧面2的平面制成等腰梯形，它所有方面与刚性加强肋3各方面都一样，全相同即共同指向方面的角度相等。

侧面2之间夹角∝的选择取决于作用在支架结构上弯曲力矩的比率，上述作用力矩垂直于X和Y轴线方面(图3)，考虑的系数取决于刚性加强肋与支架结构侧面的面积比。

支撑结构成形平面的全同性有助于均匀地分布负荷，该负荷是作用在截头角锥体侧面2的平面和第三个侧面的格桁元件4上，所形成的角锥体三角形截面，在支撑结构上端具有小面积，而在其底座附近具有大面积。

具有等腰三角形截面的支撑结构可能制作成具有一个或两个角形面板1，规定面板1垂直于截头角锥体上平面和下底座，它提高了支架支柱沿输电线导线方向的稳定性，而其横向的稳定性是依靠刚性加强肋平面来保证。由整张金属板制成的倾斜侧面2和具有倾斜刚性加强肋3的格桁元件4，加强了对正常和应急状态下轴向转动和弯曲负荷的支撑结构机械强度。格桁元件4使主柱在设计状态下安装轻便，并保证满足高压输电线支架电气部分的使用维护。

为了满足运输要求，取消线路段，长而匀称的支架结构可以由若干分段组成，分段是由整张板状带材弯曲制成，分段的板状带材在安装部位折边成法兰，相互之间用螺栓连接或者焊接来固定。

为了增强支架沿高压输电线导线方向的机械强度，在支架结构截面上采用补充刚性加强肋6，在安装支架结构时在高压输电线中心线方向上安装补充刚性加强肋6。此时，刚性加强肋6可能沿支架全高度整体制作(图4、5、6)，或者其形式是间隔的小板条(图7、8、9)，在支架支柱剖面图上按一定距离分布。根据作用在结构上负荷的大小，刚性加强肋6可制作成三角形(图6)，矩形(图4)或梯形(图5)。当制成三角形加强肋时，三角形底座位于支架下部，而加强肋为梯形时，则梯形底座位于支架下部。

刚性加强肋6可能制作成间隔分布的各别小板条7，其形式为相同尺寸的矩形(图7)或不同尺寸的矩形(图8)。刚性加强肋6可以制作成不同尺寸的梯形各别小板条7(图9)。

支架结构上增加补充刚性加强肋(布置在高压输电线方向上)能够增强支架的机械强度而不扩大基座，这是依靠取消了相对垂直于高压输电线的支柱剖面的不对称性而取得的结果。

工业上的适用性

本发明在工业上适用，同样为了实施工业生产，不要求专门工艺装备，此外，现在就可以利用本发明制造构架结构。

Claims (5)

1.输电线支架结构包括具有刚性加强肋的侧面，由金属板弯曲制成分段相互连接在一起，并组成三角形横截面，支柱每个分段的两个侧面表面和刚性加强肋是由成型板状带材整体弯曲制成V形，其端部为折边，形成支撑结构角形面板的三个预弯板刚性加强肋，其中两个布置为等面积，即相邻侧面，两个平面端部为折边，即刚性加强肋，对相邻侧面的平面成钝角倾斜，并且相互之间用格桁元件固定，形成第三个侧面的表面。同时，刚性加强肋从格桁侧面的不同方向对称布置在一个面上。其特征为增加了补充刚性加强肋，其方向是垂直于格桁侧面的表面和刚性加强肋，并且沿结构全高从结构外面整体制成三角形或矩形或梯形，或者其形成是间隔布置元件在相邻侧面的预弯加强肋上。

2.支架结构按权利要求1，其特征为三角形或梯形底座位于支架结构的下部。

3.支架结构按权利要求1，其特征为间隔布置的元件制成相同尺寸或不同尺寸的矩形。

4.支架结构按权利要求1，其特征为间隔布置的元件制成相同尺寸或不同尺寸的梯形。

5.支架结构按权利要求1，其特征为补充刚性加强肋布置在输电线方向上。

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