CN201430397Y

CN201430397Y - 双柱悬垂耐张塔

Info

Publication number: CN201430397Y
Application number: CN2009200909540U
Authority: CN
Inventors: 曹志民; 张天光; 郭咏华; 胡选; 李本良; 潘少成; 邓锦辉
Original assignee: Hennan Electric Power Survey and Design Institute
Current assignee: Hennan Electric Power Survey and Design Institute
Priority date: 2009-06-19
Filing date: 2009-06-19
Publication date: 2010-03-24
Anticipated expiration: 2019-06-19

Abstract

本实用新型公开了一种双柱悬垂耐张塔，它包括两个塔体，塔体与两联耐张串连接，两联耐张串设置在塔体上，两联耐张串沿塔体竖直方向布置。采用上述结构，本实用新型有如下优点：双柱悬垂耐张塔与传统鼓形塔和双柱悬垂耐张塔相比，鼓形耐张塔最重，双柱组合耐张塔比鼓形耐张塔轻约17％，双柱悬垂耐张塔比双柱组合耐张塔略轻，取消了跳线串，大大节约了绝缘费用。

Description

双柱悬垂耐张塔

技术领域

本实用新型涉及一种高压路输电线路的耐张塔，特别是涉及一种适合线路转角度数大于20°时采用的双柱悬垂耐张塔。

背景技术

由于耐张塔的塔头尺寸较大，间隙比较复杂，绝缘子数量多，受风面积大。如何在满足电气尺寸的条件下，结合塔头受力特点尽可能地压缩塔头尺寸，将对铁塔单重起到重要影响。不同的塔头间隙布置方式决定了铁塔塔身型式的选择，而合理地选择塔身断面、优化塔身斜材布置、隔面的选择及确定最佳塔身坡度都对降低塔重，控制造价有着重要的意义。

经过多年的超高压线路建设，目前国内在超高压线路设计方面已积累了比较丰富的设计经验。

鼓形耐张塔和伞形耐张塔是目前我国超高压线路和特高压线路中常用的耐张塔形式，鼓形或伞形双回路耐张塔与直线塔整体协调性好，工艺成熟，塔头布置主要受电气跳线间隙和线间距离的控制，可通过合理布置塔身变坡，优化铁塔受力条件，控制塔重。但塔头间隙复杂，塔头尺寸大，铁塔较重，增大了工程成本。

在我国第一条1000kV同塔双回特高压线路皖电东送淮南～上海工程中，设计单位提出了采用双柱组合耐张塔代替常规耐张塔的设计方案。与常规双回路耐张塔相比，双柱组合耐张塔取消了导线横担，在两塔之间采用软跳线设计，通过优化跳线布置方案，合理牵引软跳线，达到有效降低塔高，减小塔身尺寸，改善铁塔受力条件，从而降低塔重，达到提高工程可靠性，节约工程投资的目的。双柱组合耐张塔通过分塔挂线、优化跳线布置方案等手段，有效减小了塔头尺寸，降低了塔头高度，降低了塔重；但是双柱组合耐张塔对塔头布置方式不够简单，且绝缘费用较大，导线跳线串较多，不利于施工和运行维护。

发明内容

本实用新型的目的就在于克服上述不足提供一种双柱悬垂耐张塔。

本实用新型的技术方案是：

一种双柱悬垂耐张塔，它包括两个塔体，塔体与两联耐张串连接，两联耐张串设置在塔体上，两联耐张串沿塔体竖直方向布置。

上述双柱悬垂耐张塔，所述两联耐张串包括GD联塔挂板、平行挂板、导线绝缘子串、“十”字型联板、金具、耐张线夹构成，GD联塔挂板固定在塔体上，GD联塔挂板与平行挂板连接，平行挂板与导线绝缘子串连接，导线绝缘子串与“十”字型联板连接，绝缘子串与塔体通过GD联塔挂板连接，GD联塔挂板的转轴沿塔体竖直方向设置，在“十”字型形状板后面设置金具，在金具上设置耐张线夹。

上述双柱悬垂耐张塔，所述GD联塔挂板和平行挂板之间还设置有相互嵌套的U形环。

上述双柱悬垂耐张塔，在耐张线夹上设置有线夹引流板。

上述双柱悬垂耐张塔，所述“十”字型联板是两个“十”字型联板，在两个联板中间设置有球头、碗头挂板和“U”形环，球头的一端固定在“十”字型联板上，球头卡在碗头内，碗头与“U”相连，“U”型环后面固定另一“十”字型联板。

上述双柱悬垂耐张塔，在金具的上还设置有屏蔽环。

采用上述结构，本实用新型有如下优点：

双柱悬垂耐张塔与传统鼓形塔和双柱悬垂耐张塔相比，鼓形耐张塔最重，双柱组合耐张塔比鼓形耐张塔轻约17％，双柱悬垂耐张塔比双柱组合耐张塔略轻，取消了跳线串，大大节约了绝缘费用。

双柱悬垂耐张塔与传统鼓形塔和双柱悬垂耐张塔相比有以下优点：

与传统鼓形塔相比，双柱悬垂耐张塔有以下优点：

①塔重较轻。

②取消横担。取消横担后，导、地线纵向荷载对塔身的扭矩大为减小，显著提高了铁塔的抗扭性能。

③抗冰、抗风和抗震性能明显优于鼓形耐张塔。

双柱悬垂耐张塔采用两个柱形铁塔分别支撑一回线路，明显降低了因耐张塔倒塔造成两回线路同时破坏的风险。2008年大冰灾之前，鼓形直线塔按断1相导线设计，鼓形耐张塔按断2相导线设计，大冰灾后鼓形直线塔改按断2相导线设计，鼓形耐张塔仍按断2相导线设计，但转角塔的实际重要性明显高于直线塔，这就造成鼓形耐张塔的抗冰灾、抗断线能力事实上相对偏低，而双柱耐张塔每个单塔均按断两相导线设计，也就是双柱塔可以承受4相导线同时断线，抗冰、抗断线性能成倍提高，此时与鼓形直线塔的抗冰、抗断线性能更为匹配。

双柱悬垂耐张塔取消了导、地线横担，铁塔的重量和刚度自下而上均匀变小，避免了头重脚轻，抗风、抗震性能优。因而，双柱耐张塔的安全可靠度明显高于鼓形耐张塔。

双柱悬垂耐张塔因塔高降低、塔重减少、安全性能提高导致运行维护费用减少，符合全寿命周期设计理念。

④单塔根开小，便于塔位选择和基础选型。因塔高降低、横担取消、导线荷载分由两个主塔承受，单个主塔根开仅为10m左右，对地形、地质条件的适应性大大增强。基础砼用量及土方量小，施工方便。

以呼高27米的II型转角塔为例，在可塑、无水、粉质粘土的地质条件下双柱组合耐张塔、双柱悬垂耐张塔和鼓形耐张塔相应基础的比较，见表1。

表1双柱组合耐张塔、双柱悬垂耐张塔和鼓形耐张塔相应基础对比表

从上表可知，鼓形耐张塔基础费用最高，双柱组合耐张塔基础费用较鼓形塔基础费用省约4.3％，和双柱悬垂耐张塔塔基础费用基本相当，同时双柱组合耐张塔和双柱悬垂耐张塔基础混凝土用量及土方量相对较小，施工方便。

⑤主材均采用单角钢。鼓形塔由于铁塔高度高、导地线横担长，由导、地线引起的弯矩、扭矩因塔高和横担长度的增加而相应成倍的增长，杆塔自身的风振系数也随之增长，角度较大的转角塔需要使用双组合角钢才能满足荷载要求。组合耐张塔可较好解决这一问题。

⑥双柱耐张塔的单塔相互独立，作业面互不干扰，施工时各塔可以同时作业，利于缩短工期、保证质量。

⑦整塔高度降低，高空作业安全性更有保障。

以呼称高度为27米的II型转角塔为例，鼓形耐张塔、双柱组合耐张塔与双柱悬垂耐张塔的比较见表2。

表2双柱组合耐张塔、双柱悬垂耐张塔和鼓形耐张塔对比表

	鼓形耐张塔	双柱组合耐张塔	双柱悬垂耐张塔
	鼓形耐张塔	双柱组合耐张塔	双柱悬垂耐张塔	单基塔重(吨)	42.2	35.18	34.17
钢材费用(万元)	40.29	33.59	32.62	单基塔重(吨)	42.2	35.18	34.17
钢材费用(万元)	40.29	33.59	32.62	铁塔根开(m)	13.46	10.26	10.26
占地面积(m²)	277.6	362.3	362.3	铁塔根开(m)	13.46	10.26	10.26
占地面积(m²)	277.6	362.3	362.3	占地费用(万元)	2.91	3.80	3.80
金具(吨)	2.67	3.95	1.12	占地费用(万元)	2.91	3.80	3.80
金具(吨)	2.67	3.95	1.12	金具费用(万元)	6.68	9.87	2.8
瓷绝缘子片数	696	696	348	金具费用(万元)	6.68	9.87	2.8
瓷绝缘子片数	696	696	348	瓷绝缘子费用(万元)	16.01	16.01	8.00
合成绝缘子支数	6	12	0	瓷绝缘子费用(万元)	16.01	16.01	8.00
合成绝缘子支数	6	12	0	合成绝缘子费用(万元)	0.99	1.98	0.00
安装费用(万元)	8.11	6.90	6.78	合成绝缘子费用(万元)	0.99	1.98	0.00
安装费用(万元)	8.11	6.90	6.78	走廊宽度(m)	32.7	27.7	30.2
拆迁费用(万元/塔)	0.23	0.21	0.21	走廊宽度(m)	32.7	27.7	30.2
拆迁费用(万元/塔)	0.23	0.21	0.21	本体投资(万元/塔)	74.99	72.15	54.01

由上表比较结果可知，鼓形耐张塔最重，双柱组合耐张塔比鼓形耐张塔轻约17％，双柱悬垂耐张塔比双柱组合耐张塔略轻，但大大节省了绝缘费用。

与双柱组合耐张塔相比，双柱悬垂耐张塔对塔头尺寸和电气间隙作了进一步的优化，使用结构优化的双联悬垂串代替导线耐张串，节约了一半的绝缘费用，取消了导线跳线串，使塔头间隙更加简单明了，便于施工和运行维护。

当转角度数较小时，铁塔前后两侧导线张力沿转角内角方向的合力不足以将导线绝缘子串拉到足够的偏角，此时为满足电气间隙的要求，须加装较长的导线横担，而导线横担的加长使铁塔受力条件变差，增加了塔重，故当线路转角α度数较小时即小于20°时不适宜采用双柱悬垂耐张塔。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是图使用状态俯视框图；

图3是本实用新型双联耐张串绝缘子串和联板的主视图；

图4是本实用新型双联耐张串俯视图；

图5本实用新型GD挂板结构示意图；

图6是本实用新型“十”字型联板结构示意图；

图7是图6的俯视图，

图8是本实用新型“十”型联板的优选结构示意图。

具体实施方式

一种双柱悬垂耐张塔，它包括两个塔体1和3，塔体与两联耐张串2连接，两联耐张串2设置在塔体上，两联耐张串沿塔体竖直方向布置，所述两联耐张串2包括GD联塔挂板6、平行挂板8、导线绝缘子串9、“十”字型联板10、金具11、耐张线夹13构成，GD联塔挂板6固定在塔体上，GD联塔挂板6与平行挂板8连接，平行挂板8与导线绝缘子串9连接，导线绝缘子串9与“十”字型联板10连接，绝缘子串10与塔体通过GD联塔挂板连接，GD联塔挂板的转轴沿塔体竖直方向设置，在“十”字型形联板10后面设置金具11，在金具11上设置耐张线夹13，在耐张线夹13上设置有线夹引流板14，在金具11的上还设置有屏蔽环12。绝缘子串与塔体之间通过GD型联塔挂板连接，转轴沿竖直方向布置，当导线绝缘子串前后侧有不平衡张力时，绝缘子串可顺线路方向整体自由摆动，很好地解决了两联绝缘子受力不均匀问题。

本实用新型还可以在GD联塔挂板和平行挂板之间还设置有相互嵌套的U形环7，这样在风荷载作用下导线绝缘子串可利用相互嵌套的U形环摆动，解决了应力集中的问题。

本实用新型的优选结构是所述“十”字型联板是两个“十”字型联板10和18，在两个联板中间设置有球头15、碗头挂板16和“U”形环17，球头15的一端固定在“十”字型联板10上，球头卡在碗头挂板16内，碗头挂板16与“U”相连17，“U”型环17后面固定另一“十”字型联板18，当线路前后两基塔高差较大时或者需要使用耐张塔调整线路塔高时，利用绝缘子球头与碗头可以绕轴线360度旋转的特性来解决双柱悬垂耐张塔易出现导线绝缘子串一侧上拔，另一侧下压，连接两联绝缘子串的“十”字型联板受到扭转的力而发生扭转的问题。在球头和碗头下方附加了一套双U形环，保证金具串安全可靠，且此串型通用性强。

本实用型的工作过程如下：如图2所示当在铁塔4和铁塔5间的导线需要转角时，在铁塔4和铁塔5之间设置双柱悬垂耐张塔，这样从铁塔4出来的上导线由双柱悬垂耐张塔的两个塔体分别引出到铁塔5上，铁塔4上部的导线a1-1和a2-1分别由双柱悬垂耐张塔的塔体3和1上部的导线绝缘子串引出，导线转变方向变为a1-2和a2-2与另一铁塔5的上部耐张线串相连；铁塔4中部的导线b1-1和b2-1分别由双柱悬垂耐张塔的塔体3和1中部的导线绝缘子串引出，导线转变方向变为b1-2和b2-2与另一铁塔5的中部耐张线串相连，铁塔4下部的导线c1-1和c2-1分别由双柱悬垂耐张塔的塔体3和1的下部的导线绝缘子串引出，导线转变方向变为c1-2和c2-2与另一铁塔5的下部耐张线串相连。

Claims

1、一种双柱悬垂耐张塔，其特征是：它包括两个塔体，塔体与两联耐张串连接，两联耐张串设置在塔体上，两联耐张串沿塔体竖直方向布置。

2、根据权利要求1所述的双柱悬垂耐张塔，其特征是：所述两联耐张串包括GD联塔挂板、平行挂板、导线绝缘子串、“十”字型联板、金具、耐张线夹构成，GD联塔挂板固定在塔体上，GD联塔挂板与平行挂板连接，平行挂板与导线绝缘子串连接，导线绝缘子串与“十”字型联板连接，绝缘子串与塔体通过GD联塔挂板连接，GD联塔挂板的转轴沿塔体竖直方向设置，在“十”字型形状板后面设置金具，在金具上设置耐张线夹。

3、根据权利要求2所述的双柱悬垂耐张塔，其特征是：所述GD联塔挂板和平行挂板之间还设置有相互嵌套的U形环。

4、根据权利要求3所述的双柱悬垂耐张塔，其特征是：在耐张线夹上设置有线夹引流板。

5、根据权利要求2-4中任一项所述的双柱悬垂耐张塔，其特征是：所述“十”字型联板是两个“十”字型联板，在两个联板中间设置有球头、碗头挂板和“U”形环，球头的一端固定在“十”字型联板上，球头卡在碗头内，碗头与“U”相连，“U”型环后面固定另一“十”字型联板。

6、根据权利要求5所述的双柱悬垂耐张塔，其特征是：在金具的上还设置有屏蔽环。