CN201486201U - 一种特高压耐张塔 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种特高压耐张塔，所述耐张塔为三角排列的干字形铁塔，包括：塔腿；塔身；架设在所述塔身两侧的横担，每侧所述横担与横担下方的塔身围成的空间满足特高压输电的边相导线电气间隙要求；所述横担的边相导线挂点处通过水平螺栓螺接有多对挂线角钢；与每对所述挂线角钢通过水平螺栓螺接的还包括一面紧贴在所述横担下平面的构造角钢；架设在所述塔身顶部的地线支架，内侧的地线支架和外侧的地线支架不对称，所述内侧的地线支架与塔身、内侧的横担围成的空间满足特高压输电的中相导线跳线的电气间隙要求。本实用新型的特高压耐张塔可以满足特高压输电的电气间隙要求，具有良好的机械性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及特高压输电领域，特别是涉及一种特高压耐张塔。
背景技术
特高压输电技术是指电压等级在750kV交流和±500kV直流之上的更高一级电压等级的输电技术，包括交流特高压输电技术和直流特高压输电技术两部分。采用特高压输电可以降低所需使用铁塔的数量，减少对土地资源的占用，减少远距离输电时的电能损耗，同时可以满足中东部地区经济发展对电力资源的大量需求。采用特高压输电势在必行。
由于采用特高压输电的线路多为主干线路，因此在特高压输电线路中的铁塔一旦因为故障或外力被破坏或倒塔，所造成的影响是极为严重和恶劣的，因此特高压输电对输电线路上的输电设备提出了更严格的要求。其中，耐张塔需要满足特高压输电的电气间隙要求，进一步的，耐张塔还要承受垂直方向的荷载和输电导线在水平方向上的张力，以及在恶劣天气状况下承受导线的舞动，所以特高压输电对耐张塔的要求更为苛刻。
因此迫切需要能够在特高压输电线路中使用的耐张塔。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种特高压耐张塔，以满足特高压输电对耐张塔的电气间隙要求。
本实用新型提供了一种特高压耐张塔，所述耐张塔为三角排列的干字形铁塔，包括：塔腿；塔身，延伸于所述塔腿上方，所述塔身的中轴线与水平面基本垂直；横担，架设在所述塔身的两侧，所述横担的下平面与所述中轴线基本垂直；每侧所述横担与横担下方的塔身围成的空间满足特高压输电的边相导线电气间隙要求；所述横担的边相导线挂点处通过水平螺栓螺接有多对挂线角钢；与每对所述挂线角钢通过水平螺栓螺接的还包括一面紧贴在所述横担下平面的构造角钢；地线支架，架设在所述塔身的顶部，所述地线支架的上平面与所述中轴线基本垂直；内侧的地线支架和外侧的地线支架不对称，所述内侧的地线支架与塔身、内侧的横担围成的空间满足特高压输电的中相导线跳线的电气间隙要求；所述边相导线挂点位于所述横担在最远离所述塔身一端的下主材上，所述边相导线挂点面向所挂接的边相导线绝缘子串。
优选的，每个所述挂线角钢包括互成角度的第一肢和第二肢；每对所述挂线角钢的第一肢相互平行并可供联塔金具的水平螺栓穿设连接，第二肢相互远离并由水平螺栓螺接在所述边相导线挂点处。
优选的，所述地线支架内设置有支撑隔面。
优选的，所述耐张塔的保护角为负保护角。
优选的，所述塔身在其瓶口上方的坡度小于塔身在其瓶口下方的坡度。
优选的，所述塔腿的高度为根据所述耐张塔安装地的地形使所述耐张塔竖直安装的塔腿高度。
优选的，所述耐张塔的呼称高为36-57m。
本实用新型的特高压耐张塔，塔头尺寸可以满足特高压输电的电气间隙要求；而且通过合理的结构设计和选材，使特高压耐张塔拥有足够的机械强度，承受由于导线牌号增大以及电压升高引起的整个塔体尺寸变大所带来的各种荷载的增加，并减少塔体钢材的使用量。
附图说明
图1是本实用新型的特高压耐张塔实施例的示意图；
图2a是本实用新型的特高压耐张塔边相导线挂点的主视示意图；
图2b是本实用新型的特高压耐张塔边相导线挂点的仰视示意图；
图3是本实用新型的特高压耐张塔的支撑隔面示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型实施例作进一步详细的说明。
本实用新型提供了一种特高压耐张塔，用于交流特高压输电线路，如图1所示，所述耐张塔1为三角排列的干字形铁塔，包括：塔身11，横担12，地线支架13和塔腿14。所述三角排列为塔身11上的中相导线挂点22与横担12上的两个边相导线挂点21形成的三角排列(见图1中的虚线)，所述耐张塔1所呈现的干字形为由水平方向的两个地线支架13、两个横担12和垂直方向的塔身11、塔腿14共同构造而呈现的干字形。
所述塔腿14的高度为根据所述耐张塔1安装地的地形使所述耐张塔1竖直安装的塔腿高度，塔腿14的高度可以全部相同或部分相同，也可以各不相同，塔腿14的高度可以根据耐张塔1实际安装的地形进行设计。通过采用全方位的长短塔腿14，可以减少山区耐张塔基面的开方，不破坏山区的地形及植被，利于环保。
所述塔身11延伸于所述塔腿14上方，所述塔身11的中轴线110与水平面基本垂直。
所述横担12架设在塔身11的两侧，横担12的下平面与中轴线110基本垂直。横担12采用桁架结构，每侧的横担12与横担12下方的塔身11围成的空间满足特高压输电的边相导线电气间隙要求。在横担12上螺接有挂点构件。
由于1000kV输电线路工程采用8分裂、大截面导线，张力较大，故需使用特殊的挂点构造和联塔金具，本实用新型中的挂点构件为挂线角钢。请同时参见图2a和图2b，在所述横担12的边相导线挂点21处通过水平螺栓螺接有多对挂线角钢121；所述边相导线挂点21位于横担12在最远离塔身11一端的下主材120上，边相导线挂点21面向所挂接的边相导线绝缘子串。每个挂线角钢121包括互成角度的第一肢1211和第二肢1212；每对挂线角钢121的第一肢1211相互平行并可供联塔金具的水平螺栓121’穿设连接，第二肢1212相互远离并螺接在所述边相导线挂点21处。与每对挂线角钢121通过水平螺栓螺接的还包括一面紧贴在所述横担12下平面的构造角钢122。所述构造角钢122的一面紧贴在横担12的下主材120底面上，另一面与挂线角钢121紧贴并与每对挂线角钢121通过水平螺栓螺合，这是特高压耐张塔1所特有的挂点构造。构造角钢122可以将受到的力传递给横担12的下主材120，这样可以不增加下主材120的宽度将较宽的挂线角钢121固定在横担12上。
所谓电气间隙，在杆塔结构上主要体现为导线挂点与塔身的距离，电压等级越高，该距离要求越大。相对于500kV及以下的输电线路，特高压输电线路中耐张塔1的塔身11、横担12、地线支架13和塔腿14都要相应加大尺寸。塔身11的尺寸设计要充分考虑到增大的横担12和地线支架13给塔身1带来的负担，除此之外，大风、覆冰、低温等恶劣天气会以负荷增大的形式给整个耐张塔1带来不利的影响，塔身1在设计时也要充分考虑到这些影响因素。
所述地线支架13架设在塔身11的顶部，地线支架13的上平面与中轴线110基本垂直。地线支架13采用桁架结构，内侧的地线支架13和外侧的地线支架13不对称，内侧的地线支架13上设有中相导线的跳线挂点22’，内侧的地线支架13与塔身11、内侧的横担12围成的空间满足特高压输电的中相导线跳线的电气间隙要求。由于特高压耐张塔1的地线支架13尺寸加大，因此本实用新型的地线支架13内设置有稳固结构的支撑隔面130(参见图3)，优选的，所述支撑隔面130与地线支架13的上平面垂直。
优选的，所述耐张塔1的保护角为负保护角，即内侧地线支架13上的地线挂点23与中轴线110的距离W1大于内侧横担12上的边相导线挂点21与中轴线110的距离L1，并且外侧地线支架13上的地线挂点23与中轴线110的距离W2大于外侧横担12上的边相导线挂点21与中轴线110的距离L2。
优选的，所述塔身11在其瓶口111上方的坡度小于塔身在其瓶口111下方的坡度，所述坡度为塔身11的外侧面与垂直方向所成的夹角。耐张塔1所传输的电能电压越高，耐张塔1的整体尺寸也会越大，输电导线也会更粗。考虑到耐张塔1需要承受垂直方向的荷载和水平方向的张力，塔身11需要设计合适的坡度使整个耐张塔1抵抗所受到的荷载，并使杆塔耗钢量尽可能低。塔身11在其瓶口111下方的坡度大于其瓶口111上方的坡度符合整个塔体的受力情况。
设计特高压耐张塔时，重点是要设计塔头(上述瓶口111以上的部分)的各构件尺寸，保证设计的塔头满足特高压导线的电气间隙要求，再按实际需要相应增加所述耐张塔1的呼称高。
对于不同的特高压，输电导线所形成的间隙圆大小也会有差别，相应的，耐张塔1的各部分尺寸需根据具体的特高压进行调整。
具体的，本实用新型提供特高压电压等级为1000kV时一种耐张塔的具体实施例，参照图1，所述耐张塔1的呼称高H为36-57m；地线支架13的上平面和横担12的下平面距离K为27.3m；内侧横担12上的边相导线挂点21与中轴线110的距离L1和外侧横担12上的边相导线挂点21与中轴线110的距离L2均为16.5m；内侧的地线支架13上地线挂点23与中轴线110的距离W1为19.3m，外侧的地线支架13上地线挂点23与中轴线110的距离W2为19.2m；耐张塔1的瓶口宽度P为7m；塔身11上的中相导线挂点22与横担12下平面的距离D为14.5m；塔身12的顶部开口宽度E为3.6m。
发明人设计了一系列1000kV特高压所使用的耐张塔，相关性能参数参见表1。
表1
表1中所述各型号耐张塔1的尺寸在满足1000kV交流特高压输电的电气间隙要求的同时，所设计的荷载重现期为100年，结构重要性系数取1.1，输电导线采用8X500/35，地线采用JLB20A-170、OPGW-175，所能抵抗的最大风速为27m/s、30m/s，最厚覆冰10mm。
耐张塔1的钢材采用Q420、Q345、Q235三种材质，其中Q420钢系首次在我国长距离输电线路中大规模应用。目前一般500kV线路采用Q345钢材，优选的，本实用新型的耐张塔1选用高强度的Q420钢材，通过使用Q420高强度钢材，可以降低耐张塔耗钢量6％～8％。
本实用新型的特高压耐张塔，塔头尺寸可以满足特高压输电的电气间隙要求；而且通过合理的结构设计和选材，使特高压耐张塔拥有足够的机械强度，承受由于导线牌号增大以及电压等级升高引起的整个塔体尺寸变大所带来的各种荷载的增加，并减少塔体钢材的使用量。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (7)
1.一种特高压耐张塔，其特征在于，所述耐张塔为三角排列的干字形铁塔，包括：
塔腿；
塔身，延伸于所述塔腿上方，所述塔身的中轴线与水平面基本垂直；
横担，架设在所述塔身的两侧，所述横担的下平面与所述中轴线基本垂直；每侧所述横担与横担下方的塔身围成的空间满足特高压输电的边相导线电气间隙要求；所述横担的边相导线挂点处通过水平螺栓螺接有多对挂线角钢；与每对所述挂线角钢通过水平螺栓螺接的还包括一面紧贴在所述横担下平面的构造角钢；
地线支架，架设在所述塔身的顶部，所述地线支架的上平面与所述中轴线基本垂直；内侧的地线支架和外侧的地线支架不对称，所述内侧的地线支架与塔身、内侧的横担围成的空间满足特高压输电的中相导线跳线的电气间隙要求；
所述边相导线挂点位于所述横担在最远离所述塔身一端的下主材上，所述边相导线挂点面向所挂接的边相导线绝缘子串。
2.如权利要求1所述的特高压耐张塔，其特征在于，每个所述挂线角钢包括互成角度的第一肢和第二肢；每对所述挂线角钢的第一肢相互平行并可供联塔金具的水平螺栓穿设连接，第二肢相互远离并由水平螺栓螺接在所述边相导线挂点处。
3.如权利要求1所述的特高压耐张塔，其特征在于，所述地线支架内设置有支撑隔面。
4.如权利要求1-3任一项所述的特高压耐张塔，其特征在于，所述耐张塔的保护角为负保护角。
5.如权利要求1-3任一项所述的特高压耐张塔，其特征在于，所述塔身在其瓶口上方的坡度小于塔身在其瓶口下方的坡度。
6.如权利要求1-3任一项所述的特高压耐张塔，其特征在于，所述塔腿的高度为根据所述耐张塔安装地的地形使所述耐张塔竖直安装的塔腿高度。
7.如权利要求1-3任一项所述的特高压耐张塔，其特征在于，所述耐张塔的呼称高为36-57m。
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Granted publication date: 20100526 |