CN201541109U - 一种特高压输电线路猫头型直线塔 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种特高压输电线路猫头型直线塔，包括中导线横担、两个边导线横担、两个地线支架、曲臂、以及塔身，所述中导线横担设置在塔头顶端；所述曲臂分为上曲臂和下曲臂；所述边导线横担安装在所述上曲臂和下曲臂的交接处；所述中导线横担通过V型绝缘子串悬挂中相输电导线；所述两个边导线横担分别通过I型绝缘子串悬挂两边相输电导线；所述中相输电导线与两边相输电导线的中心呈三角形排列。采用所述猫头型直线塔，能够减小特高压输电线路的走廊宽度，节省走廊资源、降低工程造价。
Description
技术领域
本实用新型涉及高压铁塔领域，特别是涉及一种特高压输电线路猫头型直线塔。
背景技术
由于我国可开发的水电资源近2/3在西部，煤炭资源的2/3在山西、陕西和内蒙古；但是我国2/3的用电负荷却分布在东部沿海和京广铁路沿线以东的经济发达地区。这样，就需要把能源基地发电的电量输送至电力需求大的中东部地区。
为了减少输电损耗，提高输电质量，我国目前开始研制特高压输电技术。
特高压交流输电，是指1000kV及以上电压等级的交流输电工程及相关技术。特高压输电技术具有远距离、大容量、低损耗和经济性等特点。虽然特高压输电技术具有以上优点，但是由于特高压的电压等级很高，对输电线路铁塔都有很高的要求。
目前输电线路的直线塔采用酒杯型。参照图1，为现有技术的酒杯型直线塔单线图。
所述酒杯型直线塔包括两个边导线横担100、中导线横担200、两个地线支架300、曲臂400、以及塔身500。
两个边导线横担100，分别用于悬挂两个边相输电导线。中导线横担200用于悬挂中相输电导线。两个地线支架300分别固定在中导线横担200和边导线横担100上，用于悬挂地线，对三相输电导线起保护作用。
现有技术所述酒杯型直线塔，三相输电导线成直线型排列。为了保证输电安全，必须保证每两相输电导线之间的水平距离均满足放电间隙的要求。由图1可知，两个边相输电导线之间的水平间距比较大，即所述直线塔输电线路的走廊比较宽。
现今，我国输电线路的走廊资源越来越紧张，现有技术所述直线塔占用的走廊资源比较多。同时，对于特高压直流工程，为保证工程建成后的电气间隙和环境影响满足国家规定的要求，对输电线路邻近的民房，需要采取拆迁措施。输电线路的走廊宽度越大，需要拆迁的民房范围越大，导致工程造价比较高。
因此，如何减小特高压输电线路的走廊宽度，是本领域技术人员急需解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种特高压输电线路猫头型直线塔，能够减小特高压输电线路的走廊宽度，节省走廊资源、降低工程造价。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种特高压输电线路猫头型直线塔，包括中导线横担、两个边导线横担、两个地线支架、曲臂、以及塔身，所述中导线横担设置在塔头顶端；所述曲臂分为上曲臂和下曲臂；所述边导线横担安装在所述上曲臂和下曲臂的交接处；
所述中导线横担通过V型绝缘子串悬挂中相输电导线；所述两个边导线横担分别通过I型绝缘子串悬挂两边相输电导线；
所述中相输电导线与两边相输电导线的中心呈三角形排列。
优选地，所述中相输电导线与两边相输电导线的中心呈等边三角形排列。
优选地，所述中导线横担左右对称且采用起拱结构。
优选地，所述上曲臂呈K型结构。
优选地，所述下曲臂呈倒V型结构。
优选地，所述边导线横担采用梯形结构。
优选地，所述边导线横担端部设置V型隔面。
优选地，所述塔身下部宽度较大位置的斜材布置方式与所述塔脚位置的斜材布置方式相同。
优选地，所述塔身下部宽度较大位置采用V面支撑。
优选地，所述直线塔主材规格自L100X8以上均采用高强钢。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
本实用新型所述猫头型直线塔，其中导线横担设置在塔头顶端；曲臂分为上曲臂和下曲臂；边导线横担安装在所述上曲臂和下曲臂的交接处。所述中导线横担通过V型绝缘子串悬挂中相输电导线；所述两个边导线横担分别通过I型绝缘子串悬挂两边相输电导线；所述中相输电导线与两边相输电导线的中心呈三角形排列。
采用所述直线塔，只需保证三相输电导线围成的三角形的三条边的长度均满足特高压输电线路放电间隙的要求即可。由此使得两边相输电导线之间水平方向的间距被大大缩短，即直线塔的走廊宽度被大大减小。这样，不仅仅节省了走廊资源，还大大降低了特高压输电项目的工程造价。
附图说明
图1为现有技术的酒杯型直线塔单线图；
图2为本实用新型的特高压输电线路猫头型直线塔的单线图；
图3为本实用新型的塔头局部放大图；
图4a为本实用新型的边导线横担正视图；
图4b为本实用新型的边导线横担A-A剖视图；
图5a为本实用新型塔身下部右侧正视图；
图5b为本实用新型塔身下部右侧45度角立体图；
图5c为本实用新型塔身下部右侧沿图5b所示A-B-C面向外剖视图。
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作进一步详细的说明。
参照图2，为本实用新型的特高压输电线路猫头型直线塔的单线图。
所述猫头型直线塔用于架设1000kV特高压输电线路，包括：中导线横担1、两个边导线横担2、两个地线支架3、曲臂4、以及塔身5。
参见图2，所述猫头型直线塔的塔头包括：中导线横担1、边导线横担2、地线支架3以及曲臂4。所述塔头呈左右对称分布。
按照空间位置关系，将曲臂4区分为上曲臂4a和下曲臂4b。中导线横担1与上曲臂4a、下曲臂4b相继连接，围成猫头型。
中导线横担1位于塔头顶部，用于悬挂中相输电导线6a(以图中圆圈表示输电导线的中心)。
两个边导线横担2，分别安装在上曲臂4a与下曲臂4b的交接处，并水平向两边伸展。两个边导线横担2，分别用于悬挂两边相输电线路6b和6c。
为保证所述猫头型直线塔受力平衡，两个边导线横担2对称分布在塔头两侧；且两个边导线横担2位于同一水平面上。
曲臂4，用于连接中导线横担1、边导线横担2、以及塔身5，对中导线横担1和边导线横担2起固定支撑作用。
两个地线支架3，分别固定在中导线横担1的两端，用于悬挂地线，对三相输电线路起保护作用。
参照图3，为本实用新型的塔头局部放大图。
本实用新型所述猫头型直线塔的中相输电导线6a，通过V型绝缘子串7a悬挂在中导线横担1上。
参见图3，V型绝缘子串7a的两独立端分别固定在中导线横担1的左、右两端，其共同端与中相输电导线6a相连，且所述V型绝缘子串7a的两串成90度夹角。
所述猫头型直线塔的两边相输电导线6b和6c，分别通过I型绝缘子串7b和7c悬挂在两边导线横担2上。
根据图3可见，在没有风及其他外力作用情况下，本实用新型所述猫头型直线塔的三相输电导线的中心(图3中圆圈所示)按三角形排列，在空中分为上下两层。
为了保证输电安全，必须保证每两相输电导线之间的几何距离满足放电间隙的要求。对本实用新型所述猫头型直线塔而言，只需保证三相输电导线围成的三角形的三条边的长度均满足特高压输电线路放电间隙的要求即可。
对比图1和图3可知，两边相输电导线之间水平方向的间距被大大缩短，即直线塔的走廊宽度被大大减小。这样，不仅仅节省了走廊资源，还大大降低了特高压输电项目的工程造价。
同时，采用本实用新型所述猫头型直线塔的设计，整个塔头按对称布置，排列紧密，尽量减小了塔头的尺寸，即节省了直线塔所占用的空间，也节约了材料，降低了工程造价。
优选地，为进一步减小所述直线塔的走廊宽度，可以使所述猫头型直线塔的三相输电导线按等边三角形排列。
优选地，为了满足中相输电导线6a电气间隙对直线塔中导线横担的控制要求，本实用新型所述猫头型直线塔的中导线横担1采用起拱的结构形式，且左右对称。
参见图3，设定在没有风及其他外力作用情况下，中相输电导线6a的中心点位置分别为O1，此为中相输电导线6a的理想位置。
但是实际应用中，很难保证输电线路不受外力作用，此时中相输电导线6a很容易偏离上述理想位置O1。
设P1、P2分别为中相输电导线6a的左侧最大偏移位置和右侧最大偏移位置。根据输电线路放电间隙的要求，设定中相输电导线6a距离中导线横担1的最小安全距离为L。
分别以P1、P2为圆心，L为半径作圆。只需保证两个圆均不与所述中导线横担1相交即可。
为使所述猫头型直线塔的塔头尺寸最小，可以使圆R1和R2正好均与所述中导线横担1相切。但是，实际应用中，为确保输电安全，一般使圆R1和R2与所述中导线横担1之间保持一定的距离。
优选地，为了使所述猫头型直线塔塔头传力简洁、传力途径清晰，并进一步节省钢材，将上曲臂4a设计为K型结构，对称设置在塔头两侧。
所述上曲臂4a的角度设计应满足中相输电导线6a的中心点偏离理想位置O1时的电气间隙的控制要求。
所述下曲臂4b呈倒V型，V型顶端与塔身相连。
同样，参见图3所示，设定两边相输电导线6b和6c的理想位置分别为O2和O3。所述下曲臂4b的角度设计，应分别满足两边相输电导线6b和6c的中心点偏离理想位置O2和O3时的电气间隙的控制要求。
参照图4a和图4b，分别为本实用新型的边导线横担正视图和A-A剖视图。
在实际应用中，特高压输电线路直线塔比普通高压(500kV)输电线路直线塔的荷载要大得多。因此，为了保证输电安全，增强边导线横担对边相输电导线的承载能力，本实用新型所述猫头型直线塔的边导线横担2采用梯形横担，具体参见图4a所示。
为了进一步增强边导线横担2的承载能力，减小挂线材的弯矩，在所述边导线横担2的端部设置900mm高的V型隔面，具体见图4b所示。采用上述设计，使用双角钢即可满足边导线横担的刚性要求，节省了工程投资。同时，采用上述设计，增大了主材的抗弯力臂，使主材内力相应减小，增强了直线塔的输电安全。
在实际应用中，为减小主材内力，特高压输电线路猫头塔的塔身坡度及根开都设置的比较大。但是，大根开会造成塔身斜材与主材的夹角变大，斜材与水平面的夹角变小。同时，会导致斜材长度很长，使其长细比超限。
所述猫头型直线塔的塔身上部5a的斜材采用常规的交叉菱形设计。塔身下部5b的斜材设计方式与塔身脚部5c的设计方式相同，采用中间三角形设计。其具体设计方式见图5a所示。
参照图5a，为本实用新型塔身下部右侧正视图。由于塔身下部5b的宽度比较大，采用与塔身脚部5c相同的斜材设计方式，能够使塔身下部5b的斜材与主材之间的夹角变小，减小主材内力，增强输电安全。
参照图5b，为本实用新型塔身下部右侧45度角立体图；图5c，为本实用新型塔身下部右侧沿图5b所示A-B-C面向外剖视图。
所述塔身下部5b采用V面支撑斜材，减小斜材的长细比，使主材节间的布置比较均匀。
优选地，本实用新型所述猫头型直线塔大量采用Q420高强钢。其主材规格自L100X8规格以上均采用Q420高强钢，参见图2所示，加粗黑线标示的主材均采用了Q420高强钢。同时配套使用了8.8级高强度螺栓。由此，简化了结构形式，优化了结构的构造，减少了设计、运输、安装的工作量，同时也有效节省了工程投资，取得了较好的经济效益。
以上对本实用新型所提供的一种特高压输电线路猫头型直线塔进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (10)
1.一种特高压输电线路猫头型直线塔，包括中导线横担、两个边导线横担、两个地线支架、曲臂、以及塔身，其特征在于，所述中导线横担设置在塔头顶端；所述曲臂分为上曲臂和下曲臂；所述边导线横担安装在所述上曲臂和下曲臂的交接处；
所述中导线横担通过V型绝缘子串悬挂中相输电导线；所述两个边导线横担分别通过I型绝缘子串悬挂两边相输电导线；
所述中相输电导线与两边相输电导线的中心呈三角形排列。
2.根据权利要求1所述的特高压输电线路猫头型直线塔，其特征在于，所述中相输电导线与两边相输电导线的中心呈等边三角形排列。
3.根据权利要求1所述的特高压输电线路猫头型直线塔，其特征在于，所述中导线横担左右对称且采用起拱结构。
4.根据权利要求1所述的特高压输电线路猫头型直线塔，其特征在于，所述上曲臂呈K型结构。
5.根据权利要求4所述的特高压输电线路猫头型直线塔，其特征在于，所述下曲臂呈倒V型结构。
6.根据权利要求1所述的特高压输电线路猫头型直线塔，其特征在于，所述边导线横担采用梯形结构。
7.根据权利要求6所述的特高压输电线路猫头型直线塔，其特征在于，所述边导线横担端部设置V型隔面。
8.根据权利要求1所述的特高压输电线路猫头型直线塔，其特征在于，所述塔身下部宽度较大位置的斜材布置方式与所述塔脚位置的斜材布置方式相同。
9.根据权利要求8所述的特高压输电线路猫头型直线塔，其特征在于，所述塔身下部宽度较大位置采用V面支撑。
10.根据权利要求1所述的特高压输电线路猫头型直线塔，其特征在于，所述直线塔主材规格自L100X8以上均采用高强钢。
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