CN206554591U - 一种树型输电线路塔 - Google Patents

Abstract

公开了一种树型输电线路塔，树型输电线路塔包括沿着所述树型输电线路塔重力方向固定于地面的塔脚(1)、由三角形截面构成的塔身(2)、布置在所述塔身(2)上的塔头(3)，所述塔头(3)上间隔布置多个向上弯曲的树型支架(4)，所述树型支架(4)水平设置横担(5)，所述横担(5)设有连接输电线路的绝缘子串(6)。

Description

一种树型输电线路塔

技术领域

本实用新型涉及一种输电线路技术领域，特别是一种树型输电线路塔。

背景技术

为了降低电能输送的成本，减少输电走廊对土地的占用，采用特高压等级线路和紧凑型输电方式是两条很有效的途径，因此，特高压输电和紧凑型输电在世界各国均被作为远距离大容量输电的优选方案。根据我国电能远距离输送的需要，近几年我国在大力推动特高压电网建设，紧凑型输电线路通过对导线的优化排列，将三相导线置于同一塔窗内，三相导线间无接地构件，达到提高自然输送功率，减少线路走廊宽度，提高单位走廊输电容量。近年来随着我国土地资源的日益紧缺，紧凑型线路在我国也得到了大力的发展，为了节约土地资源，线路走廊经常通过林区、风景区等，在风景区中树立常规的输电线路塔既破坏环境协调感，且由于树林茂密，不利于线路安全运行。

专利文献CN102296864 A公开的一种用于特高压同塔双回紧凑型输电线路的新型塔型，其由上侧横担、V型绝缘子串、I型中直串、下相柔性绝缘子、下侧横担和塔身组成，1)上层横担和下层横担之间挂装两回6相特高压等级导线；2)上侧两相导线悬挂于同一横担上，且该横担无侧边曲臂；3)下相导线由上、下绝缘子从相反方向施加拉力固定；4)固定下相导线的下侧绝缘子采用了柔性绝缘子，既使导线有一定弹性活动空间，又控制了导线的横向位移。该专利固定下相导线的下侧绝缘子采用了柔性绝缘子，既使导线有一定弹性活动空间，但该专利不适用于林区环境，破环了环境协调感，没有限制和调整绝缘子串的摇摆角度，稳定性不高，不利于线路的安全运行。

专利文献CN204126354U公开的一种高压输电塔包括塔基(1)、塔脚(2)、塔身(3)、塔顶(4)和横担(5)，所述的塔基(1)、塔脚(2)、塔身(3)和塔顶(4)由下到上依次连接，所述的横担(5)设置在塔顶(4)上，所述的横担(5)上设有绝缘子串，所述的塔脚(2)、塔身(3)和塔顶(4)均由横材、斜材和腹杆通过螺钉固定构成四棱柱桁架结构。该专利塔杆采用四棱柱桁架结构并且材料为高强钢，但该专利稳定性没有三角截面的塔身稳定，且不适用于林区环境，破环了环境协调感，没有限制和调整绝缘子串的摇摆角度，稳定性不高，不利于线路的安全运行。

专利文献CN105464446 A公开的一种双回路输电塔包括竖直设置的塔身(1)和分别设置在所述塔身(1)上下两端的塔头(2)和基础(3)，所述塔头(2)包括塔窗(4)、设置在所述塔窗(4)上部两端的地线支架(5)和设置在所述塔窗(4)内的回路导线；所述基础(3)包括混凝土基础(6)和设置在所述混凝土基础(6)上端的承台(7)。该专利具有很好的电塔抗扭性，但该专利不适用于林区环境，破环了环境协调感，没有限制和调整绝缘子串的摇摆角度，稳定性不高，不利于线路的安全运行。

在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本实用新型背景的理解，因此可能包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型实施提供了一种适用于林区环境，和环境协调，稳定性高，确保线路的安全运行且结构稳定，满足电气间隙、档距和位置尺寸的树型输电线路塔。

本实用新型的目的是通过以下技术方案予以实现。

本实用新型的一个方面，提供了一种树型输电线路塔包括沿着所述树型输电线路塔重力方向固定于地面的塔脚、由三角形截面构成的塔身、布置在所述塔身上的塔头，所述塔头上间隔布置多个向上弯曲的树型支架，所述树型支架水平设置横担，所述横担设有连接输电线路的绝缘子串。

优选地，所述绝缘子串的摇摆角角度为：

其中，P_j为绝缘子串的风压(N)；p为每相输电线路单位长度风荷载(N/m)；L_h为水平档距(m)；G_j为绝缘子串的重量(N)；W为每相输电线路单位自重(N/m)；L_v为垂直档距(m)。

优选地，位于塔身下相的所述绝缘子串的摇摆角角度为51.49度，位于塔身中相的所述绝缘子串的摇摆角角度为54.42度，位于塔身上相的所述绝缘子串的摇摆角角度为56.72度。

优选地，所述塔头间隔布置下相、中相和上相树型支架，下相树型支架包括左侧下相树型支架和右侧下相树型支架，中相树型支架包括左侧中相树型支架和右侧中相树型支架，上相树型支架包括左侧上相树型支架和右侧上相树型支架。

优选地，所述下相树型支架从塔头向外延伸960毫米的水平距离，所述中相树型支架从塔头向外延伸1180毫米的水平距离，所述上相树型支架从塔头向外延伸1270毫米的水平距离。

优选地，所述下相树型支架和所述中相树型支架的横担之间相距1080mm的垂直距离，所述中相树型支架和所述上相树型支架的横担之间相距1140mm的垂直距离。

优选地，同侧的相邻两个所述横担上的绝缘子串至少间隔一个绝缘子串的长度。

优选地，所述绝缘子串为I型绝缘子串。

优选地，所述树型输电线路塔的距边输电线路投影X m处的干扰场强为：

式中：

Ex——距边输电线路投影X m处干扰场强，dB(μV/m)；

E——距边输电线路投影20m处干扰场强，dB(μV/m)；

X——距边输电线路投影距离，m；

H——边输电线路在测点处对地高度，m；

h——测量仪天线的架设高度，m；

k——衰减系数。

优选地，所述横担为水平的高强度钢管，所述塔身和塔头由高强度钢管构成。

优选地，所述塔脚设有插入地下的固定件。

本实用新型的树型输电线路塔适用于林区环境，和环境协调一致。通过限定和调整摇摆角，使得本实用新型在大风、雷电等条件下也确保线路的安全运行且三角截面的塔身结构稳定、受力可靠，本实用新型满足电气间隙、档距和位置尺寸的要求且结构简单。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够使得本实用新型的技术手段更加清楚明白，达到本领域技术人员可依照说明书的内容予以实施的程度，并且为了能够让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，下面以本实用新型的具体实施方式进行举例说明。

附图说明

通过阅读下文优选的具体实施方式中的详细描述，本实用新型各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。说明书附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。

在附图中：

图1是根据本实用新型一个实施例的树型输电线路塔的结构示意图。

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的解释。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本实用新型的具体实施例。虽然附图中显示了本实用新型的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。

需要说明的是，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解，技术人员可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本实用新型的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本实用新型的范围。本实用新型的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

为便于对本实用新型实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个附图并不构成对本实用新型实施例的限定。

为了更好地理解，图1为本实用新型的一个实施例的树型输电线路塔的结构示意图，本实用新型实施例将结合图1进行具体说明。

如图1所示，本实用新型的一个实施例提供了一种树型输电线路塔，树型输电线路塔包括沿着所述树型输电线路塔重力方向固定于地面的塔脚1、由三角形截面构成的塔身2、布置在所述塔身2上的塔头3，所述塔头3上间隔布置多个向上弯曲的树型支架4，所述树型支架4水平设置横担5，所述横担5设有连接输电线路的绝缘子串6，所述绝缘子串6的摇摆角Φ角度为：

其中，P_j为绝缘子串的风压(N)；p为每相输电线路单位长度风荷载(N/m)；L_h为水平档距(m)；G_j为绝缘子串的重量(N)；W为每相输电线路单位自重(N/m)；L_v为垂直档距(m)。

本实用新型的树型输电线路塔以树木形状为基础，与天然林区的自然环境相协调，适应山区边坡处立塔，同时考虑了结构受力和电气间隙要求。本实用新型的树型输电线路塔的塔身2采用高强度钢管构造成三角型截面以确保可靠性。三角形结构特点和受力特性如下：1三角形塔与方形塔铁塔结构形式类似，地线支架及横担与塔身连接略有不同，腿部隔面布材相似；2三角形塔与方形塔的主要受力主材及斜材控制工况均相同，三角形塔地线支架及导线横担主材内力比方形塔大10％～20％，三角形塔的其中一条腿则为受拉强度控制；3三角形塔计算重量比方形塔小约5％～10％，采用三角形塔，可在一定程度上减少钢材指标，降低工程造价。4三角形塔可降低混凝土及钢材指标，同时基面及基坑土方量降低；三角形塔塔位选择灵活；三角形塔的征地面积仅为方形塔征地面积的55％～70％左右，征地面积的降低可降低工程造价；三角形塔的环保效益高于方形塔。铁塔采用三角形断面具有更好的经济效益和社会效益。

横担采用单根钢管构造，结构简单，受力可靠。本实用新型的绝缘子串6的摇摆角Φ角度为保证了线路安全运行以及塔头2的电气间隙、档距中输电线路间的距离和防御档距中雷电绕击或反击导线所需要的导、地线相对布置尺寸。

在一个实施例中，位于塔身2下相的所述绝缘子串6的摇摆角Φ角度为51.49度，位于塔身2中相的所述绝缘子串6的摇摆角Φ角度为54.42度，位于塔身2上相的所述绝缘子串6的摇摆角Φ角度为56.72度。该摇摆角能够兼顾档距、电气间隙等，保证了线路安全运行。

在一个实施例中，所述塔头3间隔布置下相、中相和上相树型支架，下相树型支架包括左侧下相树型支架7和右侧下相树型支架8，中相树型支架包括左侧中相树型支架9和右侧中相树型支架10，上相树型支架包括左侧上相树型支架11和右侧上相树型支架12。

在一个实施例中，所述下相树型支架从塔头3向外延伸960毫米的水平距离，所述中相树型支架从塔头3向外延伸1180毫米的水平距离，所述上相树型支架从塔头3向外延伸1270毫米的水平距离。通过对上述尺寸的进一步限定，进一步保证了线路安全运行。

在一个实施例中，所述下相树型支架和所述中相树型支架的横担5之间相距1080mm的垂直距离，所述中相树型支架和所述上相树型支架的横担5之间相距1140mm的垂直距离。这进一步保证塔运行检修人员的必要安全间隙。

在一个实施例中，同侧的相邻两个所述横担2上的绝缘子串6至少间隔一个绝缘子串的长度。进一步，绝缘子串的长度为0.4m，因此，同侧的相邻两个所述横担2上的绝缘子串6之间至少有0.4m的间隙圆的空间距离。

在一个实施例中，所述绝缘子串6为I型绝缘子串。金具和绝缘子组合形成的绝缘子串在送电线路中起着连接铁塔和导线的重要作用，线路的绝缘子串长期在大自然环境中运行，除承受导、地线自身荷载外，还承受其覆冰和风的荷载。线路绝缘子串的选型除了要满足机械强度的要求外，还可根据其适用的塔型结构形式来确定。

在一个实施例中，设计输电线路塔时，计算了无线电干扰的横向分布，以便根据国家标准《高压交流架空送电线无线电干扰限值》GB 15707-1995规定的允许干扰水平限值来确定其影响范围。

0.5MHz时高压交流架空送电线的无线电干扰场强可由下式计算：

式中：

E——无线电干扰场强，dB(μV/m)；

R——导线半径，cm；

D——被干扰点距输电线路的垂直距离，m；

g_max——导线表面最大电位梯度，kV/cm。

根据式F2计算出高压交流架空送电线三相导线的每相在某一点产生的无线电干扰场强，如果有一相的无线电干扰场强值至少大于其余的每相值3dB(μV/m)，则高压交流架空送电线路无线电干扰场强即为该场强值，否则按式F3计算。

式中：

E——高压交流架空送电线路无线电干扰场强，dB(μV/m)；

E1，E2——三相导线中的最大两个无线电干扰场强，dB(μV/m)。

式F3计算得到的是好天气时50％时间概率下的无线电干扰场强值，对于80％时间概率，具有80％置信度的无线电干扰场强值可由该值增加6～10dB(μV/m)得到。

所述树型输电线路塔的距边输电线路投影X m处的干扰场强为：

(F1)式中：

Ex——距边输电线路投影X m处干扰场强，dB(μV/m)；

E——距边输电线路投影20m处干扰场强，dB(μV/m)；

X——距边输电线路投影距离，m；

H——边输电线路在测点处对地高度，m；

h——测量仪天线的架设高度，m；

k——衰减系数。进一步地，对于0.15～0.4MHz频段，k取18；对于大于0.4MHz直至30MHz频率，k取16.5。

进一步地，为了更加精确，高压交流送电线无线电干扰值的频率修正可以按下列公式计算：

(f4)式中：

ΔE——相对于0.5MHz的干扰场强的增量，dB(μV/m)；

f——频率，MHz。

其中，式F4的适用频率为0.15～4MHz。

更进一步地，对于同杆架设的多回线路，每相导线产生的无线电干扰场强可分别按式F1计算，然后将同名导线产生的场强几何叠加，即

式中：

E_i——多回线路第i相导线在参考点的合成无线电干扰场强；

E_ik——第k回线路的第i相导线在参考点的无线电干扰场强。

本实用新型可根据需要的无线电干扰特性调整横担5或绝缘子串6的位置和距离以获得更好的输电性能。

在一个实施例中，所述横担5为水平的高强度钢管，所述塔身2和塔头3由高强度钢管构成。

尽管以上结合附图对本实用新型的实施方案进行了描述，但本实用新型并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下和在不脱离本实用新型权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本实用新型保护之列。

Claims (10)

1.一种树型输电线路塔，其包括沿着所述树型输电线路塔重力方向固定于地面的塔脚(1)、由三角形截面构成的塔身(2)、布置在所述塔身(2)上的塔头(3)，其特征在于：所述塔头(3)上间隔布置多个向上弯曲的树型支架(4)，所述树型支架(4)水平设置横担(5)，所述横担(5)设有连接输电线路的绝缘子串(6)。

2.根据权利要求1所述的树型输电线路塔，其特征在于：位于塔身(2)下相的所述绝缘子串(6)的摇摆角(Φ)角度为51.49度，位于塔身(2)中相的所述绝缘子串(6)的摇摆角(Φ)角度为54.42度，位于塔身(2)上相的所述绝缘子串(6)的摇摆角(Φ)角度为56.72度。

3.根据权利要求1所述的树型输电线路塔，其特征在于：所述塔头(3)间隔布置下相、中相和上相树型支架，下相树型支架包括左侧下相树型支架(7)和右侧下相树型支架(8)，中相树型支架包括左侧中相树型支架(9)和右侧中相树型支架(10)，上相树型支架包括左侧上相树型支架(11)和右侧上相树型支架(12)。

4.根据权利要求3所述的树型输电线路塔，其特征在于：所述下相树型支架从塔头(3)向外延伸960毫米的水平距离，所述中相树型支架从塔头(3)向外延伸1180毫米的水平距离，所述上相树型支架从塔头(3)向外延伸1270毫米的水平距离。

5.根据权利要求3所述的树型输电线路塔，其特征在于：所述下相树型支架和所述中相树型支架的横担(5)之间相距1080mm的垂直距离，所述中相树型支架和所述上相树型支架的横担(5)之间相距1140mm的垂直距离。

6.根据权利要求1所述的树型输电线路塔，其特征在于：同侧的相邻两个所述横担(5)上的绝缘子串(6)至少间隔一个绝缘子串的长度。

7.根据权利要求1所述的树型输电线路塔，其特征在于：所述绝缘子串(6)为I型绝缘子串。

8.根据权利要求1所述的树型输电线路塔，其特征在于：所述横担(5)为水平的高强度钢管。

9.根据权利要求1所述的树型输电线路塔，其特征在于：所述塔身(2)和塔头(3)由高强度钢管构成。

10.根据权利要求1所述的树型输电线路塔，其特征在于：所述塔脚设有插入地下的固定件。