JP3658724B2 - 送電鉄塔用過荷重除荷装置 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、送電鉄塔の架渉線支持位置において、架渉線より鉄塔腕金部へ設計荷重以上の荷重が加わった場合に、自らを変形させて腕金部へ作用する荷重を低減する過荷重除荷装置に関する。
【従来の技術】
【０００２】
送電鉄塔が支持する架渉線は、架渉線に作用する風力荷重や着雪荷重により張力変動を起こす。設計風速以上の風速または設計着雪量以上の着雪が架渉線に作用すると、架渉線の張力が設計張力を上回り、架渉線を支える腕金や鉄塔本体が破壊される危険がある。鉄塔を破壊にいたらせる張力荷重には、前後径間の張力差が作用した場合に生じる不平均張力や、架渉線の水平および垂直方向の分力による水平角度荷重、垂直角度荷重といった各方向の荷重が考えられる。
【０００３】
しかし、現在の送電鉄塔は、発生確率の小さい過荷重に対しても倒壊しないように設計されているため不経済である。その上、想定していない過荷重が作用して部材が破壊にいたると、送電鉄塔の機能復旧までに多くの時間が必要であった。
【０００４】
また、一般にトラスで構成される送電鉄塔の腕金には、過荷重除荷装置の取り付け状態を考慮していなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、架渉線と送電鉄塔の腕金を連結でき、架渉線より過度の張力が加わると自らが変形して、腕金に作用する荷重を低減できる過荷重除荷装置を提案しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明における送電鉄塔用過荷重除荷装置は、鉄塔本体に取り付けられた腕金Ａの２本の腕金主材７の先端にそれぞれピン接合６で張り出し材３が取り付けられ、一方の張り出し材３の先端付近には若番側の鉄塔からの架渉線１が取り付けられ、もう一方の張り出し材３の先端付近には老番側の鉄塔からの架渉線２が取り付けられ、破断部４は２本の張り出し材３の架渉線１、２取り付け部の間をつなぐように破断 部４の両端が張り出し材３の架渉線１、２取り付け部に剛接合で取り付けられ、ショックアブソーバー５は２本の張り出し材３の間をつなぐようにショックアブソーバー５の両端が張り出し材３にピン接合６で取り付けられ、２本の張り出し材３とショックアブソーバー５および破断部４がラーメン構造を形成して、構成される装置であり、架渉線１、２より設計張力以上の荷重を受けると破断部４が破壊し、ショックアブソーバー５が長手方向に変形しながら荷重を担い、腕金主材７先端と張り出し材３の接合部を中心に２本の張り出し材３の間隔が開いて架渉線１、２の張力を低減する。
【０００７】
ショックアブソーバーは、長手方向に変形しながら衝撃を吸収できる油圧式や蛇腹式で、気象条件に左右されることなく半永久的に使用できるものが望ましい。
【０００８】
破断部は、若番側の鉄塔からの架渉線と老番側の鉄塔からの架渉線を送電鉄塔用過荷重除荷装置上でつなぐように設置され、送電鉄塔用過荷重除荷装置に取り付ける架渉線が複数あれば、破断部も複数取り付けるのが望ましい。
【作用】
【０００９】
上記の手段により、腕金先端部へピン接合された送電鉄塔用過荷重除荷装置は、張り出し材へ取り付けた架渉線より設計張力以上の荷重を受けると破断部が破壊され、張力荷重の担い手は破断部から張り出し材とピン接合されたショックアプソーバーへ移行する。ショックアブソーバーが、架渉線張力により静的荷重や衝撃荷重を受けると、ショックアブソーバーは長手方向に伸びて荷重を担い続ける。
【００１０】
張力荷重を受け続けてショックアブソーバーが長手方向に伸び変形を続けると、ショックアブソーバーが接続されている２本の張り出し材は腕金主材とのピン接合部を中心に開きつづける。
【００１１】
張り出し材は、張り出し材中央に取り付けられたショックアブソーバーが衝撃荷重や静的荷重を吸収しているあいだ開き続け、ショックアブソーバーが伸びきると張り出し材の先端部も一定の開きを保って停止する。送電鉄塔用過荷重除荷装置の先端部が開くことにより架渉線の支持点は移動し、張力は低減するため、架渉線から腕金へ作用する荷重は、直接受ける荷重より低減して作用する。従って、鉄塔の破壊を低減することができる。なお、張り出し材先端は、低減させたい荷重に合わせて約０．５〜２．０ｍの開きに調節する。
【実施例】
【００１２】
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
図１と図２は、送電鉄塔用過荷重除荷装置を送電鉄塔の腕金先端に取り付けた状態の正面図と立面図である。平常時の送電鉄塔用過荷重除荷装置は、鉄塔本体に取り付けられた腕金Ａの２本の腕金主材７の先端にそれぞれピン接合６で張り出し材３が取り付けられ、一方の張り出し材３の先端付近には若番側の鉄塔からの架渉線１が取り付けられ、もう一方の張り出し材３の先端付近には老番側の鉄塔からの架渉線２が取り付けられ、破断部４は２本の張り出し材３の架渉線１、２取り付け部の間をつなぐように破断部４の両端が張り出し材３の架渉線１、２取り付け部に剛接合で取り付けられ、ショックアブソーバー５は２本の張り出し材３の間をつなぐようにショックアブソーバー５の両端が張り出し材３にピン接合６で取り付けられ、２本の張り出し材３とショックアブソーバー５および破断部４がラーメン構造を形成した状態である。さらに、強度を補うために、腕金吊材８先端より吊材９を降ろし、トラス構造を形成する。
【００１３】
図３に示すように、破断部４は２本の張り出し材３の架渉線１、２取り付け部の間をつなぐように破断部４の両端が張り出し材３の架渉線１、２取り付け部に剛接合で取り付けら れ、架渉線１、２の張力荷重を直接受ける。従って、設計張力以上の張力が送電鉄塔用過荷重除荷装置に作用すると、破断部４が破壊される。破断部４の強度を破壊したい強度に設定することで、送電鉄塔用過荷重除荷装置の強度調節ができる。
【００１４】
破断部４が破壊されると、２本の張り出し材３の間をつなぐように張り出し材３にピン接合で取り付けられたショックアブソーバー５が荷重を担い始め、図４のように、２本の張り出し材３は腕金主材７とピン接合６した位置を中心として先端が開き始める。ショックアブソーバー５は、架渉線張力より受ける衝撃力や静的張力を吸収しながら長手方向に伸びるため、腕金主材７まで達する架渉線張力の影響は低減される。最終的に、送電鉄塔用過荷重除荷装置の張り出し材３先端部が約０．５〜２．０ｍ開くようにショックアブソーバー５の伸びを設定して、約１０％の張力低減が行えるように調整する。
【００１５】
送電鉄塔用過荷重除荷装置に用いるショックアブソーバーは、図５のように蛇腹式ショックアブソーバー１０でもよい。図６に示すように、荷重を担う前の蛇腹式ショックアブソーバー１０の状態Ｃは、ピン接合１２された短材１３を矩形に組み、破断部１１で固定されたものである。蛇腹式ショックアブソーバー１０が荷重を受け、破断部１１が破断すると、短材１３は元の矩形状態Ｃから直線状態Ｄに変形する。
【発明の効果】
本発明は、以上に説明した手順で行うことにより、以下に記載するような効果を奏する。
【００１６】
請求項１記載の送電鉄塔用過荷重除荷装置は、張り出し材とショックアブソーバーと破断部を有し、設計張力以下が作用する場合には、２本の張り出し材とショックアブソーバーおよび破断部がラーメン構造を形成した状態で荷重を担う。
【００１７】
請求項１記載の送電鉄塔用過荷重除荷装置へ設計張力を超える荷重が作用すると、２本の張り出し材の架渉線取り付け部の間をつなぐように取り付けられた破断部が破壊されてショックアブソーバーが荷重を担い始める。このとき、ショックアブソーバーが衝撃荷重や静的荷重を吸収しながら長手方向に伸びることで、張り出し材の先端の先端が開きつづけ、架渉線の支持点が移動するため、架渉線から腕金へ加わる荷重を低減できる。さらに、張り出し材が開ききった場合に張力の支持点が約０．５〜２．０ｍ移動するように調整することで、約１０％の張力低減が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】 送電鉄塔用過荷重除荷装置の平面図。
【図２】 送電鉄塔用過荷重除荷装置の立面図。
【図３】 破断部と架渉線の取り付け詳細図。
【図４】 送電鉄塔用過荷重除荷装置の張り出し材が開いた状態図。
【図５】 送電鉄塔用過荷重除荷装置のショックアブソーバーに蛇腹型ショックアブソーバーを用いた場合の平面図。
【図６】 蛇腹型ショックアブソーバーの変形前と変形後の状態図
【符号の説明】
Ａ 腕金
Ｃ 荷重を受ける前の蛇腹型ショックアブソーバーの状態
Ｄ 荷重を受けた後の蛇腹型ショックアブソーバーの状態
１ 若番側架渉線
２ 老番側架渉線
３ 張り出し材
４ 破断部
５ ショックアブソーバー
６ ピン接合
７ 腕金主材
８ 腕金吊材
９ 吊材
１０ 蛇腹型ショックアブソーバー
１１ 破断部
１２ ピン接合
１３ 短材
Claims (1)
- 鉄塔本体に取り付けられた腕金Ａの２本の腕金主材７の先端にそれぞれピン接合６で張り出し材３が取り付けられ、
一方の張り出し材３の先端付近には若番側の鉄塔からの架渉線１が取り付けられ、
もう一方の張り出し材３の先端付近には老番側の鉄塔からの架渉線２が取り付けられ、
破断部４は２本の張り出し材３の架渉線１、２取り付け部の間をつなぐように破断部４の両端が張り出し材３の架渉線１、２取り付け部に剛接合で取り付けられ、
ショックアブソーバー５は２本の張り出し材３の間をつなぐようにショックアブソーバー５の両端が張り出し材３にピン接合６で取り付けられ、
２本の張り出し材３とショックアブソーバー５および破断部４がラーメン構造を形成して、構成される装置であり、
架渉線１、２より設計張力以上の荷重を受けると破断部４が破壊し、
ショックアブソーバー５が長手方向に変形しながら荷重を担い、
腕金主材７先端と張り出し材３の接合部を中心に２本の張り出し材３の間隔が開いて架渉線１、２の張力を低減することを特徴とする送電鉄塔用過荷重除荷装置。
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