專利名稱：同塔雙回緊縮型直線輸電鐵塔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是有關(guān)一種輸電設(shè)備，尤指一種500千伏同塔雙回輸電線路使用的全新輸電鐵塔。
背景技術(shù)：
我國500千伏同塔雙回輸電線路使用的輸電鐵塔均為三相導(dǎo)線垂直排列懸掛在鐵塔兩側(cè)的常規(guī)直線塔。但是，在導(dǎo)線對地距離滿足規(guī)程要求的前提下，常規(guī)直線塔的高度通常要達(dá)到60m～70m，所占線路走廊平均22m，耐雷水平隨著塔高的增加也相應(yīng)降低。
如圖1所示，現(xiàn)有的常規(guī)同塔雙回500kV線路鐵塔即500kV同塔雙回常規(guī)鼓型直線塔設(shè)計塔高往往超過60m，不僅影響了防雷害能力，也是現(xiàn)有鐵塔耗鋼指標(biāo)高的原因之一。33.0m呼高的塔通常塔高均已在56.0m以上、趨近60.0m或60.0m以上，按現(xiàn)行DL/T5092-1999《110-500kV架空送電線路設(shè)計技術(shù)規(guī)程》風(fēng)荷載調(diào)整系數(shù)都趨近1.6或大于1.6，按現(xiàn)行DL/T5092-1999《110-500kV架空送電線路設(shè)計技術(shù)規(guī)程》要求對全高超過60.0m的塔，就要按現(xiàn)行國家規(guī)范《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》采用由下到上逐段增大且加權(quán)平均不應(yīng)小于1.6的值。因此，DL/T5092-1999頒布實施后比以往執(zhí)行SDJ3-79時的500kV雙回鼓型塔同塔并架耗鋼指標(biāo)還高些。從工程整體而言，500kV雙回同塔并架的鼓型直線塔不是接近60.0m，就是在60.0m以上。風(fēng)壓調(diào)整系數(shù)不是接近1.6就是比1.6還大。這樣，必然導(dǎo)致500kV雙回同塔并架使用鼓型直線塔型工程本體造價的提高?？梢娊档腿叨龋瑢L(fēng)壓調(diào)整系數(shù)控制在1.5應(yīng)是降低耗鋼指標(biāo)的可行辦法；且風(fēng)壓高度變化系數(shù)也可以減少，僅此就可以將作用在全塔上的風(fēng)荷載減少6-7％。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種新型結(jié)構(gòu)的鐵塔，不僅提高了線路的防雷性能，有效降低了塔高，同時也節(jié)約了鋼材，收到了降低線路本體造價的經(jīng)濟效應(yīng)。
為此，本實用新型采用了如下的技術(shù)方案一種500KV同塔雙回緊縮型直線輸電鐵塔，其包含有塔身、塔頭及導(dǎo)線，雙回路導(dǎo)線布置于塔身兩側(cè)，其中該塔頭包含有分布于塔身兩側(cè)的上層橫擔(dān)和下層橫擔(dān)，該上層橫擔(dān)的兩端部通過懸垂絕緣子串掛置有一相導(dǎo)線，該下層橫擔(dān)為燕式折臂結(jié)構(gòu)，在該下層橫擔(dān)的兩端部通過懸垂絕緣子串掛置有一相導(dǎo)線，而在該下層橫擔(dān)的兩端部和塔身之間通過V型絕緣子串也掛置有一相導(dǎo)線。
其中該上層橫擔(dān)兩端微向上翹。
該下層橫擔(dān)的兩端部通過懸垂串掛置的導(dǎo)線之間的距離為28.7m。
該鐵塔高度介于40m-50m之間。
本實用新型的上層橫擔(dān)懸掛導(dǎo)線使用懸垂絕緣子串，下層橫擔(dān)兩相導(dǎo)線的邊相導(dǎo)線懸掛使用懸垂絕緣子串、靠近塔身的一相導(dǎo)線懸掛使用V型絕緣子串，壓縮了下層兩相導(dǎo)線間的距離，下層橫擔(dān)結(jié)構(gòu)上設(shè)計成燕式折臂橫擔(dān)。由于V型絕緣子串限制了里相導(dǎo)線的擺動，縮小了橫擔(dān)尺寸，使得兩邊相相距壓縮到28.7m左右。
本實用新型提供一種500千伏同塔雙回緊縮型塔型，鐵塔的高度通常只要40m～50m，實現(xiàn)了緊縮方案，降低鐵塔高度后，提高了線路防雷性能，提高了線路安全運行的可靠度。單基直線塔鐵塔耗鋼量，也比常規(guī)同塔雙回500kV線路降低約20％，同時減少了鐵塔基礎(chǔ)作用力，基礎(chǔ)混凝土耗量比常規(guī)同塔雙回500kV線路降低約10％。


圖1為常規(guī)輸電鐵塔的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本實用新型實施例一緊縮型輸電鐵塔的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型對比例一緊縮型輸電鐵塔的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型對比例二緊縮型輸電鐵塔的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實用新型對比例三緊縮型輸電鐵塔的結(jié)構(gòu)示意圖；圖號說明1塔身 2塔頭21上層橫擔(dān) 22下層橫擔(dān)211、212懸垂絕緣子串 213、214懸垂絕緣子串215、216V型絕緣子串31-36導(dǎo)線具體實施方式
為能使貴審查員清楚本發(fā)明的結(jié)構(gòu)組成，以及整體運作方式，茲配合圖式說明如下本實用新型所述的500kV同塔雙回緊縮型直線塔，是區(qū)別于以往塔型的一種全新塔型。塔頭尺寸的確定則在于導(dǎo)線的布置型式，故而在對我國500kV常規(guī)同塔雙回常規(guī)鼓型塔的分析基礎(chǔ)上，經(jīng)過多種塔頭的布置方案的研究和技術(shù)經(jīng)濟比較，在諸多方案中，研發(fā)出本實用新型兩層橫擔(dān)的全新塔型技術(shù)方案。下面結(jié)合實施例和對比例對本實用新型進(jìn)行描述。
實施例一本實施例500kV雙回同塔并架緊縮型輸電線路直線塔的塔頭布置，兩回路分別布置在塔身1的兩側(cè)，如圖2所示該輸電鐵塔包含有塔身1、塔頭2及導(dǎo)線，雙回路導(dǎo)線布置于塔身兩側(cè)，本實用新型的重點在于該塔頭2包含有對稱分布于塔身兩側(cè)的上層橫擔(dān)21和下層橫擔(dān)22，該上層橫擔(dān)21的兩端部通過懸垂絕緣子串211、212掛置有一相導(dǎo)線31、32，其中該上層橫擔(dān)21兩端微向上翹；該下層橫擔(dān)22為燕式折臂結(jié)構(gòu)，在該下層橫擔(dān)22的兩端部通過懸垂絕緣子串213、214掛置有一相導(dǎo)線33、34，而在該下層橫擔(dān)22的兩端部和塔身2之間通過V型絕緣子串215、216也掛置有一相導(dǎo)線35、36。
本實施例的上層橫擔(dān)懸掛導(dǎo)線使用懸垂絕緣子串，下層橫擔(dān)兩相導(dǎo)線的邊相導(dǎo)線懸掛使用懸垂絕緣子串、靠近塔身的一相導(dǎo)線懸掛使用V型絕緣子串，壓縮了下層兩相導(dǎo)線間的距離，下層橫擔(dān)結(jié)構(gòu)上設(shè)計成燕式折臂橫擔(dān)。由于V型絕緣子串限制了里相導(dǎo)線的擺動，縮小了橫擔(dān)尺寸，使得兩邊相相距壓縮到28.7m左右。
對比例一如圖3所示，上層橫擔(dān)懸掛一地一導(dǎo)，下層橫擔(dān)懸掛兩相導(dǎo)線，其全部使用懸垂串的方式。本對比例中上層橫擔(dān)導(dǎo)線使用懸垂串，下層橫擔(dān)兩相導(dǎo)線也都使用懸垂串、兩邊相相距35.0m，下層橫擔(dān)長達(dá)15.5m。
對比例二如圖4所示，上層橫擔(dān)懸掛一地兩導(dǎo)、下層橫擔(dān)懸掛一相導(dǎo)線其全部使用懸垂串的方式。本對比例中上層橫擔(dān)導(dǎo)線使用懸垂串，下層橫擔(dān)一相也使用懸垂串。兩邊相相距未能減少，且由于兩相導(dǎo)線集中在塔頂部，無疑加大了塔身的彎矩。
對比例三如圖5所示，上層橫擔(dān)懸掛一地兩導(dǎo)(里相V串)，下層橫擔(dān)懸掛一相導(dǎo)線。本對比例中上層橫擔(dān)邊相導(dǎo)線(即在旁側(cè)的導(dǎo)線)使用懸垂串，靠近塔身的里相導(dǎo)線使用V串。下層橫擔(dān)的一相里使用懸垂串。上層橫擔(dān)由于V串限制了里相導(dǎo)線擺動，縮小了橫擔(dān)尺寸，雖使得兩邊相相距得以壓縮，但同樣由于兩相導(dǎo)線集中在塔頂部，也加大了塔身的彎矩。
對比上述的實施例一和對比例一、對比例二、對比例三，實施例一是使用三角排列方式布置導(dǎo)線于雙層橫擔(dān)干字型塔的首選方案。該實施例中的上層橫擔(dān)21懸掛一地一導(dǎo)(該地線是掛在上層橫擔(dān)21的最高部位鳥喙?fàn)畈课坏泥辜獠?，燕式折臂式的下層橫擔(dān)22懸掛兩相導(dǎo)線(里相V串)使兩邊相相距得以壓縮，且一地一導(dǎo)在上層橫擔(dān)21、兩相導(dǎo)線掛在下層橫擔(dān)22上，大部負(fù)荷集中在下部，減少了塔身的彎矩。
基于上述分析，我們針對三角排列方式布置導(dǎo)線的雙層橫擔(dān)干字型塔的塔身坡度選擇以及撓度控制、塔身主材小節(jié)間長度比較、塔身主材分段(加工段)選擇、塔身斜材布置、橫擔(dān)節(jié)間、橫隔面形式的選擇、角鋼塔和鋼管塔的比較等幾個方面進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計結(jié)果如下SZI(33.0m呼稱高)單基塔耗鋼指標(biāo)25.3t，其中，″呼稱高″一詞是輸電專業(yè)通用詞匯，指的是輸電鐵塔下導(dǎo)線橫擔(dān)下平面到地面的高度。因為任一輸電鐵塔都是下導(dǎo)線弧垂的對地距離控制該塔的高度，因此″呼稱高″就成為衡量同設(shè)計條件鐵塔的一個基本參量；SZII(42.0m呼稱高)單基塔耗鋼指標(biāo)34.4t；綜上述，本實施例所述的一種使用三角排列方式布置導(dǎo)線的雙層橫擔(dān)干字型塔(其使用燕式折臂橫擔(dān))與常規(guī)鼓型直線塔比較，只是走廊寬了5m-6m，但塔高從近62m降低到47m左右，有效地降低了塔高，大幅度減少了鋼材耗量。與常規(guī)500kV送電線路同塔并架鼓型直線塔比較，降低鋼材耗量20％。且由于有效地降低了塔高，同樣呼稱高、同樣絕緣配置的鼓型直線塔和雙層橫擔(dān)干字型直線塔的耐雷水平分別為170kA/100km.年和196kA/100km.年，防雷性能有很大提高。同時，三角排列方式布置導(dǎo)線，線下最大地面場強較常規(guī)線路降低了10％左右，高場強區(qū)的范圍也小，可使導(dǎo)線對地距離從11m降低為10.5m，從電氣參數(shù)來說平衡度也好多了。
500kV雙回同塔并架緊縮型輸電線路直線塔塔頭布置，兩個回路分別布置在塔身的兩側(cè)(如圖2所示)。因三相導(dǎo)線緊縮型布置的特點，下層橫擔(dān)22上懸掛的下相內(nèi)側(cè)導(dǎo)線V型絕緣子串215、216與下相外側(cè)導(dǎo)線懸垂絕緣子串213、214需滿足兩相導(dǎo)線之間的電氣間隙，及相對地的要求，本實用新型實施例中下層橫擔(dān)22使用燕式折臂橫擔(dān)的形式，可以滿足這些要求。上層橫擔(dān)21上懸掛的上相導(dǎo)線31、32則與地線橫擔(dān)(該地線是掛在上層橫擔(dān)21的最高部位鳥喙?fàn)畈课坏泥辜獠?10。)合并成一個微上翹橫擔(dān)與下層橫擔(dān)22相呼應(yīng)，突破了傳統(tǒng)布置形式，不僅達(dá)到提高線路防雷性能，降低工程本體投資的目的，也收到了很好的視覺效果。
本實施例所述的燕式干字型塔通過了國家電力公司電網(wǎng)建設(shè)分公司組織的專家評審。評審確認(rèn)提出的塔型結(jié)構(gòu)均符合計劃中擬建設(shè)的500kV同塔雙回緊縮型線路的主要技術(shù)要求，解決了建設(shè)500kV同塔雙回緊縮型線路的鐵塔結(jié)構(gòu)型式問題。
目前我國500kV同塔雙回并架輸電線路，建設(shè)造價偏高，且500kV同塔雙回并架輸電線路耐雷特性較單回輸電線路差，為降低同塔雙回并架輸電線路建設(shè)造價、提高輸送容量、提高耐雷水平，尤其是在輸電網(wǎng)絡(luò)密布地區(qū)，在有限的走廊內(nèi)，應(yīng)用本實用新型專利技術(shù)，建設(shè)同塔雙回緊湊型輸電線路是解決大輸送容量、降低建設(shè)造價、提高耐雷水平的首選方案。
如上所述，本實用新型提供一較佳的新型輸電鐵塔結(jié)構(gòu)，以及相關(guān)的應(yīng)用，于是依法提呈專利申請；然而，以上的實施說明及圖式所示，是本創(chuàng)作較佳實施例，并非以此局限本創(chuàng)作，是以，舉凡與本創(chuàng)作的構(gòu)造、裝置、特征等近似、雷同，均應(yīng)屬本創(chuàng)作的創(chuàng)設(shè)目的及申請專利范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種同塔雙回緊縮型直線輸電鐵塔，其包含有塔身、塔頭及導(dǎo)線，雙回路導(dǎo)線布置于塔身兩側(cè)，其特征在于該塔頭包含有分布于塔身兩側(cè)的上層橫擔(dān)和下層橫擔(dān)，該上層橫擔(dān)的兩端部通過懸垂絕緣子串掛置有一相導(dǎo)線，該下層橫擔(dān)為燕式折臂結(jié)構(gòu)，在該下層橫擔(dān)的兩端部通過懸垂絕緣子串掛置有一相導(dǎo)線，而在該下層橫擔(dān)的兩端部和塔身之間通過V型絕緣子串也掛置有一相導(dǎo)線。
2.如權(quán)利要求1所述的同塔雙回緊縮型直線輸電鐵塔，其中該上層橫擔(dān)兩端微向上翹。
3.如權(quán)利要求1或2所述的同塔雙回緊縮型直線輸電鐵塔，其中該下層橫擔(dān)的兩端部通過懸垂串掛置的導(dǎo)線之間的距離為28.7m。
4.如權(quán)利要求1或2所述的同塔雙回緊縮型直線輸電鐵塔，其中該鐵塔高度介于40m-50m之間。
5.如權(quán)利要求1或2所述的同塔雙回緊縮型直線輸電鐵塔，其中該上層橫擔(dān)和下層橫擔(dān)是對稱分布于塔身兩側(cè)。
專利摘要本實用新型提供一種500KV同塔雙回緊縮型直線輸電鐵塔，其包含有塔身、塔頭及導(dǎo)線，雙回路導(dǎo)線布置于塔身兩側(cè)，其中該塔頭包含有對稱分布于塔身兩側(cè)的上層橫擔(dān)和下層橫擔(dān)，該上層橫擔(dān)的兩端部通過懸垂絕緣子串掛置有一相導(dǎo)線，該下層橫擔(dān)為燕式折臂結(jié)構(gòu)，在該下層橫擔(dān)的兩端部通過懸垂絕緣子串掛置有一相導(dǎo)線，而在該下層橫擔(dān)的兩端部和塔身之間通過V型絕緣子串也掛置有一相導(dǎo)線。本實用新型不僅提高了線路的防雷性能，有效降低了塔高，同時也節(jié)約了鋼材，收到了降低線路本體造價的經(jīng)濟效應(yīng)。
文檔編號E04H12/00GK2909652SQ20062011811
公開日2007年6月6日 申請日期2006年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月31日
發(fā)明者顧游, 傅春蘅, 馬志堅, 秦慶芝 申請人:北京國電華北電力工程有限公司