一種特高壓交流單回路直線塔的制作方法
【專利摘要】本實用新型實施例公開了一種特高壓交流單回路直線塔，包括：塔腿；與所述塔腿相連的塔身；與所述塔身相連的塔頭；其中，所述直線塔的全高與所述塔腿的根開的比值不小于6，且不大于10，從而在滿足特高壓大荷載要求的前提下，增大所述直線塔的高度與塔腿根開的比值，即Hg/B的比值，從而使得本實用新型實施例所提供的特高壓交流單回路直線塔，相較于現(xiàn)有技術中的特高壓交流單回路直線塔，在具有相同塔高時，縮小所述直線塔塔腿的根開，使得所述直線塔的占地面積較小，以適應陡峭山坡、狹窄山脊等地形較為常見地區(qū)的山區(qū)塔位，解決山區(qū)塔位立塔受限或困難工程難題。
【專利說明】一種特高壓交流單回路直線塔
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及特高壓輸電【技術領域】，尤其涉及一種特高壓交流單回路直線塔。【背景技術】
[0002]特高壓輸電線路是電力輸送的高速公路和骨干線路，對輸電塔的安全可靠性有著更高的要求。隨著我國電力建設的發(fā)展，輸電線路的走廊越來越緊缺，線路路徑區(qū)域地形越來越復雜，很多鐵塔基礎所在位置的條件越來越惡劣，尤其是山區(qū)輸電線路，鐵塔基礎將不可避免的位于山頂或半山腰等陡峭的地區(qū)。另外，鐵塔基礎具有明顯的行業(yè)特點，如地質條件和施工均具有較大的分散性，且受地形、地質和運輸條件等影響明顯。
[0003]在一些山區(qū)塔位，陡峭山坡、狹窄山脊等地形較為常見，而現(xiàn)有技術中特高壓輸電桿塔的全高與根開的比值(Hg/B)為4-6，根開一般約為20m-35m，導致山區(qū)塔位立塔受限或困難的工程問題日益突出。
實用新型內容
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型實施例提供了一種特高壓交流單回路直線塔，以解決山區(qū)塔位立塔受限或困難的工程難題。
[0005]為解決上述問題，本實用新型實施例提供了如下技術方案:
[0006]一種特高壓交流單回路直線塔，包括:
[0007]塔腿；
[0008]與所述塔腿相連的塔身；
[0009]與所述塔身相連的塔頭；
[0010]其中，所述直線塔的全高與所述塔腿的根開的比值不小于6，且不大于10。
[0011]優(yōu)選的，所述直線塔塔身的坡度范圍為0.06-0.08，包括端點值，其中，所述塔身的坡度是指所述塔身側壁與豎直方向夾角的正切值。
[0012]優(yōu)選的，所述塔腿中最高腿與最低腿之間連線與地平面之間的夾角范圍為:30° -40°，包括端點值。
[0013]優(yōu)選的，所述塔身坡度變化的斷面處設置有橫隔面；所述塔身直接受到扭力作用的斷面處設置有橫隔面。
[0014]優(yōu)選的，所述塔頭與塔身的連接處設置有橫隔面；所述塔腿與塔身的連接處設置有橫隔面。
[0015]優(yōu)選的，還包括:設置于所述塔身上同一坡度范圍內的橫隔面，且相鄰橫隔面之間的距離不大于所述塔身平均寬度值的五倍，且不大于四個主材分段。
[0016]優(yōu)選的，所述直線塔的保護角為負保護角。
[0017]優(yōu)選的，所述直線塔的呼稱高度為51m_84m，包括端點值。
[0018]優(yōu)選的，所述直線塔的根開為10m-14.7m，包括端點值。
[0019]優(yōu)選的，所述塔頭包括:與所述塔身相連的下曲臂、與所述下曲臂相連的上曲臂、與所述上曲臂相連的導線橫擔、與所述導線橫擔相連的地線支架。
[0020]與現(xiàn)有技術相比，上述技術方案具有以下優(yōu)點:
[0021]本實用新型所提供的特高壓交流單回路直線塔中，所述直線塔的全高與所述直線塔塔腿的根開之比(Hg/B)不小于6，且不大于10，從而在滿足特高壓大荷載要求的前提下，增大所述直線塔的高度與塔腿根開的比值，即Hg/B的值，從而使得本實用新型所提供的特高壓交流單回路直線塔，相較于現(xiàn)有技術中的特高壓交流單回路直線塔，在具有相同塔高時，縮小所述直線塔塔腿的根開，使得所述直線塔的占地面積較小，以適應陡峭山坡、狹窄山脊等地形較為常見地區(qū)的山區(qū)塔位，解決山區(qū)塔位立塔受限或困難工程難題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0023]圖1為本實用新型實施例所提供特高壓交流單回路直線塔的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0024]正如【背景技術】部分所述，在一些山區(qū)塔位，陡峭山坡、狹窄山脊等地形較為常見，而現(xiàn)有技術中特高壓輸電桿塔的高度與根開的比值(Hg/B)為4-6，根開一般約為20m-35m，導致山區(qū)塔位立塔受限或困難的工程問題日益突出。
[0025]發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的山區(qū)輸電線路，遇到局部地形陡峭、場地狹窄而導致立塔受限或困難的工程難題時，一般采用如下措施:
[0026]1、采用調整、局部優(yōu)化路徑或改線的方式，避讓地形陡峭等地區(qū)立塔困難的問題。但是，這種方式容易造成變更費用的大幅增加，而且，在山區(qū)輸電線路的走廊越來越緊缺的大環(huán)境下，鐵塔基礎不可能完全避免位于具有陡峭地形的位置，因此，采用類似回避的方式并不能正面解決這個工程難題；
[0027]2、優(yōu)化鐵塔高低腿的設計，增加鐵塔高低腿間的最大極差，盡可能提供較大的使用空間，以滿足實際地形。但是，這種方法只能處理陡峭地形處立塔困難的工程難題，并不能解決場地狹窄處立塔受限的工程難題。如在狹窄的魚脊背地區(qū)或陡峭的灰?guī)r山等處，這種方法并不適用，而且施工的土石方很大，既不經(jīng)濟又不環(huán)保。
[0028]3、在鐵塔基礎設計上采用高露頭或塔腳架的方式，即在鐵塔的塔腿底部設置基礎主柱。這種方法雖然能在一定程度上解決陡峭地形、高差懸殊等大開方的問題，但是由于基礎主柱露頭太高，施工相對復雜，支模困難，基礎材料和造價相對很高。此外，在同等荷載的情況下，基礎主柱的頂部變形很大，導致引入塔腳架后，易引起上部鐵塔超靜定結構內力重分配的問題，使得鐵塔建模計算時必須考慮塔腳架的不利影響，對相關的桿件進行重新驗算復核，且塔腿和塔腳架的連接處構造復雜，鐵塔美觀性差。
[0029]基于上述研究的基礎上，本實用新型實施例提供了特高壓交流單回路直線塔，包括:
[0030]多個塔腿；[0031]與所述塔腿相連的塔身；
[0032]與所述塔身相連的塔頭；
[0033]其中，所述直線塔的全高與所述塔腿的根開的比值不小于6，且不大于10。
[0034]本實用新型實施例所提供的技術方案中，所述直線塔的全高與所述直線塔塔腿的根開之比(Hg/B)不小于6，且不大于10，從而在滿足特高壓大荷載要求的前提下，增大所述直線塔的高度與塔腿根開的比值，即Hg/B的值，從而使得本實用新型實施例所提供的特高壓交流單回路直線塔，相較于現(xiàn)有技術中的特高壓交流單回路直線塔，在具有相同塔高時，縮小所述直線塔塔腿的根開，使得所述直線塔的占地面積較小，基面開挖及施工棄土方量減少，以適應陡峭山坡、狹窄山脊等地形較為常見地區(qū)的山區(qū)塔位，解決山區(qū)塔位立塔受限或困難工程難題。
[0035]為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】做詳細的說明。
[0036]在以下描述中闡述了具體細節(jié)以便于充分理解本實用新型。但是本實用新型能夠以多種不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本實用新型內涵的情況下做類似推廣。因此本實用新型不受下面公開的具體實施的限制。
[0037]如圖1所示，本實用新型實施例提供了一種特高壓交流單回路直線塔，包括:塔腿1、與所述塔腿I相連的塔身2及與所述塔身2相連的塔頭3。在本實用新型的一個實施例中，所述塔頭3包括:與所述塔身2相連的下曲臂301、與所述下曲臂301相連的上曲臂302、與所述上曲臂302相連的導線橫擔303、與所述導線橫擔303相連的地線支架304，即所述直線塔為酒杯型塔。需要說明的是，在本實用新型實施例中，本實用新型實施例以所述直線塔以酒杯型塔為例進行說明，但并不僅限于酒杯型塔。
[0038]在本實用新型實施例中，所述直線塔的全高與所述塔腿的根開之比不小于6，以使得本實用新型實施例所提供的特高壓交流單回路直線塔，相較于現(xiàn)有技術中的特高壓交流單回路直線塔，在具有相同全高的前提下，具有較小的根開，從而使得本實用新型實施例所提供的特高壓交流單回路直線塔，具有較小的占地面積，有利于山區(qū)線路塔位的選擇，以滿足山區(qū)特高壓工程中實際地形的立塔需求，提高山區(qū)塔位立塔的穩(wěn)定性。
[0039]而且，由于本實用新型實施例所提供的特高壓交流單回路直線塔，相較于現(xiàn)有技術中具有同一塔高的特高壓交流單回路直線塔，具有較小的占地面積，因此，本實用新型實施例所提供的特高壓交流單回路直線塔在解決陡峭、狹窄山脊的立塔穩(wěn)定性問題的同時，能夠減小征地和土石開挖方量，達到環(huán)保設計的要求。
[0040]需要說明的是，雖然所述直線塔的全高與所述塔腿根開的比值越大，在同一全高的前提下，所述直線塔的占地面積越小，越能更好的適用于山區(qū)陡峭、高低懸差和山脊狹窄等地區(qū)的塔位需求，但是，當所述直線塔的全高與所述塔腿根開的比值大于10時，所述直線塔難以滿足特高壓大荷載的要求，因此，本實用新型實施例所提供的特高壓交流單回路直線塔中，所述直線塔的全高與所述塔腿根開的比值并不是無限制的越大越好，而是要求不能大于10。
[0041]在本實用新型的一個實施例中，所述直線塔塔身的坡度小于普通塔的經(jīng)濟坡度，以保證所述直線塔的全高與塔腿根開的比值大于6的基本要求，即Hg/B大于6的基本要求。需要說明的是，在所述直線塔的Hg/B大于6，且不大于10的前提下，理論上而言，所述直線塔的Hg/B越大越有利于減小所述直線塔的占地面積，適用于山區(qū)塔位的立塔需求。其中，所述塔身的坡度是指所述塔身側壁與豎直方向夾角的正切值。
[0042]需要說明的是，在實際工程應用中，所述直線塔的設計除了要滿足山區(qū)的塔位地形外，還要考慮經(jīng)濟實用性等要求，故在本實用新型的一個實施例中，所述直線塔的設計準則是:在滿應力準則下，以所述直線塔的強度和穩(wěn)定作為主要控制條件，關鍵位置的變形、撓度等變量作為驗算控制條件，綜合考慮所述直線塔的塔重、基礎造價、施工運維方案、環(huán)保及特殊地形的適應性等因素，對所述直線塔的全高與塔腿根開的比值Hg/B、瓶口寬度等多參數(shù)進行動態(tài)優(yōu)化，并確定所述直線塔塔身的坡度范圍，以獲得所述特高壓交流單回路直線塔既具有工程應用可行性又具有特殊地形適用性的應用條件。該方法不僅簡單，還具有較好的可操作性。
[0043]優(yōu)選的，所述直線塔塔身的坡度范圍為0.06-0.08，包括端點值。
[0044]在本實用新型的一個實施例中，為了保證所述直線塔具有足夠的抗彎、抗扭剛度，以滿足所述直線塔的變形要求，所述直線塔上還設置有橫隔面。具體的，在本實用新型的一個實施例中，所述塔身坡度變化的斷面處設置有橫隔面；所述塔身直接受到扭力作用的斷面處設置有橫隔面；所述塔頭與塔身的連接處設置有橫隔面；所述塔腿與塔身的連接處設置有橫隔面。
[0045]在本實用新型的另一個實施例中，所述直線塔還包括:設置于所述塔身上同一坡度范圍內的橫隔面，且相鄰橫隔面之間的距離不大于所述塔身平均寬度值的五倍，且不大于四個主材分段，以進一步保證所述直線塔具有足夠的抗彎、抗扭剛度，以滿足所述直線塔的變形要求。
[0046]在本實用新型的又一個實施例中，所述直線塔采用全方位高低腿設計，從而結合高低腿對塔重的影響，盡量增大高低腿的極差配置，以滿足山地地形的需求，實現(xiàn)經(jīng)濟和環(huán)保的要求。優(yōu)選的，所述塔腿中最高腿與最低腿之間連線與地平面之間的夾角范圍為:30° -40°，包括端點值，但本實用新型對此并不做限定。
[0047]需要說明的是，根據(jù)山區(qū)線路工程沿線的地形特點，即塔位地形坡度較陡或高差懸殊時，本實用新型實施例所提供的直線塔通過采用全方位高低腿設計，均能適應地形的需要。對于一些極個別地形險峻的塔位，在本實用新型的一個實施例中，可以根據(jù)所述直線塔的具體使用環(huán)境，增大所述塔腿中最高腿與最低腿之間連線與地平面之間的夾角，提高所述高低腿極差的使用范圍，從而實現(xiàn)經(jīng)濟和環(huán)保設計的目的；在本實用新型的另一個實施例中，也可以采用與高低基礎或塔腳桁架配合使用，具體視情況而定。
[0048]在本實用新型的再一個實施例中，所述直線塔的保護角優(yōu)選為負保護角，以保證所述直線塔能夠滿足避雷的要求。需要說明的是，所述保護角是指所述地線支架上與地線的連接點A及所述導線橫擔上與絕緣子串的連接點C之間的相對位置。當所述連接點A在地面上的投影位于所述連接點C在地面上的投影背離塔身在地面上的投影的一側時，所述保護角為負保護角；當所述連接點A在地面上的投影與所述連接點C在地面上的投影重合時，所述保護角為零；當所述連接點A在地面上的投影位于所述連接點C在地面上的投影朝向塔身在地面上的投影的一側時，所述保護角為正保護角。
[0049]除此之外，當所述直線塔為酒杯型塔時，在本實用新型的一個實施例中，還可以在滿足電氣間隙要求的前提下，通過優(yōu)化布置所述塔頭的結構，從而盡量減小所述塔頭的尺寸，使得塔頭的布置更加合理、美觀，受力更加合理，減小塔重。所述塔腿的高度為所述直線塔安裝地的地形使所述直線塔豎直安裝時的塔腿高度。
[0050]綜上所述，本實用新型實施例所提供的特高壓交流單回路直線塔，相較于現(xiàn)有技術中的特高壓交流單回路直線塔，不僅在具有相同全高的前提下，具有較小的根開，從而具有較小的占地面積，有利于山區(qū)線路塔位的選擇，以滿足山區(qū)特高壓工程中實際地形的立塔需求，提高山區(qū)塔位立塔的穩(wěn)定性，還能夠減小征地和土石開挖方量，達到環(huán)保設計的要求。
[0051]下面結合一具體實施例對本實用新型所提供的特高壓交流單回路直線塔進行介紹。在本實施例中，所述直線塔為1000kV特高壓交流單回路直線塔。
[0052]繼續(xù)如圖1所示，本實用新型實施例提供的特高壓交流單回路直線塔，包括:塔腿
1、與所述塔腿I相連的塔身2及與所述塔身2相連的塔頭3。其中，所述塔頭3包括:與所述塔身2相連的下曲臂301、與所述下曲臂301相連的上曲臂302、與所述上曲臂302相連的導線橫擔303、與所述導線橫擔303相連的地線支架304，即所述直線塔為酒杯型塔。
[0053]具體的，所述塔身延伸于所述塔腿上，且所述塔身的中軸線與塔身水平面垂直。所述導線橫擔包括:兩個邊橫擔和位于兩個邊橫擔之間的中橫擔，且所述導線橫擔的下表面與所述直線塔的中軸線垂直。其中，兩個邊橫擔分別架設在塔身的兩側，且所述邊橫擔和中橫擔分別與其下方的塔身圍成的空間滿足電氣專業(yè)間隙要求。所述地線支架架設在所述導線橫擔頂部，且所述地線支架的上平面與所述塔身的中軸線基本垂直。
[0054]全塔共8處導線掛點，每處掛點通過螺栓連接掛線角鋼，且與所述導線掛點相連接的絕緣子串采用“IVI”的布置方式。需要說明的是，除此之外，與掛線角鋼相連接的還包括一面緊貼在所述導線橫擔上的構造角鋼。
[0055]在本實施例中，`所述直線塔的呼稱高度H為51m_84m，地形支架與導線掛點之間的垂直高度為7.0m，上曲臂高度為12.4m，下曲臂高度為13.lm，左右側K節(jié)點的水平距離為19.2m，中橫擔的長度為18.0m。其中，K節(jié)點是指上曲臂與下曲臂的連接點。
[0056]下面結合具體的工程實際情況，對本實用新型實施例所提供的直線塔進行介紹。在風速為29m/s，覆冰為10mm，海拔H〈 1000m，采用全方位高低腿設計，并結合高低腿對塔重的影響，盡量增大高低腿的極差配置，以滿足山地地形的需求，實現(xiàn)經(jīng)濟和環(huán)保的要求的設計條件下，本實施例所提供的直線塔的相關性能參數(shù)如表1所示。
[0057]表1
[0058]
【權利要求】
1.一種特高壓交流單回路直線塔，其特征在于，包括: 塔腿； 與所述塔腿相連的塔身； 與所述塔身相連的塔頭； 其中，所述直線塔的全高與所述塔腿的根開的比值不小于6，且不大于10。
2.根據(jù)權利要求1所述的特高壓交流單回路直線塔，其特征在于，所述直線塔塔身的坡度范圍為0.06-0.08，包括端點值，其中，所述塔身的坡度是指所述塔身側壁與豎直方向夾角的正切值。
3.根據(jù)權利要求1所述的特高壓交流單回路直線塔，其特征在于，所述塔腿中最高腿與最低腿之間連線與地平面之間的夾角范圍為:30° -40°，包括端點值。
4.根據(jù)權利要求1所述的特高壓交流單回路直線塔，其特征在于，所述塔身坡度變化的斷面處設置有橫隔面；所述塔身直接受到扭力作用的斷面處設置有橫隔面。
5.根據(jù)權利要求1所述的特高壓交流單回路直線塔，其特征在于，所述塔頭與塔身的連接處設置有橫隔面；所述塔腿與塔身的連接處設置有橫隔面。
6.根據(jù)權利要求1所述的特高壓交流單回路直線塔，其特征在于，還包括:設置于所述塔身上同一坡度范圍內的橫隔面，且相鄰橫隔面之間的距離不大于所述塔身平均寬度值的五倍，且不大于四個主材分段。
7.根據(jù)權利要求1所述的特高壓交流單回路直線塔，其特征在于，所述直線塔的保護角為負保護角。
8.根據(jù)權利要求1所述的特高壓交流單回路直線塔，其特征在于，所述直線塔的呼稱高度為51m-84m，包括端點值。
9.根據(jù)權利要求1所述的特高壓交流單回路直線塔，其特征在于，所述直線塔的根開為10m-14.7m，包括端點值。
10.根據(jù)權利要求1-9任一項所述的特高壓交流單回路直線塔，其特征在于，所述塔頭包括:與所述塔身相連的下曲臂、與所述下曲臂相連的上曲臂、與所述上曲臂相連的導線橫擔、與所述導線橫擔相連的地線支架。
【文檔編號】E04H12/10GK203626359SQ201320792940
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年11月22日 優(yōu)先權日:2013年11月22日
【發(fā)明者】曾二賢, 段松濤, 曾德森, 尹鵬, 舒愛強, 楊景勝, 馮衡, 白強, 胡星, 徐彬, 夏謙, 馮德奎, 柯嘉, 孫欣苗, 張軼, 高培國, 李鑫, 肇鴻儒, 何江, 趙崢, 左元龍, 呂寶華, 許世宏, 胡志義, 蒲凡, 肖洪偉, 熊康, 郭峰, 徐成, 施菁華 申請人:國家電網(wǎng)公司, 中國電力工程顧問集團公司, 電力規(guī)劃設計總院, 中國電力工程顧問集團中南電力設計院, 中國電力工程顧問集團東北電力設計院, 中國電力工程顧問集團華東電力設計院, 中國電力工程顧問集團西北電力設計院, 中國電力工程顧問集團西南電力設計院, 中國電力工程顧問集團華北電力設計院工程有限公司