[發(fā)明專利]一種防止輸電塔因承重過(guò)載而倒塌的裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910079331.8
• 申請(qǐng)日: 2009-03-06
• 公開（公告）號(hào): CN101515706A
• 公開（公告）日: 2009-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王國(guó)彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 王國(guó)彬
• 主分類號(hào): H02G7/04
• 分類號(hào): H02G7/04
• 代理公司: 北京知本村知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所
• 代理人: 周自清

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高壓輸送電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種安裝于輸電塔與輸電線之間，防止輸電塔因承重過(guò)載而倒塌的裝置。

背景技術(shù)

輸電線路塔線體系是遠(yuǎn)距離電力供應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施。在一些地區(qū)的某種氣象條件下，輸電塔與輸電導(dǎo)線所構(gòu)成的塔線體系會(huì)發(fā)生覆冰。覆冰的重量增加了塔線體系的負(fù)荷，覆冰還會(huì)引起塔線體系舞動(dòng)及振動(dòng)，使得塔與塔之間的張力發(fā)生低頻風(fēng)荷載下的不平衡，引發(fā)塔線體系某些部件發(fā)生斷裂，嚴(yán)重者由于承載的重量大于塔身的設(shè)計(jì)值而發(fā)生整塔倒塌，造成整條輸電線路輸電中斷。鑒于輸電線路大多選址建設(shè)于人跡罕至的偏僻地帶，搶修重建非常困難，一次設(shè)備破壞就會(huì)造成相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間的供電中斷，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成巨大損失，給人民生活帶來(lái)巨大困難。2008年年初中國(guó)南方地區(qū)發(fā)生空前的大范圍嚴(yán)重冰雪天氣時(shí)就發(fā)生了大批線塔倒塌，造成嚴(yán)重災(zāi)害。

在現(xiàn)有輸電線路中，輸電塔與輸電導(dǎo)線之間只有絕緣子和線夾等電力金具剛性連接，在建設(shè)輸電塔時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)要求選取建造材料，沒(méi)有在輸電塔承重過(guò)載時(shí)對(duì)輸電塔實(shí)施主動(dòng)保護(hù)的結(jié)構(gòu)與技術(shù)。當(dāng)在條件惡劣地區(qū)建設(shè)輸電塔時(shí)，只能靠提高設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，選用更堅(jiān)固的建造材料來(lái)保證輸電塔不致因覆冰造成的承重過(guò)載而倒塌。而提高設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)會(huì)大幅增加輸電塔的建設(shè)成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種配加于輸電線路的裝置，平時(shí)不影響輸電線路運(yùn)轉(zhuǎn)功能，一旦在輸電導(dǎo)線張力超過(guò)輸電塔安全指數(shù)時(shí)，能自動(dòng)解除或部分解除輸電塔負(fù)荷，避免輸電塔因承重過(guò)載而發(fā)生倒塌。

本發(fā)明防止輸電塔在承重過(guò)載時(shí)倒塌的裝置，安裝在輸電塔絕緣子串和懸垂線夾之間，其結(jié)構(gòu)包括牽拉桿、延伸繩索和包裹它們的桶形外殼。其中，牽拉桿以導(dǎo)電材料制作，上端通過(guò)連接件與輸電塔絕緣子串下端固定連接，下端通過(guò)連接件與懸垂線夾固定連接；延伸繩索在桶形外殼的腔內(nèi)纏繞于牽拉桿上或盤繞于桶腔內(nèi)，延伸繩索的兩端頭固定于牽拉桿的兩端部；包裹牽拉桿和延伸繩索的桶形外殼密封包裹牽拉桿的主體部分和全部延伸繩索，保護(hù)它們不受銹蝕。

所述牽拉桿為圓柱形或方柱形或其它適宜的柱形，在輸電運(yùn)行中承受輸電塔與輸電線之間的牽引張力。牽拉桿折斷的張力標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)小于致使輸電塔倒塌的重力值。即，當(dāng)輸電塔承重過(guò)載接近于倒塌時(shí)，牽拉桿首先折斷，使輸電線墜地，解除或部分解除輸電塔負(fù)荷，避免輸電塔倒塌。

為保證牽拉桿適時(shí)折斷的功能，可在桿體設(shè)置縮徑處。縮徑處的直徑小于牽拉桿主體的直徑，當(dāng)牽拉桿縱向張力過(guò)大時(shí)，牽拉桿首先從縮徑處折斷。牽拉桿桿體上所設(shè)置的縮徑處一般設(shè)置一處，設(shè)置于牽拉桿的中部。鑒于延伸繩索在牽拉桿上纏繞的密度和狀態(tài)、牽拉桿和延伸繩索可能發(fā)生的銹斑、外界附著物等因素可能影響牽拉桿適時(shí)折斷，也可以在牽拉桿桿體上設(shè)置多個(gè)縮徑處，以保證在輸電塔承重過(guò)載時(shí)牽拉桿適時(shí)折斷。

使?fàn)坷瓧U折斷，或使?fàn)坷瓧U縮徑處折斷的張力標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)對(duì)輸電塔的保護(hù)需要而設(shè)定。一種設(shè)計(jì)計(jì)算方法是，根據(jù)所牽拉的輸電導(dǎo)線的抗拉強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，優(yōu)選范圍為輸電線破斷力值的60％-80％，列技術(shù)公式為：Tp＝(60％-80％)RTS。其中，T為牽拉桿縮徑處的計(jì)算拉斷力；p表示峰值；RTS表示輸電導(dǎo)線的計(jì)算拉斷力。其意義在于，按目前輸電設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，輸電導(dǎo)線平時(shí)運(yùn)行所承受的張力約為17-25％RTS。當(dāng)發(fā)生輸電線覆冰并且覆冰越來(lái)越厚時(shí)，輸電線張力逐漸增大，當(dāng)張力達(dá)到60％-80％RTS時(shí)，牽拉桿受力達(dá)到其桿體或縮徑處的應(yīng)力，牽拉桿折斷。

牽拉桿和其兩端的連接件采用高強(qiáng)度金屬類導(dǎo)電材料制作，以保持它們與輸電線等電位。其中，牽拉桿優(yōu)選冷拔鋼桿材料制作。

所述延伸繩索均勻纏繞于牽拉桿上或盤繞于桶形外殼的腔內(nèi)，其纏繞或盤繞方式應(yīng)利于在牽拉桿折斷時(shí)順利脫落、伸展。延伸繩索的長(zhǎng)度與輸電塔所掛輸電線高度成正比，延伸繩索適宜的長(zhǎng)度為相當(dāng)于輸電塔掛線點(diǎn)離地高度的70％--90％。延伸繩索長(zhǎng)度還應(yīng)根據(jù)輸電塔所處的地勢(shì)、地形進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)兩塔之間是平坦地帶時(shí)延伸繩索長(zhǎng)度需要較短，當(dāng)兩塔之間地面有起伏時(shí)延伸繩索長(zhǎng)度需要較長(zhǎng)，如果恰遇兩塔之間是一山谷時(shí)延伸繩索長(zhǎng)度需要特別加長(zhǎng)。按目前國(guó)內(nèi)外輸電塔、線的實(shí)際情況，將延伸繩索設(shè)計(jì)為6--80米可滿足大多數(shù)情況的需要。

延伸繩索采用高強(qiáng)度導(dǎo)電材料或絕緣材料制作，優(yōu)選絕緣材料制作，進(jìn)一步優(yōu)選采用抗拉強(qiáng)度大的聚乙烯材料制作。