[發明專利]一種傾斜的耐張型輸電鐵塔

有效

• 申請號: 200910086916.2
• 申請日: 2009-06-18
• 公開（公告）號: CN101621193A
• 公開（公告）日: 2010-01-06
• 發明（設計）人: 王景朝;韓軍科;程永峰;楊靖波;楊風利;黃廷政;張子富
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院
• 主分類號: H02G7/20
• 分類號: H02G7/20
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明屬于輸電線路設計領域，具體涉及針對耐張型輸電鐵塔的結構進行優化設計的轉 角型及終端型輸電鐵塔。

背景技術

輸電鐵塔按結構型式可以分為拉線型鐵塔、自立式鐵塔及鋼管桿。輸電線路鐵塔按照用 途可以分為直線型鐵塔(含懸垂轉角塔)、耐張型鐵塔及特殊型鐵塔。其中耐張型鐵塔包括直 線耐張型鐵塔、轉角型鐵塔及終端型鐵塔，耐張型輸電鐵塔承受架空線的導地線張力。

目前無論何種結構形式的輸電鐵塔其塔身與地面均為垂直設計。對于大轉角的耐張型鐵 塔，承受很大的張力，使得耐張塔的重量大大增加。輸電鐵塔的塔身主材是其主要的受力構 件，就鐵塔的整體受力而言，當轉角型耐張塔轉角度數較大時，由導線產生的張力控制鐵塔 的塔身主材，使得設計時塔身主材的規格加大，不得不采用組合角鋼甚至鋼管。如圖1所示， 普通的耐張型輸電鐵塔地線橫擔1、上導線橫擔2、中導線橫擔3、下導線橫擔4及塔身5， 所述地線橫擔的下端連接有上導線橫擔，上導線橫擔的下端連接有中導線橫擔，中導線橫擔 的下端連接有下導線橫擔，下導線橫擔的下端連接有塔身，塔身立于地面上。在應用時，鐵 塔的橫擔上需連接前側導線6和后側導線7。由于此種輸電鐵塔的塔身與地面始終保持垂直 狀態，這種受力狀態使得此類耐張型輸電鐵塔重量較重。根據此類耐張型鐵塔的受力特點， 本發明設計出一種傾斜的耐張型輸電鐵塔，使得鐵塔的受力體系更加合理。

發明內容

本發明針對耐張型輸電鐵塔的受力特點，提出了一種傾斜的耐張型輸電鐵塔，包括地線 橫擔1、上導線橫擔2、中導線橫擔3、下導線橫擔4及塔身5，所述地線橫擔1、上導線橫 擔2、中導線橫擔3和下導線橫擔4呈水平布置，其特征在于所述塔身5與垂直方向存在一 夾角θ，在轉角型鐵塔的情況下，所述塔身5傾斜的方向為沿橫擔方向與前后側導線夾角平 分線方向的相反方向，在終端型鐵塔的情況下，所述塔身5傾斜的方向為垂直橫擔、順導線 延伸的方向，鐵塔橫擔的上導線、中導線、下導線和地線掛點的水平張力對塔腳產生的彎矩 為逆時針方向，橫擔掛點的垂直荷載及塔重對塔腳產生順時針方向的彎矩，與上述橫擔掛點 的水平張力對塔腳產生的彎矩方向相反，從而大大減小了塔腳所受的彎矩值，使導地線掛點 垂直荷載及鐵塔重量對整個耐張塔的受力而言成為有利荷載，優化了耐張型鐵塔的受力體系。

其中，通過調整塔身與垂直方向的夾角θ值來確定塔身對塔腳所產生的合彎矩M，其相 互關系可以表述為：

合彎矩M＝2T4·H4+2T3·H3+2T2·H2+2T1·H1-(2G4·H4+2G3·H3+2G2·H2+2G1·H1+G·H)·tanθ， 其中θ為耐張型輸電鐵塔塔身與垂直方向的夾角，T1、G1分別為下導線橫擔導線掛點所受的 水平張力與垂直荷載，T2、G2分別為中導線橫擔導線掛點所受的水平張力與垂直荷載，T3、 G3分別為上導線橫擔導線掛點所受的水平張力與垂直荷載，T4、G4分別為地線橫擔導線掛 點所受的水平張力與垂直荷載，G為鐵塔重量，H為耐張塔重心對地距離，H1為下導線橫擔 對地距離，H2為中導線橫擔對地距離，H3為上導線橫擔對地距離，H4為地線橫擔對地距離， 并且在保持鐵塔安全穩定的前提下，通過調節塔身與垂直方向的夾角θ值，可以調整荷載對 塔腳產生的合彎矩值，從而實現優化鐵塔的受力狀態的目的。

本發明的有益效果是優化了耐張型輸電鐵塔結構的受力體系，將部分不利荷載轉化為對 結構有利荷載。

附圖說明

下面結合附圖對本發明進一步說明。

下面結合附圖對本發明進一步說明。

圖1為普通耐張型輸電鐵塔的簡化模型示意圖；

圖2為本發明的傾斜的耐張型輸電鐵塔的簡化模型示意圖，其中圖2A為本發明的主視圖， 圖2B為本發明的俯視圖(各橫擔上均連接前、后側導線)；

圖3為耐張型輸電鐵塔的受力示意圖，其中圖3A為普通耐張型輸電鐵塔的受力示意圖， 圖3B本發明的傾斜的耐張型輸電鐵塔的受力示意圖；

其中，1-地線橫擔，2-上導線橫擔，3-中導線橫擔，4-下導線橫擔，5-塔身，6-前側導 線。7-后側導線。

具體實施方式

下面結合附圖詳細說明本發明的一個具體實例，采用傾斜的耐張型輸電鐵塔對鐵塔受力 的影響。