[實用新型]一種重冰區特高壓交流酒杯型直線塔

有效

• 申請號: 201320766183.9
• 申請日: 2013-11-22
• 公開（公告）號: CN203905588U
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發明（設計）人: 徐靜;李喜來;陳海波;張紅志;張華;趙崢;何江;葛保斌;左元龍;傅鵬程;傅華風;潘祖杰;王詠;袁志磊;周建明;白禹;肇鴻儒;高培國;馮衡;吳海洋;張軼;管順清;呂寶華;楊磊;董碧霞;李澄宇;劉洋;毛彤宇;程鵬;張宏志
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中國電力工程顧問集團公司;電力規劃設計總院;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東北電力設計院;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
• 主分類號: E04H12/10
• 分類號: E04H12/10;E04H12/24;H02G7/20
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 魏曉波

技術領域

本實用新型涉及高壓輸電線路技術領域，尤其涉及一種重冰區特高壓交流酒杯型直線塔。

背景技術

輸電線路鐵塔是支持高壓、超高壓或特高壓架空送電線路的導線和避雷線的構筑物。鐵塔的結構主要包括塔身和橫擔兩部分。橫擔是桿塔中重要的組成部分，它的作用是用來安裝絕緣子及金具，以支承導線、避雷線，并使之按規定保持一定的安全距離。鐵塔的塔身是縱截面為錐形的立體桁架，桁架的橫斷面多呈正方形或矩形。立體桁架的每一側面均為平面桁架，每一側面桁架簡稱為一個塔片。立體桁架的四根主要桿成為主材。相鄰兩主材之間用斜材及水平材連接。各主材、斜材或塔片等統稱為構件。

根據鐵塔在輸電線路中的用途和功能一般可分為直線、耐張、轉角、終端、換位、跨越等六種類別的桿塔。其中，直線桿塔是支承導線、架空地線的重力以及作用于它們上面的風力，而在施工和正常運行時不承受線條張力的桿塔。另外，根據覆冰厚度的不同，線路可分為輕冰區、中冰區、重冰區等。其中，重冰區指可能發生線路覆冰厚度在20mm及以上的地區。

隨著我國首條特高壓輸電線路試驗示范工程的成功運行，更多跨區域特高壓輸電線路建設已經啟動。由于輸送距離長,線路設計氣象條件往往比較復雜，當線路經過覆冰嚴重、資料缺乏的部分區域時，輸電線路冰害事故頻發，特高壓線路的覆冰環境參數及其防冰措施的設計面臨極大的困難與風險。如何根據重冰區的覆冰情況，合理地分析鐵塔的受力情況，從而設計出一個經濟、可靠的鐵塔，是特高壓線路設計的一項極為重要的工作。

現有的重冰區交流輸電線路中，直線塔僅在500kV和220kV線路中有應用經驗，對于1000kV特高壓交流直線塔僅在輕、中冰區有應用，在重冰區尚無應用經驗。目前，各電壓等級單回路直線塔通常采用酒杯或貓頭形，其鐵塔通常采用單角鋼或組合角鋼結構，具有結構簡單的優點。

圖1為現有輕冰區常用的酒杯型直線塔結構與布置形式示意圖，該直線塔包括導線橫擔06、地線橫擔05、上曲臂03、下曲臂02和塔身01。其中，地線橫擔05連接在導線橫擔06上，采用仰角式連接，用于懸掛地線。導線橫擔06的兩端連接垂直懸掛的直線型絕緣子串04，用于懸掛兩側的輸電導線（此處稱為下導線），橫梁上連接有傾斜布置的兩個絕緣子串04，這兩個絕緣子串04的另一端用于懸掛第三條輸電導線（此處稱為上導線），這兩個絕緣子串04與橫梁呈三角形布置，圖1中導線橫擔06的右端示出了絕緣子串04發生擺動時的處于多個位置的情況。上曲臂03與下曲臂02交于一點，并采用鉸接的連接方式。

在重冰區，導線和絕緣子串04的覆冰厚度經常會達到20mm以上，甚至大于30mm，導線和絕緣子串04在重覆冰情況下的重力增加，因此會對導線橫擔06以及橫梁施加很大的作用力，該作用力通過上曲臂03和下曲臂02傳遞至塔身01的主材。當其中一側的導線或絕緣子串04的覆冰融化，或者兩側覆冰重量不同時，導線連同絕緣子串04對導線橫擔06施加的作用力的大小也就不同，所以就會對導線橫擔06施加一個扭矩。由于重覆冰的導線及絕緣子串04的重量往往很大，而上曲臂03與下曲臂02交于一點且連接處為鉸接結構，連接強度較低，因此，當覆冰載荷傳遞至上、下曲臂的交點時，很容易發生節點位移、變形或彎曲，從而導致輸電線路安全事故的發生。可見，現有直線塔的結構布置不合理，抗扭能力差。

另外，由于1000kV特高壓輸電線路需要采用大截面導線，在重冰區，覆冰嚴重的導線會對橫擔產生很大的拉力，塔身前后兩側導線的覆冰情況也經常會不同，進而對橫擔以及塔身施加扭矩，因此，要求用于特高壓的直線塔能夠承受的外力比較大，同時要求直線塔的外形及結構的覆冰抗扭能力也較大。導線橫擔的兩端采用垂直懸掛的直線型絕緣子串，導線在強風下容易發生擺動，同時由于電壓等級和覆冰厚度的增加，其對空氣間隙、電磁環境、脫冰跳躍、導線水平偏移、防雷等電氣要求均有所提高，現有直線塔尺寸及布置方式均不能滿足。

因此，如何解決重冰區特高壓直線塔抗扭能力差的問題，是本領域技術人員目前需要解決的技術問題。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型提供一種重冰區特高壓交流酒杯型直線塔，用于解決重冰區特高壓直線塔抗扭能力差的問題。