[發(fā)明專利]一種具有蜂窩結(jié)構(gòu)的高強(qiáng)鋼輸電桿塔

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410302061.3
• 申請(qǐng)日: 2014-06-27
• 公開（公告）號(hào): CN104047462A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉海鋒;王旭明;邢海軍;楊靖波;蘇志鋼;黃耀
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;中國(guó)電力科學(xué)研究院;國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司
• 主分類號(hào): E04H12/08
• 分類號(hào): E04H12/08;E04H12/24;E02D27/42
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國(guó)文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種輸電桿塔，具體講涉及一種具有蜂窩結(jié)構(gòu)的高強(qiáng)鋼輸電桿塔。

背景技術(shù)

近幾年來，隨著城市土地日益緊張，用電負(fù)荷迅速增加，供電網(wǎng)絡(luò)已不滿足用電負(fù)荷發(fā)展的需要，勢(shì)必要新建進(jìn)城線路，對(duì)原有的城網(wǎng)線路進(jìn)行增容改造。為此，城市規(guī)劃部門一般提供狹窄的高壓線路走廊或利用綠化帶作為高壓架空線路的通道，普通自立式鐵塔因?yàn)楦_寬，需要比較大的走廊，占的位置多，不適合在受限制的走廊內(nèi)架設(shè)；如在同一路徑上鋪設(shè)電纜線路，則投資非常大，工程建設(shè)單位往往難于接受，而且容易受城市施工的影響，發(fā)生線路事故也不易檢修；采用鋼筋混凝土電桿，其縱向、環(huán)向裂紋問題，一直未能很好的解決。而環(huán)形或多邊形截面的鋼管塔因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、受力清楚、加工制造容易、施工方便、運(yùn)行安全可靠、維護(hù)工作量小的特點(diǎn)，在新城區(qū)的高壓架空線路中得到了廣泛的應(yīng)用。

目前用于鋼管塔的鋼材強(qiáng)度等級(jí)一般不高，鋼管材質(zhì)多為Q235和Q345等強(qiáng)度等級(jí)，強(qiáng)度不大，不適用于多回路大容量的送電線路。隨著世界各國(guó)鋼鐵生產(chǎn)工藝的發(fā)展，鋼材的強(qiáng)度等級(jí)也逐步提高。近年來，高強(qiáng)鋼在輸電鐵塔中逐步得到應(yīng)用，2004年，在中國(guó)西北750kV輸電線路中，首次使用了Q420高強(qiáng)鋼；2007年，由中國(guó)河南省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的平頂山—洛南500kV線路工程中對(duì)Q460鐵塔進(jìn)行了設(shè)計(jì)應(yīng)用；2010年，中國(guó)河南省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院等研究、設(shè)計(jì)的我國(guó)首個(gè)Q690鋼管塔，在中國(guó)電力科學(xué)研究院霸州特高壓桿塔試驗(yàn)基地順利通過真型塔試驗(yàn)，獲得成功；之后在平頂山—白河500kV線路工程中首次進(jìn)行了Q690鐵塔的試點(diǎn)應(yīng)用，運(yùn)行情況良好，表面Q690鋼管塔的設(shè)計(jì)理論應(yīng)用于實(shí)際工程是安全可靠的。日本和南韓在鋼管塔的設(shè)計(jì)、制造上也積累了很多的有益經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)。日本的跨海線路工程普遍采用鋼管結(jié)構(gòu)，在第一條l000kV試驗(yàn)線路上也是采用高強(qiáng)度鋼材的鋼管塔，而在一般的普通線路上，日本多回路鋼管塔和鋼管桿應(yīng)用也十分地普遍。

國(guó)際上相關(guān)輸電鐵塔應(yīng)用高強(qiáng)鋼的規(guī)范一般晚于高強(qiáng)鋼的小規(guī)模實(shí)際應(yīng)用，只有規(guī)范完善后，才有利于高強(qiáng)鋼的推廣，中國(guó)規(guī)范GB50017-2003《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》和GB50545-2010《110kV～750kV架空輸電線路設(shè)計(jì)規(guī)范》中鋼材的最高強(qiáng)度等級(jí)為420MPa，而一些國(guó)家的鐵塔設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中給出的可選鋼材品種較豐富，且其鋼材最高強(qiáng)度等級(jí)也較高，其中《美國(guó)輸電鐵塔設(shè)計(jì)導(dǎo)則》(ASCE10-1997)中的強(qiáng)度等級(jí)已達(dá)到686MPa。

目前，用于輸電線路的鋼管塔塔身多為環(huán)形的鋼管形式，通過對(duì)高強(qiáng)鋼鋼管的研究，其推廣應(yīng)用存在以下幾個(gè)問題：

第一，高強(qiáng)鋼管厚度有限，容易發(fā)生局部屈曲問題，從而造成桿塔局部失穩(wěn)；

第二，如果加工較厚的高強(qiáng)鋼管，加工中容易出現(xiàn)層狀撕裂問題；

第三，較厚的高強(qiáng)鋼管焊接難度較大，焊接質(zhì)量不能保證。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種具有蜂窩結(jié)構(gòu)的高強(qiáng)鋼輸電桿塔，提高了輸電桿塔的整體承載力和局部穩(wěn)定性，并通過減小鋼管塔所用高強(qiáng)鋼板的厚度，來防止加工中的層裂現(xiàn)象和減小焊接難度，在一定程度上解決高強(qiáng)鋼用于輸電鐵塔的困難，推動(dòng)了高強(qiáng)鋼在輸電桿塔中的應(yīng)用。

本發(fā)明的目的是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明提供的一種具有蜂窩結(jié)構(gòu)的高強(qiáng)鋼輸電桿塔，包括豎直設(shè)置在基礎(chǔ)上的塔身，所述塔身水平設(shè)有橫擔(dān)，其改進(jìn)之處在于：所述塔身包括主管和設(shè)置在主管內(nèi)的蜂窩結(jié)構(gòu)，所述蜂窩結(jié)構(gòu)由六個(gè)中空正六邊形體環(huán)繞一個(gè)中空正六邊形體構(gòu)成。

其中，所述主管和蜂窩結(jié)構(gòu)同軸設(shè)置，構(gòu)成所述蜂窩結(jié)構(gòu)的各中空正六邊形體的側(cè)壁的壁厚相等，所述蜂窩結(jié)構(gòu)與主管的間隙為3mm～6mm之間。

其中，所述主管和蜂窩結(jié)構(gòu)之間設(shè)有粘結(jié)層。

其中，所述粘結(jié)層膠包括環(huán)氧樹脂、固化劑和銅粉。

其中，所述主管和蜂窩結(jié)構(gòu)采用的材料為屈服強(qiáng)度大于420Mpa的高強(qiáng)鋼板。

其中，所述高強(qiáng)鋼板經(jīng)沖壓彎曲后焊接成主管。

其中，所述高強(qiáng)鋼板經(jīng)冷彎后焊接成蜂窩結(jié)構(gòu)。

其中，所述主管和蜂窩結(jié)構(gòu)采用的焊接方式為埋弧焊。

其中，所述塔身頂部水平設(shè)有地線支架，所述塔身與橫擔(dān)和地線支架之間設(shè)有連接節(jié)點(diǎn)，所述連接節(jié)點(diǎn)包括橫縱交叉設(shè)置的連接板和加強(qiáng)板，所述連接板和加強(qiáng)板與塔身之間通過焊接連接；所述橫擔(dān)和地線支架通過螺栓與連接節(jié)點(diǎn)連接。