一种重冰区特高压交流酒杯型直线塔制造技术

本实用新型专利技术公开了一种重冰区特高压交流酒杯型直线塔，包括塔身、下曲臂和上曲臂，所述下曲臂连接于所述塔身，所述上曲臂连接于所述下曲臂的上方，所述上曲臂上方连接有导线横担，地线横担连接于所述导线横担的上方并与所述导线横担存在夹角，所述上曲臂的四根主材与所述下曲臂的四根主材一一对应连接，且所述上曲臂与所述下曲臂的四个连接点分别位于四边形的四个顶点，四个所述连接点之间连接有支撑桁架。本方案中的上曲臂与下曲臂的四根主材未交于一点，采用开口式连接，因此，增加了上曲臂与下曲臂的连接面积，提高了机械强度和抗扭能力，该布置形式可有效抵抗在施工和覆冰状态下节点的变形，有利于不均匀覆冰情况下铁塔的整体稳定。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种重冰区特高压交流酒杯型直线塔，包括塔身、下曲臂和上曲臂，所述下曲臂连接于所述塔身，所述上曲臂连接于所述下曲臂的上方，所述上曲臂上方连接有导线横担，地线横担连接于所述导线横担的上方并与所述导线横担存在夹角，所述上曲臂的四根主材与所述下曲臂的四根主材一一对应连接，且所述上曲臂与所述下曲臂的四个连接点分别位于四边形的四个顶点，四个所述连接点之间连接有支撑桁架。本方案中的上曲臂与下曲臂的四根主材未交于一点，采用开口式连接，因此，增加了上曲臂与下曲臂的连接面积，提高了机械强度和抗扭能力，该布置形式可有效抵抗在施工和覆冰状态下节点的变形，有利于不均匀覆冰情况下铁塔的整体稳定。【专利说明】一种重冰区特高压交流酒杯型直线塔
本技术涉及高压输电线路
，尤其涉及一种重冰区特高压交流酒杯型 直线塔。
技术介绍
输电线路铁塔是支持高压、超高压或特高压架空送电线路的导线和避雷线的构筑 物。铁塔的结构主要包括塔身和横担两部分。横担是杆塔中重要的组成部分，它的作用是 用来安装绝缘子及金具，以支承导线、避雷线，并使之按规定保持一定的安全距离。铁塔的 塔身是纵截面为锥形的立体桁架，桁架的横断面多呈正方形或矩形。立体桁架的每一侧面 均为平面桁架，每一侧面桁架简称为一个塔片。立体桁架的四根主要杆成为主材。相邻两 主材之间用斜材及水平材连接。各主材、斜材或塔片等统称为构件。 根据铁塔在输电线路中的用途和功能一般可分为直线、耐张、转角、终端、换位、跨 越等六种类别的杆塔。其中，直线杆塔是支承导线、架空地线的重力以及作用于它们上面的 风力，而在施工和正常运行时不承受线条张力的杆塔。另外，根据覆冰厚度的不同，线路可 分为轻冰区、中冰区、重冰区等。其中，重冰区指可能发生线路覆冰厚度在20mm及以上的地 区。 随着我国首条特高压输电线路试验示范工程的成功运行，更多跨区域特高压输电 线路建设已经启动。由于输送距离长，线路设计气象条件往往比较复杂，当线路经过覆冰 严重、资料缺乏的部分区域时，输电线路冰害事故频发，特高压线路的覆冰环境参数及其防 冰措施的设计面临极大的困难与风险。如何根据重冰区的覆冰情况，合理地分析铁塔的受 力情况，从而设计出一个经济、可靠的铁塔，是特高压线路设计的一项极为重要的工作。 现有的重冰区交流输电线路中，直线塔仅在500kV和220kV线路中有应用经验，对 于1000kV特高压交流直线塔仅在轻、中冰区有应用，在重冰区尚无应用经验。目前，各电压 等级单回路直线塔通常采用酒杯或猫头形，其铁塔通常采用单角钢或组合角钢结构，具有 结构简单的优点。 图1为现有轻冰区常用的酒杯型直线塔结构与布置形式示意图，该直线塔包括导 线横担06、地线横担05、上曲臂03、下曲臂02和塔身01。其中，地线横担05连接在导线横 担06上，采用仰角式连接，用于悬挂地线。导线横担06的两端连接垂直悬挂的直线型绝缘 子串04,用于悬挂两侧的输电导线(此处称为下导线)，横梁上连接有倾斜布置的两个绝缘 子串04,这两个绝缘子串04的另一端用于悬挂第三条输电导线(此处称为上导线)，这两个 绝缘子串04与横梁呈三角形布置，图1中导线横担06的右端示出了绝缘子串04发生摆动 时的处于多个位置的情况。上曲臂03与下曲臂02交于一点，并采用铰接的连接方式。 在重冰区，导线和绝缘子串04的覆冰厚度经常会达到20mm以上，甚至大于30mm， 导线和绝缘子串04在重覆冰情况下的重力增加，因此会对导线横担06以及横梁施加很大 的作用力，该作用力通过上曲臂03和下曲臂02传递至塔身01的主材。当其中一侧的导线 或绝缘子串04的覆冰融化，或者两侧覆冰重量不同时，导线连同绝缘子串04对导线横担06 施加的作用力的大小也就不同，所以就会对导线横担06施加一个扭矩。由于重覆冰的导线 及绝缘子串04的重量往往很大，而上曲臂03与下曲臂02交于一点且连接处为铰接结构， 连接强度较低，因此，当覆冰载荷传递至上、下曲臂的交点时，很容易发生节点位移、变形或 弯曲，从而导致输电线路安全事故的发生。可见，现有直线塔的结构布置不合理，抗扭能力 差。 另外，由于1000kV特高压输电线路需要采用大截面导线，在重冰区，覆冰严重的 导线会对横担产生很大的拉力，塔身前后两侧导线的覆冰情况也经常会不同，进而对横担 以及塔身施加扭矩，因此，要求用于特高压的直线塔能够承受的外力比较大，同时要求直线 塔的外形及结构的覆冰抗扭能力也较大。导线横担的两端采用垂直悬挂的直线型绝缘子 串，导线在强风下容易发生摆动，同时由于电压等级和覆冰厚度的增加，其对空气间隙、电 磁环境、脱冰跳跃、导线水平偏移、防雷等电气要求均有所提高，现有直线塔尺寸及布置方 式均不能满足。 因此，如何解决重冰区特高压直线塔抗扭能力差的问题，是本领域技术人员目前 需要解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供一种重冰区特高压交流酒杯型直线塔，用于解决重冰 区特高压直线塔抗扭能力差的问题。 为了解决上述问题，本技术提供了一种重冰区特高压交流酒杯型直线塔，包 括塔身、下曲臂和上曲臂，所述下曲臂连接于所述塔身，所述上曲臂连接于所述下曲臂的上 方，所述上曲臂上方连接有导线横担，地线横担连接于所述导线横担的上方并与所述导线 横担存在夹角，所述上曲臂的四根主材与所述下曲臂的四根主材一一对应连接，且所述上 曲臂与所述下曲臂的四个连接点分别位于四边形的四个顶点，四个所述连接点之间连接有 支撑桁架。 优选地，所述导线横担连接于所述上曲臂的一端设置有第一绝缘子串挂点，所述 导线横担的另一端设置有第二绝缘子串挂点，且所述第一绝缘子串挂点和所述第二绝缘子 串挂点均连接有绝缘子串，两个所述绝缘子串的另一端连接有导线，且两个所述绝缘子串 与所述导线横担呈三角形布置。 优选地，所述塔身的横截面为正方形桁架。 优选地，所述上曲臂的横截面和所述下曲臂的横截面均为矩形桁架。 优选地，所述导线横担与所述地线横担均为三角形桁架。 优选地，所述塔身、所述上曲臂、所述下曲臂、所述导线横担和所述地线横担的组 成构件均采用多个角钢，且多个所述角钢之间通过螺栓连接。 优选地，所述角钢的材质为屈服强度大于或等于235MPa的碳素结构钢。 优选地，所述螺栓为6. 8级或8. 8级螺栓。 本技术提供的一种重冰区特高压交流酒杯型直线塔，包括塔身、下曲臂和上 曲臂，所述下曲臂连接于所述塔身，所述上曲臂连接于所述下曲臂的上方，所述上曲臂上方 连接有导线横担，地线横担连接于所述导线横担的上方并与所述导线横担存在夹角，所述 上曲臂的四根主材与所述下曲臂的四根主材一一对应连接，且所述上曲臂与所述下曲臂的 四个连接点分别位于四边形的四个顶点，四个所述连接点之间连接有支撑桁架。本方案中 的上曲臂的四根主材与下曲臂的四根主材一一对应连接，且四个连接点之间连接有四边形 桁架，即采用开口式连接，而不是采用铰接的方式连接在一点，因此，增加了上曲臂与下曲 臂的连接面积，提高了上曲臂与下曲臂连接点的机械强度。当重覆冰状态的导线连同绝缘 子串对导线横担施加的作用力传递至上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种重冰区特高压交流酒杯型直线塔，包括塔身（1）、下曲臂（2）和上曲臂（4），所述下曲臂（2）连接于所述塔身（1），所述上曲臂（4）连接于所述下曲臂（2）的上方，所述上曲臂（4）上方连接有导线横担（7），地线横担（6）连接于所述导线横担（7）的上方并与所述导线横担（7）存在夹角，其特征在于，所述上曲臂（4）的四根主材与所述下曲臂（2）的四根主材一一对应连接，且所述上曲臂（4）与所述下曲臂（2）的四个连接点分别位于四边形的四个顶点，四个所述连接点之间连接有支撑桁架。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐静，李喜来，陈海波，张红志，张华，赵峥，何江，葛保斌，左元龙，傅鹏程，傅华风，潘祖杰，王咏，袁志磊，周建明，白禹，肇鸿儒，高培国，冯衡，吴海洋，张轶，管顺清，吕宝华，杨磊，董碧霞，李澄宇，刘洋，毛彤宇，程鹏，张宏志，
申请(专利权)人：国家电网公司，中国电力工程顾问集团公司，电力规划设计总院，中国电力工程顾问集团华东电力设计院，中国电力工程顾问集团东北电力设计院，中国电力工程顾问集团中南电力设计院，中国电力工程顾问集团西北电力设计院，中国电力工程顾问集团西南电力设计院，中国电力工程顾问集团华北电力设计院工程有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11