一種雙曲線獎杯型輸電線路塔及其建造方法與流程

本發(fā)明涉及一種輸電線路技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種雙曲線獎杯型輸電線路塔及其建造方法。

背景技術(shù)：

為了降低電能輸送的成本，減少輸電走廊對土地的占用，采用特高壓等級線路和緊湊型輸電方式是兩條很有效的途徑，因此，特高壓輸電和緊湊型輸電在世界各國均被作為遠(yuǎn)距離大容量輸電的優(yōu)選方案。根據(jù)我國電能遠(yuǎn)距離輸送的需要，近幾年我國在大力推動特高壓電網(wǎng)建設(shè)，緊湊型輸電線路通過對導(dǎo)線的優(yōu)化排列，將三相導(dǎo)線置于同一塔窗內(nèi)，三相導(dǎo)線間無接地構(gòu)件，達(dá)到提高自然輸送功率，減少線路走廊寬度，提高單位走廊輸電容量。近年來隨著我國土地資源的日益緊缺，緊湊型線路在我國也得到了大力的發(fā)展，為了節(jié)約土地資源，線路走廊經(jīng)常沿公路設(shè)置等，在公路區(qū)域中樹立常規(guī)的輸電線路塔占地面積大，對于低空占有空間大，無法有效利用空間且不利于線路安全運行。

專利文獻(xiàn)CN203939278U開的一種220kV同塔雙回路格構(gòu)式復(fù)合材料窄基輸電塔主要包括塔腿(7)、塔身(6)、雙回路復(fù)合材料塔頭(8)和地線支架(1)；所述的雙回路復(fù)合材料塔頭(8)由呈上下排列的三層導(dǎo)線橫擔(dān)垂直布置構(gòu)成，從上到下依次為上導(dǎo)線橫擔(dān)(2)、中導(dǎo)線橫擔(dān)(3)和下導(dǎo)線橫擔(dān)(4)，六相導(dǎo)線均采用“I”型絕緣子串與輸電塔導(dǎo)線橫擔(dān)進(jìn)行聯(lián)結(jié)。該專利絕緣性能好，有效降低絕緣設(shè)計水平，但該專利帶有塔腿、塔身和塔頭，增加了負(fù)重和成本，可靠性和穩(wěn)定性不高，對低空空間無法有效利用且不利于線路的安全運行。

專利文獻(xiàn)CN105464446A公開的一種雙回路輸電塔包括豎直設(shè)置的塔身(1)和分別設(shè)置在所述塔身(1)上下兩端的塔頭(2)和基礎(chǔ)(3)，所述塔頭(2)包括塔窗(4)、設(shè)置在所述塔窗(4)上部兩端的地線支架(5)和設(shè)置在所述塔窗(4)內(nèi)的回路導(dǎo)線；所述基礎(chǔ)(3)包括混凝土基礎(chǔ)(6)和設(shè)置在所述混凝土基礎(chǔ)(6)上端的承臺(7)。該專利具有很好的電塔抗扭性，但該專利帶有塔腿、塔身和塔頭，增加了負(fù)重和成本，可靠性和穩(wěn)定性不高，對低空空間無法有效利用且不利于線路的安全運行。

專利文獻(xiàn)CN204126354U公開的一種高壓輸電塔包括塔基(1)、塔腳(2)、塔身(3)、塔頂(4)和橫擔(dān)(5)，所述的塔基(1)、塔腳(2)、塔身(3)和塔頂(4)由下到上依次連接，所述的橫擔(dān)(5)設(shè)置在塔頂(4)上，所述的橫擔(dān)(5)上設(shè)有絕緣子串，所述的塔腳(2)、塔身(3)和塔頂(4)均由橫材、斜材和腹桿通過螺釘固定構(gòu)成四棱柱桁架結(jié)構(gòu)。該專利塔桿采用四棱柱桁架結(jié)構(gòu)并且材料為高強鋼，但該專利帶有塔腿、塔身和塔頭，增加了負(fù)重和成本，可靠性和穩(wěn)定性不高，對低空空間無法有效利用且不利于線路的安全運行。

在背景技術(shù)部分中公開的上述信息僅僅用于增強對本發(fā)明背景的理解，因此可能包含不構(gòu)成在本國中本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于上述問題，本發(fā)明實施提供了一種適用于公路區(qū)域，與環(huán)境協(xié)調(diào)，免除塔腿、塔身和塔頭，可靠性和穩(wěn)定性高，且降低自重，有效利用低空空間以及確保線路的安全運行且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，滿足電氣間隙、檔距和位置尺寸的雙曲線獎杯型輸電線路塔及其建造方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)。

本發(fā)明的一個方面，一種雙曲線獎杯型輸電線路塔整體為雙曲線結(jié)構(gòu)，所述雙曲線結(jié)構(gòu)由開口向左的第一雙曲線部分和開口向右的第二雙曲線部分背靠背固定連接而成，所述第一雙曲線部分和第二雙曲線部分關(guān)于中心軸線對稱，垂直于所述中心軸線的橫隔面緊固所述第一雙曲線部分和第二雙曲線部分，所述第一雙曲線部分和第二雙曲線部分之間的空隙部分設(shè)有球體，所述雙曲線結(jié)構(gòu)設(shè)有上下排列的上輸電線路橫擔(dān)、中輸電線路橫擔(dān)和下輸電線路橫擔(dān)，所述上輸電線路橫擔(dān)設(shè)有連接輸電線路的上層I型絕緣子串，所述中輸電線路橫擔(dān)設(shè)有連接輸電線路的V型絕緣子串，所述下輸電線路橫擔(dān)設(shè)有連接輸電線路的下層I型絕緣子串。

優(yōu)選地，所述上層I型絕緣子串和/或下層I型絕緣子串的搖擺角角度為：其中，P_j為絕緣子串的風(fēng)壓(N)；p為每相輸電線路單位長度風(fēng)荷載(N/m)；L_h為水平檔距(m)；G_j為絕緣子串的重量(N)；W為每相輸電線路單位自重(N/m)；K_v為搖擺角系數(shù)。

優(yōu)選地，位于所述下輸電線路橫擔(dān)的所述下層I型絕緣子串的搖擺角角度為24.68度，位于所述上輸電線路橫擔(dān)的所述上層I型絕緣子串的搖擺角角度為29.12度。

優(yōu)選地，所述下輸電線路橫擔(dān)從雙曲線結(jié)構(gòu)向外延伸1050毫米的水平距離，所述中輸電線路橫擔(dān)從雙曲線結(jié)構(gòu)向外延伸1180毫米的水平距離，所述上輸電線路橫擔(dān)從雙曲線結(jié)構(gòu)向外延伸760毫米的水平距離。

優(yōu)選地，所述下輸電線路橫擔(dān)和所述中輸電線路橫擔(dān)之間相距1080mm的垂直距離，所述中輸電線路橫擔(dān)和所述上輸電線路橫擔(dān)之間相距1800mm的垂直距離。

優(yōu)選地，所述空隙部分設(shè)有支撐結(jié)構(gòu)，所述球體經(jīng)由所述支撐結(jié)構(gòu)垂直支撐。

優(yōu)選地，同側(cè)的相鄰兩個橫擔(dān)上的絕緣子串至少間隔一個絕緣子串的長度。

優(yōu)選地，所述雙曲線獎杯型輸電線路塔的可聽噪聲滿足式中：

Z——相數(shù)；

D_i——計算點距被測導(dǎo)線的距離，m；

PWL(i)——i相輸電線路的聲功率級，PWL(i)按(F2)式計算：

PWL(i)＝-164.6+120lg E_m+55lg d_eq,(F2)，其中：

E_m——導(dǎo)線表面最大場強，kV/cm；

d_eq——導(dǎo)線等效半徑，mm，n——分裂根數(shù)，n≥3時，deq＝0.58·n·0.48d，n≤2時，deq＝d，d——子導(dǎo)線直徑，mm；

(F2)式的適用條件：電壓等級230～1500kV，分裂根數(shù)n≤16，子導(dǎo)體直徑2≤d≤6.5cm。

優(yōu)選地，所述雙曲線結(jié)構(gòu)由高強度鋼管構(gòu)成。

本發(fā)明的另一個方面，一種建造所述的雙曲線獎杯型輸電線路塔的方法的步驟包括：

第一步驟中：沿著所述雙曲線獎杯型輸電線路塔重力方向在地面上固定雙曲線結(jié)構(gòu)。

第二步驟中：在所述雙曲線結(jié)構(gòu)上布置上下排列的上輸電線路橫擔(dān)、中輸電線路橫擔(dān)和下輸電線路橫擔(dān)。

第二步驟中：所述上輸電線路橫擔(dān)布置連接輸電線路的上層I型絕緣子串，所述中輸電線路橫擔(dān)布置連接輸電線路的V型絕緣子串，所述下輸電線路橫擔(dān)布置連接輸電線路的下層I型絕緣子串。

上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠使得本發(fā)明的技術(shù)手段更加清楚明白，達(dá)到本領(lǐng)域技術(shù)人員可依照說明書的內(nèi)容予以實施的程度，并且為了能夠讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，下面以本發(fā)明的具體實施方式進(jìn)行舉例說明。

附圖說明

通過閱讀下文優(yōu)選的具體實施方式中的詳細(xì)描述，本發(fā)明各種其他的優(yōu)點和益處對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。說明書附圖僅用于示出優(yōu)選實施方式的目的，而并不認(rèn)為是對本發(fā)明的限制。顯而易見地，下面描述的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。而且在整個附圖中，用相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件。

在附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的雙曲線獎杯型輸電線路塔的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的建造雙曲線獎杯型輸電線路塔的方法的步驟示意圖。

以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的解釋。

具體實施方式

下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的具體實施例。雖然附圖中顯示了本發(fā)明的具體實施例，然而應(yīng)當(dāng)理解，可以以各種形式實現(xiàn)本發(fā)明而不應(yīng)被這里闡述的實施例所限制。相反，提供這些實施例是為了能夠更透徹地理解本發(fā)明，并且能夠?qū)⒈景l(fā)明的范圍完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。

需要說明的是，在說明書及權(quán)利要求當(dāng)中使用了某些詞匯來指稱特定組件。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)可以理解，技術(shù)人員可能會用不同名詞來稱呼同一個組件。本說明書及權(quán)利要求并不以名詞的差異來作為區(qū)分組件的方式，而是以組件在功能上的差異來作為區(qū)分的準(zhǔn)則。如在通篇說明書及權(quán)利要求當(dāng)中所提及的“包含”或“包括”為一開放式用語，故應(yīng)解釋成“包含但不限定于”。說明書后續(xù)描述為實施本發(fā)明的較佳實施方式，然所述描述乃以說明書的一般原則為目的，并非用以限定本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。

為便于對本發(fā)明實施例的理解，下面將結(jié)合附圖以具體實施例為例做進(jìn)一步的解釋說明，且各個附圖并不構(gòu)成對本發(fā)明實施例的限定。

為了更好地理解，圖1為本發(fā)明的一個實施例的雙曲線獎杯型輸電線路塔的結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明實施例將結(jié)合圖1進(jìn)行具體說明。

如圖1所示，一種雙曲線獎杯型輸電線路塔整體為雙曲線結(jié)構(gòu)1，所述雙曲線結(jié)構(gòu)1由開口向左的第一雙曲線部分2和開口向右的第二雙曲線部分2背靠背固定連接而成，所述第一雙曲線部分2和第二雙曲線部分3關(guān)于中心軸線4對稱，垂直于所述中心軸線4的橫隔面5緊固所述第一雙曲線部分2和第二雙曲線部分3，所述第一雙曲線部分2和第二雙曲線部分3之間的空隙部分設(shè)有球體6，所述雙曲線結(jié)構(gòu)1設(shè)有上下排列的上輸電線路橫擔(dān)7、中輸電線路橫擔(dān)8和下輸電線路橫擔(dān)9，所述上輸電線路橫擔(dān)7設(shè)有連接輸電線路的上層I型絕緣子串10，所述中輸電線路橫擔(dān)8設(shè)有連接輸電線路的V型絕緣子串11，所述下輸電線路橫擔(dān)9設(shè)有連接輸電線路的下層I型絕緣子串12。

本發(fā)明的雙曲線獎杯型輸電線路塔整體為雙曲線結(jié)構(gòu)，免除了現(xiàn)有技術(shù)的他教、塔身和塔頭，整體形成雙曲線結(jié)構(gòu)提高了可靠性和穩(wěn)定性，減少了塔身重量，可在一定程度上減少鋼材指標(biāo)，降低工程造價且提高了穩(wěn)定性。本發(fā)明的雙曲線獎杯型輸電線路塔的所述上輸電線路橫擔(dān)7設(shè)有連接輸電線路的上層I型絕緣子串10，所述中輸電線路橫擔(dān)8設(shè)有連接輸電線路的V型絕緣子串11，所述下輸電線路橫擔(dān)9設(shè)有連接輸電線路的下層I型絕緣子串12，通過不同的絕緣子串的組合有效利用空間，限制了輸電線路風(fēng)偏，進(jìn)一步提高了穩(wěn)定性，中間設(shè)置的球體可以作為例如標(biāo)志球等或者用于布置其他需要的設(shè)備。

在一個實施例中，所述上層I型絕緣子串10和/或下層I型絕緣子串12的搖擺角Φ角度為：其中，P_j為絕緣子串的風(fēng)壓(N)；p為每相輸電線路單位長度風(fēng)荷載(N/m)；L_h為水平檔距(m)；G_j為絕緣子串的重量(N)；W為每相輸電線路單位自重(N/m)；K_v為搖擺角系數(shù)。這保證了線路安全運行以電氣間隙、檔距中輸電線路間的距離和防御檔距中雷電繞擊或反擊導(dǎo)線所需要的導(dǎo)、地線相對布置尺寸。

在一個實施例中，位于所述下輸電線路橫擔(dān)9的所述下層I型絕緣子串12的搖擺角角度為24.68度，位于所述上輸電線路橫擔(dān)7的所述上層I型絕緣子串10的搖擺角角度為29.12度，通過對上述角度的進(jìn)一步限定，進(jìn)一步保證了線路安全運行。

在一個實施例中，所述下輸電線路橫擔(dān)9從雙曲線結(jié)構(gòu)1向外延伸1050毫米的水平距離，所述中輸電線路橫擔(dān)8從雙曲線結(jié)構(gòu)1向外延伸1180毫米的水平距離，所述上輸電線路橫擔(dān)7從雙曲線結(jié)構(gòu)1向外延伸760毫米的水平距離，這有效利用了雙曲線結(jié)構(gòu)1的形狀提供的空間。

在一個實施例中，所述下輸電線路橫擔(dān)9和所述中輸電線路橫擔(dān)8之間相距1080mm的垂直距離，所述中輸電線路橫擔(dān)8和所述上輸電線路橫擔(dān)7之間相距1800mm的垂直距離，這進(jìn)一步保證塔運行檢修人員的必要安全間隙。

在一個實施例中，所述空隙部分設(shè)有支撐結(jié)構(gòu)13，所述球體6經(jīng)由所述支撐結(jié)構(gòu)13垂直支撐，所述球體6可以由輕質(zhì)材料制成。

在一個實施例中，同側(cè)的相鄰兩個橫擔(dān)上的絕緣子串至少間隔一個絕緣子串的長度。

在一個實施例中，交流輸電線路因電暈產(chǎn)生的可聽噪聲由兩部份組成：一種是由正極性流注放電產(chǎn)生的寬頻帶噪聲，這是交流噪聲的主要部份；另一種是由于電壓周期變化，使導(dǎo)線附近帶電離子往返運動產(chǎn)生的純音，頻率是50周的倍頻。所述雙曲線獎杯型輸電線路塔的可聽噪聲滿足式中：

Z——相數(shù)；

D——測點至被測i相輸電線路的距離；

PWL(i)——i相輸電線路的聲功率級，PWL(i)按F2式計算：

PWL(i)＝-164.6+120lg E_m+55lg d_eq,F2，其中：

E_m——導(dǎo)線表面最大場強，kV/cm；

d——子導(dǎo)線直徑，mm；

D_i——計算點距被測導(dǎo)線的距離，m；

d_eq——導(dǎo)線等效半徑，mm，n——分裂根數(shù)，n≥3時，deq＝0.58·n·0.48d，n≤2時，deq＝d，

F2式的適用條件：電壓等級230～1500kV，分裂根數(shù)n≤16，子導(dǎo)體直徑2≤d≤6.5cm。

在一個實施例中，進(jìn)一步地，多相導(dǎo)線合成的可聽噪聲可以用下列公式計算：

式中：

SLA——總聲壓級；

SLA(i)——每根導(dǎo)線的聲壓級。

在一個實施例中，所述雙曲線結(jié)構(gòu)1由高強度鋼管構(gòu)成。進(jìn)一步地，在一個實施例中，雙曲線獎杯型輸電線路塔主材采用高強度鋼管，斜材采用高強度角鋼，塔整體采用雙曲結(jié)構(gòu)構(gòu)造。

圖2為本發(fā)明的一個實施例的建造所述的雙曲線獎杯型輸電線路塔的方法的步驟示意圖。

如圖2所示，建造所述的雙曲線獎杯型輸電線路塔的方法的步驟包括：

第一步驟S1中：沿著所述雙曲線獎杯型輸電線路塔重力方向在地面上固定雙曲線結(jié)構(gòu)1。

第二步驟S2中：在所述雙曲線結(jié)構(gòu)1上布置上下排列的上輸電線路橫擔(dān)7、中輸電線路橫擔(dān)8和下輸電線路橫擔(dān)9。

第二步驟S3中：所述上輸電線路橫擔(dān)7布置連接輸電線路的上層I型絕緣子串10，所述中輸電線路橫擔(dān)8布置連接輸電線路的V型絕緣子串11，所述下輸電線路橫擔(dān)9布置連接輸電線路的下層I型絕緣子串12。

盡管以上結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方案進(jìn)行了描述，但本發(fā)明并不局限于上述的具體實施方案和應(yīng)用領(lǐng)域，上述的具體實施方案僅僅是示意性的、指導(dǎo)性的，而不是限制性的。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本說明書的啟示下和在不脫離本發(fā)明權(quán)利要求所保護(hù)的范圍的情況下，還可以做出很多種的形式，這些均屬于本發(fā)明保護(hù)之列。