[实用新型]一种重冰区特高压交流干字型耐张塔

说明书

技术领域

本实用新型涉及高压输电线路技术领域，尤其涉及一种重冰区特高压交流干字型耐张塔。

背景技术

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称为主材。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，耐张塔是输电线路中用耐张绝缘子串(组)悬挂导线或分裂导线的承受导线张力的杆塔，即，耐张塔除支承导线和架空地线的重力和风力外，还承受这些线条的张力。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，耐张塔仅在500kV和220kV线路中有应用经验，对于1000kV特高压交流耐张塔仅在轻、中冰区有应用，在重冰区尚无应用经验。目前，各电压等级单回路耐张塔通常采用干字形铁塔，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耐张塔结构与布置形式示意图，该耐张塔包括导线横担04、地线横担01和塔身02，其中，地线横担01设置在塔身02的塔头顶部，用于悬挂地线及跳线串，上导线挂于塔身隔面处的导线挂点03，下导线挂于导线横担04。地线横担01和导线横担04的端部均设置有用于悬挂跳线串的跳串支架06，跳串支架06包括连接于横担端部的矩形框架061，以及连接于矩形框架061的三角形框架062。如图2和图3所示，为了节省材料，降低成本，现有的耐张塔往往将三角形框架062沿跳线延伸方向的宽度设计为大于横担的宽度，即伸出于横担前后两侧桁架（指沿导线的走线方向前后依次布置的两个侧面桁架，下同），以预留出安装两个跳线串金具的空间，保证跳线串之间的安全距离，且横担前后两侧桁架均设置有三角形框架062，三角形框架062的端部为跳线串挂点08。上导线跳线串07挂于地线横担01的跳串支架06，下导线跳线串05挂于导线横担04的跳串支架06。上导线跳线串07与下导线跳线串05均采用垂直悬挂的直线型跳线串，在强风下跳线串与跳线容易发生摆动。

由于跳线串挂点08设置在三角形框架062的端部，两侧跳线串连同两侧的跳线在重覆冰情况下的重力增加，因此会对跳串支架06向下施加很大的作用力，该作用力通过跳串支架06传递至横担，再通过横担传递至塔身02的主材。当其中一侧跳线串或跳线的覆冰融化，或者两侧覆冰重量不同时，两侧跳线串与跳线对跳串支架06施加的力的大小也就不同，所以就会对跳串支架06施加一个扭矩，在重覆冰情况下的跳线串与跳线的重量往往很大，而横担端部的宽度小于跳串支架06的宽度，因此，可能使横担发生扭转变形，从而导致输电线路安全事故的发生。可见，现有耐张塔的抗扭能力较差，结构布置不合理。

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，要求用于特高压的耐张塔能够承受的外力比较大，同时要求耐张塔的外形及结构的覆冰抗扭能力也较大。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，现有耐张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耐张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。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种重冰区特高压交流干字型耐张塔，用于解决重冰区特高压耐张塔抗扭能力差的问题。