專利名稱：一種特高壓直流接地極線路直線鋼管桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及輸電線路鋼管桿領(lǐng)域，特別是涉及一種特高壓直流接地極線路直線鋼管桿。
技術(shù)背景由于我國(guó)可開(kāi)發(fā)的水電資源近2/3在西部，煤炭資源的2/3在山西、陜西和內(nèi)蒙古，但是我國(guó)2/3的用電負(fù)荷卻分布在東部沿海和京廣鐵路沿線以東的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)。這樣，就需要把能源基地生產(chǎn)的電量輸送至電力需求大的中東部地區(qū)。為了減少輸電損耗，提高輸電質(zhì)量，我國(guó)目前正在研制并大力建設(shè)特高壓輸電線路。特高壓直流輸電工程，是指士SOOkV及以上電壓等級(jí)的直流輸電工程，而接地極線路工程是特高壓直流輸電線路的配套工程。接地極線路一般采用架空輸電，即使用輸電線路桿塔將輸電導(dǎo)線和地線支撐在空中，而直線型桿塔用于線路的直線段，是一條輸電線路中使用數(shù)量最多的桿塔類型。目前來(lái)說(shuō)，直流接地極線路設(shè)計(jì)通常會(huì)采用常規(guī)的角鋼塔，由于接地極線路的設(shè)計(jì)電壓等級(jí)較低，而直線塔又是線路中受力最小的鐵塔，因此其尺寸會(huì)比較小。但是，當(dāng)線路走廊狹窄或者經(jīng)過(guò)城郊等征地困難地區(qū)時(shí)，采用角鋼塔還是會(huì)造成線路走廊緊張、占地面積過(guò)大等問(wèn)題，不容易滿足城建規(guī)劃及環(huán)保要求；且存在外型不美觀、塔材容易被盜等缺點(diǎn)。而輸電線路鋼管桿由于加工制造容易、施工方便、占地面積少，易于滿足城建規(guī)劃要求， 而且造型美觀、不易被盜。因此，當(dāng)輸電線路電壓等級(jí)較低的時(shí)候，鋼管桿經(jīng)常用于城區(qū)以及城郊。目前鋼管桿一般用于交流輸電線路，因而設(shè)計(jì)應(yīng)用于特高壓直流接地極線路且經(jīng)濟(jì)、美觀的鋼管桿是本領(lǐng)域技術(shù)人員值得研究和解決的問(wèn)題
實(shí)用新型內(nèi)容
為克服直流接地極線路使用常規(guī)角鋼塔不能滿足征地困難地區(qū)的建設(shè)規(guī)劃及環(huán)保要求的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種特高壓直流接地極線路直線鋼管桿，不僅滿足線路要求，且造型美觀。所述直線鋼管桿由地線支架、導(dǎo)線橫擔(dān)、主桿和底盤法蘭組成。所述地線支架設(shè)置在桿頂，用于懸掛地線，在線路穿越更高電壓等級(jí)的線路時(shí)，鋼管桿在穿越跨度內(nèi)不架設(shè)地線；所述導(dǎo)線橫擔(dān)數(shù)量為2個(gè)，左右對(duì)稱布置于桿頭下部，用于懸掛導(dǎo)線，導(dǎo)線橫擔(dān)為鳥(niǎo)翅形管狀橫擔(dān)，其橫截面為矩形；主桿由圓錐形鋼管組接而成，各段錐形鋼管之間采用剛性法蘭連接，主桿通過(guò)底盤法蘭與鋼管桿基礎(chǔ)地腳螺栓相連接；所述鋼管桿構(gòu)件材質(zhì)采用中強(qiáng)鋼。鋼管桿和角鋼塔相比較而言，在相同的電氣條件和荷載條件下，鋼管桿的頭部尺寸要小于角鋼塔的塔頭尺寸，這樣使得線路走廊得到壓縮；另外角鋼塔四個(gè)塔腿的占地面積比較大，即使跟窄基鐵塔相比較，鋼管桿占地面積也要小得多。對(duì)于直線型桿塔而言，在設(shè)計(jì)電壓等級(jí)較低的情況下，桿塔荷載會(huì)比較小，這時(shí)鋼管桿的尺寸較小，其本體造價(jià)跟角鋼塔相差不大，如果再綜合考慮征地及拆遷費(fèi)用，則采用鋼管桿方案的總體造價(jià)要低于角鋼塔，鋼管桿的優(yōu)勢(shì)凸顯。另外，本實(shí)用新型是一種直流接地極線路鋼管桿，導(dǎo)線橫擔(dān)數(shù)量為2個(gè)，用來(lái)懸掛兩組兩分裂導(dǎo)線，跟相同電壓等級(jí)的交流線路鋼管桿需要承受三相導(dǎo)線的線條荷載相比較而言，接地極線路鋼管桿承受的外部荷載較小，其構(gòu)件尺寸、規(guī)格也相對(duì)較小，因此，在接地極線路中使用鋼管桿更經(jīng)濟(jì)。本實(shí)用新型所陳述的接地極線路直線鋼管桿與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)桿身采用了圓形截面鋼管，具有較小的風(fēng)載體型系數(shù)，因此桿身承受的風(fēng)荷載會(huì)比較??；桿身采用剛性法蘭連接，連接的節(jié)點(diǎn)位置布置合理，既避免了采用傳統(tǒng)焊接方式容易產(chǎn)生的現(xiàn)場(chǎng)施焊質(zhì)量難以保證以及強(qiáng)度瓶頸等問(wèn)題，又能在避免結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不利受力狀態(tài)的同時(shí)節(jié)省材料；另外，在接地極線路穿越更高電壓等級(jí)線路時(shí)，鋼管桿在穿越跨度內(nèi)不架設(shè)地線，直接利用高電壓等級(jí)線路的地線進(jìn)行防雷保護(hù)，在節(jié)省電線材料的同時(shí)也減小了桿身承受的荷載，起到了安全省材的效果；另外，鋼管桿構(gòu)件材質(zhì)使用中強(qiáng)鋼，通過(guò)對(duì)管徑及壁厚的優(yōu)選，充分利用了材料強(qiáng)度，節(jié)省了鋼材，降低了工程造價(jià)。可見(jiàn)，采用本實(shí)用新型的有益效果是在壓縮了線路走廊以及避免征地困難、減少了占地面積的同時(shí)，既經(jīng)濟(jì)環(huán)保，又安全美觀。


以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的總圖。圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的剛性法蘭構(gòu)造示意圖。其中1為鋼管桿主桿，2為地線支架，3為導(dǎo)線橫擔(dān)，4為中間法蘭，5為底盤法蘭， 6為懸垂絕緣子串，6a、6b為導(dǎo)線，7為橫擔(dān)支座。
具體實(shí)施方式
如圖1所示的本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，它由主桿1、一個(gè)地線支架2、兩個(gè)導(dǎo)線橫擔(dān)3以及連接主桿和基礎(chǔ)的底盤法蘭5所組成。設(shè)定導(dǎo)線橫擔(dān)3及以上部分稱為桿頭。其中，地線支架2設(shè)置在桿頂，用以懸掛地線；導(dǎo)線橫擔(dān)3設(shè)置在桿頭下部，數(shù)量為兩個(gè)，左右對(duì)稱，它通過(guò)懸垂絕緣子串6來(lái)懸掛直流接地極線路的導(dǎo)線6a、6b ；主桿1由四段圓錐形鋼管組成，各段鋼管之間以及主桿與基礎(chǔ)地腳螺栓之間都采用剛性法蘭G、5)連接，在桿身中間的為中間法蘭4，在主桿根部與基礎(chǔ)地腳螺栓相連接的為底盤法蘭5 ；導(dǎo)線橫擔(dān)3與主桿1通過(guò)橫擔(dān)支座7相連接。由于本實(shí)施例的地線線條荷載較小，地線支架2采用槽型截面，開(kāi)口向下，能較好地滿足受力要求。在輸電線路中，地線支架2所懸掛的地線是為避免線路遭受雷擊破壞而設(shè)置的， 對(duì)導(dǎo)線起保護(hù)作用。在接地極線路穿越其它更高電壓等級(jí)線路時(shí)，鋼管桿在穿越跨度內(nèi)不架設(shè)地線，直接利用被穿越線路的地線來(lái)進(jìn)行防雷保護(hù)。由于鋼管桿柔度較大，為控制桿頂位移，桿身采用剛性法蘭進(jìn)行連接，在設(shè)計(jì)中間
4法蘭4以及底盤法蘭5時(shí)，如圖2所示，為了在控制法蘭的變形的同時(shí)還能節(jié)省材料，對(duì)法蘭連接螺栓的分布半徑dl以及螺栓間距d2進(jìn)行了優(yōu)化計(jì)算，使得法蘭結(jié)構(gòu)更趨合理。所述實(shí)施例的導(dǎo)線橫擔(dān)為鳥(niǎo)翅形管狀橫擔(dān)，采用閉口矩形截面，靠近橫擔(dān)根部的截面較大而遠(yuǎn)離根部的截面較小，這樣的設(shè)計(jì)能較好地滿足直線桿的橫擔(dān)受力要求。由于桿頭部分的鋼管構(gòu)件管壁較薄，為避免橫擔(dān)直接與桿身相連產(chǎn)生局部壓曲問(wèn)題，采用靴形支座來(lái)進(jìn)行連接。另外，所述實(shí)施例的鋼管桿構(gòu)件材質(zhì)采用中強(qiáng)鋼，通過(guò)對(duì)管徑及壁厚的優(yōu)選，充分利用了材料強(qiáng)度，節(jié)省了鋼材，降低了工程造價(jià)。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施方式
僅限于此，對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單的推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書(shū)確定專利保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種特高壓直流接地極線路直線鋼管桿，其特征在于所述鋼管桿由地線支架、導(dǎo)線橫擔(dān)、主桿和底盤法蘭組成；所述地線支架設(shè)置在桿頂， 用于懸掛地線；所述導(dǎo)線橫擔(dān)設(shè)置在桿頭下部，用于懸掛導(dǎo)線；所述主桿由圓錐形鋼管組接而成，各段錐形鋼管之間采用剛性法蘭連接，主桿通過(guò)底盤法蘭與基礎(chǔ)地腳螺栓相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的特高壓直流接地極線路直線鋼管桿，其特征在于所述導(dǎo)線橫擔(dān)為鳥(niǎo)翅形管狀橫擔(dān)，數(shù)量為2個(gè)，左右對(duì)稱布置，橫擔(dān)的橫截面為閉口矩形。
3.如權(quán)利要求1所述的特高壓直流接地極線路直線鋼管桿，其特征在于所述鋼管桿構(gòu)件材質(zhì)使用中強(qiáng)鋼。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種特高壓直流接地極線路直線鋼管桿，主要用于線路走廊狹窄、征地困難地區(qū)。所述鋼管桿由地線支架、導(dǎo)線橫擔(dān)、主桿和底盤法蘭組成。所述鋼管桿的地線支架設(shè)置在桿頂，用于懸掛地線；導(dǎo)線橫擔(dān)設(shè)置于桿頭下部，用于懸掛導(dǎo)線；主桿由圓錐形鋼管組接而成，各段錐形鋼管之間采用剛性法蘭連接，主桿通過(guò)底盤法蘭與基礎(chǔ)地腳螺栓相連接；所述鋼管桿構(gòu)件材質(zhì)為中強(qiáng)鋼。采用本實(shí)用新型實(shí)施例，能夠滿足特高壓直流接地極線路的要求。
文檔編號(hào)E04H12/24GK202081693SQ20112009610
公開(kāi)日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月2日
發(fā)明者張與馳, 張永金, 張芳杰, 楊林, 管順清, 趙金元, 顧小蕾 申請(qǐng)人:中國(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)西北電力設(shè)計(jì)院, 常熟風(fēng)范電力設(shè)備股份有限公司