專利名稱：同塔布置特高壓直流輸電線路與接地極線路的塔架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及高壓直流架空輸電線路設(shè)計(jì)技術(shù)，尤其是有關(guān)一種特高壓直流輸電線路與接地極線路同塔架設(shè)的塔架。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速增長，對(duì)電力的需求越來越旺盛，要求進(jìn)一步加快西部地區(qū)電源開發(fā)、加大西電東送的力度，來實(shí)現(xiàn)東西部地區(qū)優(yōu)勢互補(bǔ)，優(yōu)化電源和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。 同時(shí)也迫切需要逐步提高輸電線路容量和電壓等級(jí)，發(fā)展建設(shè)特高壓輸電線路工程。中國專利03270643. X揭示一種多回路同塔架設(shè)緊湊型輸電線路鐵塔，其塔體安裝多個(gè)回路，電壓等級(jí)高的線路掛于塔體的上部，而電壓等級(jí)低的線路掛于塔體的下部，可使輸電線路走廊得到壓縮，但該塔體是用于高壓或超高壓交流電的輸送，并不適用于特高壓直流電的輸送，即不適用于高壓直流大地返回運(yùn)行系統(tǒng)，也就是說不適合具有特高壓直流輸電線路與接地極線路的輸電系統(tǒng)。目前的特高壓直流輸電線路為士SOOkV特高壓直流輸電線路，一般直流線路和接地極線路為獨(dú)立架設(shè)，互不影響，但需要兩個(gè)獨(dú)立線路走廊，因而占地面積大。從安全運(yùn)行角度出發(fā)，直流線路和接地極線路應(yīng)分別單獨(dú)架設(shè)。但對(duì)于輸電線路來說廊道問題已經(jīng)成為制約電網(wǎng)發(fā)展的首要問題，眾所周知，長三角地區(qū)是我國經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的地區(qū)，廠礦企業(yè)和民房眾多。而國家規(guī)劃要求也越來越嚴(yán)格，對(duì)特高壓直流輸電工程要求接地極不安排線路走廊，這就將特高壓直流輸電線路和接地極線路同塔架設(shè)提到議事日程。士SOOkV特高壓直流輸電線路與接地極線路同塔架設(shè)的塔型的優(yōu)化設(shè)計(jì)不僅直接影響輸電線路工程的安全可靠運(yùn)行，同時(shí)對(duì)工程造價(jià)影響巨大。目前國內(nèi)已建有士500kV 直流線路工程中接地極同塔架設(shè)塔型，而現(xiàn)有技術(shù)無法滿足對(duì)士SOOkV特高壓直流輸電線路鐵塔的電氣及負(fù)荷要求。對(duì)士SOOkV特高壓直流輸電線路與接地極線路同塔架設(shè)設(shè)計(jì)存在一定困難既要在保證特高壓輸電線路工程安全運(yùn)行，又要經(jīng)濟(jì)合理的解決同塔架設(shè)設(shè)計(jì)，這是一個(gè)難題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種同塔布置特高壓直流輸電線路與接地極線路的塔架，可在保證特高壓直流輸電線路工程安全運(yùn)行的前提下，經(jīng)濟(jì)合理的解決線路設(shè)計(jì)，避免接地極線路走廊。根據(jù)本實(shí)用新型一方面，提供一種適用于直線塔的同塔布置特高壓直流輸電線路與接地極線路的塔架，包括導(dǎo)線橫擔(dān)、地線橫擔(dān)、接地極線橫擔(dān)及塔身；其中，所述的導(dǎo)線橫擔(dān)位于所述塔身的塔頭頂部，用于懸掛兩極輸電導(dǎo)線，所述地線橫擔(dān)與所述導(dǎo)線橫擔(dān)一體并從導(dǎo)線橫擔(dān)橫向離開塔頭的一段距離處朝外向斜上方延伸而成，用于懸掛地線；所述接地極線橫擔(dān)位于塔身中部處于導(dǎo)線橫擔(dān)的下方；所述的導(dǎo)線橫擔(dān)與塔頭連接部位的高度要大于所述橫擔(dān)兩側(cè)部的高度，所述塔頭的橫向尺寸足夠大以承受特高壓輸電線路的大負(fù)荷。根據(jù)本實(shí)用新型另一方面，提供一種適用于轉(zhuǎn)角塔的同塔布置特高壓直流輸電線路與接地極線路的塔架，包括導(dǎo)線橫擔(dān)、地線橫擔(dān)、接地極線橫擔(dān)及塔身；其中，所述地線橫擔(dān)設(shè)置在所述塔身的塔頭頂部，用于懸掛地線；所述導(dǎo)線橫擔(dān)位于所述塔頭下方的一段距離處，用于懸掛兩極輸電導(dǎo)線，所述接地極線橫擔(dān)位于塔身中部、導(dǎo)線橫擔(dān)之下的一段距離處；所述的導(dǎo)線橫擔(dān)與塔身連接部位的高度要大于所述橫擔(dān)兩側(cè)部的高度，所述地線橫擔(dān)的橫向尺寸足夠大以承受特高壓輸電線路的大負(fù)荷。直流輸電線路與接地極線路的兩掛點(diǎn)的垂直距離，較佳是對(duì)于轉(zhuǎn)角塔為17米，直線塔為20米。所述塔架采用角鋼或鋼管和角鋼混合型結(jié)構(gòu)；鋼管的材質(zhì)包括Q345B和Q235B ；而角鋼采用Q420高強(qiáng)鋼與Q345、Q23鋼相結(jié)合。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型的士SOOkV特高壓直流輸電線路與接地極同塔架設(shè)結(jié)構(gòu)由于增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)承載能力和結(jié)構(gòu)剛性，可適應(yīng)士SOOkV特高壓直流線路的荷載和受力特點(diǎn)，并滿足直流導(dǎo)線和接地極導(dǎo)線的排列方式；由于對(duì)士SOOkV特高壓直流線路與接地極同塔架設(shè)的塔型選擇及優(yōu)化設(shè)計(jì)，可在保證特高壓直流輸電線路工程安全運(yùn)行的前提下，經(jīng)濟(jì)合理的解決線路設(shè)計(jì)難題。同時(shí)，士SOOkV特高壓直流線路與接地極同塔架設(shè)塔型能夠節(jié)省線路通道、減少房屋拆遷，有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。應(yīng)理解的是，在本實(shí)用新型范圍內(nèi)中，本實(shí)用新型的上述各技術(shù)特征和在下文 (如實(shí)施例)中具體描述的各技術(shù)特征之間都可以互相組合，從而構(gòu)成新的或優(yōu)選的技術(shù)方案。限于篇幅，在此不再一一累述。

圖1是本實(shí)用新型的同塔布置特高壓直流輸電線路與接地極線路的塔架的一個(gè)實(shí)施例的示意圖，該塔架用于直線塔輸電方式；圖2是本實(shí)用新型的同塔布置特高壓直流輸電線路與接地極線路的塔架的另一個(gè)實(shí)施例的示意圖，該塔架用于轉(zhuǎn)角塔輸電方式。
具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，以便更清楚理解本實(shí)用新型的目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。圖1示出本實(shí)用新型的用于直線塔的一個(gè)實(shí)施例，如圖所示，該用于直線塔的同塔布置特高壓直流輸電線路與接地極線路的塔架包括導(dǎo)線橫擔(dān)1、地線橫擔(dān)2、接地極線橫擔(dān)3及塔身4。其中，導(dǎo)線橫擔(dān)1位于所述塔身4的塔頭5的頂部，用于懸掛兩極輸電導(dǎo)線(未圖示)。地線橫擔(dān)2與所述導(dǎo)線橫擔(dān)1 一體形成，并從導(dǎo)線橫擔(dān)1橫向離開塔頭5的一段距離處朝外向斜上方延伸而成，用于懸掛地線(未圖示)。接地極線橫擔(dān)3位于塔身中部，處于導(dǎo)線橫擔(dān)1的下方。如圖1所示，導(dǎo)線橫擔(dān)1與塔頭5連接部位的高度要大于所述橫擔(dān)兩側(cè)部的高度，如圖所示，導(dǎo)線橫擔(dān)在該連接部位的高度在塔頭兩側(cè)橫向保持一段距離，隨后該高度向兩端漸漸減小。在本實(shí)施例中，地線橫擔(dān)2是從高度變化之處朝外向斜上方延伸出，高度漸漸減小。所述塔頭5的橫向尺寸足夠大以承受特高壓輸電線路的大負(fù)荷。[0016]圖2示出本實(shí)用新型的用于轉(zhuǎn)角塔的另一個(gè)實(shí)施例，如圖所示，該用于轉(zhuǎn)角塔的同塔布置特高壓直流輸電線路與接地極線路的塔架包括包括導(dǎo)線橫擔(dān)1、地線橫擔(dān)2、接地極線橫擔(dān)3及塔身4。其中，地線橫擔(dān)2設(shè)置在塔身4的塔頭5的頂部，用于懸掛地線(未圖示)。導(dǎo)線橫擔(dān)1位于塔頭5的下方一段距離處，用于懸掛兩極輸電導(dǎo)線(未圖示)。接地極線橫擔(dān)3位于塔身4的中部、導(dǎo)線橫擔(dān)1之下的一段距離處。導(dǎo)線橫擔(dān)1與塔身4連接部位的高度要大于導(dǎo)線橫擔(dān)兩側(cè)部的高度，如圖所示，連接部位處的高度向兩側(cè)漸漸減小至一段距離處，然后將該減小后的高度保持至兩側(cè)端6。地線橫擔(dān)2的橫向尺寸足夠大以承受特高壓輸電線路的大負(fù)荷。本實(shí)用新型是士SOOkV特高壓直流輸電線路與接地極線路同塔架設(shè)的塔形的優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，由于地線、導(dǎo)線及地極線的布置是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所熟知，因此在此未予以圖示和詳細(xì)說明。較佳地，特高壓直流輸電線路與地極線路的兩掛點(diǎn)的垂直距離，對(duì)于轉(zhuǎn)角塔為17 米，直線塔為20米。較佳地，所述塔架包括塔頭5和塔身4采用角鋼或鋼管和角鋼混合型結(jié)構(gòu)，以進(jìn)一步提高鐵塔的受力能力以及結(jié)構(gòu)剛性。其中，鋼管的材質(zhì)包括Q345B和Q235B;而角鋼采用 Q420高強(qiáng)鋼與Q345、Q23鋼相結(jié)合。綜上所述，本實(shí)用新型的特高壓直流輸電線路與接地極同塔架設(shè)結(jié)構(gòu)增加了鐵塔的受力能力以及結(jié)構(gòu)剛性，可適應(yīng)士SOOkV特高壓直流線路的荷載和受力特點(diǎn)，可滿足直流導(dǎo)線和接地極導(dǎo)線的排列方式；由于對(duì)士SOOkV特高壓直流線路與接地極同塔架設(shè)的塔型進(jìn)行了選擇及優(yōu)化設(shè)計(jì)，可在保證特高壓直流輸電線路工程安全運(yùn)行的前提下，使線路設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)合理，也為今后我國特高壓直流線路設(shè)計(jì)開拓新的思路，提供設(shè)計(jì)依據(jù)及運(yùn)行驗(yàn)證。此外，這種士SOOkV特高壓直流線路與接地極同塔架設(shè)塔型能夠節(jié)省線路通道、 減少房屋拆遷，有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。該塔型在我國已建的士SOOkV特高壓直流輸電工程中得到運(yùn)行論證。在士SOOkV特高壓直流輸電工程中采用本實(shí)用新型的特高壓直流線路和接地極同塔架設(shè)方案，其同塔架設(shè)線路長度可達(dá)81. 805km,節(jié)約線路走廊 81. 805km約3681畝，節(jié)省投資約6738萬元。以上已對(duì)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但可以理解到這些詳細(xì)說明是為了清楚理解本發(fā)明的方案，并不是對(duì)本發(fā)明范圍的限制。在閱讀了本實(shí)用新型的上述講授內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
權(quán)利要求1.一種適用于直線塔的同塔布置特高壓直流輸電線路與接地極線路的塔架，包括導(dǎo)線橫擔(dān)、地線橫擔(dān)、接地極線橫擔(dān)及塔身；其特征在于所述的導(dǎo)線橫擔(dān)位于所述塔身的塔頭頂部，用于懸掛兩極輸電導(dǎo)線； 所述地線橫擔(dān)與所述導(dǎo)線橫擔(dān)一體并從導(dǎo)線橫擔(dān)橫向離開塔頭的一段距離處朝外向斜上方延伸而成，用于懸掛地線；所述接地極線橫擔(dān)位于塔身中部處于導(dǎo)線橫擔(dān)的下方；所述的導(dǎo)線橫擔(dān)與塔頭連接部位的高度要大于所述橫擔(dān)兩側(cè)部的高度；以及所述塔頭的橫向尺寸足夠大以承受特高壓輸電線路的大負(fù)荷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塔架，其特征在于所述特高壓直流輸電線路與接地極線路的兩掛點(diǎn)的垂直距離為20米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的塔架，其特征在于所述特高壓直流輸電線路是士SOOkV 特高壓直流輸電線路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的塔架，其特征在于所述塔架采用角鋼或鋼管和角鋼混合型結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的塔架，其特征在于鋼管的材質(zhì)包括Q345B和Q235B；角鋼采用 Q420高強(qiáng)鋼與Q345、Q23鋼相結(jié)合。
6.一種適用于轉(zhuǎn)角塔的同塔布置特高壓直流輸電線路與接地極線路的塔架，包括導(dǎo)線橫擔(dān)、地線橫擔(dān)、接地極線橫擔(dān)及塔身；其特征在于所述地線橫擔(dān)設(shè)置在所述塔身的塔頭頂部，用于懸掛地線； 所述導(dǎo)線橫擔(dān)位于所述塔頭下方的一段距離處，用于懸掛兩極輸電導(dǎo)線； 所述接地極線橫擔(dān)位于塔身中部、導(dǎo)線橫擔(dān)之下的一段距離處； 所述的導(dǎo)線橫擔(dān)與塔身連接部位的高度要大于所述橫擔(dān)兩側(cè)部的高度；以及所述地線橫擔(dān)的橫向尺寸足夠大以承受特高壓輸電線路的大負(fù)荷。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的塔架，其特征在于特高壓直流輸電線路與地極線路的兩掛點(diǎn)的垂直距離為17米。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的塔架，其特征在于所述特高壓直流輸電線路是士SOOkV 特高壓直流輸電線路。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的塔架，其特征在于所述塔架采用角鋼或鋼管和角鋼混合型結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的塔架，其特征在于鋼管的材質(zhì)包括Q345B和Q235B；角鋼采用Q420高強(qiáng)鋼與Q345、Q23鋼相結(jié)合。
專利摘要一種同塔布置特高壓直流輸電線路與接地極線路的塔架，包括導(dǎo)線橫擔(dān)、地線橫擔(dān)、接地極線橫擔(dān)及塔身；其中，的導(dǎo)線橫擔(dān)位于塔身的塔頭頂部，用于懸掛兩極輸電導(dǎo)線，地線橫擔(dān)與導(dǎo)線橫擔(dān)一體并從導(dǎo)線橫擔(dān)橫向離開塔頭的一段距離處向外朝斜上方延伸而成，用于懸掛地線；或者，地線橫擔(dān)設(shè)置在塔身的塔頭頂部；導(dǎo)線橫擔(dān)位于塔頭下方的一段距離處，接地極線橫擔(dān)位于塔身中部、導(dǎo)線橫擔(dān)之下的一段距離處；接地極線橫擔(dān)位于塔身中部處于導(dǎo)線橫擔(dān)的下方；導(dǎo)線橫擔(dān)與塔頭連接部位的高度要大于橫擔(dān)兩側(cè)部的高度，塔頭的橫向尺寸足夠大以承受特高壓輸電線路的大負(fù)荷。本實(shí)用新型能夠節(jié)省線路通道，具有有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
文檔編號(hào)E04H12/10GK202249079SQ201120305730
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月19日
發(fā)明者何江, 馮德奎, 馮衡, 包永忠, 吳建生, 張芳杰, 楊林, 王子瑾, 薛春林, 錢廣忠, 閻海 申請(qǐng)人:中國電力工程顧問集團(tuán)中南電力設(shè)計(jì)院, 中國電力工程顧問集團(tuán)華東電力設(shè)計(jì)院, 中國電力工程顧問集團(tuán)西北電力設(shè)計(jì)院