本發(fā)明屬電力行業(yè)電網(wǎng)用電塔技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種三角形斷面輸電鐵塔。

背景技術(shù)：

隨著電網(wǎng)建設(shè)的高速發(fā)展，線路走廊日趨緊張，輸電線路受外部條件限制，高壓電網(wǎng)途經(jīng)采動影響區(qū)的問題日漸突出。采動影響區(qū)是指礦山開采后留下大面積的采空面及巷道，由于地質(zhì)條件復雜多變、大小礦井開采方法多樣、多種開采狀況相互影響或開采的時間過程與沉陷狀況不同等原因，使礦體上覆蓋巖層失去支撐，周圍巖體失去原來的平衡狀態(tài)，隨之產(chǎn)生彎曲或斷裂、坍塌，導致地表產(chǎn)生不均勻沉降。目前，我國高壓輸電線路用自立式鐵塔塔身的橫截面均為正四邊形，四點支撐為超靜定結(jié)構(gòu)，四腿的不均勻沉降將使構(gòu)件不可避免的產(chǎn)生約束次應力。而約束次應力一般都較大，輕則使鐵塔發(fā)生明顯變形，重則使局部構(gòu)件發(fā)生破壞，嚴重威脅輸電線路的安全運行。在監(jiān)測到鐵塔變形后，一般采用“加長地腳螺栓外露長度”和“替換塔腳”的方法，通過液壓千斤頂，頂升塔腿加入墊片或替換新塔腳，使桿塔盡可能的恢復原狀。此類“先運行，后治理”的鐵塔變形糾偏方法不僅費用高、效果差，而且在高壓帶電下作業(yè)，實施難度大并具有明顯的安全隱患。因此，開發(fā)一種采動影響區(qū)新建輸電鐵塔適用的技術(shù)方案，對保證線路安全運行、經(jīng)濟的發(fā)展和社會的穩(wěn)定，均具有重要的意義和實際工程應用價值。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種塔身斷面為三角形的采動影響區(qū)用高壓輸電新塔型。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題，

一種三角形斷面輸電鐵塔，包括塔腿、塔身、導線橫擔、地線支架和四邊形轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，其特征在于，

所述塔身任意水平橫截面呈等邊三角形，

所述塔腿固定安裝在所述塔身的底部，在塔身底部水平橫截面等邊三角形的三個頂角；鐵塔三點支撐為靜定結(jié)構(gòu)；

所述導線橫擔與所述塔身通過所述四邊形轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)固定連接；所述導線橫擔上安裝固定連接導線的絕緣子串；

所述四邊形轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)由上、下平行設(shè)置水平截面為四邊形的底面構(gòu)成；

所述底面以所述塔身等邊三角形水平橫截面的一邊為第一長邊，以底邊兩端的頂角為支點并分別作為底面的第一頂點和第二頂點，架設(shè)兩根垂直于底邊的四邊形轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)短邊，以與底邊相對的等邊三角形的第三個頂角為支點，架設(shè)一根連接兩個短邊的第二長邊，第二長邊的兩端為第三頂點和第四頂點；

所述第一底面位于第二底面的上方，并通過連接件固定連接。

作為優(yōu)化，所述底面的第三頂點和第四頂點與上方和/或下方的塔身通過連接件連接；

作為優(yōu)化，作為耐張塔時，使塔身水平截面的等邊三角形的一個底邊平行輸電線路前進方向并做為轉(zhuǎn)角內(nèi)側(cè)，保證轉(zhuǎn)角內(nèi)側(cè)兩根主材受壓，轉(zhuǎn)角外側(cè)一根主材受拉，將充分發(fā)揮其結(jié)構(gòu)特性。

作為優(yōu)化，作為懸垂塔時，使塔身水平截面的等邊三角形的一個底邊垂直輸電線路前進方向，保證塔身的三個頂角均勻受壓。

本發(fā)明充分利用“鐵三角”的受力特性，解決四邊形鐵塔發(fā)生不均勻沉降時，產(chǎn)生約束次應力，威脅輸電線路安全運行的難題。相較于傳統(tǒng)塔型，本發(fā)明具有約束應力小、占地面積少、自重輕、造價低、材料潛力能充分發(fā)揮、便于加工和安裝等諸多優(yōu)點。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例1懸垂塔主視圖。

圖2是本發(fā)明實施例1懸垂塔后視圖。

圖3是本發(fā)明實施例1懸垂塔A-A剖視圖。

圖4是本發(fā)明實施例1懸垂塔B-B剖視圖。

圖5是本發(fā)明實施例1懸垂塔四邊形轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)后視圖。

圖6是本發(fā)明實施例1懸垂塔四邊形轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)左視圖。

圖7是本發(fā)明實施例2耐張塔主視圖。

圖8是本發(fā)明實施例2耐張塔后視圖。

圖9是本發(fā)明實施例2耐張塔A-A剖視圖。

圖10是本發(fā)明實施例2耐張塔B-B剖視圖。

圖11是本發(fā)明實施例2耐張塔四邊形轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。

圖12是本發(fā)明實施例2耐張塔四邊形轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)主視圖。

圖中1.塔腿 ，2.塔身，3.導線橫擔 ，4.地線支架 ，5.四邊形轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明：

實施例1 懸垂塔

如圖1和圖2所示的懸垂塔，作為懸垂塔時，一種三角形斷面輸電鐵塔，從下至上依次由塔腿1、塔身2、四邊形轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)5、導線橫擔3、地線支架4組成，地線支架4設(shè)于塔身2的頂部；

所述塔身2的任意水平橫截面呈等邊三角形，

所述塔腿1固定安裝在所述塔身2的底部，在塔身2底部水平橫截面等邊三角形的三個頂角21、22、23上；鐵塔的三點支撐為靜定結(jié)構(gòu)；

所述導線橫擔3與所述塔身2通過所述四邊形轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)5固定連接；所述導線橫擔3上安裝固定連接導線的絕緣子串；絕緣子串垂直于導線橫擔3和高壓輸電導線，絕緣子串的底部固定高壓輸電導線，各項尺寸能滿足高壓輸電的電氣間隙要求；

所述四邊形轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)5由上、下平行設(shè)置水平截面為四邊形的底面51、52構(gòu)成；

所述底面51、52以所述塔身等邊三角形水平橫截面的一邊為第一長邊511，以底邊兩端的頂角為支點并分別作為底面的第一頂點515和第二頂點516，架設(shè)兩根垂直于底邊的四邊形轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)短邊513、514，以與底邊相對的等邊三角形的第三個頂角為支點，架設(shè)一根連接兩個短邊513、514的第二長邊512，第二長邊的兩端為第三頂點517和第四頂點518；

所述第一底面51位于第二底面52的上方，并通過連接件519固定連接；所述底面的第三頂點517和第四頂點518與上方和/或下方的塔身2通過連接件連接；

塔身2水平截面的等邊三角形的一個底邊垂直輸電線路前進方向，保證塔身的三個頂角均勻受壓。

如圖3-6所示，塔身2主材選用鋼管或60°的等邊角鋼，其他構(gòu)件根據(jù)需要選擇鋼管或90°的等邊角鋼；塔身2的任意水平橫截面呈等邊三角形，該等邊三角形以輸電線路前進方向為軸左右對稱布置，導線橫擔3與塔身2通過四邊形轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)5連接。

實施例2 耐張塔

如圖7和圖8所示的耐張塔，作為耐張塔時，一種三角形斷面輸電鐵塔，從下至上依次由塔腿6、塔身7、四邊形轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)8、導線橫擔9、地線支架10組成，地線支架10設(shè)于塔身7的頂部；

所述塔身7的任意水平橫截面呈等邊三角形，

所述塔腿6固定安裝在所述塔身7的底部，在塔身7底部水平橫截面等邊三角形的三個頂角上；鐵塔的三點支撐為靜定結(jié)構(gòu)；

所述導線橫擔9與所述塔身7通過所述四邊形轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)8固定連接；所述導線橫擔9上安裝固定連接導線的絕緣子串；絕緣子串垂直于導線橫擔9和高壓輸電線平行，絕緣子串的底部固定高壓輸電導線，各項尺寸能滿足高壓輸電的電氣間隙要求；

所述四邊形轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)8由上、下平行設(shè)置水平截面為四邊形的底面81、82構(gòu)成；

所述底面81、82以所述塔身7等邊三角形水平橫截面的一邊為第一長邊811，以底邊兩端的頂角為支點并分別作為底面的第一頂點815和第二頂點816，架設(shè)兩根垂直于底邊的四邊形轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)短邊813、814，以與底邊相對的等邊三角形的第三個頂角為支點架設(shè)的一根連接兩個短邊813、814的第二長邊812，第二長邊812的兩端為第三頂點817和第四頂點818；

所述第一底面81位于第二底面82的上方，并通過連接件819固定連接；所述底面的第三頂點817和第四頂點818與上方和/或下方的塔身7通過連接件連接；

塔身7水平截面的等邊三角形的一個底邊平行高壓輸電線路前進方向并做為轉(zhuǎn)角內(nèi)側(cè)，保證轉(zhuǎn)角內(nèi)側(cè)兩根電塔的主材受壓，轉(zhuǎn)角外側(cè)一根主材受拉，將充分發(fā)揮其結(jié)構(gòu)特性。

如圖9-12所示，塔身7主材選用鋼管或60°的等邊角鋼，其他構(gòu)件根據(jù)需要選擇鋼管或90°的等邊角鋼，塔身7任意水平橫截面呈等邊三角形，使等邊三角形平行輸電線路前進方向側(cè)為耐張塔的轉(zhuǎn)角內(nèi)側(cè)，保證轉(zhuǎn)角內(nèi)側(cè)電塔的兩根主材受壓，轉(zhuǎn)角外側(cè)電塔的一根主材受拉，將使本實施例充分發(fā)揮其結(jié)構(gòu)特性；通過四邊形轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)8與導線橫擔9連接，導線橫擔9架設(shè)四邊形轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)8的側(cè)面。

本發(fā)明是為高壓輸電線路途經(jīng)采動影響區(qū)時設(shè)計的一類新穎結(jié)構(gòu)，本發(fā)明有兩種塔型形式，即懸垂塔和耐張塔，本發(fā)明的塔身任意水平橫截面呈等邊三角形，鐵塔三點支撐為靜定結(jié)構(gòu)，塔腿發(fā)生不均勻沉降時，不產(chǎn)生約束次應力，提高輸電線路安全運行的可靠度。

本發(fā)明為三點支撐的靜定、彈性鋼結(jié)構(gòu)，采用螺栓鉸接連接，構(gòu)件的內(nèi)應力不受偶然的塔腳位移影響，主、斜材螺栓連接的位移對構(gòu)件內(nèi)應力的影響也相應減小，具有先天抗不均勻沉降的能力，適用于途經(jīng)采動影響區(qū)的工程。

本發(fā)明比四邊形塔減少一個面，塔身構(gòu)件數(shù)目至少減少25%，相應減少一個基礎(chǔ)，降低加工、施工難度，加快工程進度。此外，假設(shè)根開均為a時，本發(fā)明比傳統(tǒng)四邊形塔占地面積減少56.7%，可節(jié)省塔基征地費用并有較大的環(huán)保和社會效益。

對220kV雙回線路工程，采用本發(fā)明塔重可輕5%-9%、基礎(chǔ)工程費用減少4%-9%；當受外部條件限制（如限制塔基走廊寬度），必須采用窄基鋼管塔時，采用本發(fā)明塔重可輕10%-12%，基礎(chǔ)工程費用可減少10%-15%，塔基征地范圍可減少35%以上。

以上列舉的僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，凡在本發(fā)明基礎(chǔ)上所作的修改、改進、變形等，均應屬于本發(fā)明的保護范圍。