[发明专利]基于柔性复合材料的输电线路防风偏杆塔及其施工方法

权利要求书

1.基于柔性复合材料的输电线路防风偏杆塔，包括塔身(1)，塔身(1)的顶部两端均连接有导线横担(2)，其特征在于：每个导线横担(2)的空余端端部与塔身(1)的中部之间均连接有柔性阻拦索(3)，所述柔性阻拦索(3)由自上而下依次连接的联塔延长金具(31)、第一带伞裙的柔性复合绝缘子(32)、无伞裙的柔性复合绝缘子(33)、第二带伞裙的柔性复合绝缘子(34)、第一连接金具(35)、拉索(36)、第二连接金具(37)、弹簧(38)和第三连接金具(39)，所述联塔延长金具(31)与导线横担(2)的空余端端部连接，第三连接金具(39)与塔身(1)的中部连接。

2.基于柔性复合材料的输电线路防风偏杆塔的施工方法，其特征在于：它包括如下步骤，

步骤一：根据实际工程条件，确定杆塔规划和杆塔使用条件，所述实际工程条件包括允许水平档距、垂直档距、垂直系数、转角度数、海拔、气象条件、地形、导地线参数和实际排位情况；

步骤二：通过绝缘配合要求，确定导线悬垂串长，所述绝缘配合要求包括选择适当的绝缘子型式、确定绝缘子串的片数和塔头空气间隙，并同时满足工作电压，操作过电压和雷电过电压的要求；

步骤三：根据导线的相间距、电磁环境和线路走廊的要求，经技术经济比较，确定塔头型式；

所述导线的相间距包括水平线间、相导线间的水平距离或垂直距离、上下层导线间垂直距离，以及上下层相邻导线间的最小水平偏移，其中，导线的水平线间距离按照第一计算式计算，双回路不同回路的不同相导线间的水平距离或垂直距离按第一计算式中各参数增加0.5m进行计算，上下层导线间垂直距离应不小于水平距离的75％，上下层相邻导线间的最小水平偏移不应小于1.75m；

其中，所述第一计算式为：K_i为悬垂绝缘子串系数，D为导线水平线间距离，L_k为悬垂绝缘子串长度，U为系统标称电压，f_c为导线最大弧垂；

所述电磁环境包括可听噪声校核和无线电干扰校核，其中，可听噪声校核的要求如下：在海拔不超过1000m时，距输电线路边导线投影外20m处，湿导线条件下的可听噪声限值满足不大于55dB的限值要求；无线电干扰校核的要求如下：当标称电压为750kV时，无线电干扰不大于58dB；当标称电压为500kV时，无线电干扰不大于55dB；当标称电压为220～330kV时，无线电干扰不大于53dB；当标称电压为110kV时，无线电干扰不大于46dB；

所述线路走廊满足如下要求：

a)导线投影至房屋的水平距离工程允许范围以内，所有房屋须拆迁；

b)距边导线工程允许范围以外的房屋，在无风时对房屋所在地面1.5m高处最大未畸变电场强度应不得大于4kV/m，否则均应拆迁；

c)根据电气间隙要求、风偏拦阻角度需求等确定塔窗尺寸、导线横担长度和拦阻索布置角度；

通过设计限动弹簧相关参数，保证导线在极端风速时，拦阻装置通过限动弹簧动作和柔性拦阻索弯曲，释放绝缘子串风偏荷载，并将绝缘子串的最大风偏角限制在θ1以内；

步骤四：根据电气间隙要求和风偏拦阻角度需求，确定塔窗尺寸、导线横担长度和拦阻索布置角度；

步骤五：根据防雷和导地线水平偏移要求，确定地线支架长度和高度；

步骤六：根据塔头尺寸、绝缘配合要求、悬垂串长等参数，确定拦阻索机械强度和各组成部件长度和参数；

步骤七：计算杆塔负荷情况，完成杆塔结构施工。