[实用新型]一种负压风帽发电加热抗冻拔中空电杆

说明书

本实用新型公开了一种负压风帽发电加热抗冻拔中空电杆，涉及输电线路塔杆技术领域。一种负压风帽发电加热抗冻拔中空电杆，其包括中空预制桩、风帽发电组件以及发热组件；发热组件设置在中空预制桩内，中空预制桩上开设有多个进风孔，使得中空预制桩中形成自下而上气流；风帽发电组件包括负压风帽、发电机和转动轴，发电机通过支架设置在中空预制桩中，转动轴的顶端与负压风帽连接，转动轴的底端与发电机的输入端连接；发电机与发热组件电连接。本实用新型的负压风帽转动使发电机不断发电，传输至下部加热板产生稳定的热量，加热中空预制桩周围土体，从而从本质上解决了杆体的冻拔问题。

技术领域

本实用新型涉及输电线路塔杆技术领域，具体涉及一种负压风帽发电加热抗冻拔中空电杆。

背景技术

季节性冻土对于工程灾害的作用主要来自于其物理性质的带来的负面影响，最直接的原因是其温度场的变化，温度场变化引起冻融循环，使土体发生冻胀，融沉，对于工程建设造成持续性影响，在不断累积下最终演变为工程的冻害。季节冻土地区大规模的输电线路的实际工程问题在当下已经在被越来越关注，确保冻土与线路塔杆的整体稳定性是十分重要的问题，而冻拔是指在季节冻土区，冬季土体冻结膨胀时，冻土内的塔杆由于切向冻胀力的作用使它们抬起，致使失去固定效果；夏季土体融化时，土体不会回落到原来位置，导致塔杆上拔，经过长期的冻融循环使塔杆被不断抬升，最终导致失稳倒塌，而给工程带来重大损失。

为解决此问题，现有的塔杆或桩基础的抗冻拔的措施主要有几种形式，一是加长桩的长度，以此来缓解冻拔现象，但是此类方法在实际工程应用中效果并不明显，而且加深桩的长度，对于冻土地区来说也会增加施工的难度；二是扩大底部面积，来增加抗冻拔力；扩大底部面积可以通过增加外部附加结构或增大异形桩的方式来实现，但是异形桩施工生产工艺不够成熟，而附加结构在生产时机械结构复杂制造施工成本高，不适合流水线施工，稳定性未知；三是通过加热的方式来防止周围土体冻结；而加热的方式是在根源上解决，使土体解冻，不会再产生冻拔力，这种方法的显著缺点是大多采用太阳能发电板提供电力，而太阳能发电板在使用过程中容易破损或被风沙灰尘覆盖而失去发电功能。

如专利202110084331.8设计了一种防冻拔支撑腿，给抗冻拔提供了一种思路，但其缺点是结构复杂，制造成本高，抗冻拔时需接通电源，只能在有电源供给的地区使用。专利202111454493.2通过在塔杆底部设计一种类似雨伞骨架的装置，在安装时处于收紧状态，当出现冻拔时骨架向外扩张提供抗拔力，其缺点是土体冻结后强度会明显增大，伞骨架扩张无法穿透周围土体，进而无法提供足够的抗拔力。专利CN212534055U通过安装太阳能发电板提供电力，在桩体埋入段安装电加热板防止冬季桩周土体冻结，进而抵抗冻拔，其缺点是太阳能发电板对使用环境要求较高，灰尘、风沙在板表面积聚很容易使其丧失发电功能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种负压风帽发电加热抗冻拔中空电杆，以解决现有的塔杆机械机构复杂施工难度大，或发电过程太阳能发电板在使用过程中容易破损或被风沙灰尘覆盖而失去发电功能的问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种负压风帽发电加热抗冻拔中空电杆，其包括中空预制桩、风帽发电组件以及向中空预制桩周围土体供热的发热组件；风帽发电组件设置在中空预制桩的顶部，发热组件设置在中空预制桩内，中空预制桩上开设有多个进风孔，使得中空预制桩中形成自下而上气流；风帽发电组件包括负压风帽、发电机和转动轴，负压风帽设置在中空预制桩的顶部，发电机通过支架设置在中空预制桩中，转动轴的顶端与负压风帽连接，转动轴的底端与发电机的输入端连接；发电机与发热组件电连接。