[实用新型]高压送电变节长铁塔

说明书

技术领域  输配电工程。

背景技术  现行四棱台铁塔由腹杆将主材连缀而成，以塔头为共同部件，向下配加呼高呈等差级数(公差3m)递增的塔体，形成塔型系列。塔体分段，谓之塔段。段内主材被连缀腹杆分节，主材上相邻腹杆的结点间距谓之节长。段内节长之和等于段长。现行铁塔塔段内腹杆按定节长倾斜配置。各塔段的节长或相等或相近。腹杆与主材所成锐角称为腹杆斜角，斜角增大，节长减小，塔体抗扭抗弯能力增强，材耗增加。中国电力行业标准把腹杆斜角定为40°～70°。

塔体各段采用定节长配置腹杆存在的不足是，塔体中下段的腹杆斜角取值合适时，上到瓶口段，因塔宽变窄，节长不变，腹杆斜角变小，如ZM1塔靠瓶口腹杆斜角只有33°(图1)。瓶口段塔体是抵抗断边导线张力所生扭矩弯矩的薄弱环节，需要加强，而不能消弱。反之，如果塔体中上段的腹杆斜角取值合适时，下到塔体下段，因塔宽变宽，节长不变，腹杆斜角变大，造成材耗增加。

发明内容  高压送电变节长铁塔要解决的技术问题是，在不影响塔体呼高按呼高公差递增的前提下，使塔体尽可能多的腹杆具有最佳腹杆斜角。解决的技术方案是“变节长配置腹杆”。

高压送电变节长铁塔(图2)，在抗扭最薄弱的瓶口段，按每支腹杆都有斜角最佳值45°决定节长，斜角同而节长异。塔体自上而下变粗，抗扭能力渐增，腹杆配置斜角精度可渐放宽：塔体中部各塔段的腹杆斜角可用45°±1.5°的较精趋近值；塔体下部各塔段的腹杆斜角可用45°±3°的较粗趋近值。

研究表明，腹杆承扭承弯时，所生反力矩M是腹杆轴力N、腹杆斜角α、腹杆长度L的三元函数，即M＝N×L×(sin2α)/2。腹杆斜角规定在40°～70°间取值，对于一定长度L的腹杆，产生一定轴力N时，其斜角α必有一个最佳值。用微积分学求函数极大值法，由式M＝N×L×(sin2α)/2，对斜角α求最大值，可知α＝45°。所以，采用变节长配置腹杆，可使腹杆斜角等于或近于45°。

变节长铁塔的优点是：塔体各段腹杆都有等于近于45°的最佳斜角，有效提高塔体抗扭抗弯能力。

附图说明  图1是现行呼高15m的ZM1铁塔塔体正面单线图；图2是呼高15m的ZM1铁塔塔体变节长配置腹杆正面单线图。

具体实施方式  对照附图2：

延长铁塔一主材至G，并以其为一边，做∠GAH＝45°。

2、过瓶口端点B，作AH的平行线，交主材于C，则∠ACB＝45°，BC为一塔面瓶口起的第一支腹杆。铁塔四面，瓶口起的第一组腹杆，对铁塔抗扭抗弯至关重要，一定做成斜角是45°。

3、过C点作瓶口一边AB的平行线，交另一主材于D，若铁塔采用双腹杆结构，连接AD便是瓶口起的首对双腹杆的另一支。

4、再过D点作AH的平行线，交主材于E，则∠CED＝45°，这便是瓶口起第二节塔的一支腹杆。这一节的腹杆也要尽量保证45°。

5、过E点作瓶口一边AB的平行线，交另一主材于F，若铁塔采用双腹杆结构，连接CF便是瓶口起的第二组腹杆的另一支。

6、如此循环作图，直至布满拟用变节长配置腹杆的塔段。

7、多数情况，拟用变节长配置腹杆的塔段，不能正好配置若干支都是45°斜角的腹杆。可将最后一组腹杆斜角与45°的差值，均摊在除过第一组腹杆以外的几组腹杆上。采用这种试凑法，最终设定。

照此设计塔体单线图、结构图、放大样，而后投产制造。

塔体上连塔头沿用现行塔头，塔体下连塔腿、踏脚沿用现行塔腿、踏脚。