專利名稱：一種電網(wǎng)輸電線用復(fù)合絕緣塔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輸電線路中使用的電力桿塔，特別是一種電網(wǎng)輸電線用復(fù)合絕緣
士X
背景技術(shù)：
桿塔結(jié)構(gòu)是輸電、通訊、鐵路、市政等基礎(chǔ)設(shè)施中一類重要的特種支撐結(jié)構(gòu)物，其 桿塔的結(jié)構(gòu)、材料等會(huì)直接影響線路的安全性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性。國(guó)內(nèi)外架空輸電線路中使 用較為廣泛的桿塔主要有木質(zhì)桿、混凝土桿或預(yù)應(yīng)力混凝土桿、鋼管混凝土桿、鋼管桿和鐵 塔等幾類。其中鐵塔是世界各國(guó)超高壓輸電線路中常用的桿塔形式。一般，35KV 110KV 線路中使用混凝土桿，目前在新建330KV及以下線路運(yùn)輸和施工條件較好的平原和丘陵地 區(qū)也有使用混凝土桿。鋼管桿和鋼管混凝土桿在近年的城市電網(wǎng)建設(shè)和改造中應(yīng)用較多， 而在220KV及以上的線路中，多采用格構(gòu)式鐵塔。上述的電力桿塔都包括主桿以及設(shè)置在主桿上的橫擔(dān)，由于不管是木質(zhì)桿還是混 凝土桿或者是鋼管桿、鐵塔等，其橫擔(dān)都是為了承受輸電線的重量，都采用金屬材料制成。 因此，進(jìn)一步為了防止輸電線與金屬材料制成的橫擔(dān)導(dǎo)通而發(fā)生一些意想不到的輸電事 故，特別是鐵塔，當(dāng)發(fā)生輸電線與橫擔(dān)導(dǎo)通后，會(huì)將電能直接導(dǎo)向大地，造成電力浪費(fèi)。因 此，通常會(huì)在橫擔(dān)的自由端加設(shè)絕緣子串。又因?yàn)檩旊娋€會(huì)經(jīng)過(guò)居民區(qū)、非居民區(qū)或者是跨 越建筑物，因此，電力桿塔還必須根據(jù)地理位置的不同，設(shè)置不同的高度，特別是呼稱高度 的大小。桿塔呼稱高度是指桿塔下橫擔(dān)的下弦邊緣線到地面的垂直距離，通常記為H。桿褡 的呼稱高度是桿塔的基本高度，它對(duì)桿塔的安全性、經(jīng)濟(jì)性起著重要作用。呼稱高度的計(jì)算 式為H=入+fmax+hx+Ah其中，入是絕緣子串的長(zhǎng)度；是導(dǎo)線的最大弧垂；hx是導(dǎo)線到地面及被跨越物的安全距離；Ah是施工裕度。在一定的桿塔結(jié)構(gòu)、地理位置、檔距、電壓等級(jí)以及氣候及電氣條件下，fmax、hx、Ah 是一定的，因此，絕緣子串的長(zhǎng)度、實(shí)際上決定了桿塔的呼稱高度。因此可以想到，減少絕 緣子串的長(zhǎng)度或者懸垂絕緣子串的使用可以降低桿塔的總的高度，進(jìn)而降低桿塔的成本以
及重量等。
發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，有必要提供一種減少絕緣子串的長(zhǎng)度或者消除絕緣子串的電網(wǎng)輸電線 用復(fù)合絕緣塔。一種電網(wǎng)輸電線用復(fù)合絕緣塔，其包括主桿以及至少一根設(shè)置于該主桿上的橫 擔(dān)。所述橫擔(dān)包括一個(gè)絕緣桿以及設(shè)置于所述絕緣桿外側(cè)的傘體。所述傘體由硫化硅橡膠制成。該絕緣桿的一端與主桿連接，另一端連接有一個(gè)懸掛金具，該懸掛金具沿該橫擔(dān)的軸 向延伸。所述懸掛金具用于設(shè)置輸電線或者絕緣子。所述主桿與絕緣桿由玻璃纖維紗浸漬 在樹(shù)脂材料中制成。與現(xiàn)行技術(shù)相比，本發(fā)明所述的電網(wǎng)輸電線用復(fù)合絕緣塔使用復(fù)合材料制造的主 桿及橫擔(dān)作為輸電線的支撐件，且橫擔(dān)的外側(cè)設(shè)置有護(hù)套及傘裙，使得電網(wǎng)輸電線用復(fù)合 絕緣塔可以不使用絕緣子串或者使用比與傳統(tǒng)絕緣子串相比更短的絕緣子串，從而可以降 低桿塔的總的高度，進(jìn)而降低桿塔的成本以及重量。

圖1為本發(fā)明提供的第一實(shí)施例的電網(wǎng)輸電線用復(fù)合絕緣塔的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1中的電網(wǎng)輸電線用復(fù)合絕緣塔所用的橫擔(dān)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖1中的電網(wǎng)輸電線用復(fù)合絕緣塔所用的金屬連接件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖1中的電網(wǎng)輸電線用復(fù)合絕緣塔帶有吊桿的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明提供的第二實(shí)施例的電網(wǎng)輸電線用復(fù)合絕緣塔的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說(shuō)明，舉以下較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如下請(qǐng)參閱圖1，其為本發(fā)明所提供的第一實(shí)施例的電網(wǎng)輸電線用復(fù)合絕緣塔100的 結(jié)構(gòu)示意圖。該電網(wǎng)輸電線用復(fù)合絕緣塔100包括一個(gè)主桿10，至少一個(gè)設(shè)置于該主桿10 上的橫擔(dān)11，以及至少一個(gè)用于連接所述桿塔10與橫擔(dān)11的金屬連接件12。還需要進(jìn)一步說(shuō)明的是，上述的電網(wǎng)輸電線用復(fù)合絕緣塔100為一種上字型塔。 可以想到的是，所述電網(wǎng)輸電線用復(fù)合絕緣塔100還可以為鳥(niǎo)骨型換位塔、橋型換位塔、貓 頭型塔，灑杯型塔，干字型塔、羊角型塔以及門型塔等等中的一種。這些類型的桿塔結(jié)構(gòu)與 上字型塔相同之處在于都包括主桿、金屬連接件以及橫擔(dān)等基本部件。在本實(shí)施例中，僅以 上字型塔為例，來(lái)說(shuō)明電網(wǎng)輸電線用復(fù)合絕緣塔100的結(jié)構(gòu)與功能。所述主桿10由玻璃纖維紗浸漬在樹(shù)脂中通過(guò)拉擠或者纏繞工藝制備。所述玻璃 纖維紗可以為無(wú)堿不間斷玻璃紗。所述樹(shù)脂可以為聚氨酯樹(shù)脂或者乙烯基酯樹(shù)脂等。當(dāng)所 述樹(shù)脂為聚氨酯樹(shù)脂時(shí)，所述玻璃纖維紗占制備所述主桿10所行材料的總重量的60% 78%。所述聚氨酯樹(shù)脂為由多元醇與異氰酸脂通過(guò)化合反應(yīng)制得。所述多元醇占制造支撐 件總材料重量的8% 15%，所述異氰酸脂占制造支撐件總材料重量的8% 15%。當(dāng)所述 樹(shù)脂為乙烯基酯樹(shù)脂時(shí)，所述玻璃纖維紗點(diǎn)制備所述主桿10所有材料的總重量的55% 75%，乙烯基酯樹(shù)脂占所有材料重量的22% 40%。另外，當(dāng)使用乙烯基酯樹(shù)脂時(shí)，還要添 加固化劑，其中，固化劑占所有材料重量的0.2% 0.5%。當(dāng)然，為了加快主桿10的固化速 度或者是降低主桿10的成本，還可以在制備主桿10的材料中添加促進(jìn)劑或者填料等。所 述主桿10的總高度等于呼稱高度加上輸電線間的垂直距離和避雷支架高度。當(dāng)然可以想 到的是，如果該主桿10是通過(guò)埋在地下固定時(shí)，主桿10的總高度還要加上埋地深度。請(qǐng)參閱圖2，其為所述橫擔(dān)11的結(jié)構(gòu)示意圖。在本實(shí)施例中之上字型塔中，具有 三個(gè)橫擔(dān)11，其中，一個(gè)設(shè)置在主桿10的自由端上部位置，稱之為上橫擔(dān)，另外兩個(gè)橫擔(dān)11 沿主桿10徑向垂直設(shè)置在主桿10的上橫擔(dān)與地面之間，稱之為下橫擔(dān)。所述上下橫擔(dān)之間的垂直距離根據(jù)電壓等級(jí)設(shè)定。因所述上下橫擔(dān)的結(jié)構(gòu)與功能相同，現(xiàn)僅以下橫擔(dān)為例 來(lái)說(shuō)明其結(jié)構(gòu)與功能，且在本實(shí)施例中僅為了描述簡(jiǎn)單，統(tǒng)稱為橫擔(dān)11。所述橫擔(dān)11包括 一個(gè)絕緣桿111，一個(gè)包覆于該絕緣桿111外側(cè)的護(hù)套112，設(shè)置于該絕緣桿111外側(cè)的傘 裙113，一個(gè)設(shè)置于所述絕緣桿111的連接金具114，以及設(shè)置于所述絕緣桿111另一端的 懸掛金具115。所述絕緣桿111可以為由環(huán)氧樹(shù)脂膠液浸透的玻璃纖維制備而成的實(shí)心桿或空 心桿。當(dāng)該絕緣桿111的直徑小于一定值如110mm時(shí)，其可以通過(guò)拉擠工藝制備。當(dāng)該絕 緣桿111的直徑大于某一值如110mm時(shí)，其可以通過(guò)纏繞工藝制備。所述絕緣桿11在成型 過(guò)程中，環(huán)氧樹(shù)脂膠液和玻璃纖維經(jīng)過(guò)一系列物理化學(xué)變化，形成環(huán)氧樹(shù)脂基體，即環(huán)氧樹(shù) 脂固化物。同時(shí)，該環(huán)氧樹(shù)脂固化物在環(huán)氧樹(shù)脂膠液與玻璃纖維之間形成結(jié)構(gòu)和性能優(yōu)越 的界面層，該界面層把玻璃纖維與環(huán)氧樹(shù)脂膠結(jié)合成一個(gè)整體，使得由該環(huán)氧樹(shù)脂與玻璃 纖維制成的絕緣桿111具有良好的機(jī)械性能和電氣性能。所述護(hù)套112及傘裙113可以由高溫硫化硅橡膠、常溫硫化硅橡膠以及液體硫化 硅橡膠制成。在本實(shí)施例中，所述護(hù)套112以及傘裙113由高溫硫化硅橡膠一體注射成型包 覆在所述絕緣桿111上，其中護(hù)套112設(shè)置在絕緣桿111與傘裙113之間。當(dāng)然可以想到 的是，所述護(hù)套112也可以與傘裙113分別制成，然后再組合在一起，如通過(guò)粘膠粘結(jié)。所 述護(hù)套112包覆在整個(gè)絕緣桿111上。高溫硫化硅橡膠是高分子量(分子量一般為40 80萬(wàn))的聚有機(jī)硅氧烷(即生膠)加入補(bǔ)強(qiáng)填料和其它各種添加劑，采用有機(jī)過(guò)氧化物為 硫化劑，并在高溫下交鏈成的一種橡膠，該橡膠簡(jiǎn)稱為硅橡膠。高溫硫化硅橡膠的補(bǔ)強(qiáng)填料 可以為白炭黑，它可使硫化膠的強(qiáng)度增加十倍。加入各種添加劑主要是降低膠的成本、改善 膠料性能以及賦予硫化膠各種特殊性能如阻燃、導(dǎo)電等。在本實(shí)施例中，所述高溫硫化硅橡 膠包括有以下部分組成甲基乙烯基硅橡膠、白炭黑、氫氧化鋁、硅油以及硫化劑等，且所述 各組份所占的重量比為甲基乙烯基硅橡膠20 % 50 %，白炭黑20 60 %，氫氧化鋁25 50%，硅油2 5%，硫化劑1%。所述傘裙113是為了增加爬距以防止爬電的產(chǎn)生。所述傘裙113包括多個(gè)直徑大 小不一的傘體。在本實(shí)施例中，所述傘裙113可包括多組傘體，每一組傘體包括三個(gè)直徑大 小不一的分傘體。每一組中每個(gè)分傘體的裙長(zhǎng)比例控制在一定的范圍，有利于避免淋雨條 件下相鄰分傘體之間的橋絡(luò)?？梢岳斫獾氖牵鰴M擔(dān)可以包括多個(gè)傘裙113，也可以僅有 一個(gè)。當(dāng)所述橫擔(dān)11包括多個(gè)傘裙113時(shí)，該多個(gè)傘裙113可以一體成型，也可以分別成 型，然后通過(guò)粘膠粘接在護(hù)套112的外側(cè)。所述連接金具114包括一個(gè)連接基座141、一個(gè)設(shè)置于連接基座141的一端且與連 接基座141垂直相連的連接套管部142。所述連接基座141可以與連接套管部142 —體成 型，也可以通過(guò)焊接等方法將具固定連接在一起。所述連接基座141包括多個(gè)設(shè)置在該連 接基座141上的固定孔143。該固定孔143用來(lái)將該橫擔(dān)11通過(guò)螺栓等連接元件與主桿10 連接在一起。所述連接套管部142用來(lái)套設(shè)絕緣桿111，從而將橫擔(dān)11固定在主桿10上。 該絕緣桿111可以通過(guò)粘膠將其固定在該連接套管部142中，也可以通過(guò)絕緣桿111與連 接套管部142的過(guò)盈配合將絕緣桿111固定在連接套管部142中?？梢岳斫獾氖牵瑸榱思?強(qiáng)連接套管部142與連接基座141之間的強(qiáng)度，還可以在連接套管部142與連接基座141 之間且在連接套管部142的外側(cè)設(shè)置加強(qiáng)筋144。
5[0027]所述懸掛金具115包括一個(gè)懸掛基座151、一個(gè)設(shè)置于懸掛基座151的一側(cè)且與該 懸掛基座151垂直相連的懸掛套管部152，以及一個(gè)設(shè)置于懸掛基座151的另一側(cè)上的懸掛 部153。所述懸掛基座151以及懸掛套管部152與連接金具114中的連接基座141、連接套 管部142的結(jié)構(gòu)與功能相同，在這里不再贅述。所述懸掛部153設(shè)置在懸掛基座151的相 對(duì)于懸掛套管部152相對(duì)的另一側(cè)。該懸掛部153上設(shè)置有至少一個(gè)懸掛孔154，用于穿設(shè) 輸電線。請(qǐng)參閱圖3，其為所述金屬連接件12的結(jié)構(gòu)示意圖。所述金屬連接件12包括一個(gè) 套筒部121，至少一個(gè)設(shè)置于該套筒部121外側(cè)的連接臂122，以及至少一個(gè)設(shè)置于連接臂 122的自由端的連接板123。所述套筒部121的直徑與主桿10的直徑相當(dāng)從而將金屬連接 件12套設(shè)于該主桿10上。其套設(shè)方法可以通過(guò)粘膠固定也可以通過(guò)過(guò)盤配合方式固定。 所述連接臂122固定在套筒部121上，其固定方式可以為焊接，螺栓連接，或者是其它方式， 如銷釘。在本實(shí)施例中，用于連接下橫擔(dān)的金屬連接件12具有兩個(gè)連接臂122，而用于連接 上橫擔(dān)的金屬連接件12有一個(gè)連接臂122就可以了。所述連接板123上設(shè)置有多個(gè)與連 接基座141上的固定孔143對(duì)應(yīng)設(shè)置的連接孔124，用于與連接基座141相連，從而固定所 述橫擔(dān)11?？梢岳斫獾氖牵鲭娋W(wǎng)輸電線用復(fù)合絕緣塔100還可以包括至少一個(gè)設(shè)置在橫 擔(dān)11與主桿10之間的吊桿13。如圖4所示，為所述電網(wǎng)輸電線用復(fù)合絕緣塔100帶有吊 桿13的結(jié)構(gòu)示意圖。所述吊桿13用于增加橫擔(dān)11的強(qiáng)度，使其免于被輸電線拉彎或拉折 而造成輸電事故。所述吊桿13的制造材料與主桿10的制造材料相似，也是將玻璃纖維紗 浸漬在樹(shù)脂中制備而成，具有絕緣的性能。請(qǐng)參閱圖5，為本發(fā)明第二實(shí)施例所提供的電網(wǎng)輸電線用復(fù)合絕緣塔200的結(jié)構(gòu) 示意圖。所述電網(wǎng)輸電線用復(fù)合絕緣塔200包括一個(gè)主桿20，至少一個(gè)設(shè)置于該主桿20上 的橫擔(dān)21，至少一個(gè)用于連接所述桿塔20與橫擔(dān)21的金屬連接件22，以及至少一個(gè)設(shè)置 在所述橫擔(dān)21自由端的絕緣子串23。在第二實(shí)施例中的主桿20、橫擔(dān)21以及金屬連接件22與第一實(shí)施例中的主桿 10、橫擔(dān)11以及金屬連接件12的結(jié)構(gòu)與功能基本一樣，在這里不再贅述。所述絕緣子串23是為了進(jìn)一步增加爬電距離。在相同電壓等級(jí)的情況下，由于橫 擔(dān)21及主桿20皆由絕緣材料制備，且橫擔(dān)21包含有用于增加爬電距離的傘裙213，因此， 所述絕緣子串23的長(zhǎng)度與傳統(tǒng)的絕緣子串相比，其長(zhǎng)度可以更短。所述絕緣子串23的其 他結(jié)構(gòu)或者參數(shù)與傳統(tǒng)絕緣子串可以完全相同，在這里不再贅述。該絕緣子串23通過(guò)一種 標(biāo)準(zhǔn)的連接金具(圖未示)，如U形掛環(huán)，設(shè)置在所述橫擔(dān)21上。因?yàn)檫@種標(biāo)準(zhǔn)的連接金具 是一種通用標(biāo)準(zhǔn)件，在本實(shí)施例中，不加以詳述。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述的電網(wǎng)輸電線用復(fù)合絕緣塔使用復(fù)合材料制造的主 桿及橫擔(dān)作為輸電線的支撐件，且橫擔(dān)的外側(cè)設(shè)置有護(hù)套及傘裙，使得電網(wǎng)輸電線用復(fù)合 絕緣塔可以不使用絕緣子串或者使用比與傳統(tǒng)絕緣子串相比更短的絕緣子串，從而可以降 低桿塔的總的高度，進(jìn)而降低桿塔的成本以及重量。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化，只要其不偏離本發(fā)明的 技術(shù)效果，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種電網(wǎng)輸電線用復(fù)合絕緣塔，其包括主桿以及至少一根設(shè)置于該主桿上的橫擔(dān)，其特征在于所述橫擔(dān)包括一個(gè)絕緣桿以及設(shè)置于所述絕緣桿外側(cè)的傘體，所述傘體由硫化硅橡膠制成，該絕緣桿的一端與主桿連接，另一端連接有一個(gè)懸掛金具，該懸掛金具沿該橫擔(dān)的軸向延伸，所述懸掛金具用于設(shè)置輸電線或者絕緣子，所述主桿與絕緣桿由玻璃纖維紗浸漬在樹(shù)脂材料中制成。
2.如權(quán)利要求1所述的電網(wǎng)輸電線用復(fù)合絕緣塔，其特征在于所述絕緣桿為一個(gè)空 心桿或一個(gè)實(shí)心桿。
3.如權(quán)利要求1所述的電網(wǎng)輸電線用復(fù)合絕緣塔，其特征在于所述樹(shù)脂為聚氨酯樹(shù) 脂或乙烯基酯樹(shù)脂。
4.如權(quán)利要求1所述的電網(wǎng)輸電線用復(fù)合絕緣塔，其特征在于所述懸掛金具的一端 設(shè)置在所述絕緣桿上，另一端設(shè)置有一個(gè)懸掛孔，該懸掛孔用于設(shè)置輸電線。
5.如權(quán)利要求1所述的電網(wǎng)輸電線用復(fù)合絕緣塔，其特征在于所述橫擔(dān)還包括一個(gè) 連接金具，該連接金具用于連接該絕緣桿與主桿，所述連接金具包括一個(gè)連接基座、一個(gè)設(shè) 置于連接基座的一端且與連接基座相連的連接套管部，所述連接基座用于連接主桿，所述 連接套管部用于設(shè)置絕緣桿。
6.如權(quán)利要求1所述的電網(wǎng)輸電線用復(fù)合絕緣塔，其特征在于所述電網(wǎng)輸電線用復(fù) 合絕緣塔還包括至少一個(gè)吊桿，該吊桿設(shè)置在所述主桿與橫擔(dān)之間。
7.如權(quán)利要求6所述的電網(wǎng)輸電線用復(fù)合絕緣塔，其特征在于所述吊桿由多根玻璃 纖維浸漬在樹(shù)脂材料中制成。
8.如權(quán)利要求1所述的電網(wǎng)輸電線用復(fù)合絕緣塔，其特征在于所述電網(wǎng)輸電線用復(fù) 合絕緣塔還包括至少一個(gè)金屬連接件，用于連接所述橫擔(dān)與主桿。
9.如權(quán)利要求9所述的電網(wǎng)輸電線用復(fù)合絕緣塔，其特征在于所述金屬連接件包括 至少一個(gè)套筒部，至少一個(gè)設(shè)置于該套筒部外側(cè)的連接臂，以及至少一個(gè)設(shè)置于連接臂的 自由端的連接板，所述套筒部用于套設(shè)主桿，所述連接板用于連接橫擔(dān)。
10.如權(quán)利要求1所述的電網(wǎng)輸電線用復(fù)合絕緣塔，其特征在于所述傘體由高溫硫化 硅橡膠、常溫硫化硅橡膠或液體硫化硅橡膠一體注射成型。專利摘要一種電網(wǎng)輸電線用復(fù)合絕緣塔，其包括主桿以及至少一根設(shè)置于該主桿上的橫擔(dān)。所述橫擔(dān)包括一個(gè)絕緣桿以及設(shè)置于所述絕緣桿外側(cè)的傘體。所述傘體由硫化硅橡膠制成。該絕緣桿的一端與主桿連接，另一端連接有一個(gè)懸掛金具，該懸掛金具沿該橫擔(dān)的軸向延伸。所述懸掛金具用于設(shè)置輸電線或者絕緣子。所述主桿與絕緣桿由玻璃纖維紗浸漬在樹(shù)脂材料中制成。上述的電網(wǎng)輸電線用復(fù)合絕緣塔使用復(fù)合材料制造的主桿及橫擔(dān)作為輸電線的支撐件，且橫擔(dān)的外側(cè)設(shè)置有護(hù)套及傘裙，使得電網(wǎng)輸電線用復(fù)合絕緣塔可以不使用絕緣子串或者使用比與傳統(tǒng)絕緣子串相比更短的絕緣子串，從而可以降低桿塔的總的高度，進(jìn)而降低桿塔的成本以及重量。
文檔編號(hào)E04H12/24GK201649767SQ20102012661
公開(kāi)日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月2日
發(fā)明者王井偉, 郁杰, 馬斌 申請(qǐng)人:南通市神馬電力科技有限公司