本發(fā)明涉及輸電線路技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種復(fù)合材料轉(zhuǎn)動(dòng)橫擔(dān)塔。

背景技術(shù)：

目前，國(guó)內(nèi)外輸電線路的桿塔，均采用固定橫擔(dān)，即將橫擔(dān)水平布置在塔身的上部，橫擔(dān)下方設(shè)置絕緣子串，用于懸掛導(dǎo)線，導(dǎo)線由于自身重量、覆冰或風(fēng)的作用、安裝或事故工況會(huì)對(duì)桿塔產(chǎn)生荷載。

橫擔(dān)和塔身的連接點(diǎn)為桿塔塔身所受導(dǎo)線荷載的作用點(diǎn)，為了保證導(dǎo)線對(duì)地或被跨越物有足夠的安全距離，使得導(dǎo)線荷載的作用點(diǎn)較高，從而使橫擔(dān)和塔身受到的彎扭作用較大，影響桿塔結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和使用壽命。

由于受到氣象條件變化、或不均勻檔距、前后檔高差等引起的荷載改變，特別是在斷線工況和不均勻覆冰工況下，固定橫擔(dān)和塔身會(huì)承受較大的縱向不平衡張力，由于導(dǎo)線荷載的作用點(diǎn)高，對(duì)塔身的彎扭作用愈加明顯。

此外，斷線或不均勻覆冰情況下導(dǎo)線對(duì)桿塔產(chǎn)生的縱向不平衡張力，是輸電線路桿塔的主要控制荷載。為了承擔(dān)這些荷載，需要設(shè)計(jì)有一定冗余承載能力的桿塔，因而需要使用大量鋼鐵，提高了輸電線路工程造價(jià)。

有鑒于此，如何降低桿塔承受導(dǎo)線荷載的作用點(diǎn)，減小桿塔承受的縱向不平衡張力，以減小導(dǎo)線荷載對(duì)桿塔的彎扭作用，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種復(fù)合材料轉(zhuǎn)動(dòng)橫擔(dān)塔，以減小導(dǎo)線荷載對(duì)桿塔的彎扭作用，從而降低塔重，節(jié)約材料，有效降低工程造價(jià)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是采取如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的：

一種復(fù)合材料轉(zhuǎn)動(dòng)橫擔(dān)塔，包括順次連接的塔腿、塔身和塔頭；還包括分別設(shè)置于桿塔兩個(gè)側(cè)面的至少一組由斜拉絕緣子和支柱絕緣子組成的組合絕緣子，所述斜拉絕緣子一端與塔身連接，另一端與所述支柱絕緣子的一端連接，所述支柱絕緣子的另一端與所述塔身連接，支柱絕緣子與塔身的連接點(diǎn)位于所述斜拉絕緣子與塔身連接點(diǎn)的下方；支柱絕緣子與斜拉絕緣子連接的一端設(shè)有掛線金具；所述支柱絕緣子與所述斜拉絕緣子的連接點(diǎn)不低于支柱絕緣子與塔身的連接點(diǎn)；支柱絕緣子與所述塔身鉸接，支柱絕緣子能夠繞豎直軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。

進(jìn)一步，所述支柱絕緣子和斜拉絕緣子均與所述塔身鉸接，支柱絕緣子和斜拉絕緣子能夠繞豎直軸線和水平軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。

進(jìn)一步，所述斜拉絕緣子與所述塔身的連接點(diǎn)位于塔身中部或塔身外側(cè)面；所述支柱絕緣子與所述塔身的連接點(diǎn)位于塔身中部或塔身外側(cè)面。

進(jìn)一步，所述斜拉絕緣子或支柱絕緣子為單根或多根并聯(lián)。

進(jìn)一步，桿塔兩個(gè)側(cè)面的組合絕緣子沿塔身軸線對(duì)稱設(shè)置或非對(duì)稱設(shè)置。

進(jìn)一步，所述支柱絕緣子通過套筒組件與所述塔身鉸接；套筒組件包括轉(zhuǎn)動(dòng)軸和轉(zhuǎn)動(dòng)套筒，轉(zhuǎn)動(dòng)軸豎直固定在所述塔身上，轉(zhuǎn)動(dòng)套筒套裝于轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，支柱絕緣子與轉(zhuǎn)動(dòng)套筒的連接耳板鉸接，支柱絕緣子能夠繞水平軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。

進(jìn)一步，所述斜拉絕緣子通過耳軸掛板與所述塔身鉸接；耳軸掛板包括鉸軸和耳板，鉸軸豎直固定于所述塔身上，耳板一端與鉸軸鉸接、且能夠繞鉸軸轉(zhuǎn)動(dòng)，斜拉絕緣子述耳板的另一端鉸接，斜拉絕緣子能夠繞水平軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。

進(jìn)一步，所述塔身與支柱絕緣子和斜拉絕緣子鉸接點(diǎn)的位置設(shè)置有由角鋼構(gòu)件構(gòu)成的四棱臺(tái)，四棱臺(tái)下底面的四個(gè)角分別與塔身的主材固接，鉸接件設(shè)置于四棱臺(tái)頂面的中心。

進(jìn)一步，所述斜拉絕緣子為柔性件，其一端與所述塔身固接或鉸接；所述斜拉絕緣子為剛性件。

進(jìn)一步，所述支柱絕緣子和斜拉絕緣子均采用帶硅橡膠傘群的復(fù)合材料制成。

本發(fā)明的復(fù)合材料轉(zhuǎn)動(dòng)橫擔(dān)塔，桿塔側(cè)面設(shè)置有至少一組由斜拉絕緣子和支柱絕緣子組成的組合絕緣子橫擔(dān)，斜拉絕緣子的一端與塔身連接，另一端與支柱絕緣子的一端連接，支柱絕緣子的另一端與塔身連接，且其連接點(diǎn)位于斜拉絕緣子與塔身連接點(diǎn)的下方，支柱絕緣子與塔身的連接點(diǎn)相對(duì)于導(dǎo)線橫擔(dān)與塔身的連接點(diǎn)下移；使得導(dǎo)線荷載對(duì)塔身的作用點(diǎn)下移，且導(dǎo)線荷載直接作用于塔身，降低了塔高，減小了導(dǎo)線荷載對(duì)塔身的彎扭作用。

所述支柱絕緣子與塔身鉸接，以便所述支柱絕緣子能夠繞豎直軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。由于支柱絕緣子能夠繞豎直軸線即桿塔軸向轉(zhuǎn)動(dòng)，在斷線工況和不均勻覆冰工況下，通過支柱絕緣子的轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)，能夠降低各檔導(dǎo)線之間的張力差，減小塔身所承受的縱向不平衡張力，從而減小塔身的彎扭作用，同時(shí)也減小了桿塔基礎(chǔ)荷載，有利于節(jié)約材料，降低工程造價(jià)。

進(jìn)一步，所述支柱絕緣子和所述斜拉絕緣子在能夠繞豎直軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的基礎(chǔ)上，還能夠繞水平軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)于不同輸電電壓等級(jí)來說，對(duì)導(dǎo)線水平距離的要求不同，由于支柱絕緣子和斜拉絕緣子能夠繞水平軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，所以可以根據(jù)不同的輸電電壓來調(diào)節(jié)導(dǎo)線水平距離，提高所述桿塔的通用性。

【附圖說明】

圖1為本發(fā)明所提供輸電線路桿塔一種具體實(shí)施方式的正視圖；

圖2為本發(fā)明所提供桿塔與現(xiàn)有桿塔受力作用點(diǎn)的位置對(duì)比示意圖；

圖3為支柱絕緣子與塔身鉸接點(diǎn)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖3中組合鉸接件的俯視圖；

圖5為支柱絕緣子與塔身鉸接點(diǎn)第二種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明所提供輸電線路桿塔應(yīng)用于直流輸電系統(tǒng)的示意圖；

圖7為本發(fā)明所提供輸電線路桿塔應(yīng)用于交流輸電系統(tǒng)的示意圖；

圖中：桿塔1、塔頭11、塔身12、塔腿13、支柱絕緣子2、掛線金具21、斜拉絕緣子3、組合鉸接件7、平板71、鉸接板72、球鉸8、碗頭81、球頭82。

【具體實(shí)施方式】

本發(fā)明的核心是提供一種復(fù)合材料轉(zhuǎn)動(dòng)橫擔(dān)塔，該桿塔的設(shè)計(jì)能夠減小導(dǎo)線荷載對(duì)桿塔的彎扭作用，從而降低塔重和基礎(chǔ)荷載，節(jié)約材料，有效降低工程造價(jià)。

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

請(qǐng)參考圖1，本發(fā)明的復(fù)合材料轉(zhuǎn)動(dòng)橫擔(dān)塔，該輸電線路的桿塔1包括順次連接的塔腿13、塔身12和塔頭11；桿塔1的側(cè)面設(shè)有斜拉絕緣子3和支柱絕緣子2；這里，斜拉絕緣子3和支柱絕緣子2組成組合絕緣子，作為懸掛導(dǎo)線的承載組件，設(shè)置在桿塔1側(cè)面，根據(jù)需要，可以設(shè)置一組或多組斜拉絕緣子3和支柱絕緣子2。具體地，斜拉絕緣子3和支柱絕緣子2設(shè)置于塔身12，斜拉絕緣子3的一端與塔身12連接，另一端連接支柱絕緣子2的一端，支柱絕緣子2的另一端與塔身12連接；其中，支柱絕緣子2與塔身12的連接點(diǎn)位于斜拉絕緣子3與塔身12的連接點(diǎn)的下方；支柱絕緣子2與斜拉絕緣子3連接的一端設(shè)有掛接導(dǎo)線的掛線金具21；這里，金具是指送電線廣泛使用的金屬附件。導(dǎo)線可通過金具串掛接在支柱絕緣子2的掛線金具21上。其中，斜拉絕緣子3主要承受拉力，支柱絕緣子2主要承受壓力。

顯然，支柱絕緣子2為剛性件。

在上述結(jié)構(gòu)設(shè)置中，導(dǎo)線荷載對(duì)于塔身12的作用點(diǎn)為支柱絕緣子2與塔身12的連接點(diǎn)，與現(xiàn)有技術(shù)中設(shè)置橫擔(dān)的結(jié)構(gòu)相比，導(dǎo)線荷載的作用點(diǎn)下移。具體地，可參考圖2，圖2為本發(fā)明所提供桿塔與現(xiàn)有桿塔受力作用點(diǎn)的位置對(duì)比示意圖。

從圖2中可以看出，采用現(xiàn)有技術(shù)中的橫擔(dān)2’結(jié)構(gòu)掛接導(dǎo)線，導(dǎo)線荷載對(duì)塔身12的作用點(diǎn)為A；在保證導(dǎo)線對(duì)地距離d的前提下，采用本發(fā)明的斜拉絕緣子3和支柱絕緣子2組合結(jié)構(gòu)掛接導(dǎo)線，導(dǎo)線荷載對(duì)塔身12的作用點(diǎn)為B，顯然作用點(diǎn)B的位置低于作用點(diǎn)A的位置，也就是說，采用上述實(shí)施方案后，導(dǎo)線荷載對(duì)塔身12的作用點(diǎn)下移，且導(dǎo)線荷載直接作用于塔身，降低了塔高，減小了對(duì)塔身12的彎扭作用，相應(yīng)地減小了塔腿荷載，更有利于節(jié)約材料，降低工程造價(jià)。

優(yōu)選的實(shí)施方案中，支柱絕緣子2與斜拉絕緣子3的連接點(diǎn)不低于支柱絕緣子2與塔身12的連接點(diǎn)。在保證導(dǎo)線對(duì)地距離的前提下，該種結(jié)構(gòu)的設(shè)置更有利于將支柱絕緣子2與塔身12的連接點(diǎn)下移，即更利于降低導(dǎo)線荷載對(duì)塔身12的作用點(diǎn)的高度，進(jìn)一步減小塔身12的彎矩和扭矩。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，支柱絕緣子2與塔身12鉸接連接，以便所述支柱絕緣子2能夠繞豎直軸線即桿塔1軸向轉(zhuǎn)動(dòng)。在斷線工況和不均勻覆冰工況下，各檔導(dǎo)線所受張力不平衡，由于支柱絕緣子2能夠繞桿塔1軸向轉(zhuǎn)動(dòng)，所以可以通過支柱絕緣子2的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)導(dǎo)線位置變化，從而調(diào)節(jié)各檔導(dǎo)線的張力，使之趨于均勻，減小桿塔1承受的縱向不平衡張力，進(jìn)一步減小導(dǎo)線荷載對(duì)塔身的彎扭作用。

其中，斜拉絕緣子3可以設(shè)置為柔性件，也可以設(shè)置為剛性件。當(dāng)斜拉絕緣子3為柔性件時(shí)，所述斜拉絕緣子3的一端與塔身12可以固接，不會(huì)影響支柱絕緣子2的轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)然為了避免在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中對(duì)斜拉絕緣子3的磨損，也可以將斜拉絕緣子3的一端與塔身12鉸接；當(dāng)斜拉絕緣子3為剛性件時(shí)，顯然，為了不影響支柱絕緣子2的轉(zhuǎn)動(dòng)，斜拉絕緣子3的一端與塔身12鉸接。

進(jìn)一步地，支柱絕緣子2和斜拉絕緣子3均與塔身12鉸接，以便在繞豎直軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的基礎(chǔ)上，支柱絕緣子2和斜拉絕緣子3還能夠繞水平軸線轉(zhuǎn)動(dòng)；這里的水平軸線是指以圖1所示為基準(zhǔn)，與豎直軸線垂直且垂直于紙面的軸線，下文所述與此類似，不再贅述。

對(duì)于不同輸電電壓等級(jí)來說，對(duì)導(dǎo)線水平距離的要求不同，由于支柱絕緣子2和斜拉絕緣子3可以繞水平軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，所以可以根據(jù)不同的輸電電壓來調(diào)節(jié)導(dǎo)線水平距離，提高桿塔1的通用性。

下面簡(jiǎn)要介紹斜拉絕緣子3與塔身12鉸接點(diǎn)及支柱絕緣子2與塔身12鉸接點(diǎn)的具體結(jié)構(gòu)形式，該鉸接點(diǎn)的設(shè)置使斜拉絕緣子3和支柱絕緣子2既能夠繞豎直軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，又能夠繞水平軸線轉(zhuǎn)動(dòng)；在實(shí)際設(shè)置中，若只要求斜拉絕緣子3和支柱絕緣子2繞豎直軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，在上述基礎(chǔ)上限制其繞水平軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度即可，不再贅述。

如圖3和圖4所示，為斜拉絕緣子、支柱絕緣子與塔身鉸接點(diǎn)一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；支柱絕緣子2與塔身12鉸接點(diǎn)的可采用組合鉸接件7來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然支柱絕緣子2與塔身12的鉸接還可通過球鉸8來實(shí)現(xiàn)，如圖5所示，圖5為支柱絕緣子與塔身鉸接點(diǎn)第二種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

比較而言，采用組合鉸接件7時(shí)，鉸接板72與平板71之間存在較大的摩擦力，有可能阻止鉸接點(diǎn)繞豎直軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)；采用球鉸8時(shí)，球頭82與碗頭81之間的摩擦力也較大，可能妨礙鉸接點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)，而且球頭82與碗頭81的接觸處磨損較嚴(yán)重，不利于維護(hù)；

進(jìn)一步地，可以將支柱絕緣子2與塔身12的鉸接點(diǎn)內(nèi)置于塔身中部，斜拉絕緣子3與塔身12的連接點(diǎn)也內(nèi)置于塔身中部；這里的塔身中部是指塔身橫截面的中心；即將塔身12的受力點(diǎn)設(shè)置于塔身中部，可以使塔身12的受力均勻，進(jìn)一步降低對(duì)塔身12的彎扭作用；此外，支柱絕緣子2的整體長(zhǎng)度受絕緣長(zhǎng)度控制，將支柱絕緣子2的鉸接點(diǎn)內(nèi)置于塔身中部，能夠減小走廊寬度。具體地，可以在塔身鉸接點(diǎn)的位置設(shè)置由角鋼構(gòu)件構(gòu)成的四棱臺(tái)，四棱臺(tái)下底面的四個(gè)角分別與塔身12的主材固接，鉸接件設(shè)置于四棱臺(tái)頂面的中心，如此，不僅可以增加支柱絕緣子2與塔身12鉸接點(diǎn)的可靠性，四棱臺(tái)結(jié)構(gòu)的設(shè)置也可以起到加強(qiáng)筋的作用。當(dāng)然，鉸接件與塔身12的連接也可通過其他方式。在實(shí)際設(shè)置中，將斜拉絕緣子3或支柱絕緣子2與塔身12的連接點(diǎn)設(shè)置于塔身外側(cè)面也是可以的。

上述各實(shí)施例中，斜拉絕緣子3和支柱絕緣子2均可采用帶硅橡膠傘群的復(fù)合材料制成，斜拉絕緣子3和支柱絕緣子2均為絕緣件。

根據(jù)實(shí)際所需，還可以將組合絕緣子的斜拉絕緣子3或支柱絕緣子2設(shè)置為多根并聯(lián)，保證斜拉絕緣子3或支柱絕緣子2的受力合理，多根支柱絕緣子2之間可以通過金具將其聯(lián)動(dòng)，避免支柱絕緣子2轉(zhuǎn)動(dòng)不同步造成導(dǎo)線彎折。

這里還需要指出的是，上述輸電線路的桿塔1可以應(yīng)用于直流輸電系統(tǒng)，此時(shí)，若為直流單極，則桿塔1側(cè)面至少設(shè)置一組斜拉絕緣子3和支柱絕緣子2；若為直流雙極，則桿塔1側(cè)面至少設(shè)置兩組斜拉絕緣子3和支柱絕緣子2，如圖6所示；所述輸電線路的桿塔1還可以應(yīng)用于交流輸電系統(tǒng)，此時(shí)，桿塔1側(cè)面至少設(shè)置三組斜拉絕緣子3和支柱絕緣子2，如圖7所示。

為了確保桿塔1受力平衡，在桿塔1側(cè)面的多組斜拉絕緣子3和支柱絕緣子2可以沿塔身軸線對(duì)稱設(shè)置，如圖6和圖7中所示，當(dāng)然，在實(shí)際設(shè)置時(shí)不可能保證數(shù)學(xué)意義上的嚴(yán)格對(duì)稱，這里只要使得桿塔1受力合理即可。

以上對(duì)本發(fā)明所提供的復(fù)合材料轉(zhuǎn)動(dòng)橫擔(dān)塔進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。