CN102966257A - 一种750kV 复合材料横担 - Google Patents

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本发明公开了一种750kV复合材料横担,包括两根复合材料管、两根复合材料绝缘子串、两根复合材料斜撑杆、一根复合材料水平支撑杆以及钢挂点装置;两根复合材料管的第一钢套管均与钢挂点装置固定连接;两根复合材料管的两个钢套管节点之间固定有复合材料水平支撑杆;复合材料斜撑杆的两端均设有U型插板连接件,复合材料斜撑杆一端的U型插板连接件与对应的钢套管节点固定连接,另一端与塔身固定连接;复合材料绝缘子串的两端通过U型环连接件分别与钢挂点装置和塔身固定连接。本发明通过结构刚度弥补了材料刚度的不足,增加了复合材料塔的刚度和承载力,便于在高压、超高压以及特高压输电线路工程中推广应用。

Description

一种750kV复合材料横担
技术领域
[0001] 本发明属于电力设备领域,涉及一种输电杆塔结构,尤其是涉及一种750kV复合材料横担。
背景技术
[0002]目前输电杆塔结构主要采用全钢制结构,耗费大量钢材,消耗了大量的矿产能源,造成生态环境的严重污染。并且线路杆塔绝采用全钢制结构,存在质量重、施工运输和运行维护困难等问题。同时复合材料由于具有低碳、节能、环保、高强、轻质、耐腐蚀、易加工、可设计性强和绝缘性能好等优点,成为一种取代钢材建造输电杆塔结构的理想材料之一。
[0003]为在输电杆塔结构上推广采用复合材料,通常利用复合材料制成杆塔结构,目前复合材料杆塔结构主要两类:一是单杆式复合材料杆;二是采用格构式复合材料塔。单杆 式复合材料杆目前在国内市场上已有成熟产品,但其刚度小、承载力低,难以满足高电压等级线路工程大负荷的要求,极大地限制了复合材料在输电线路工程中的应用;格构式复合材料塔由于具有刚度大以及承载力高的特点,具有在高电压等级的输电线路工程中推广应用的潜力。但是由于研究难度大,目前国内外市场尚未有相关产品。
[0004]为了使复合材料杆塔能承受较大的荷载,最简单和最有效的方法是采用格构式复合材料塔,通过结构自身的强度和刚度来满足高电压等级线路工程的负荷要求,关键在于开发出格构式复合材料塔,同时又要保证格构式复合材料塔安全可靠,将对电网的影响降低到最低。
[0005] 基于目前复合材料杆塔的生产技术水平,对于超高压或特高压输电线路,由于其塔高更高、荷载更大,在全塔范围内应用复合材料的可能性较低,因此可开发750kV复合材料横担,既可充分利用复合材料的绝缘性能,又能避免其刚度低的缺点。
发明内容
[0006] 本发明的目的在于充分利用复合材料的绝缘性能和轻质高强的特性,提供一种能满足超高压或特高压实际工程需要的750kV复合材料横担,降低工程投资,改善输电线路的电气性能。
[0007] 为达到上述目的,本发明是采取如下技术方案予以实现的:
[0008] 一种750kV复合材料横担,包括两根复合材料管、两根复合材料绝缘子串、两根复合材料斜撑杆、一根复合材料水平支撑杆以及钢挂点装置;复合材料管包括第一复合材料管型主材和第二复合材料管型主材,第一复合材料管型主材包括第一复合材料构件,第一复合材料构件两端分别设有第一钢套管和第二钢套管;第二复合材料管型主材包括第二复合材料构件,第二复合材料构件一端设有钢套管节点,另一端设有钢套管和十字插板节点;第一复合材料管型主材的第二钢套管和第二复合材料管型主材的钢套管节点通过螺栓固定连接;两根复合材料管的第一钢套管均与钢挂点装置固定连接,两根复合材料管的钢套管和十字插板节点与塔身固定连接;两根复合材料管的两个钢套管节点之间固定有复合材料水平支撑杆;复合材料斜撑杆的两端均设有U型插板连接件,复合材料斜撑杆一端的U型插板连接件与对应的钢套管节点固定连接,另一端与塔身固定连接;复合材料绝缘子串的两端通过U型环连接件分别与钢挂点装置和塔身固定连接。
[0009] 本发明进一步的改进在于:复合材料斜撑杆和复合材料绝缘子串均设置于复合材料管上方,对应位于同一侧的复合材料斜撑杆、复合材料绝缘子串和复合材料管在竖直方向上的投影重合。
[0010] 本发明进一步的改进在于:所述复合材料管、复合材料绝缘子串、复合材料斜撑杆和复合材料水平支撑杆上均带有闪裙。 [0011] 本发明进一步的改进在于:复合材料管和复合材料绝缘子串的端部均设有均压环。
[0012] 本发明进一步的改进在于:钢挂点装置、两根复合材料管和复合材料水平支撑杆之间固定连接后呈“A”形。
[0013] 本发明进一步的改进在于:复合材料管型主材、复合材料绝缘子串、复合材料斜撑杆、复合材料水平支撑杆的材质均为玻璃钢。
[0014] 本发明进一步的改进在于:所述主塔为金属主塔。
[0015] 本发明进一步的改进在于:对应位于同一侧的复合材料绝缘子串与复合材料斜撑杆连接于塔身同一位置。
[0016] 本发明通过结构刚度弥补了材料刚度的不足,增加了复合材料塔的刚度和承载力,便于在高压、超高压以及特高压输电线路工程中推广应用。
[0017] 相对于现有技术,本发明优点是:
[0018] I、由充分复合材料优良的绝缘性能,可有效缩短横担长度,减小塔高,节省钢材,降低投资;
[0019] 2、结构简单、安装方便、可靠性高;
[0020] 3、低耗钢量、环保、节能、减排;
[0021] 4、解决输电线路的风偏和污闪事故,提高线路安全运行水平;
[0022] 5、耐腐蚀、耐高低温、被盗可能性小,降低线路的维护成本。
附图说明
[0023] 图I为本发明750kV复合材料横担正面结构图。
[0024] 图2为本发明750kV复合材料横担下平面结构图。
具体实施方式:
[0025] 以下结合附图对本发明作进一步的详细说明。
[0026] 如图f图2所示,本发明一种750kV复合材料横担,包括复合材料管型主材I、两根复合材料绝缘子串2、两根复合材料斜撑杆3、一根复合材料水平支撑杆10以及钢挂点装置5。
[0027] 复合材料管型主材I包括第一复合材料管型主材和第二复合材料管型主材两种;第一复合材料管型主材包括第一复合材料构件,第一复合材料构件两端分别设有第一钢套管61和第二钢套管62 ;第二复合材料管型主材包括第二复合材料构件,第二复合材料构件一端设有钢套管节点7,另一端设有钢套管和十字插板节点8。第一复合材料管型主材的第二钢套管62和第二复合材料管型主材的钢套管节点7通过螺栓固定连接形成一根复合材料管。
[0028] 本发明包括两根复合材料管,两根复合材料管的第一钢套管61均通过法兰与钢挂点装置5对接,并通过螺栓固定;第一钢套管61上固定有均压环4。两根复合材料管的钢套管和十字插板节点8与金属塔身固定连接。两根复合材料管的两个钢套管节点7之间固定有复合材料水平支撑杆10。钢挂点装置5、两根复合材料管和复合材料水平支撑杆10之间固定连接后呈“A”形状。
[0029] 复合材料斜撑杆3的两端均设有U型插板连接件,复合材料斜撑杆3 —端的U型插板连接件与对应的钢套管节点7固定连接,另一端与金属塔身固定连接。复合材料绝缘子串2的两端通过U型环连接件9分别与钢挂点装置5和金属塔身固定连接,复合材料绝缘子串2与复合材料斜撑杆3连接于金属塔身同一位置。
[0030] 复合材料管型主材I、复合材料绝缘子串2、复合材料斜撑杆3、复合材料水平支撑杆10的材质均为玻璃钢。
[0031] 钢挂点装置5包括两块挂线板和加劲板。
[0032] ( I)复合材料构件端部连接件
[0033] 复合材料构件端部连接件为全钢制结构,通过树脂将钢制连接件一钢套管式节点、端头法兰、U型环连接件以及U型插板连接件分别固化连接在复合材料管型主材、复合绝缘子串以及复合材料水平和斜撑构件端头;
[0034] (2 ) 750kV复合材料横担
[0035] 通过螺栓将复合材料构件端部连接件将复合材料管型主材、两根复合材料绝缘子串、两根复合材料斜撑杆、一根复合材料水平支撑杆和一套导线挂点装置连接成整体,构成格构式复合材料塔。
[0036] (3)格构式复合材料塔的工作原理
[0037] 750kV复合材料横担为一个空间桁架体系统,它是利用复合材料本身的绝缘特性,实现绝缘的目的,同时通过表面的闪裙,增加横担的爬电比距;通过均压环改善电场分布。同时将导线荷载以及横担风荷载转换成格构式复合材料横担构件的轴向荷载,将荷载传递至两根复合材料管型主材和两根复合绝缘子。其中压力由两根复合材料管传递至塔身;而拉力通过两根复合材料绝缘子串传递到塔身;水平支撑杆和斜撑杆可有效降低两根复合材料管型构件的长度,提高其承载能力,实现复合材料绝缘横担大负荷的目的。
[0038] 以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施方式仅限于此,对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单的推演或替换,都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (8)

1. 一种750kV复合材料横担,其特征在于,包括两根复合材料管、两根复合材料绝缘子串、两根复合材料斜撑杆、一根复合材料水平支撑杆以及钢挂点装置;复合材料管包括第一复合材料管型主材和第二复合材料管型主材,第一复合材料管型主材包括第一复合材料构件,第一复合材料构件两端分别设有第一钢套管和第二钢套管;第二复合材料管型主材包括第二复合材料构件,第二复合材料构件一端设有钢套管节点,另一端设有钢套管和十字插板节点;第一复合材料管型主材的第二钢套管和第二复合材料管型主材的钢套管节点通过螺栓固定连接;两根复合材料管的第一钢套管均与钢挂点装置固定连接,两根复合材料管的钢套管和十字插板节点与塔身固定连接;两根复合材料管的两个钢套管节点之间固定有复合材料水平支撑杆;复合材料斜撑杆的两端均设有U型插板连接件,复合材料斜撑杆一端的U型插板连接件与对应的钢套管节点固定连接,另一端与塔身固定连接;复合材料绝缘子串的两端通过U型环连接件分别与钢挂点装置和塔身固定连接。
2.根据权利要求I所述的750kV复合材料横担,其特征在于,复合材料斜撑杆和复合材料绝缘子串均设置于复合材料管上方,对应位于同一侧的复合材料斜撑杆、复合材料绝缘子串和复合材料管在竖直方向上的投影重合。
3.根据权利要求I所述的750kV复合材料横担,其特征在于,所述复合材料管、复合材料绝缘子串、复合材料斜撑杆和复合材料水平支撑杆上均带有闪裙。
4.根据权利要求I所述的750kV复合材料横担,其特征在于,复合材料管和复合材料绝缘子串的端部均设有均压环。
5.根据权利要求I所述的750kV复合材料横担,其特征在于,钢挂点装置、两根复合材料管和复合材料水平支撑杆之间固定连接后呈“A”形。
6.根据权利要求I所述的750kV复合材料横担,其特征在于,复合材料管型主材、复合材料绝缘子串、复合材料斜撑杆、复合材料水平支撑杆的材质均为玻璃钢。
7.根据权利要求I所述的750kV复合材料横担,其特征在于,所述主塔为金属主塔。
8.根据权利要求I所述的750kV复合材料横担,其特征在于,对应位于同一侧的复合材料绝缘子串与复合材料斜撑杆连接于塔身同一位置。
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