CN105507649B - 一种特高压输电塔及其制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种特高压输电塔，其塔头包括若干横杆和若干角钢，任意两横杆间连接有角钢，横杆包括绝缘芯、绝缘里层和绝缘外层，绝缘里层呈筒状设置包裹住绝缘芯，绝缘外层包裹于绝缘里层外壁，绝缘外层和绝缘里层间填充有纤维层，绝缘外层的两端头均密封套接有密封连接头，任意两连接同一角钢的密封连接头相互插接，绝缘芯、绝缘里层、纤维层、绝缘外层和密封连接头依次同轴贯穿设有至少两个固定孔，角钢的两垂直脚片均均匀设有若干安装孔，安装孔和固定孔同轴穿设有紧固螺栓。输电塔绝缘性强且牢固度高，更加利于输电塔组装前的运输，铺设时也更加容易，其制造能够大大的减少对环境的污染，且其加工精度高且成本低，有效缩短生产加工时间。

Description

一种特高压输电塔及其制造工艺

技术领域

本发明涉及一种电力设备,更具体地说，它涉及一种特高压输电塔。

背景技术

输电塔则是架空线路的支撑点,在输电塔上架设一个回路则是单回路输电塔,在输电塔上架设两个回路则是双回路输电塔。输电线路铁塔，按其形状一般分为:酒杯型、猫头型、上字型、干字型和桶型五种，按用途分有:耐张塔、直线塔、转角塔、换位塔(更换导线相位位置塔)、终端塔和跨越塔等，它们的结构特点是各种塔型均属空间桁架结构，杆件主要由单根等边角钢或组合角钢组成，材料一般使用Q235(A3F)和Q345(16Mn)两种，杆件间连接采用粗制螺栓，靠螺栓受剪力连接，整个塔由角钢、连接钢板和螺栓组成，个别部件如塔脚等由几块钢板焊接成一个组合件。

整个铁塔主要由塔头、塔身和塔腿三大部分组成，从塔腿往上塔架截面急剧变化(出现折线)出以上部分为塔头，基础上面的第一段塔架称为塔腿，如果没有截面急剧变化，那么下横担的下弦以上部分为塔头，塔腿和塔架之间的部分称为塔身。目前的特高压的输电塔基本都是纯钢制造的，重量比较大，非常不方便运输和搭建，增加了制造和运输成本，且铺设难度大，另外纯钢制造的塔身和塔头绝缘性不好，需要人们使用大量的绝缘子串，增大了加工和制造成本。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种特高压输电塔及其制造工艺，使得输电塔绝缘性强且牢固度高，更加利于输电塔组装前的运输，铺设时也更加容易，其制造能够大大的减少对环境的污染，且其加工精度高且成本低，有效缩短生产加工时间。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种特高压输电塔，包括依次设置的塔腿、塔身和塔头，所述塔头包括若干横杆和若干角钢，任意两横杆间连接有角钢，所述横杆包括绝缘芯、绝缘里层和绝缘外层，所述绝缘里层呈筒状设置包裹住绝缘芯，所述绝缘外层包裹于绝缘里层外壁，所述绝缘外层和绝缘里层间填充有纤维层，所述绝缘外层的两端头均密封套接有密封连接头，任意两连接同一角钢的密封连接头相互插接，所述绝缘芯、绝缘里层、纤维层、绝缘外层和密封连接头依次同轴贯穿设有至少两个固定孔，所述角钢的两垂直脚片均均匀设有若干安装孔，所述安装孔和固定孔同轴穿设有紧固螺栓，所述密封连接头包括分别套接于同一横杆上的密封插件和密封套件，所述密封插件和密封套件均一端面设有用于套设至横杆上的空腔，所述密封插件和密封套件的外壁均设有至少一对互成直角的面，固定孔开设于上述的一对互成直角的面，任意一横杆的密封插件与连接至同一角钢的另一横杆的密封套件可拆卸连接。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述密封插件开设有空腔的另一端面设有插块，所述密封套件开设有空腔的另一端面设有套块，所述套块开设有用于插块插接的插接槽。

所述密封插件开设有空腔的另一端面设有插件钩，所述密封套件开设有空腔的另一端面设有套件钩，所述插件钩和套件钩扣钩连接。

所述绝缘芯由泡沫构成，所述绝缘里层由无机玻璃钢制成圆筒状，所述绝缘芯切割成圆柱状穿设于绝缘里层内。

所述纤维层由玻璃纤维构成，所述绝缘外层由无机玻璃钢制成圆筒状，所述绝缘里层穿设入绝缘外层内，且纤维层填充于绝缘里层和绝缘外层之间。

所述纤维层由玻璃纤维构成，所述绝缘外层由无机玻璃钢制成圆筒状，所述绝缘里层穿设入绝缘外层内，且纤维层填充于绝缘里层和绝缘外层之间。

一种制造上述特高压输电塔的工艺，包括如下步骤：

a、选取筒状的无机玻璃钢做为绝缘里层；

b、选取外径与绝缘里层的内径相适配的绝缘芯填充穿入至绝缘里层内；

c、选取内径大于绝缘外层的外径的筒状的无机玻璃钢，作为绝缘外层，并将绝缘外层套设至绝缘里层；

d、在绝缘外层和绝缘里层之间均匀填充入纤维层，从而初步得到整体的横杆；

e、将步骤d中得到的整体横杆按照需要输电塔的尺寸要求切割成不同的长度；

f、将步骤e中切割完成的横杆的两端部均开设固定孔，所述固定孔开设为两排，且两排固定孔分别于绝缘外层的外壁上是处于同一径向，且两排固定孔在绝缘外层的径向上是呈90°角设置；

g、铸造加工密封套件、密封插件、连接钢板、连接角钢以及螺栓和螺母，并给开设安装孔；

h、给步骤g中加工出的工件热镀锌层；

i、组装。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述切割横杆、密封套件、密封插件、连接钢板、连接角钢的切割机均采用激光切割机。

所述安装孔和固定孔均采用激光打孔机开设。

通过采用上述技术方案，横杆设置成绝缘芯、绝缘里层和绝缘外层的多层结构，能够有效的增强横杆的绝缘性能，减少三相导线的间距，保证特高压输电塔能够安全正常的使用；绝缘里层和绝缘芯是层层包裹，且绝缘外层和绝缘里层是层层包裹，使得横杆的绝缘性能能够得到大幅提升；任意两个横杆的相连都是让横杆的端头与角钢连接的，在绝缘外层的两端头密封套接密封连接头，密封状态下绝缘性能更加，能够进一步增强特高压输电塔的绝缘性能，有效的减小绝缘子串的使用；横杆的各个绝缘层都同轴开设若干固定孔，使得人们能够方便的调节横杆接入到角钢内的长度，从而方便工作人员组装出各种规格的特高压输电塔的塔头，且多个固定孔配合多个安装孔的设置，能够使得工作人员在运输时能够带更少规格的横杆，更加利于输电塔组装前的运输，铺设时也更加容易；采用激光切割机和激光打孔机来制造特高压输电塔的各部分，能够大大的减少对环境的污染，且其加工精度高且成本低，可以替代一些需要采用复杂大型模具的冲切加工方法，有效缩短生产加工时间。

附图说明

图1为本发明特高压输电塔实施例的外形结构图；

图2为本发明特高压输电塔的横杆与角钢连接的结构图；

图3为本发明特高压输电塔的横杆与角钢连接的剖视图；

图4为本发明特高压输电塔的密封连接头实施例一的连接结构图；

图5为本发明特高压输电塔的密封连接头实施例二的连接结构图。

附图标记：

1、塔腿；2、塔身；3、塔头；4、横杆；5、角钢；51、第一角钢；511、安装孔；52、第二角钢；61、第一横杆；62、第二横杆；63、第三横杆；64、绝缘芯；65、绝缘里层；66、纤维层；67、绝缘外层；7、密封连接头；71、密封插件；711、插块；712、插件钩；72、密封套件；721、套块；722、套件钩；8、固定孔。

具体实施方式

参照图1至图5对本发明特高压输电塔实施例做进一步说明。

一种特高压输电塔，包括依次设置的塔腿1、塔身2和塔头3，所述塔头3包括若干横杆4和若干角钢5，任意两横杆4间连接有角钢5，所述横杆4包括绝缘芯64、绝缘里层65和绝缘外层67，所述绝缘里层65呈筒状设置包裹住绝缘芯64，所述绝缘外层67包裹于绝缘里层65外壁，所述绝缘外层和绝缘里层65间填充有纤维层66，所述绝缘外层67的两端头均密封套接有密封连接头7，任意两连接同一角钢5的密封连接头7相互插接，所述绝缘芯64、绝缘里层65、纤维层66、绝缘外层67和密封连接头7依次同轴贯穿设有至少两个固定孔8，所述角钢5的两垂直脚片均均匀设有若干安装孔511，所述安装孔511和固定孔8同轴穿设有紧固螺栓。

通过采用上述技术方案，横杆4设置成绝缘芯64、绝缘里层65和绝缘外层67的多层结构，能够有效的增强横杆4的绝缘性能，减少三相导线的间距，保证特高压输电塔能够安全正常的使用；绝缘里层65和绝缘芯64是层层包裹，且绝缘外层67和绝缘里层65是层层包裹，使得横杆4的绝缘性能能够得到大幅提升；任意两个横杆4的相连都是让横杆4的端头与角钢5连接的，在绝缘外层67的两端头密封套接密封连接头7，密封状态下绝缘性能更加，能够进一步增强特高压输电塔的绝缘性能，有效的减小绝缘子串的使用；横杆4的各个绝缘层都同轴开设若干固定孔8，使得人们能够方便的调节横杆4接入到角钢5内的长度，从而方便工作人员组装出各种规格的特高压输电塔的塔头3，且多个固定孔8配合多个安装孔511的设置，能够使得工作人员在运输时能够带更少规格的横杆4，更加利于输电塔组装前的运输，铺设时也更加容易。

所述密封连接头7包括分别套接于同一横杆4上的密封插件71和密封套件72，所述密封插件71和密封套件72均一端面设有用于套设至横杆4上的空腔，任意一横杆4的密封插件71与连接至同一角钢5的另一横杆4的密封套件72可拆卸连接。

如图2所示，第三横杆63和第一横杆61均一端连接第一角钢51，第一横杆61和第二横杆62均一端连接第二角钢52，均连接第一角钢51的第一横杆61的密封套件72与第三横杆63的密封套件72可拆卸连接，均连接第二角钢52的第一横杆61的密封插件71和第二横杆62的密封套件72可拆卸连接。一横杆4的两端分别设置密封插件71和密封套件72，使得连接同一角钢5的两个横杆4之间除了靠角钢5相互连接之外，两者之间再进一步可拆卸连接，使得塔头3的连接结构更加紧密牢固，在有角钢5损坏，或者有横杆4损坏时，三者还是能够保持稳定牢固的连接关系，高压输电塔的结构更加牢固稳定。所述密封插件71和密封套件72的外壁均设有至少一对互成直角的面，固定孔8开设于上述的一对互成直角的面，其主要是为了适配角钢5的两直角钢5片的设置，从而使得角钢5和横杆4之间的连接更加紧密牢固。

所述密封插件71开设有空腔的另一端面设有插块711，所述密封套件72开设有空腔的另一端面设有套块721，所述套块721开设有用于插块711插接的插接槽。密封插件71和密封套件72之间通过插块711和套块721之间的插接达到可拆卸连接。这种方式适合两横杆4之间是呈线性连接在一起的，或者小角度连接在一起的情况。

所述密封插件71开设有空腔的另一端面设有插件钩712，所述密封套件72开设有空腔的另一端面设有套件钩722，所述插件钩712和套件钩722扣钩连接。这种方式适合两横杆4之间连接角钢5之后具有较大的连接角度，大角度情况下，插件钩712和套件钩722之间相互勾住之后还能够转动较大的角度，能满足人们大范围的安装使用。

所述绝缘芯64由泡沫构成，所述绝缘里层65由无机玻璃钢制成圆筒状，所述绝缘芯64切割成圆柱状穿设于绝缘里层65内。所述纤维层66由玻璃纤维构成，所述绝缘外层67由无机玻璃钢制成圆筒状，所述绝缘里层65穿设入绝缘外层67内，且纤维层66填充于绝缘里层65和绝缘外层67之间。泡沫的绝缘芯64重量轻，价格低廉，绝缘性能好，同样的无机玻璃钢和玻璃纤维都是质量较轻且价格低廉的材质，相较于纯钢制造的输电塔，轻量级更加方便运输和搭建输电塔，价格上也更为实惠；另外为了保证输电塔的牢固度和承重量，将采用无机玻璃钢作为绝缘里层65和绝缘外层67，有效利用无机玻璃钢的强度高的优点；另外无机玻璃钢能够耐高温、耐老化(长期在高位状态下工作不易变形)、防水性能好、不燃性以及隔热好等等优点，都能够使得横杆4在野外环境恶劣的情况下保持良好的使用体验，有效的延长特高压输电塔的整体的使用寿命。

一种制造上述特高压输电塔的工艺，包括如下步骤：

a、选取筒状的无机玻璃钢做为绝缘里层65；

b、选取外径与绝缘里层65的内径相适配的绝缘芯64填充穿入至绝缘里层65内；

c、选取内径大于绝缘外层67的外径的筒状的无机玻璃钢，作为绝缘外层67，并将绝缘外层67套设至绝缘里层65；

d、在绝缘外层67和绝缘里层65之间均匀填充入纤维层66，从而初步得到整体的横杆4；

e、将步骤d中得到的整体横杆4按照需要输电塔的尺寸要求切割成不同的长度；

f、将步骤e中切割完成的横杆4的两端部均开设固定孔8，所述固定孔8开设为两排，且两排固定孔8分别于绝缘外层67的外壁上是处于同一径向，且两排固定孔8在绝缘外层67的径向上是呈90°角设置；

g、铸造加工密封套件72、密封插件71、连接钢板、连接角钢5以及螺栓和螺母，并给开设安装孔511；

h、给步骤g中加工出的工件热镀锌层；

i、组装。

由于无机玻璃钢的高强度的特点，以及钢制成的输电塔的其他部件的硬度较大，优选所述切割横杆4、密封套件72、密封插件71、连接钢板、连接角钢5的切割机均采用激光切割机。所述安装孔511和固定孔8均采用激光打孔机开设。激光切割加工是用不可见的光束代替了传统的机械刀，能够大大的减少对环境的污染。

另外激光切割机和激光打孔机的机械部分与在加工输电塔的各个组成部件时是无接触式的，在工作中不会对工作表面造成划伤；激光切割速度快，切口光滑平整，一般无需后续加工；切割热影响区小，板材变形小，切缝窄且切口没有机械应力，无剪切毛刺，与传统的等离子切割或火焰切割相比，具有高速、高精度和高适应性的特点。同时激光切割板材时不需要模具，自动排版节省材料，加工成本低，可以替代一些需要采用复杂大型模具的冲切加工方法，有效缩短生产加工特高压输电塔的周期。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种特高压输电塔，包括依次设置的塔腿、塔身和塔头，所述塔头包括若干横杆和若干角钢，任意两横杆间连接有角钢，其特征在于：所述横杆包括绝缘芯、绝缘里层和绝缘外层，所述绝缘里层呈筒状设置包裹住绝缘芯，所述绝缘外层包裹于绝缘里层外壁，所述绝缘外层和绝缘里层间填充有纤维层，所述绝缘外层的两端头均密封套接有密封连接头，任意两连接同一角钢的密封连接头相互插接，所述绝缘芯、绝缘里层、纤维层、绝缘外层和密封连接头依次同轴贯穿设有至少两个固定孔，所述角钢的两垂直脚片均均匀设有若干安装孔，所述安装孔和固定孔同轴穿设有紧固螺栓，所述密封连接头包括分别套接于同一横杆上的密封插件和密封套件，所述密封插件和密封套件均一端面设有用于套设至横杆上的空腔，所述密封插件和密封套件的外壁均设有至少一对互成直角的面，固定孔开设于上述的一对互成直角的面，任意一横杆的密封插件与连接至同一角钢的另一横杆的密封套件可拆卸连接。

2.根据权利要求1所述的特高压输电塔，其特征在于：所述密封插件开设有空腔的另一端面设有插块，所述密封套件开设有空腔的另一端面设有套块，所述套块开设有用于插块插接的插接槽。

3.根据权利要求1所述的特高压输电塔，其特征在于：所述密封插件开设有空腔的另一端面设有插件钩，所述密封套件开设有空腔的另一端面设有套件钩，所述插件钩和套件钩扣钩连接。

4.根据权利要求1或2或3所述的特高压输电塔，其特征在于：所述绝缘芯由泡沫构成，所述绝缘里层由无机玻璃钢制成圆筒状，所述绝缘芯切割成圆柱状穿设于绝缘里层内。

5.根据权利要求4所述的特高压输电塔，其特征在于：所述纤维层由玻璃纤维构成，所述绝缘外层由无机玻璃钢制成圆筒状，所述绝缘里层穿设入绝缘外层内，且纤维层填充于绝缘里层和绝缘外层之间。

6.根据权利要求1或2或3所述的特高压输电塔，其特征在于：所述纤维层由玻璃纤维构成，所述绝缘外层由无机玻璃钢制成圆筒状，所述绝缘里层穿设入绝缘外层内，且纤维层填充于绝缘里层和绝缘外层之间。

7.一种制造权利要求1-6中任意一项所述的特高压输电塔的工艺，其特征在于：包括如下步骤：

a、选取筒状的无机玻璃钢做为绝缘里层；

b、选取外径与绝缘里层的内径相适配的绝缘芯填充穿入至绝缘里层内；

c、选取内径大于绝缘外层的外径的筒状的无机玻璃钢，作为绝缘外层，并将绝缘外层套设至绝缘里层；

d、在绝缘外层和绝缘里层之间均匀填充入纤维层，从而初步得到整体的横杆；

e、将步骤d中得到的整体横杆按照需要输电塔的尺寸要求切割成不同的长度；

f、将步骤e中切割完成的横杆的两端部均开设固定孔，所述固定孔开设为两排，且两排固定孔分别于绝缘外层的外壁上是处于同一径向，且两排固定孔在绝缘外层的径向上是呈90°角设置；

g、铸造加工密封套件、密封插件、连接钢板、连接角钢以及螺栓和螺母，并给开设安装孔；

h、给步骤g中加工出的工件热镀锌层；

i、组装。

8.根据权利要求7所述的制造特高压输电塔的工艺，其特征在于：所述切割横杆、密封套件、密封插件、连接钢板、连接角钢的切割机均采用激光切割机。

9.根据权利要求7或8所述的制造特高压输电塔的工艺，其特征在于：所述安装孔和固定孔均采用激光打孔机开设。