CN106567604A - 一种伞裙式水泥基复合绝缘横担及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种伞裙式水泥基复合绝缘横担，所述绝缘横担呈三角形外形结构，其是由三根水泥基复合绝缘部件与三根刚性部件通过法兰连接而成的，所述绝缘横担的端部悬挂有金具串，所述水泥基复合绝缘部件是采用离心法一次成型工艺制成的，并且所述水泥基复合绝缘部件的表面一次成型有伞裙结构。通过上述方式，本发明横担既具有绝缘功能，又具有支撑结构特性，可取代以往输电铁塔中使用的绝缘子和钢横担，在满足特高压、超高压、高压输电线路铁塔横担使用要求的情况下，能减少线路走廊距离、降低铁塔高度，从而能有效降低输电线路运行成本。
Description
技术领域
本发明涉及特高压、超高压、高压输电线路铁塔横担技术领域，特别是涉及一种伞裙式水泥基复合绝缘横担及其制备工艺。
背景技术
横担作为输电线路铁塔的主要支撑构件，长期以来，我国乃至世界各国输电线路铁塔的横担均采用钢制结构悬挂绝缘子串的形式运行。但是，随着电压等级不断提高，从架空线路的设计要求出发，需要增加线间距离，这势必增加了输电走廊的占地面积。在土地资源日益贫乏的当今社会，不仅浪费了土地资源，而且极大地提高了占地拆迁费用。并且为了满足架空线路的绝缘距离，必须加大绝缘子串的长度，这将会导致铁塔的高度和钢用量的增加。由此引起的一系列问题，将大幅提高输电线路的运行成本。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种伞裙式水泥基复合绝缘横担，取代以往输电线路铁塔中使用的绝缘子和钢横担，在满足特高压、超高压、高压输电线路铁塔横担使用要求的情况下，能减少线路走廊距离、降低铁塔高度，从而能有效降低输电线路运行成本。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种伞裙式水泥基复合绝缘横担，所述绝缘横担呈三角形外形结构，其是由三根水泥基复合绝缘部件与三根刚性部件通过法兰连接而成的，所述绝缘横担的端部悬挂有金具串，所述水泥基复合绝缘部件是采用离心法一次成型工艺制成的，并且所述水泥基复合绝缘部件的表面一次成型有伞裙结构。
在本发明一个较佳实施例中，所述水泥基复合绝缘部件的头部和根部分别安装有钢制法兰。
在本发明一个较佳实施例中，位于所述水泥基复合绝缘部件根部的钢制法兰与塔体连接，位于所述水泥基复合绝缘部件头部的钢制法兰与刚性部件连接。
本发明还提供了一种伞裙式水泥基复合绝缘横担的制造工艺，包括以下步骤：
a、首先用FRP高强筋和张拉的玻璃纤维组成一个骨架，并将所述骨架装入模具中；
b、将配方量的短纤维、水性环氧树脂、硅酸盐水泥、石英砂、填料和减水剂加入到清水中搅拌成水泥基复合材料，然后将所述水泥基复合材料灌入装有骨架的模具中进行高速旋转，在离心力的作用下，按照设计要求尺寸均匀地紧贴在模具上，经高温固化后得到表面具有伞裙结构的水泥基复合绝缘部件；
c、在所述水泥基复合绝缘部件保持80℃的环境下，在其表面喷涂氟碳涂料；
d、待所述氟碳涂料干燥后，在所述水泥基复合绝缘部件的头部和根部安装钢制法兰，取三根所述水泥基复合绝缘部件，并分别将其根部法兰与塔体连接，将其头部法兰与刚性部件连接，从而组成一个三角形结构的绝缘横担；
e、最后在上述制得的绝缘横担的端部悬挂金具串。
在本发明一个较佳实施例中，步骤b中，按照质量份数计算，所述水泥基复合材料的配方为：短纤维0.5-2.5份、水性环氧树脂8-15份、硅酸盐水泥5-9份、填料1-3份、石英砂50-60份、清水10-15份、减水剂1-2份。
在本发明一个较佳实施例中，所述填料为重质碳酸钙。
本发明的有益效果是：本发明充分利用水泥基复合材料良好的绝缘性能、高强的机械力学性能，采用离心成型的方法制作成为既具有绝缘功能，又具有支撑结构特性复合材料绝缘横担，取代以往输电铁塔中使用的绝缘子和钢横担，在满足特高压、超高压、高压输电线路铁塔横担使用要求的情况下，能减少线路走廊距离、降低铁塔高度，从而能有效降低输电线路运行成本。具体地，本发明具有如下优点：
（1）本发明的水泥基复合绝缘横担可以取消原有线路铁塔上的绝缘子，降低铁塔高度；同时还可以缩短横担的长度，减小线路走廊的宽度，减少工程拆迁费用；
（2）由于绝缘横担由水泥基复合材料制成，与其他形式的绝缘横担相比具弹性模量大，强度高，耐老化，抗腐蚀等优点；
（3）本发明的绝缘横担伞裙与本体一次浇注成型，不存在连接界面的分层与脱落等隐患，绝缘性能可靠；
（4）绝缘横担伞裙的材料与本体相同，具有较高的强度，可以满足施工和运行人员的踩踏要求。
附图说明
图1是本发明一种伞裙式水泥基复合绝缘横担一较佳实施例的结构示意图；
图2是图1所示水泥基复合绝缘部件的结构示意图；
附图中各部件的标记如下：1、水泥基复合绝缘部件，11、伞裙结构，2、金具串，3、刚性部件，4、塔体，5、钢制法兰。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1和图2，本发明实施例包括：
一种伞裙式水泥基复合绝缘横担，所述绝缘横担呈三角形外形结构，其是由三根水泥基复合绝缘部件1与三根刚性部件3通过法兰5连接而成的，述水泥基复合绝缘部件1是采用离心法一次成型工艺制成的，充分利用水泥基复合材料良好的绝缘性能和高强的机械性能，使所述绝缘横担担负电气绝缘和结构支撑两大功能，并且所述水泥基复合绝缘部件1的表面一次成型有伞裙结构11，采用一次浇注成型工艺，使伞裙结构11与水泥基复合绝缘部件1本体之间不存在连接界面分层或脱落等隐患，确保绝缘性能的可靠性；所述绝缘横担的端部悬挂有金具串2，其功能是减小导线断线时作用在铁塔上的作用力，并满足输电线路设计标准规定的载荷值。
其中，所述水泥基复合绝缘部件1的头部和根部分别安装有钢制法兰5，位于根部的钢制法兰5与铁塔塔体4连接，位于头部的钢制法兰5与刚性部件3连接，从而构成一个三角形外形结构的绝缘横担。
具体地，所述伞裙式水泥基复合绝缘横担的制造工艺，包括以下步骤：
a、首先用FRP高强筋和张拉的玻璃纤维组成一个骨架，并将所述骨架装入模具中；
b、将配方量的短纤维、水性环氧树脂、硅酸盐水泥、石英砂、填料和减水剂加入到清水中搅拌成水泥基复合材料，然后将所述水泥基复合材料灌入装有骨架的模具中进行高速旋转，在离心力的作用下，按照设计要求尺寸均匀地紧贴在模具上，经高温固化后得到表面具有伞裙结构的水泥基复合绝缘部件；
c、在所述水泥基复合绝缘部件保持80℃的环境下，在其表面喷涂氟碳涂料，进一步增强绝缘横担的疏水性、抗老化能力和绝缘性能；
d、待所述氟碳涂料干燥后，在所述水泥基复合绝缘部件的头部和根部安装钢制法兰，然后取三根所述水泥基复合绝缘部件，分别将其根部法兰与塔体连接，将其头部法兰与刚性部件连接，从而组成一个三角形结构的绝缘横担；
e、最后在上述制得的绝缘横担的端部悬挂金具串。
优选地，所述步骤b中，按照质量份数计算，所述水泥基复合材料的配方为：
本发明揭示了一种伞裙式水泥基复合绝缘横担，充分利用水泥基复合材料良好的绝缘性能、高强的机械力学性能，采用离心成型的方法制作成为既具有绝缘功能，又具有支撑结构特性复合材料绝缘横担，取代以往输电铁塔中使用的绝缘子和钢横担，在满足特高压、超高压、高压输电线路铁塔横担使用要求的情况下，能减少线路走廊距离、降低铁塔高度，从而能有效降低输电线路运行成本。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种伞裙式水泥基复合绝缘横担，其特征在于，所述绝缘横担呈三角形外形结构，其是由三根水泥基复合绝缘部件与三根刚性部件通过法兰连接而成的，所述绝缘横担的端部悬挂有金具串，所述水泥基复合绝缘部件是采用离心法一次成型工艺制成的，并且所述水泥基复合绝缘部件的表面一次成型有伞裙结构。
2.根据权利要求1所述的伞裙式水泥基复合绝缘横担，其特征在于，所述水泥基复合绝缘部件的头部和根部分别安装有钢制法兰。
3.根据权利要求2所述的伞裙式水泥基复合绝缘横担，其特征在于，位于所述水泥基复合绝缘部件根部的钢制法兰与塔体连接，位于所述水泥基复合绝缘部件头部的钢制法兰与刚性部件连接。
4.一种伞裙式水泥基复合绝缘横担的制造工艺，其特征在于，包括以下步骤：
a、首先用FRP高强筋和张拉的玻璃纤维组成一个骨架，并将所述骨架装入模具中；
b、将配方量的短纤维、水性环氧树脂、硅酸盐水泥、石英砂、填料和减水剂加入到清水中搅拌成水泥基复合材料，然后将所述水泥基复合材料灌入装有骨架的模具中进行高速旋转，在离心力的作用下，按照设计要求尺寸均匀地紧贴在模具上，经高温固化后得到表面具有伞裙结构的水泥基复合绝缘部件；
c、在所述水泥基复合绝缘部件保持80℃的环境下，在其表面喷涂氟碳涂料；
d、待所述氟碳涂料干燥后，在所述水泥基复合绝缘部件的头部和根部安装钢制法兰，取三根所述水泥基复合绝缘部件，并分别将其根部法兰与塔体连接，将其头部法兰与刚性部件连接，从而组成一个三角形结构的绝缘横担；
e、最后在上述制得的绝缘横担的端部悬挂金具串。
5.根据权利要求4所述的伞裙式水泥基复合绝缘横担的制造工艺，其特征在于，步骤b中，按照质量份数计算，所述水泥基复合材料的配方为：短纤维0.5-2.5份、水性环氧树脂8-15份、硅酸盐水泥5-9份、填料1-3份、石英砂50-60份、清水10-15份、减水剂1-2份。
6.根据权利要求4或5所述的伞裙式水泥基复合绝缘横担的制造工艺，其特征在于，所述填料为重质碳酸钙。
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