CN109252732B - 一种双尖横担及输电塔 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种双尖横担,用于输电塔,所述输电塔包括塔头,该塔头沿水平面的截面为长方形截面,上述双尖横担具有两组尖横担,每组上述尖横担具有两组横担绝缘子,其沿水平面布置成V字型,两组上述横担绝缘子的位于V字型开口处的一端分别设置在上述长方形截面的相邻两边上,两组上述横担绝缘子的位于V字型顶点处的另一端连接在一起形成挂接点用于挂接导线,两组上述尖横担的两个上述挂接点位于上述塔头的同一侧。本发明的双尖横担运维方便,成本低。本发明还公开一种输电塔。

Description

一种双尖横担及输电塔
技术领域
本发明涉及输电绝缘设备领域,具体是一种双尖横担及输电塔。
背景技术
输电塔是输电线路中重要的支撑结构件,其结构与材料直接影响输电线路的建设速度、可靠性以及安装、维护、检修等方面。输电塔上设置横担用于挂接导线,横担一般对称地设置在输电塔的两侧,横担的自由端上挂接有导线,横担的具体结构及设置方式极大地影响了走廊宽度、塔头尺寸、塔高以及相应的拆迁、安装、运输费用等。尤其是在某些特殊的塔比如换位塔、耐张塔中,无需在输电塔的两侧挂接导线,采用对称设置在输电塔两侧的横担较为浪费,不仅结构复杂,还极大地增加了成本。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的之一是提供一种双尖横担,该双尖横担结构简洁,跳线间隙宽裕,运维方便,有效减小走廊宽度,降低成本。
为实现上述发明目的,本发明所采用的技术手段如下:一种双尖横担,用于输电塔,该输电塔包括塔头,该塔头沿水平面的截面为长方形截面,上述双尖横担具有两组尖横担,每组上述尖横担具有两组横担绝缘子,其沿水平面布置成V字型,两组上述横担绝缘子的位于V字型开口处的一端分别设置在上述长方形截面的相邻两边上,两组上述横担绝缘子的位于V字型顶点处的另一端连接在一起形成挂接点用于挂接导线,两组上述尖横担的两个上述挂接点位于上述塔头的同一侧。
上述的双尖横担,通过将设置为V字型的两组横担绝缘子位于开口处的一端分别设置在塔头上相邻两边上,也即可以直接连接至中点,也可以通过其他结构间接连接至塔头,使得每组尖横担得以跨接塔头的相邻两边,这样在横担长度相同的情况下,相比传统的两组横担绝缘子位于开口处的一端连接在塔头同一条边时所占据的走廊宽度要小,降低了成本;此外两组尖横担的挂接点位于塔头的同一侧,这样在塔头的同一侧有两个挂接点挂接导线,塔头的另一侧无挂接点,在满足使用需求的同时避免了浪费,节省了成本。
优选地,上述横担绝缘子为复合横担绝缘子。复合横担绝缘子具有轻质高强、耐腐蚀、易加工、可设计性强、绝缘性能好等优点,能够有效降低工程造价,并且生产能耗低,环境更友好。
优选地,两组上述尖横担沿上述塔头的竖直中面对称设置。两组尖横担对称设置,两侧受力更稳定,整体结构更可靠。
优选地,上述塔头在水平面内设置有互相垂直的第一横向和第二横向,上述尖横担的其中一组横担绝缘子的位于V字型开口处的一端在上述第一横向上直接连接至上述塔头。该组横担绝缘子直接连接至塔头,无需其他辅助部件,连接方便,节省材料。
优选地,上述塔头沿上述第二横向设置向外延伸的辅臂,上述辅臂一端固定在上述塔头上,上述辅臂另一端为自由端,另一组上述横担绝缘子的位于V字型开口处的一端连接在上述自由端上。设置辅臂使得该组横担绝缘子在满足空气间隙要求的情况下,其末端可以更加接近塔头,从而减少线路走廊宽度,减少输电塔的占地面积,降低用地成本。
优选地,上述辅臂包括第一辅臂和第二辅臂,上述第一辅臂的第一端和上述第二辅臂的第一端分别连接在上述塔头两个相邻的顶点上,上述第一辅臂的第二端和上述第二辅臂的第二端连接在一起形成上述自由端。第一辅臂和第二辅臂以及塔头上的相应连接边可以形成稳定的三角支撑结构,使得整体结构更加可靠。
优选地,上述自由端设置在上述塔头的竖直中面上。这样辅臂的结构对称,便于安装。
优选地,每组上述横担绝缘子为两个空心绝缘子通过法兰彼此连接而成。空心绝缘子重量轻,机械强度高,能够满足杆塔的力学要求,且成本低,两个空心绝缘子彼此连接可以增加横担的长度,长度较长的空心绝缘子加工制造的难度高,分成两个空心绝缘子分别制造大大降低了生产的难度。
优选地,每组上述尖横担还包括一个辅助横担绝缘子,上述辅助横担绝缘子在其两端分别连接至两组上述横担绝缘子的上述法兰,使得两组上述横担绝缘子和上述辅助横担绝缘子沿水平面方向共同构成A字型。辅助横担绝缘子的设置使得尖横担的三角结构更加稳固,能够满足更高电压输电线的要求。
优选地,每组上述尖横担还包括一个斜拉绝缘子,上述斜拉绝缘子一端在上述横担绝缘子的上方连接至上述塔头,上述斜拉绝缘子另一端连接在上述横担绝缘子的位于V字型顶点处的另一端上。设置斜拉绝缘子可以分担横担绝缘子在水平面上垂直于上述横担绝缘子方向受到的荷载,从而减小上述横担绝缘子根部受到的弯矩,提高了双尖横担工作的可靠性,减少事故发生。
针对现有技术的不足,本发明的目的之二是提供一种输电塔,该输电塔的塔头结构简洁,尺寸小,走廊宽度小,成本低。
为实现上述发明目的,本发明所采用的技术手段如下:一种输电塔,该输电塔包括塔头,该塔头上设置有上述的双尖横担。
附图说明
图1是本发明实施例一的输电塔1000的简化示意图;
图2是本发明实施例一的塔头110上设置双尖横担120的简化立体示意图;
图3是本发明实施例一的塔头110在连接第一横担绝缘子140和第二横担绝缘子150的水平截面内的示意性俯视图,图3中还示出了第一斜拉绝缘子180;
图4是图3的具体细节示意图;
图5是本发明实施例一的复合绝缘子1401的立体示意图;
图6是本发明实施例一的法兰145和连接板104配合的放大立体示意图;
图7是本发明实施例二的塔头210上设置双尖横担220的简化立体示意图;
图8是本发明实施例三的塔头310上设置双尖横担320的简化立体示意图。
具体实施方式
根据要求,这里将披露本发明的具体实施方式。然而,应当理解的是,这里所披露的实施方式仅仅是本发明的典型例子而已,其可体现为各种形式。因此,这里披露的具体细节不被认为是限制性的,而仅仅是作为权利要求的基础以及作为用于教导本领域技术人员以实际中任何恰当的方式不同地应用本发明的代表性的基础,包括采用这里所披露的各种特征并结合这里可能没有明确披露的特征。
实施例一:
如图1所示,本实施例的输电塔1000为格构式钢塔,具有塔腿1001,连接在塔腿1001上方的塔身1002,以及连接在塔身1002上方的塔头110,塔头110上设置有双尖横担120,双尖横担120用于挂接导线1003,塔头110沿水平面的截面为正方形。塔腿1001、塔身1002、塔头110均采用角钢材料。
当然,本发明不局限于此,在其他的实施例中,输电塔1000也可以采用其他金属材料如铁等,或者也可以采用复合材料。塔头110沿水平面的截面也可以为长方形。
如图2、图3所示,本实施例中,双尖横担120具有两组尖横担130,两组尖横担130结构相同,沿塔头110的竖直中面相对称设置。参见图3,每组尖横担130具有两组结构相同的横担绝缘子,为便于说明,分别记为第一横担绝缘子140和第二横担绝缘子150,第一横担绝缘子140和第二横担绝缘子150沿水平面布置成V字形。以其中一组尖横担130为例进行详细说明,塔头110在连接第一横担绝缘子140和第二横担绝缘子150的水平截面内具有正方形的四条边,第一横担绝缘子140和第二横担绝缘子150分别设置在塔头110上相邻的两条相互垂直的角钢上,用于设置第一横担绝缘子140的为第一角钢101,用于设置第二横担绝缘子150的为第二角钢102。
参见图3和图4,塔头110在水平面内设置有互相垂直的第一横向X和第二横向Y,第一横担绝缘子140位于V字型开口处的一端141在第一横向X上直接通过连接件103连接至第一角钢101的中点。塔头110沿第二横向Y设置向外延伸的辅臂160,辅臂160一端固定在第二角钢102上,辅臂160另一端为自由端161,自由端161位于第二角钢102的中线延长线上,第二横担绝缘子150的位于V字型开口处的一端151连接在自由端161上。第一横担绝缘子140位于V字型顶点处的另一端142和第二横担绝缘子150位于V字型顶点处的另一端152连接在一起形成挂接点1004用于挂接导线。两组尖横担130的两个挂接点1004位于塔头110的同一侧,即位于第一角钢101的同一侧,同时两组尖横担130沿第一角钢101的竖直中面对称,也即沿塔头110的竖直中面相对称设置。
辅臂160包括第一辅臂162和第二辅臂163,第一辅臂162的第一端1621和第二辅臂163的第一端1631分别连接在塔头110的两个相邻的顶点上。具体地,在本实施例中,第二辅臂163的第一端1631连接在第一角钢101和第二角钢102相连接的顶点上,第一辅臂162的第一端1621连接在第二角钢102的另一端点上。第一辅臂162的第二端1622和第二辅臂163的第二端1632连接在一起形成自由端161。第一辅臂162、第二辅臂163和第二角钢102共同形成稳定的三角结构支撑第二横担绝缘子150。
第一辅臂162为细长金属管件,在自由端161处设置一处折弯以便于与第二横担绝缘子150连接,具体地,第二端1622上设置法兰盘1623与第二横担绝缘子150的一端151相配合连接。第二辅臂163为角钢件,直接连接在第一辅臂162上。第一辅臂162和第二辅臂163之间、第一辅臂162与第二角钢102之间、第二辅臂163和第二角钢102之间均通过连接板结构连接,连接板结构为常见连接件,一般为板状连接件,其上设置有若干连接孔用于与螺栓配合连接,在此不再赘述。本实施例中,自由端161实际上就是用于连接第一横担绝缘子140的法兰盘1623。
当然,本发明不局限于此,在其他的实施例中,辅臂160也可以采用其他沿第二横向Y伸出并能够稳定支撑第二横担绝缘子150的结构,比如辅臂160为一端连接在第二角钢102上的钢管或者角钢件,另一端为自由端161;或者也可以采用三根或者更多根角钢件连接而成。此外,辅臂160也可以不沿水平面延伸设置,而是斜向水平面上方或下方设置,这样自由端161与第二角钢102并不在同一水平面内,此时自由端161位于第二角钢102的竖直中面上。
第一横担绝缘子140和第二横担绝缘子150均采用复合横担绝缘子。参见图4,具体地,第一横担绝缘子140由两个复合绝缘子1401连接而成,两个复合绝缘子1401结构相同。参见图5,复合绝缘子1401包括空心绝缘管143、包覆在空心绝缘管143外表面的绝缘伞裙144和分别连接在空心绝缘管143两端的法兰145和法兰146。图4中为了清晰表示,简化了复合空心绝缘子1401,绝缘伞裙144未示出。
空心绝缘管143通常由树脂胶液和纤维增强体经缠绕成型,一般步骤为纤维增强体经过树脂胶液槽浸渍,浸渍有树脂胶液的纤维增强体在芯模上缠绕,再经由固化脱膜等步骤形成。其中,纤维增强体可选为玻璃纤维、碳纤维、聚酯纤维、玄武岩纤维或芳纶纤维等,具体可为纱、毡或布等,如玻璃纤维纱、或芳纶纤维布。树脂可选为环氧树脂、不饱和树脂、聚氨酯或酚醛树脂中的一种或几种。当然,本发明不局限于此,在其他的实施例中,也可以采用实心的绝缘棒,通常由树脂胶液和纤维增强体经拉挤成型,一般步骤为纤维增强体经过树脂胶液槽中浸渍,浸渍有树脂胶液的纤维增强体在牵引力作用下通过挤压模具后,再经由固化形成。
绝缘伞裙144由橡胶材料经真空整体注射成型。具体地,橡胶材料可选用硅橡胶、丁腈橡胶、氟橡胶、氟硅橡胶、三元乙丙橡胶等材料。在模具中放置好空心绝缘管143,将橡胶原材料注入模具中经抽真空后在空心绝缘管143的外表面硫化成型形成绝缘层,可采用室温硫化成型或高温硫化成型。当然,第一横担绝缘子140和第二横担绝缘子150也可以采用瓷绝缘子或者其他形式的复合材料绝缘子。
参见图5,法兰145和法兰146一般采用铝、铜等金属材料制成。具体地,法兰145包括法兰筒1451和固接在法兰筒1451上的十字型连接板1452,十字型连接板1452上设置若干第一连接孔1453。本实施例中设置十二个第一连接孔1453,十字型连接板1452的每个板件上设三个。法兰146包括法兰筒1461和法兰盘1462,法兰盘1462上设置若干第二连接孔1463。
参见图4,两个复合绝缘子1401通过各自的法兰146连接形成第一横担绝缘子140,具体地,结合图5,两个法兰盘1462上相应的第二连接孔1463相配合并通过螺栓连接或者焊接等方式连接在一起。其中一个空心绝缘子1401的法兰145用于与连接件103连接从而将第一横担绝缘子140连接到塔头110上,另一个空心绝缘子1401的法兰145用于与第二横担绝缘子150连接。
参见图4,连接件103整体为板状结构,具有水平设置的板状本体1031,其上设置若干第三连接孔1032。具体地,在本实施例中,板状本体1031上设置十八个第三连接孔1032用于与塔头110上对应位置的孔配合进行连接,同时设置十二个第三连接孔1032用于与两组尖横担130中的两个第一横担绝缘子140进行连接。连接件103的上下两个表面分别竖直设置两个辅助板1033,上、下表面上的辅助板1033沿水平面对称设置,每个辅助板1033上设置三个辅助连接孔(图中未示出)用于连接。这样,上表面上的其中一个辅助板1033、下表面上与其对称设置的辅助板1033、板状本体1031共同形成一个十字连接结构用于与第一横担绝缘子140连接,十字连接结构的轴心线与相应连接的第一横担绝缘子140的轴心线相重合,便于定位,方便连接。另一组辅助板1033和板状本体1031也同样形成另一个十字连接结构。
参见图4和图6,连接时,设置八个连接板104,在每个连接板104相应位置上设置与第一连接孔1453相对应的三个第四连接孔1041用于配合连接,同时在相应位置上设置与第三连接孔1032对应的三个第五连接孔1042用于配合连接。连接板104的长度大于十字型连接板1452的长度,将法兰145上的十字型连接板1452与连接件103上对应的一个十字连接结构相抵接后,每两个连接板104夹持十字结构的其中一片,并通过螺栓、螺母及相应连接孔的配合连接,从而将法兰145与第一角钢101连接固定。
参见图4,第二横担绝缘子150与第一横担绝缘子140结构类似,由一个复合绝缘子1401和一个复合绝缘子1501组成。复合绝缘子1501与复合绝缘子1401结构基本相同,所不同的是其两端设置的法兰155和法兰156的结构均与法兰146的结构相同,这样法兰146与法兰156相配合连接组成第二横担绝缘子150。法兰155与第一辅臂162上的法兰盘1623配合连接从而将第二横担绝缘子150连接到辅臂160上。
参见图3和图4,第二横担绝缘子150的第二端152上的法兰145和第一横担绝缘子140的第二端142上的法兰145通过端部连接件105连接在一起用于挂接导线。两个法兰145与端部连接件105的具体连接结构和法兰145与连接件103的连接结构相类似,在此不再赘述。
参见图3和图4,每组尖横担130还包括一个辅助横担绝缘子170,辅助横担绝缘子170在其两端分别连接至第二横担绝缘子150中部的法兰156和第一横担绝缘子140中部的法兰146上。具体地,在本实施例中,辅助横担绝缘子170为复合绝缘子,包括实心绝缘棒171和包覆在实心绝缘棒外表面的绝缘伞裙(图中未示出),以及实心绝缘棒171的两端设置的连接金具172。法兰156和法兰146上均设置有连接片1464用于与连接金具172配合连接,从而使得第一横担绝缘子140、第二横担绝缘子150、辅助横担绝缘子170沿水平面方向共同构成了A字型,A字型的开口端朝向塔头110,A字型的顶端用于挂接导线。
参见图2和图3及图4,每组130尖横担还包括一个第一斜拉绝缘子180,第一斜拉绝缘子180一端连接在塔头110上,具体地是在第一横担绝缘子140和第二横担绝缘子150的上方连接到塔头110上,在实际应用中,具体连接点可以根据实际需求在塔头110上确定,只要能够连接稳固即可;第一斜拉绝缘子180另一端连接在端部连接件105上。第一斜拉绝缘子180在水平面内的投影位于第一横担绝缘子140和第二横担绝缘子150形成的V字型夹角之内。
参见图2,每组尖横担130还设置一个辅助斜拉绝缘子164,辅助斜拉绝缘子164一端在辅臂160的上方连接在塔头110上,具体连接点可以根据实际需求在塔头110上确定,只要能够连接稳固即可;另一端连接至自由端161。
实施例二:
参见图7,本实施例中的双尖横担220的结构与实施例一中的双尖横担120的结构基本相同,所不同的是每组尖横担230中,第一横担绝缘子240和第二横担绝缘子250均为一个复合绝缘子构成,不设置辅助横担绝缘子。其中一组尖横担230的第二横担绝缘子250直接通过连接件连接至第二角钢202的中点,从而连接至塔头210上,不设置辅臂及辅助斜拉绝缘子。另一组尖横担230的结构与实施例一中的尖横担130的结构相同。
当然,本发明不局限于此,在其他的实施例中,也可以是两组尖横担230中的第二横担绝缘子250均是直接连接至第二角钢202的中点。或者是第一横担绝缘子240和第二横担绝缘子250均直接连接在相应角钢的中点上。此外,在其他的实施例中,第一横担绝缘子240或者第二横担绝缘子250也可以偏向一侧连接在相应角钢上。
实施例三:
参见图8,本实施例中的双尖横担320的结构与实施例一中的双尖横担120的结构基本相同,所不同的是每组尖横担330还设置有一个第二斜拉绝缘子390和一个第三斜拉绝缘子391,第二斜拉绝缘子390的一端连接在第一斜拉绝缘子380与塔头310的连接处,第二斜拉绝缘子390的另一端连接在第二横担绝缘子350与辅助横担绝缘子370的连接处。第三斜拉绝缘子391的一端连接在第一斜拉绝缘子380与塔头310的连接处,第三斜拉绝缘子391的另一端连接在第一横担绝缘子340与辅助横担绝缘子370的连接处。
当然,本发明不局限于此,在其他的实施例中,第二斜拉绝缘子390和第三斜拉绝缘子391也可以择其一设置。
本发明的技术内容及技术特点已揭示如上,然而可以理解,在本发明的创作思想下,本领域的技术人员可以对上述结构和材料作各种变化和改进,包括这里单独披露或要求保护的技术特征的组合,明显地包括这些特征的其它组合。这些变形和/或组合均落入本发明所涉及的技术领域内,并落入本发明权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种双尖横担,用于输电塔,所述输电塔包括塔头,其特征在于:所述塔头沿水平面的截面为长方形截面,所述双尖横担具有两组尖横担,两组所述尖横担沿所述塔头的竖直中面对称设置,每组所述尖横担具有两组横担绝缘子,其沿水平面布置成V字型,两组所述横担绝缘子的位于V字型开口处的一端分别设置在所述长方形截面的相邻两边上,且任一组所述横担绝缘子的位于V字型开口处的一端直接连接至所述长方形截面的相邻两边中任一边的中点,两组所述横担绝缘子的位于V字型顶点处的另一端连接在一起形成挂接点用于挂接导线,两组所述尖横担的两个所述挂接点位于所述塔头的同一侧。
2.如权利要求1所述的双尖横担,其特征在于:所述横担绝缘子为复合横担绝缘子。
3.如权利要求1所述的双尖横担,其特征在于:每组所述横担绝缘子为两个空心绝缘子通过法兰彼此连接而成。
4.如权利要求3所述的双尖横担,其特征在于:每组所述尖横担还包括一个辅助横担绝缘子,所述辅助横担绝缘子在其两端分别连接至两组所述横担绝缘子的所述法兰,使得两组所述横担绝缘子和所述辅助横担绝缘子沿水平面方向共同构成A字型。
5.如权利要求1所述的双尖横担,其特征在于:每组所述尖横担还包括一个斜拉绝缘子,所述斜拉绝缘子一端在所述横担绝缘子的上方连接至所述塔头,所述斜拉绝缘子另一端连接在所述横担绝缘子的位于V字型顶点处的另一端上。
6.一种双尖横担,用于输电塔,所述输电塔包括塔头,其特征在于:所述塔头沿水平面的截面为长方形截面,所述塔头在水平面内设置有互相垂直的第一横向和第二横向,所述塔头沿所述第二横向设置向外延伸的辅臂,所述辅臂一端固定在所述塔头上,所述辅臂另一端为自由端,所述双尖横担具有两组尖横担,两组所述尖横担沿所述塔头的竖直中面对称设置,每组所述尖横担具有两组横担绝缘子,其沿水平面布置成V字型,两组所述横担绝缘子的位于V字型开口处的一端分别设置在所述长方形截面的相邻两边上,其中一组所述横担绝缘子的位于V字型开口处的一端在所述第一横向上直接连接至所述塔头,另一组所述横担绝缘子的位于V字型开口处的一端连接在所述自由端上,两组所述横担绝缘子的位于V字型顶点处的另一端连接在一起形成挂接点用于挂接导线,两组所述尖横担的两个所述挂接点位于所述塔头的同一侧。
7.如权利要求6所述的双尖横担,其特征在于:所述辅臂包括第一辅臂和第二辅臂,所述第一辅臂的第一端和所述第二辅臂的第一端分别连接在所述塔头两个相邻的顶点上,所述第一辅臂的第二端和所述第二辅臂的第二端连接在一起形成所述自由端。
8.如权利要求7所述的双尖横担,其特征在于:所述自由端设置在所述塔头的竖直中面上。
9.一种输电塔,所述输电塔包括塔头,其特征在于:所述塔头上设置有如权利要求1-8任一项所述的双尖横担。
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