CN1531619A - 柱顶绝缘器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种柱顶绝缘器，该柱顶绝缘器用于支撑沿输电线设置的柱腿或类似支撑结构(4)上的高架电缆(7)并且包括一个或多个自支撑的管状支撑臂(1，2，2)，该管状支撑臂由复合电绝缘材料制成，支撑缆在所述支撑结构顶端固定到管状支撑臂。为了制造一个既绝缘又自支撑且能被预制并作为一个单元安装到已存在的柱腿上的柱顶绝缘器，管状支撑臂(1，2，2′)通过一个附装在支撑结构上的中间的中心部分(3)被连接在支撑结构(4)上，管状支撑臂从中心部分(3)向外延伸。

Description

柱顶绝缘器

技术领域

本发明涉及一种柱顶绝缘器，该柱顶绝缘器用于支撑沿输电线设置的柱腿上或类似支撑件上的高架电缆，包括一个或多个自支撑管状部分，该管状部分由复合电绝缘材料制成，支撑缆在所述支撑件顶端被固定到管状部分。

背景技术

支撑高张力输电线中的电缆的装置通常使用钢架结构形式的支塔，其柱腿和上部水平的横梁形成了结构组件。绝缘体由横梁以一种基本自由悬挂的状态支撑，从而电线或相线被附装在绝缘体的底部。然而所述绝缘体仅仅被用于绝缘和使电缆与电缆以及柱结构分隔。

这种已知形式的用于输电线的柱结构的一个缺点是它们需要相当长的横梁以维持相线彼此之间和相线与柱腿之间的距离。由于这种支撑结构是横向建造的，这使得输电线不仅非常大而且不美观。此外，所述通常出现的支撑结构原则上必须一部分一部分地被就地组装或架立，这就是为什么每个具有相联绝缘体的独立柱结构组装或架立的时间变的相当长。另外，这导致建造和完成一个最终的输电线是相对昂贵的。

为了获得一个用于支撑相线的紧凑的绝缘和自支撑装置，即一个既电绝缘并同时形成支撑单元的装置，使用不同型号的玻璃纤维或所谓的合成物制造柱顶绝缘器是已知的。由于抵抗高压输电线中产生的力而需要的强度的难题，这种已知的自支撑绝缘装置迄今仅用于低电压线路。特别是，现已证实，克服发生在复合材料或它们的过渡部分的附接点之间的强度问题是困难的。另外，在自支撑绝缘部分中获得足够长和可靠的漏电路径是困难的。

发明内容

本发明的目的是制造一种改进的柱顶绝缘器并且该柱顶绝缘器没有前述的缺点。本发明特别是在于获得如下一种绝缘和自支撑的柱顶绝缘器：其美观吸引人并且能够高度预制并且原则上能作为完整的单元被安装在已有的柱腿上。

本发明的另一个目的是制造一种大大减少电力线横向跨距，即其宽度的柱顶绝缘器，并且该绝缘体能被作为一个预制的、紧凑的、连续的单元安装在柱腿或类似支撑结构上。

本发明的另外一个目的是制造一种具有一个更紧凑设计的输电线支撑器以形成所谓的紧凑线(comfact tines)，从而围绕输电线的电磁场被减弱并且提高了输电线的美感。更令人满意的是它减少了支撑器单元的尺寸。

这些目的能通过具有在权利要求1中限定的独特特点和特征的本发明柱顶绝缘器来实现。本发明另外独特的特征和优点在从属权利要求中给出。

可以想到，例如，本发明能被修改以使中心部分3和管状支撑臂是由一种复合材料制成的一个连续单元。

由于制造技术的原因，在以下的实施例中描述的中心部分3，其中复合材料的管状支撑臂1，2，2′自该中心部分3延伸，原则上包括两个分开的部分。这是中心部分3自身和连接在其上的支撑件16。然而，应该理解，所述部分能被制造成单件或一个形成中心部分3的单元。

附图说明

下面是本发明参照附图的说明，

图1示出了一个安装在柱腿自由端的根据本发明的柱顶绝缘器的透视图。

图2示出了一个柱顶绝缘器的中心部分的侧视图。

图3示出了一个柱顶绝缘器中复合材料的管状部分和中心部分之间的装配部分的部分横截面侧视图。

图4示出了一个在中心部分中并被附装在其上的支撑部分的侧视图。

图5显示一个位于管状部分自由端的凸缘的部分横截面侧视图。

具体实施方式

图中示出的实施例中的柱顶绝缘器包括一个第一垂直管状支撑臂1和分别被指定为2和2′的第二和第三类似的管状支撑臂，支撑臂2和2′在一个垂直对称面A的每一侧并且穿过垂直管状部分水平导向和对称设置。每一个管状和相对连续的支撑臂1、2和2′由一些电绝缘复合材料制成，可以由玻璃纤维增强的环氧树脂制成。适合的制造方法包括湿式细丝缠绕或模注。此外，所述的管状支撑臂可以是单块的或包括几个相互连接的具有共同中心轴线的管状部件。制造成的管状支撑臂设计成既体现好的绝缘特性又具有高强度从而能够作为一个在其自由端上支撑一个或多个相线或电线的自支撑元件。

为了表现好的强度，除柱状以外，管状支撑臂可以具有一个向其自由端延伸的大体圆锥形。此外，管状支撑臂可以包括几个不同的沿交替方向伸展的长纤维层并且适合由嵌入环氧树脂的玻璃纤维或Kevlar纤维制造。正如所知，管状支撑臂适于通过围绕一心轴将玻璃纤维缠绕同时施加环氧树脂来制造。复合材料固化之后，可除下已完成的管状支撑臂。

如图1和图2所示，管状支撑臂1，2，2′通过中心部分3被相互连接成完成的单元可以被施加到柱腿或类似的支撑结构4的自由端。沿电线的长度方向看，完成的支撑臂单元为一个大体三角图案或支撑臂1，2，2′大体上呈倒T形，从而支撑臂从中心部分3能够自由伸出。除去节省空间以外，所述三角形比在水平横梁上彼此间保持距离的支撑导线的传统支撑件减少了达到50％的磁辐射区域。管状支撑臂1，2，2′各自的自由端上安装有包括一个或多个布置在附装有相线8的臂6上的C形夹7的保持器5。可以理解彼此按一定间距布置并由柱顶绝缘器支撑的相线8包括传送的交变电流的三个相应的相位并且每个所述的管状部分1，2，2′支撑各相位的一个或多个导体。

为了保护相线不被闪电击穿，一个顶部导线(未示出)被装配在垂直支撑臂1的顶端。采用阀式电涌放电器9形式的过电压保护在顶部导线和中心部分3之间电连接并且分别与所述部分在10和11处连接。如附图1所示，阀式电涌放电器8的顶部9通过一个从支撑臂1自由顶端伸出的导电杆或臂12与顶部导线连接。因此，使阀式电涌放电器8形成一个与柱顶绝缘器成整体的的预装单元是很简单的。换句话说，顶部导线通过臂12、阀式电涌放电器9和中心部分3与大地电连接，从而，当中心部分3加到支撑结构4上时即实现了接地。

参照附图2，中心部分3主要包括一个大体圆柱形的壳体，它的圆形的盘状侧面13和14径向延伸在其外边缘形成一个凸缘形的安装面。下述的壳体和其它部分由导电材料制造，适合的是铝。壳体以互补设计的圆盘凸缘与位于垂直支撑臂1底部的支撑件16连接以及与支撑结构4的顶部的圆盘凸缘17连接。

电力支塔的承载部分在某些情况下被施加高荷载并产生弯曲应力。使用复合材料也使本设计的柱顶绝缘器产生某些问题，特别是管状支撑臂1，2，2′和中心部分3之间的附装点。为了保持径向压应力尽量低，管状支撑臂1，2，2′和中心部分3之间的接头被设计成当附装到中心部分时支撑臂沿其外边缘的相当大的一部分被支撑。

中心部分3在下面被更详细描述，并且由于它的设计在对称面A的每一侧是相同的，仅参考附图3对其一面进行详细描述。在此是明显的，中心部分3具有一个由沿直径方向穿过中心部分的柱状支撑管19的内部空间形成的、径向向内垂直于垂直支撑臂1的主轴线延伸的开口18。水平支撑臂2′的一个端部被安装进所述开口18并使用一个在所述部分之间的锁定装置固定到支撑管19的壁，锁定装置包括相互作用的螺纹20，21。可以理解，外侧螺纹21在水平支撑臂2′的近端制成。一个大的支撑接触面通过水平支撑臂2′的端部深深延伸进入支撑管19获得。

图4示出了垂直支撑臂1的安装细节。也为了给垂直支撑臂1一个长的插入长度并由此在其与中心部分3装配时有大的接触面，支撑件16包括一个圆柱支撑管22，在其开口23内插入垂直支撑臂1的一个端部的相当大的部分。支撑管22被垂直连接到圆盘状凸缘25的主平面，凸缘25的外径与中心部分3的侧面13的外径一致。凸缘25中心具有一个洞，抵靠洞壁26支撑管底端被安装并固定以使支撑管22和盘状凸缘25具有同心主轴线。盘状凸缘25以及支撑件16通过一个结合装置15被连接到中心部分3的顶部盘状侧面13上。

与以上描述类似，垂直支撑臂1通过一个包括相互作用螺纹28、29的锁定装置被安装在支撑管22的内壁上。在支撑管22中的一个长的插入长度在所述部分之间产生一个低的接触压力。类似于前面的描述，外侧螺纹29在垂直支撑臂1的近端制成。

为了进一步增加强度，一组楔形支撑元件30均匀的分布在支撑管22外边缘的周围并在支撑管外边缘和盘状凸缘25的主侧面之间延伸。

为了避免漏电，管状支撑臂1，2，2′在其外部边缘上具有一个在一个导电材料环32和一个圆形凸缘33之间沿各支撑臂延伸的波状或槽状硅树脂31的外部绝缘体，其中导电材料环位于分别安装入中心部分3和支撑件16内的支撑臂的端部上，圆形凸缘设置在支撑臂另外一个自由端上。如图5所示，所述凸缘33被设计成环绕并基本密封各支撑臂1，2，2′的自由端。因此，凸缘33包括一个面向支撑臂端部的底部34和一个从底部径向延伸以围绕一段支撑臂外边缘的环状侧壁35。环32和凸缘33都分别具有一段减小的直径36和37，它形成硅树脂层31的被限定的连接和接触点并且在所述部分之间提供一个平顺过渡。以与上述基本类似的方式，凸缘33通过一个包括相互作用螺纹38，39的锁定装置分别被固定到所述支撑臂1，2，2′上。底部34装有螺纹孔40的形式紧固装置，这使其容易旋拧在支撑臂自由端的保持器5上用于附接导线。

为防止潮气进入和由此产生漏电，管状支撑臂1，2，2′的内腔被填充了泡沫材料41。

本发明不限于上述说明或图示，而是可以在随后的权利要求中限定的发明思想框架内以一些不同的方式被改变和修改。

Claims (12)

1、一种柱顶绝缘器，用于支承在沿输电线设置的柱腿或类似支撑物(4)上的高架电缆(7)，包括一个或多个由复合电绝缘材料制成的自支撑管状支撑臂(1，2，2′)，支撑缆在所述支撑物顶端固定到该管状支撑臂，其特征在于：管状支撑臂(1，2，2′)通过一个附装在支撑结构上的共同中间中心部分(3)连接到支撑结构(4)上并且所述管状支撑臂向外延伸。

2、如权利要求1所述的柱顶绝缘器，其中中心部分(3)包括插入开口(18，23)，管状支撑臂(1，2，2′)的一部分插入其中被支撑。

3、如权利要求2所述的柱顶绝缘器，其中管状支撑臂(1，2，2′)被设计为具有插入所述插入开口(18，23)的第一端和第二自由端的基本连续的元件。

4、如权利要求3所述的柱顶绝缘器，其中管状支撑臂(1，2，2′)在各自的自由端上装有用于支撑导线(7)的保持器(5)。

5、如前面任何一个权利要求所述的柱顶绝缘器，其中中心部分(3)被设计成一个与管状支撑臂(1，2，2′)分开的单元。

6、如前面任何一个权利要求所述的柱顶绝缘器，其中中心部分(3)由一种导电材料制成。

7、如前面任何一个权利要求所述的柱顶绝缘器，其中从中心部分(3)延伸的管状支撑臂(1，2，2′)设置成不同的相对角度。

8、如前面任何一个权利要求所述的柱顶绝缘器，其中管状中心部件(1)中的一个从中心部分(3)垂直向上延伸。

9、如权利要求1所述的柱顶绝缘器，其中两个延伸的管状支撑臂(2，2′)从中心部分(3)水平伸展。

10、如权利要求1所述的柱顶绝缘器，其中延伸的管状支撑臂(1，2，2′)的相对角度使得相应的相线(7)彼此保持一定距离被支撑成沿导线方向看呈三角形。

11、如前面任何一个权利要求所述的柱顶绝缘器，其中它包括沿导线(7)的长度方向看基本上呈倒T形的三个管状支撑臂(1，2，2′)。

12、如前面任何一个权利要求所述的柱顶绝缘器，其中管状支撑臂(1，2，2′)和中心部分(3)被设计成一个整体预制单元。

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