CN208885101U - 一种适用于750kV的上翘复合横担塔 - Google Patents

Abstract

一种适用于750kV的上翘复合横担塔，包括由塔腿支承的塔身，塔身的顶部设置地线支架，塔身的两侧连接有多对复合材料横担；所述的复合材料横担包括支柱绝缘子以及用于对支柱绝缘子上翘牵拉的斜拉绝缘子；所述的支柱绝缘子在同一平面上呈V字形交叉设置有两根，每个支柱绝缘子的上方均设有一根斜拉绝缘子，所有支柱绝缘子与斜拉绝缘子的一端连接在一起。所述的复合材料横担设置有三对，其中两对关于塔身的轴线对称，分别设置在塔身中部的两侧，另一对复合材料横担设置在塔身的中部与顶部之间。本实用新型能够减小导线荷载对杆塔的弯扭作用，并能够降低塔重，节约材料，有效降低工程造价。

Description

一种适用于750kV的上翘复合横担塔

技术领域

本实用新型涉及一种高压铁塔，具体涉及一种适用于750kV的上翘复合横担塔。

背景技术

目前的输电杆塔主要采用全钢制结构，如图1所示，需要耗费大量钢材，并且存在质量重、施工运输和运行维护困难等问题。FRP复合材料具有高强、轻质、耐腐蚀、加工容易、可设计性和绝缘性能良好等优点，成为取代钢材建造输电杆塔结构的理想材料之一。

随着复合材料成本的进一步降低和工艺的不断进步，国内复合材料杆塔的研究日益增多，并逐渐成熟。对于复合材料杆塔，以往的研究主要集中在“单杆式”上，近年来，对格构式的研究也逐渐增多，主要因为复合材料的弹性模量和抗压强度均较低，单杆结构的承载力难以满足高电压大负荷杆塔的强度和刚度要求，因此特高压和超高压输电线路需要采用“格构式”的复合材料塔。但格构式复合材料杆塔，在横担中间位置上有悬浮电位产生，相对横担长度较长，采用全钢制结构，荷载对杆塔的弯扭作用大，影响杆塔结构的稳定性和使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种适用于750kV的上翘复合横担塔，减小导线荷载对杆塔的弯扭作用，从而降低塔重，节约材料，有效降低工程造价。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

包括由塔腿支承的塔身，塔身的顶部设置地线支架，塔身的两侧连接有多对复合材料横担；所述的复合材料横担包括支柱绝缘子以及用于对支柱绝缘子上翘牵拉的斜拉绝缘子；所述的支柱绝缘子在同一平面上呈V字形交叉设置有两根，每个支柱绝缘子的上方均设有一根斜拉绝缘子，所有支柱绝缘子与斜拉绝缘子的一端连接在一起。

所述的复合材料横担设置有三对，其中两对关于塔身的轴线对称，分别设置在塔身中部的两侧，另一对复合材料横担设置在塔身的中部与顶部之间。

优选的，每对复合材料横担的各个支柱绝缘子与斜拉绝缘子通过同一个钢挂点装置将端部进行连接，其中，所述的支柱绝缘子通过十字形插板连接件与钢挂点装置连接，所述的斜拉绝缘子通过U型环连接件与钢挂点装置连接。斜拉绝缘子通过U型环连接件与塔身连接，支柱绝缘子的两端分别设有钢管套，其中，第一钢管套通过十字形插板连接件经钢板与塔身进行连接，第二钢管套通过十字形插板连接件与钢挂点装置进行连接。

所述的斜拉绝缘子为柔性件，支柱绝缘子为刚性件，复合材料采用玻璃钢。所述的斜拉绝缘子和支柱绝缘子上均连续设置有伞裙，且靠近二者连接端的一侧设置有均压环。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：采用复合材料横担减轻了荷载对杆塔的弯扭作用，同时通过结构刚度弥补了材料刚度的不足，增加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，大幅减小了走廊宽度，降低了塔重，节约材料，有效降低工程造价。地线支架与塔身钢结构相连，实现接地引下，达到防雷的目地，复合材料横担在受电气间隙和绝缘距离影响范围内的构件均采用复合材料构件，通过各构件组成空间桁架体系传递荷载。与常规角钢酒杯塔相比，本实用新型的走廊宽度节省15.3m，达到40％，有利于减少房屋拆迁量和节省土地资源，铁塔重量降低约10.8％，基础混凝土方量降低29％，综合造价降低约7.5％。复合材料横担采用上翘结构，型式优美，构造简单，由于利用了复合材料的绝缘特性，取消了输电杆塔结构的悬垂绝缘子串，降低了输电线路风偏污闪事故机率，提高线路安全运行水平。由于复合材料具有耐腐蚀、耐高低温、被盗可能性小的特点，也使得本实用新型的线路维护成本大大降低。

进一步的，本实用新型斜拉绝缘子和支柱绝缘子上均连续设置有伞裙，且靠近二者连接端的一侧设置有均压环，表面的伞裙能够增加横担的爬电比距，均压环能够改善电场分布。

附图说明

图1传统全钢制酒杯型输电杆塔的结构示意图；

图2本实用新型复合横担塔的单线图；

图3本实用新型复合横担塔的电气工作原理图；

图4a本实用新型的复合材料横担主视图；

图4b本实用新型的复合材料横担俯视图；

附图中：1-支柱绝缘子；2-斜拉绝缘子；3-地线支架；4-塔身；5-塔腿；6-钢挂点装置；7-第一钢管套；8-第二钢管套；9-十字形插板连接件；10-均压环；11-U型环连接件。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。

参见图1，本实用新型适用于750kV的上翘复合横担塔，包括由塔腿5支承的塔身4，塔身4的顶部设置地线支架3，塔身4的两侧沿塔身轴线按上字型布置有三对复合材料横担。

复合材料横担包括支柱绝缘子1以及用于对支柱绝缘子1上翘牵拉的斜拉绝缘子2，每对复合材料横担的各个支柱绝缘子1与斜拉绝缘子2通过同一个钢挂点装置6将端部进行连接，每对复合材料横担包括两根斜拉绝缘子2、两根支柱绝缘子1以及一个钢挂点装置10。

参见图4a和图4b，支柱绝缘子1在同一平面上呈V字形交叉设置有两根，每个支柱绝缘子1的上方均设有一根斜拉绝缘子2，所有支柱绝缘子1与斜拉绝缘子2的一端连接在一起。支柱绝缘子1通过十字形插板连接件9与钢挂点装置6连接，斜拉绝缘子2通过U型环连接件11与钢挂点装置6连接。斜拉绝缘子2通过U型环连接件11与塔身4螺栓连接，支柱绝缘子1的两端分别设有钢管套，第一钢管套7通过十字形插板连接件9经钢板与塔身4螺栓连接，第二钢管套8通过十字形插板连接件9与钢挂点装置6螺栓连接。斜拉绝缘子2和支柱绝缘子1上均连续设置有伞裙，且靠近二者连接端的一侧设置有均压环10。

按照上述技术方案实现的上字型750kV上翘复合横担塔，通过树脂将钢套管、端头法兰、U型环连接件11以及十字型插板连接件9分别固化连接在复合材料支柱绝缘子1、复合斜拉绝缘子2的端头，并用螺栓将复合材料支柱绝缘子1、斜拉绝缘子2连接成整体，构成复合材料横担。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。

(1)复合材料构件端部连接件；

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：钢套管、U型环连接件11以及十字型插板连接件9分别固化连接在复合材料支柱绝缘子1、斜拉绝缘子2端头。

(2)复合材料绝缘横担；

通过螺栓将复合材料构件端部连接件将两根复合材料支柱绝缘子1、两根复合材料斜拉绝缘子2和一套导线钢挂点装置6连接成整体，构成复合材料绝缘横担。

(3)上字型复合横担塔的受力原理；

上字型复合横担塔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，同时通过表面的伞裙，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塔身风荷载转换成上字型复合横担塔构件的轴向荷载，将荷载传递至塔身4。横担和塔身压力由两根支柱绝缘子1传递至塔身4，拉力通过两根斜拉绝缘子2传递到塔身4。

(4)上字型复合横担塔的防雷和接地；

上字型复合横担塔的接地是通过外部钢结构构件实现的，由钢结构地线支架3与地线相接，钢结构地线支架3和塔身4相连，达到接地防雷的目的。

(5)上字型复合横担塔的绝缘配置；

通过保证导线挂点到任何金属件的距离均满足绝缘距离来实现塔头绝缘。绝缘距离主要是通过对不同电压、海拔高度和污秽等级进行绝缘配置而确定。同时对于操作过电压和空气间隙影响的空气间隙圆的范围内，均采用复合材料构件，实现绝缘的目的，如图3所示。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式仅限于此，对于本领域技术人员来说，在不脱离构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (7)

1.一种适用于750kV的上翘复合横担塔，其特征在于：包括由塔腿(5)支承的塔身(4)，塔身(4)的顶部设置地线支架(3)，塔身(4)的两侧连接有多对复合材料横担；所述的复合材料横担包括支柱绝缘子(1)以及用于对支柱绝缘子(1)上翘牵拉的斜拉绝缘子(2)；所述的支柱绝缘子(1)在同一平面上呈V字形交叉设置有两根，每个支柱绝缘子(1)的上方均设有一根斜拉绝缘子(2)，所有支柱绝缘子(1)与斜拉绝缘子(2)的一端连接在一起。

2.根据权利要求1所述适用于750kV的上翘复合横担塔，其特征在于：所述的复合材料横担设置有三对，其中两对关于塔身(4)的轴线对称，分别设置在塔身(4)中部的两侧，另一对复合材料横担设置在塔身(4)的中部与顶部之间。

3.根据权利要求1所述适用于750kV的上翘复合横担塔，其特征在于：每对复合材料横担的各个支柱绝缘子(1)与斜拉绝缘子(2)通过同一个钢挂点装置(6)将端部进行连接，其中，所述的支柱绝缘子(1)通过十字形插板连接件(9)与钢挂点装置(6)连接，所述的斜拉绝缘子(2)通过U型环连接件(11)与钢挂点装置(6)连接。

4.根据权利要求3所述适用于750kV的上翘复合横担塔，其特征在于：斜拉绝缘子(2)通过U型环连接件(11)与塔身(4)连接，支柱绝缘子(1)的两端分别设有钢管套，其中，第一钢管套(7)通过十字形插板连接件(9)经钢板与塔身(4)进行连接，第二钢管套(8)通过十字形插板连接件(9)与钢挂点装置(6)进行连接。

5.根据权利要求4所述适用于750kV的上翘复合横担塔，其特征在于：所述的U型环连接件(11)通过树脂固化在斜拉绝缘子(2)的端部，第一钢管套(7)、第二钢管套(8)以及十字形插板连接件(9)均通过树脂固化在支柱绝缘子(1)的两端。

6.根据权利要求1或4所述适用于750kV的上翘复合横担塔，其特征在于：所述的斜拉绝缘子(2)为柔性件，支柱绝缘子(1)为刚性件，复合材料采用玻璃钢。

7.根据权利要求6所述适用于750kV的上翘复合横担塔，其特征在于：所述的斜拉绝缘子(2)和支柱绝缘子(1)上均连续设置有伞裙，且靠近二者连接端的一侧设置有均压环(10)。