CN221073700U - 输电塔 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种输电塔，输电塔包括塔身和设置于塔身上的复合横担，复合横担包括支柱绝缘子、斜拉绝缘子以及节点金具，支柱绝缘子、斜拉绝缘子的低压端均与塔身连接，高压端通过节点金具连接在一起，节点金具包括相互平行设置的两个夹板，支柱绝缘子、斜拉绝缘子均通过连接金具插设于两个夹板之间，使支柱绝缘子、斜拉绝缘子与节点金具连接，夹板设有挂线孔，用于挂设导线。通过上述设计可以使得节点金具的设计更加紧凑，同时具备较好的抗弯矩能力。

Description

输电塔

技术领域

本申请涉及输电技术领域，具体涉及一种输电塔。

背景技术

在输电塔中，节点金具通常起着连接绝缘子和挂线的作用，但是目前的节点金具一方面结构复杂，占用空间大，不利于施工和维护，另一方面在极端工况下，为了保证安全性而对节点金具设置过大的设计冗余，从而牺牲了经济性。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供一种输电塔，能够减少节点金具结构简单，便于加工且传力清晰，可匹配任意导线分裂数、挂线串联数，同时具备较好的抗弯矩能力。

为了解决以上问题，本申请提供一种输电塔，包括塔身和设置于塔身上的复合横担，复合横担包括支柱绝缘子、斜拉绝缘子以及节点金具，支柱绝缘子、斜拉绝缘子的低压端均与塔身连接，高压端通过节点金具连接在一起，节点金具包括相互平行设置的两个夹板，支柱绝缘子、斜拉绝缘子均通过连接金具插设于两个夹板之间，使支柱绝缘子、斜拉绝缘子与节点金具连接，夹板设有挂线孔，用于挂设导线。

根据本申请的一些实施例，支柱绝缘子的高压端设有第一连接金具，第一连接金具包括：法兰筒，沿轴向设置为中空结构；封板，封盖法兰筒远离支柱绝缘子的端部；插板，设置于封板远离法兰筒的侧面，插板垂直于封板。

根据本申请的一些实施例，插板上设置第一连接孔，两个夹板上设置第二连接孔，插板插设于两个夹板之间，第一连接孔与第二连接孔对应后穿设紧固件，使第一连接金具与节点金具固定连接。

根据本申请的一些实施例，斜拉绝缘子的高压端设有第二连接金具，第二连接金具为板件，第二连接金具上设有第三连接孔，两个夹板上设置第四连接孔，第二连接金具插设于两个夹板之间，第三连接孔与第四连接孔对应后穿设紧固件，使第二连接金具与节点金具固定连接。

根据本申请的一些实施例，复合横担的高压端设有高压端招弧组件，复合横担的低压端设有低压端招弧组件，高压端招弧组件与低压端招弧组件形成复合横担上最短电气间隙。

根据本申请的一些实施例，高压端招弧组件包括第一招弧球以及第一招弧棒，第一招弧棒的一端与复合横担的高压端连接，另一端与第一招弧球连接，第一招弧球作为高压端招弧组件的招弧端。

根据本申请的一些实施例，低压端招弧组件包括第一招弧环和第二招弧棒，第一招弧环设有第一缺口，第二招弧棒的一端在第一缺口处与第一招弧环连接，另一端朝背离第一招弧环的方向弯折，第二招弧棒远离第一招弧环的端部作为低压端招弧组件的招弧端。

根据本申请的一些实施例，高压端招弧组件包括第二招弧环、第二招弧球和连接支架，第二招弧环、第二招弧球均通过连接支架与复合横担连接，第二招弧环设有第二缺口，第二招弧球位于第二缺口处而作为高压端招弧组件的招弧端。

根据本申请的一些实施例，输电塔进一步包括：第一铰接件，连接支柱绝缘子的低压端与塔身，以使支柱绝缘子相对塔身可转动；第二铰接件，连接斜拉绝缘子的低压端与塔身，以使斜拉绝缘子相对塔身可转动。

根据本申请的一些实施例，塔身包括：塔身本体；第一支撑架以及第二支撑架，凸设在塔身本体的同一侧壁上，第一支撑架连接支柱绝缘子的低压端，第二支撑架连接斜拉绝缘子的低压端。

有益效果：本申请通过两个夹板构成节点金具，即满足使用需求，又可以使得节点金具的设计更加紧凑，避免设计冗余。同时，相比于总厚度相同的单个平板构成的节点金具，本申请的节点金具绕中性轴的截面系数更大，具有更高的抗弯矩能力，能够延长节点金具的使用寿命。

进一步第一铰接件和第二铰接件的设置，可以使得复合横担可以相对塔身转动，从而通过转动释放过度的不平衡张力，保护塔身，避免塔身受到破坏。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

通过阅读对下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：

图1是本申请输电塔一实施方式的结构示意图；

图2是图1中复合横担的结构示意图

图3是图1中节点金具的结构示意图；

图4是图2中第一连接金具的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

参阅图1，本申请提供一种输电塔10，输电塔10包括塔身100和设置于塔身100上的复合横担200，复合横担200包括支柱绝缘子210、斜拉绝缘子220以及节点金具230，支柱绝缘子210、斜拉绝缘子220的低压端均与塔身100连接，高压端通过节点金具230连接在一起。

塔身100可以是格构式铁塔、杆体或者复合材料杆塔等常见结构的输电塔结构。其中可以在塔身100的一侧设置有复合横担200(如图1所示)，也可以在塔身100的多侧都设置复合横担200。其中，塔身100的一侧可以设置有一个复合横担200(如图1所示)，也可以沿竖直方向间隔设置有多个复合横担200。

支柱绝缘子210包括绝缘体、包覆在绝缘体外周的伞裙以及设置于绝缘体两端的端部金具，绝缘体为玻璃纤维浸渍环氧树脂制成的复合绝缘体，伞裙可以采用高温硫化硅橡胶、液体硅橡胶或者室温硫化硅橡胶等材料制成，在此也不作限制。斜拉绝缘子220的结构和材质与支柱绝缘子210类似，不再赘述。

复合横担200包括支柱绝缘子210、斜拉绝缘子220以及节点金具230，其中，支柱绝缘子210的低压端与塔身100连接，高压端连接到节点金具230，斜拉绝缘子220的低压端与塔身100连接，高压端连接到节点金具230，节点金具230将支柱绝缘子210与斜拉绝缘子220连接在一起而形成复合横担200的端部，用于挂接导线。

在一应用场景中，支柱绝缘子210的数量为一个，斜拉绝缘子220的数量为一个(如图1所示)，斜拉绝缘子220的低压端与支柱绝缘子210的低压端位于同一竖直线上，且斜拉绝缘子220的低压端高于支柱绝缘子210的低压端。在另一应用场景中，支柱绝缘子的数量为两个，斜拉绝缘子的数量也为两个，在又一应用场景中，支柱绝缘子的数量为两个，斜拉绝缘子的数量为一个。总而言之，本申请对支柱绝缘子210、斜拉绝缘子220的数量不做限制。

结合图1至图3，节点金具230包括相互平行设置的两个夹板231，夹板231为板件，夹板231可以为矩形板件、圆形板件或其他异形板件。本申请中，夹板231为异形板件，具体为多边形板件，便于与其他构件连接，同时尽量减小夹板231的板面大小，以减轻夹板231的重量，从而减小节点金具230的重量，降低成本。本申请通过两个平行设置的夹板231构成节点金具230，两个夹板231之间留有一定空隙，相比于总厚度相同的单个平板构成的节点金具，本申请的节点金具230绕中性轴的截面系数更大，具有更高的抗弯矩能力，能够延长节点金具230的使用寿命。

支柱绝缘子210、斜拉绝缘子220均通过连接金具插设于两个夹板231之间，使支柱绝缘子210、斜拉绝缘子220与节点金具230连接。具体地，支柱绝缘子210的高压端设有第一连接金具211，第一连接金具211即为支柱绝缘子210的端部金具。结合图4，第一连接金具211包括法兰筒2111、封板2112和插板2113，法兰筒2111沿轴向设置为中空结构，套设在支柱绝缘子210的绝缘体的一端，封板2112封盖法兰筒2111远离支柱绝缘子210的端部，防止水汽等进入绝缘体，插板2113设置于封板2112远离法兰筒2111的侧面，且插板2113垂直于封板2112设置。插板2113上设置若干第一连接孔21131，两个夹板231上设置若干第二连接孔232，第一连接孔2113的数量和位置均与第二连接孔232一一对应，当插板2113插设于两个夹板231之间时，第一连接孔21131与第二连接孔232对应后穿设紧固件，使第一连接金具211与节点金具230固定连接，即可将支柱绝缘子210固定连接于节点金具230上。

在其他实施例中，当支柱绝缘子的数量至少为两个时，多个支柱绝缘子可以通过先连接到其他结构的第一连接金具上，再通过第一连接金具固定连接到节点金具上，具体不再赘述。

斜拉绝缘子220的高压端设有第二连接金具221，第二连接金具221为板件，与斜拉绝缘子220的端部金具连接，第二连接金具上221设有第三连接孔2211，两个夹板231上设置第四连接孔233，第二连接金具221插设于两个夹板231之间，第三连接孔2211与第四连接孔233对应后穿设紧固件，使第二连接金具221与节点金具230固定连接，即可将斜拉绝缘子220固定连接于节点金具230上。

在其他实施例中，当斜拉绝缘子的数量至少为两个时，可以设置一个连接件，该连接件的一端与节点金具230固定连接，另一端固定连接多个斜拉绝缘子，具体不再赘述。

夹板231上，第二连接孔232和第四连接孔233位于不同的端部，使支柱绝缘子210和斜拉绝缘子220之间形成一定夹角，从而支柱绝缘子、斜拉绝缘子220和塔身100形成稳定的三角结构，保证复合横担200的结构稳定性。同时使节点金具230受力均匀，避免同一位置集中受力，提升节点金具230的使用寿命。

在图2(或图3)方向上，夹板231底部设置挂线孔234，挂线孔234内直接挂载挂线金具串310，挂线金具串310上对应设置两个线夹311，用于挂接两根导线。夹板231底部还设有施工孔235，施工孔235与挂线孔234间隔设置，用于施工或维护。在一实施例中，输电塔10利用复合横担200悬挂单相四分裂导线。具体地，夹板231底部的挂线孔234间隔设置为两个，便于挂接例如双联排布的导线，每个挂线孔234中挂接两根导线。两个挂线孔234、一个施工孔235沿着平行于夹板231底部的方向平行间隔设置，可以保证节点金具230受力的均匀性。其中在使用时，还可以根据需求，利用施工孔235挂载挂线金具串310，而利用挂线孔234进行施工或者维护，也就是说，挂线孔234、施工孔235的功能可以互换。同时，在其他实施方式中，挂线孔和施工孔也可以设置为其他数量，只要满足挂线需求即可。

另外从图1可以看出，本申请的节点金具230结构简单，便于加工，且传力路径清晰，受力形式简单。

参阅图1和图4，第一连接金具211上设有两个第一连接板2114，两个第一连接板2114沿导线的延伸方向分布于法兰筒2111的两侧，第一连接板2114上设置临时拉线孔21141，可在对复合横担200进行安装及架线过程中布置拉线，本实施例中拉线设置为两个(图未示)，分别位于支柱绝缘子210的两侧，拉线两端分别与临时拉线孔21141和塔身100上的连接孔相连，保证复合横担200在施工安装过程中的稳定性。

同时，第一连接金具211上还设有第二连接板2115和第三连接板2116，第二连接板2115和第三连接板2116沿垂直于导线延伸方向分布于法兰筒2111的两侧，即图4中法兰筒2111的顶部和底部。在一应用场景中，两个第一连接板2114、第二连接板2115和第三连接板2116在法兰筒2111上沿周向均布设置。第二连接板2115上设置安装孔，用于安装招弧装置，第三连接板2116上设置施工孔，用于施工或者维护。

继续参阅图1和图2，复合横担200上安装有招弧装置，具体包括高压端招弧组件和低压端招弧组件，高压端招弧组件设置于复合横担的高压端，低压端招弧组件设置于复合横担的低压端，高压端招弧组件与低压端招弧组件形成复合横担200上最短电气间隙，从而在过电压情况下，例如在遭受雷击时，高压端招弧组件与低压端招弧组件之间的放电间隙最先被击穿，能够避免大电流自复合横担200上任意一个绝缘子的高压端流向低压端而灼烧绝缘子，从而保护复合横担200，减少安全隐患。

具体地，支柱绝缘子210的高压端设有第一高压端招弧组件410，第一高压端招弧组件410包括第一招弧球411以及第一招弧棒412，第一招弧棒412的一端与支柱绝缘子210的高压端连接，另一端与第一招弧球411连接，第一招弧球411作为第一高压端招弧组件410的招弧端。考虑到支柱绝缘子210高压端的电场强度大，设置第一招弧球411作为第一高压端招弧组件410的招弧端，可以保证在起到招弧作用的同时，球状结构还能减少尖端放电现象，保证电场的均匀分布。其中第一招弧棒412不与第一招弧球411的一端固定连接于第二连接板2115上，使第一高压端招弧组件410固定连接于支柱绝缘子210上。

支柱绝缘子210的低压端设有第一低压端招弧组件420，第一低压端招弧组件420包括第一招弧环421和第二招弧棒422，第一招弧环421设有第一缺口，第二招弧棒422的一端在第一缺口处与第一招弧环421连接，另一端朝背离第一招弧环421的方向弯折，第二招弧棒422远离第一招弧环421的端部作为第一低压端招弧组件420的招弧端。考虑到支柱绝缘子210低压端的电场强度小，为了降低设备成本，设置第一低压端招弧组件420的招弧端只需要起到招弧的作用即可，因此将第二招弧棒422不与支柱绝缘子210连接的自由端作为第一低压端招弧组件420的招弧端。其中第一低压端招弧组件420通过连接件(图未示)固定连接于支柱绝缘子210的低压端。

进一步地，斜拉绝缘子220的高压端设有第二高压端招弧组件430，第二高压端招弧组件430包括第二招弧环431、第二招弧球432以及连接支架433，第二招弧环431通过连接支架433与第二连接金具221连接，从而将第二高压端招弧组件430与斜拉绝缘子220的高压端连接。同时第二招弧球432也通过连接支架433与斜拉绝缘子220连接，第二招弧环431设有第二缺口，第二招弧球432位于第二缺口处而作为第二高压端招弧组件430的招弧端。考虑到斜拉绝缘子220高压端的电场强度大，设置第二招弧球432作为第二高压端招弧组件430的招弧端，可以保证在起到招弧作用的同时，球状结构还能减少尖端放电现象，保证电场的均匀分布。

斜拉绝缘子220的低压端设有第二低压端招弧组件440，第二低压端招弧组件440的结构与第一低压端招弧组件420类似，不再赘述。

继续参阅图2，为了进一步提升安全性能，保证复合横担200的使用寿命，支柱绝缘子210的高压端还套设有均压环240。

继续参阅图1，输电塔10进一步包括第一铰接件510和第二铰接件520。第一铰接件510连接支柱绝缘子210的低压端与塔身100，以使支柱绝缘子210相对塔身100可转动；第二铰接件520连接斜拉绝缘子220的低压端与塔身100，以使斜拉绝缘子220相对塔身100可转动。其中第一铰接件510和第二铰接件520均为可转动连接件，能够使得支柱绝缘子210相对塔身100转动，斜拉绝缘子220相对塔身100转动。

本申请中支柱绝缘子210和斜拉绝缘子220的数量均为一个，支柱绝缘子210、斜拉绝缘子220与塔身100构成一个稳定的三角形结构。复合横担200在实际运行时会受到风载荷等因素的影响，使导线产生不平衡张力，此时复合横担200会向导线的张力较大侧转动，使两侧导线的档距(两相邻输电塔的导线悬挂点间的水平距离)等参数发生变化，即复合横担200上的导线挂线端发生位移，直至偏转到一定位置时，两侧导线张力达到新的平衡，以释放不平衡张力，提高输电线路的安全性。

进一步，由于本设计具有一定的释放载荷的效果，因此，在设计中可以考虑降低设计规格，相对于固定连接的方式，本申请可以采用较小断线载荷设计，这样就能降低制作的成本。

同时现有技术中，支柱绝缘子210通常采用搭板(含插板等)的形式与塔身100进行连接，该连接方式实际上介于固接和铰接之间，但在进行相应的受压稳定计算时，出于安全性考虑，常将其假设为铰接的边界条件，导致了设计冗余，但是在本申请的设计中，支柱绝缘子210、斜拉绝缘子220与塔身100的连接方式均为铰接，与稳定计算式中的边界条件假设一致，能够避免设计冗余。

在其他实施例中，复合横担和塔身之间也可以通过固定连接件连接，此时支柱绝缘子、斜拉绝缘子均不能相对塔身发生转动。

继续参阅图1，塔身100包括塔身本体110、第一支撑架120和第二支撑架130。其中，第一支撑架120以及第二支撑架130凸设在塔身本体110的同一侧壁上，第一支撑架120连接支柱绝缘子210的低压端，第二支撑架130连接斜拉绝缘子220的低压端。

具体地，第一支撑架120可以根据支柱绝缘子210与塔身100之间的相对位置及角度进行适应性的设计，第二支撑架130可以根据斜拉绝缘子220与塔身100之间的相对位置以及角度进行适应性设计。

第一支撑架120和第二支撑架130的设置，一方面可以方便高效地对复合横担200和塔身100进行维护；另一方面，当塔身100上设置多个复合横担200时，因为可以通过第一支撑架120和第二支撑架130调节复合横担200与塔身100之间的间距，因此多个复合横担200的尺寸可以一致，从而提高生产效率。

在一些其他的实施例中，也可以不安装第一支撑架和第二支撑架，直接将支柱绝缘子和斜拉绝缘子安装在塔身上。或者，仅安装第一支撑架，而不安装第二支撑架，此时支柱绝缘子与第一支撑架连接，斜拉绝缘子直接安装在塔身上，在此不作限制。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种输电塔，其特征在于，所述输电塔包括塔身和设置于所述塔身上的复合横担，所述复合横担包括支柱绝缘子、斜拉绝缘子以及节点金具，所述支柱绝缘子、所述斜拉绝缘子的低压端均与所述塔身连接，高压端通过所述节点金具连接在一起，所述节点金具包括相互平行设置的两个夹板，所述支柱绝缘子、所述斜拉绝缘子均通过连接金具插设于两个所述夹板之间，使所述支柱绝缘子、所述斜拉绝缘子与所述节点金具连接，所述夹板设有挂线孔，用于挂设导线。

2.根据权利要求1所述的输电塔，其特征在于，所述支柱绝缘子的高压端设有第一连接金具，所述第一连接金具包括：

法兰筒，沿轴向设置为中空结构；

封板，封盖所述法兰筒远离所述支柱绝缘子的端部；

插板，设置于所述封板远离所述法兰筒的侧面，所述插板垂直于所述封板。

3.根据权利要求2所述的输电塔，其特征在于，所述插板上设置第一连接孔，两个夹板上设置第二连接孔，所述插板插设于两个所述夹板之间，所述第一连接孔与所述第二连接孔对应后穿设紧固件，使所述第一连接金具与所述节点金具固定连接。

4.根据权利要求1所述的输电塔，其特征在于，所述斜拉绝缘子的高压端设有第二连接金具，所述第二连接金具为板件，所述第二连接金具上设有第三连接孔，两个所述夹板上设置第四连接孔，所述第二连接金具插设于两个所述夹板之间，所述第三连接孔与所述第四连接孔对应后穿设紧固件，使所述第二连接金具与所述节点金具固定连接。

5.根据权利要求1所述的输电塔，其特征在于，所述复合横担的高压端设有高压端招弧组件，所述复合横担的低压端设有低压端招弧组件，所述高压端招弧组件与所述低压端招弧组件形成所述复合横担上最短电气间隙。

6.根据权利要求5所述的输电塔，其特征在于，所述高压端招弧组件包括第一招弧球以及第一招弧棒，所述第一招弧棒的一端与所述复合横担的高压端连接，另一端与所述第一招弧球连接，所述第一招弧球作为所述高压端招弧组件的招弧端。

7.根据权利要求5所述的输电塔，其特征在于，所述低压端招弧组件包括第一招弧环和第二招弧棒，所述第一招弧环设有第一缺口，所述第二招弧棒的一端在所述第一缺口处与所述第一招弧环连接，另一端朝背离所述第一招弧环的方向弯折，所述第二招弧棒远离所述第一招弧环的端部作为所述低压端招弧组件的招弧端。

8.根据权利要求5所述的输电塔，其特征在于，所述高压端招弧组件包括第二招弧环、第二招弧球和连接支架，所述第二招弧环、所述第二招弧球均通过连接支架与所述复合横担连接，所述第二招弧环设有第二缺口，所述第二招弧球位于所述第二缺口处而作为所述高压端招弧组件的招弧端。

9.根据权利要求1所述的输电塔，其特征在于，所述输电塔进一步包括：

第一铰接件，连接所述支柱绝缘子的低压端与所述塔身，以使所述支柱绝缘子相对所述塔身可转动；

第二铰接件，连接所述斜拉绝缘子的低压端与所述塔身，以使所述斜拉绝缘子相对所述塔身可转动。

10.根据权利要求1所述的输电塔，其特征在于，所述塔身包括：

塔身本体；

第一支撑架以及第二支撑架，凸设在所述塔身本体的同一侧壁上，所述第一支撑架连接所述支柱绝缘子的低压端，所述第二支撑架连接所述斜拉绝缘子的低压端。