專利名稱：一種750kV 復合材料橫擔的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于電力設備領域，涉及一種輸電桿塔結構，尤其是涉及一種750kV復合材料橫擔。
背景技術：
目前輸電桿塔結構主要采用全鋼制結構，耗費大量鋼材，消耗了大量的礦產(chǎn)能源，造成生態(tài)環(huán)境的嚴重污染。并且線路桿塔絕采用全鋼制結構，存在質量重、施工運輸和運行維護困難等問題。同時復合材料由于具有低碳、節(jié)能、環(huán)保、高強、輕質、耐腐蝕、易加工、可設計性強和絕緣性能好等優(yōu)點，成為一種取代鋼材建造輸電桿塔結構的理想材料之一。為在輸電桿塔結構上推廣采用復合材料，通常利用復合材料制成桿塔結構，目前復合材料桿塔結構主要兩類一是單桿式復合材料桿；二是采用格構式復合材料塔。單桿 式復合材料桿目前在國內市場上已有成熟產(chǎn)品，但其剛度小、承載力低，難以滿足高電壓等級線路工程大負荷的要求，極大地限制了復合材料在輸電線路工程中的應用；格構式復合材料塔由于具有剛度大以及承載力高的特點，具有在高電壓等級的輸電線路工程中推廣應用的潛力。但是由于研究難度大，目前國內外市場尚未有相關產(chǎn)品。為了使復合材料桿塔能承受較大的荷載，最簡單和最有效的方法是采用格構式復合材料塔，通過結構自身的強度和剛度來滿足高電壓等級線路工程的負荷要求，關鍵在于開發(fā)出格構式復合材料塔，同時又要保證格構式復合材料塔安全可靠，將對電網(wǎng)的影響降低到最低。基于目前復合材料桿塔的生產(chǎn)技術水平，對于超高壓或特高壓輸電線路，由于其塔高更高、荷載更大，在全塔范圍內應用復合材料的可能性較低，因此可開發(fā)750kV復合材料橫擔，既可充分利用復合材料的絕緣性能，又能避免其剛度低的缺點。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于充分利用復合材料的絕緣性能和輕質高強的特性，提供一種能滿足超高壓或特高壓實際工程需要的750kV復合材料橫擔，降低工程投資，改善輸電線路的電氣性能。為達到上述目的，本發(fā)明是采取如下技術方案予以實現(xiàn)的一種750kV復合材料橫擔，包括兩根復合材料管、兩根復合材料絕緣子串、兩根復合材料斜撐桿、一根復合材料水平支撐桿以及鋼掛點裝置；復合材料管包括第一復合材料管型主材和第二復合材料管型主材，第一復合材料管型主材包括第一復合材料構件，第一復合材料構件兩端分別設有第一鋼套管和第二鋼套管；第二復合材料管型主材包括第二復合材料構件，第二復合材料構件一端設有鋼套管節(jié)點，另一端設有鋼套管和十字插板節(jié)點；第一復合材料管型主材的第二鋼套管和第二復合材料管型主材的鋼套管節(jié)點通過螺栓固定連接；兩根復合材料管的第一鋼套管均與鋼掛點裝置固定連接，兩根復合材料管的鋼套管和十字插板節(jié)點與塔身固定連接；兩根復合材料管的兩個鋼套管節(jié)點之間固定有復合材料水平支撐桿；復合材料斜撐桿的兩端均設有U型插板連接件，復合材料斜撐桿一端的U型插板連接件與對應的鋼套管節(jié)點固定連接，另一端與塔身固定連接；復合材料絕緣子串的兩端通過U型環(huán)連接件分別與鋼掛點裝置和塔身固定連接。本發(fā)明進一步的改進在于復合材料斜撐桿和復合材料絕緣子串均設置于復合材料管上方，對應位于同一側的復合材料斜撐桿、復合材料絕緣子串和復合材料管在豎直方向上的投影重合。本發(fā)明進一步的改進在于所述復合材料管、復合材料絕緣子串、復合材料斜撐桿和復合材料水平支撐桿上均帶有閃裙。
本發(fā)明進一步的改進在于復合材料管和復合材料絕緣子串的端部均設有均壓環(huán)。本發(fā)明進一步的改進在于鋼掛點裝置、兩根復合材料管和復合材料水平支撐桿之間固定連接后呈“A”形。本發(fā)明進一步的改進在于復合材料管型主材、復合材料絕緣子串、復合材料斜撐桿、復合材料水平支撐桿的材質均為玻璃鋼。本發(fā)明進一步的改進在于所述主塔為金屬主塔。本發(fā)明進一步的改進在于對應位于同一側的復合材料絕緣子串與復合材料斜撐桿連接于塔身同一位置。本發(fā)明通過結構剛度彌補了材料剛度的不足，增加了復合材料塔的剛度和承載力，便于在高壓、超高壓以及特高壓輸電線路工程中推廣應用。相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明優(yōu)點是I、由充分復合材料優(yōu)良的絕緣性能，可有效縮短橫擔長度，減小塔高，節(jié)省鋼材，降低投資；2、結構簡單、安裝方便、可靠性高；3、低耗鋼量、環(huán)保、節(jié)能、減排；4、解決輸電線路的風偏和污閃事故，提高線路安全運行水平；5、耐腐蝕、耐高低溫、被盜可能性小，降低線路的維護成本。


圖I為本發(fā)明750kV復合材料橫擔正面結構圖。圖2為本發(fā)明750kV復合材料橫擔下平面結構圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細說明。如圖f圖2所示,本發(fā)明一種750kV復合材料橫擔，包括復合材料管型主材I、兩根復合材料絕緣子串2、兩根復合材料斜撐桿3、一根復合材料水平支撐桿10以及鋼掛點裝置5。復合材料管型主材I包括第一復合材料管型主材和第二復合材料管型主材兩種；第一復合材料管型主材包括第一復合材料構件，第一復合材料構件兩端分別設有第一鋼套管61和第二鋼套管62 ;第二復合材料管型主材包括第二復合材料構件，第二復合材料構件一端設有鋼套管節(jié)點7，另一端設有鋼套管和十字插板節(jié)點8。第一復合材料管型主材的第二鋼套管62和第二復合材料管型主材的鋼套管節(jié)點7通過螺栓固定連接形成一根復合材料管。本發(fā)明包括兩根復合材料管，兩根復合材料管的第一鋼套管61均通過法蘭與鋼掛點裝置5對接，并通過螺栓固定；第一鋼套管61上固定有均壓環(huán)4。兩根復合材料管的鋼套管和十字插板節(jié)點8與金屬塔身固定連接。兩根復合材料管的兩個鋼套管節(jié)點7之間固定有復合材料水平支撐桿10。鋼掛點裝置5、兩根復合材料管和復合材料水平支撐桿10之間固定連接后呈“A”形狀。復合材料斜撐桿3的兩端均設有U型插板連接件，復合材料斜撐桿3 —端的U型插板連接件與對應的鋼套管節(jié)點7固定連接，另一端與金屬塔身固定連接。復合材料絕緣子串2的兩端通過U型環(huán)連接件9分別與鋼掛點裝置5和金屬塔身固定連接，復合材料絕緣子串2與復合材料斜撐桿3連接于金屬塔身同一位置。 復合材料管型主材I、復合材料絕緣子串2、復合材料斜撐桿3、復合材料水平支撐桿10的材質均為玻璃鋼。鋼掛點裝置5包括兩塊掛線板和加勁板。( I)復合材料構件端部連接件復合材料構件端部連接件為全鋼制結構，通過樹脂將鋼制連接件一鋼套管式節(jié)點、端頭法蘭、U型環(huán)連接件以及U型插板連接件分別固化連接在復合材料管型主材、復合絕緣子串以及復合材料水平和斜撐構件端頭；(2 ) 750kV復合材料橫擔通過螺栓將復合材料構件端部連接件將復合材料管型主材、兩根復合材料絕緣子串、兩根復合材料斜撐桿、一根復合材料水平支撐桿和一套導線掛點裝置連接成整體，構成格構式復合材料塔。(3)格構式復合材料塔的工作原理750kV復合材料橫擔為一個空間桁架體系統(tǒng)，它是利用復合材料本身的絕緣特性，實現(xiàn)絕緣的目的，同時通過表面的閃裙，增加橫擔的爬電比距；通過均壓環(huán)改善電場分布。同時將導線荷載以及橫擔風荷載轉換成格構式復合材料橫擔構件的軸向荷載，將荷載傳遞至兩根復合材料管型主材和兩根復合絕緣子。其中壓力由兩根復合材料管傳遞至塔身；而拉力通過兩根復合材料絕緣子串傳遞到塔身；水平支撐桿和斜撐桿可有效降低兩根復合材料管型構件的長度，提高其承載能力，實現(xiàn)復合材料絕緣橫擔大負荷的目的。以上內容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施方式
僅限于此，對于本發(fā)明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干簡單的推演或替換，都應當視為屬于本發(fā)明由所提交的權利要求書確定專利保護范圍。
權利要求
1.一種750kV復合材料橫擔，其特征在于，包括兩根復合材料管、兩根復合材料絕緣子串、兩根復合材料斜撐桿、一根復合材料水平支撐桿以及鋼掛點裝置；復合材料管包括第一復合材料管型主材和第二復合材料管型主材，第一復合材料管型主材包括第一復合材料構件，第一復合材料構件兩端分別設有第一鋼套管和第二鋼套管；第二復合材料管型主材包括第二復合材料構件，第二復合材料構件一端設有鋼套管節(jié)點，另一端設有鋼套管和十字插板節(jié)點；第一復合材料管型主材的第二鋼套管和第二復合材料管型主材的鋼套管節(jié)點通過螺栓固定連接；兩根復合材料管的第一鋼套管均與鋼掛點裝置固定連接，兩根復合材料管的鋼套管和十字插板節(jié)點與塔身固定連接；兩根復合材料管的兩個鋼套管節(jié)點之間固定有復合材料水平支撐桿；復合材料斜撐桿的兩端均設有U型插板連接件，復合材料斜撐桿一端的U型插板連接件與對應的鋼套管節(jié)點固定連接，另一端與塔身固定連接；復合材料絕緣子串的兩端通過U型環(huán)連接件分別與鋼掛點裝置和塔身固定連接。
2.根據(jù)權利要求I所述的750kV復合材料橫擔，其特征在于，復合材料斜撐桿和復合材料絕緣子串均設置于復合材料管上方，對應位于同一側的復合材料斜撐桿、復合材料絕緣子串和復合材料管在豎直方向上的投影重合。
3.根據(jù)權利要求I所述的750kV復合材料橫擔，其特征在于，所述復合材料管、復合材料絕緣子串、復合材料斜撐桿和復合材料水平支撐桿上均帶有閃裙。
4.根據(jù)權利要求I所述的750kV復合材料橫擔，其特征在于，復合材料管和復合材料絕緣子串的端部均設有均壓環(huán)。
5.根據(jù)權利要求I所述的750kV復合材料橫擔，其特征在于，鋼掛點裝置、兩根復合材料管和復合材料水平支撐桿之間固定連接后呈“A”形。
6.根據(jù)權利要求I所述的750kV復合材料橫擔，其特征在于，復合材料管型主材、復合材料絕緣子串、復合材料斜撐桿、復合材料水平支撐桿的材質均為玻璃鋼。
7.根據(jù)權利要求I所述的750kV復合材料橫擔，其特征在于，所述主塔為金屬主塔。
8.根據(jù)權利要求I所述的750kV復合材料橫擔，其特征在于，對應位于同一側的復合材料絕緣子串與復合材料斜撐桿連接于塔身同一位置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種750kV復合材料橫擔，包括兩根復合材料管、兩根復合材料絕緣子串、兩根復合材料斜撐桿、一根復合材料水平支撐桿以及鋼掛點裝置；兩根復合材料管的第一鋼套管均與鋼掛點裝置固定連接；兩根復合材料管的兩個鋼套管節(jié)點之間固定有復合材料水平支撐桿；復合材料斜撐桿的兩端均設有U型插板連接件，復合材料斜撐桿一端的U型插板連接件與對應的鋼套管節(jié)點固定連接，另一端與塔身固定連接；復合材料絕緣子串的兩端通過U型環(huán)連接件分別與鋼掛點裝置和塔身固定連接。本發(fā)明通過結構剛度彌補了材料剛度的不足，增加了復合材料塔的剛度和承載力，便于在高壓、超高壓以及特高壓輸電線路工程中推廣應用。
文檔編號E04H12/24GK102966257SQ201210466428
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月16日 優(yōu)先權日2012年11月16日
發(fā)明者楊林, 張芳杰, 王虎長, 朱永平, 郝陽, 趙雪靈, 胡建民, 王學明 申請人:中國電力工程顧問集團西北電力設計院