本發(fā)明涉及一種輸電絕緣設備領域，具體是一種復合橫擔及復合桿塔。

背景技術：

目前，我國220kV輸電線路中，多采用鐵塔結構，然而傳統(tǒng)鐵塔存在消耗礦產資源、污染生態(tài)環(huán)境、質量重、易銹蝕等缺點。復合材料因其憎水性好、防污閃、重量輕、強度高等優(yōu)點，被用于取代輸電桿塔的橫擔以及部分塔身，用于開發(fā)新型220kV輸電線路復合桿塔。由于220kV復合桿塔的結構與現有的全鋼制構架塔有所不同，因此需要對其電位、電場分布規(guī)律進行研究并設計均壓環(huán)的配置方案，從而滿足國家電網輸電線路的場強控制要求。

為了解決上述問題，現有技術采用了一種均壓環(huán)配置方案，其橫擔包括兩列水平橫擔絕緣子、兩列上斜拉絕緣子，每列水平橫擔絕緣子呈一字型布置，兩列水平橫擔絕緣子呈V字型，兩列水平橫擔絕緣子構成的V字型開口的一端連接在輸電塔上，每列上斜拉絕緣子呈一字型布置并分別位于兩列水平橫擔絕緣子的正上方，兩列上斜拉絕緣子呈V字型，兩列上斜拉絕緣子構成的V字型開口的一端連接在輸電塔上，兩列水平橫擔絕緣子構成的V字型的頂點和兩列上斜拉橫擔絕緣子構成的V字型的頂點通過金具連接于同一端，兩列水平橫擔絕緣子、兩列上斜拉絕緣子靠近塔身的一端都分別配置了均壓環(huán)，同時在共同連接的另一端配置了一個共用的均壓環(huán)，該均壓環(huán)配置方案能達到一定的均勻電場的作用。然而該均壓環(huán)配置方案結構復雜，共用均壓環(huán)均勻電場的效果也不夠理想。

技術實現要素：

針對現有技術的不足，本發(fā)明的目的之一是提供一種復合橫擔，該復合橫擔結構簡單，能夠達到更為良好的均勻電場的效果。

為實現上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術手段如下：上述復合橫擔包括：

橫擔絕緣子，呈一字型布置，該橫擔絕緣子一端連接在上述復合桿塔的塔身上，另一端為末端，用于設置架空電線；

斜拉絕緣子，該斜拉絕緣子包括兩列水平斜拉絕緣子和位于上述橫擔絕緣子上方的一列上斜拉絕緣子，兩列水平斜拉絕緣子與上述橫擔絕緣子在同一水平面上且分別位于上述橫擔絕緣子的兩側，兩列上述水平斜拉絕緣子分別呈一字型布置，兩列上述水平斜拉絕緣子相對彼此呈V字型，兩列上述水平斜拉絕緣子的V字型開口處的一端均連接在上述塔身上，兩列上述水平斜拉絕緣子的V字型頂點處的一端為頂端，該頂端和上述橫擔絕緣子的末端連接；上述上斜拉絕緣子呈一字型布置，上述上斜拉絕緣子的一端在上述橫擔絕緣子的上方并連接至上述塔身，上述上斜拉絕緣子的另一端連接在上述橫擔絕緣子的末端，上述上斜拉絕緣子與上述橫擔絕緣子位于同一豎直平面內。

上述復合橫擔上配置均壓環(huán)，上述均壓環(huán)包括：上述橫擔絕緣子末端配置的一個主均壓環(huán)、兩列上述水平斜拉絕緣子頂端分別配置的兩個輔均壓環(huán)和上述上斜拉絕緣子與上述橫擔絕緣子的末端相連的一端配置的一個輔均壓環(huán)。

上述復合橫擔，在橫擔絕緣子和斜拉絕緣子上分別配置均壓環(huán)，且均壓環(huán)均位于橫擔絕緣子末端的一側，由于橫擔絕緣子末端是電場強度最大的區(qū)域，此處為橫擔絕緣子和斜拉絕緣子分別配置均壓環(huán)，能夠達到良好的均勻電場的效果，同時結構簡單、安裝方便。

優(yōu)選地，上述復合橫擔用于220kV輸電線路復合桿塔，上述主均壓環(huán)的環(huán)中心距為427.5mm-472.5mm、環(huán)管徑為38mm-42mm、罩入深度為19mm-21mm；上述輔均壓環(huán)的環(huán)中心距為237.5mm-262.5mm、環(huán)管徑為47.5mm-52.5mm、罩入深度為23.75mm-26.25mm，在該給定范圍內設定均壓環(huán)的各結構參數，使得本220kV復合桿塔上復合橫擔關鍵部位的電場控制在電場控制指標范圍內，滿足輸電線路的場強控制要求。

優(yōu)選地，上述主均壓環(huán)的環(huán)中心距為450mm、環(huán)管徑為40mm、罩入深度為20mm；上述輔均壓環(huán)的環(huán)中心距為250mm、環(huán)管徑為50mm、罩入深度為25mm，該取值使得本220kV復合桿塔上復合橫擔關鍵部位的電場分布效果最佳。

優(yōu)選地，上述主均壓環(huán)和上述橫擔絕緣子之間、上述輔均壓環(huán)和上述斜拉絕緣子之間均通過連接裝置相連，上述連接裝置包括至少兩個均布在上述均壓環(huán)上的連接件和與之配合連接的支架，該支架的一端與上述連接件連接，另一端與上述橫擔絕緣子或上述斜拉絕緣子連接。

優(yōu)選地，上述連接件和上述支架通過緊固件相連，上述連接件遠離上述均壓環(huán)的一端設有供上述緊固件穿過的通孔，上述支架的一端設有與上述通孔配合連接的支架通孔，另一端設有箍片，至少兩個上述支架上的上述箍片相互配合，使上述支架與上述橫擔絕緣子或上述斜拉絕緣子相連。

優(yōu)選地，上述箍片通過緊固件與上述橫擔絕緣子或上述斜拉絕緣子相連，上述箍片包括箍部及位于上述箍部兩側的箍耳，上述箍耳上設有固定孔，至少兩個上述支架上的上述箍片相互配合，通過上述緊固件穿過上述固定孔緊固連接，使上述橫擔絕緣子或上述斜拉絕緣子的外表面緊密貼合于上述箍部的內表面，恰好置于上述箍部形成的空腔中。通過箍片的相互配合連接，橫擔絕緣子或斜拉絕緣子被全面地包覆在箍片形成的空腔中，使得連接更為安全牢固。

優(yōu)選地，上述連接件和上述支架通過緊固件相連，上述連接件遠離上述均壓環(huán)的一端設有供上述緊固件穿過的連接孔，上述支架的一端設有與上述連接孔配合連接的支架連接孔，另一端連接于上述橫擔絕緣子或上述斜拉絕緣子。

優(yōu)選地，上述緊固件包括螺栓以及與上述螺栓相配合的螺帽。采用螺栓與螺帽配合使用的緊固件，使得固定牢靠并且拆卸簡單。

優(yōu)選地，上述橫擔絕緣子的末端連接有法蘭，上述法蘭上設置加強件，上述加強件的尖端部位倒成半徑為50mm-60mm的圓角。更優(yōu)選地，上述加強件的尖端部位倒成半徑為60mm的圓角。由于場強在尖端部位集中，易使得尖端部位的場強高于場強控制值，因此將尖端部位進行倒角處理，可以很好地起到控制場強的作用。

本發(fā)明的目的之二是提供一種復合桿塔，在復合桿塔的塔身上設置至少一個上述復合橫擔。該復合桿塔由于設置上述復合橫擔，從而結構簡單，電場更為均勻。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例一復合橫擔連接于塔身500的立體圖；

圖2是本發(fā)明實施例一復合橫擔的俯視圖；

圖3是本發(fā)明實施例一主均壓環(huán)10和輔均壓環(huán)20的參數示意圖；

圖4是本發(fā)明實施例一主均壓環(huán)10的水平截面示意圖；

圖5是本發(fā)明實施例一主均壓環(huán)10和輔均壓環(huán)20的具體參數簡化示意圖；

圖6是本發(fā)明實施例二水平斜拉絕緣子200上連接裝置50的局部放大示意圖；

圖7是本發(fā)明實施例二支架52的示意圖；

圖8是本發(fā)明實施例三橫擔絕緣子100上連接裝置60的局部放大示意圖；

圖9是本發(fā)明實施例三連接件61連接于主均壓環(huán)10上的示意圖。

具體實施方式

根據要求，這里將披露本發(fā)明的具體實施方式。然而，應當理解的是，這里所披露的實施方式僅僅是本發(fā)明的典型例子而已，其可體現為各種形式。因此，這里披露的具體細節(jié)不被認為是限制性的，而僅僅是作為權利要求的基礎以及作為用于教導本領域技術人員以實際中任何恰當的方式不同地應用本發(fā)明的代表性的基礎，包括采用這里所披露的各種特征并結合這里可能沒有明確披露的特征。

實施例一：

如圖1所示，本實施例中的復合橫擔包括一列橫擔絕緣子100、兩列水平斜拉絕緣子200、300和一列上斜拉絕緣400。橫擔絕緣子100和兩列水平斜拉絕緣子200、300位于同一水平面內，上斜拉絕緣子400位于橫擔絕緣子100的正上方。

橫擔絕緣子100呈一字型布置，一端連接在復合桿塔1000的塔身500上，另一端為末端600。兩列水平斜拉絕緣子200、300呈一字型分別位于橫擔絕緣子100兩側，且相對彼此成V字型，兩列水平斜拉絕緣子200、300構成的V字型的頂點處的一端為頂端，其頂端分別連接于橫擔絕緣子100的末端600，兩列水平斜拉絕緣子200、300構成的V字型的開口處的一端均連接于塔身500。上斜拉絕緣子400呈一字型布置，一端連接于橫擔絕緣子100的末端600，另一端連接于塔身500，且連接點位于橫擔絕緣子100與塔身500連接點的正上方，上斜拉絕緣子400與橫擔絕緣子100位于同一豎直平面內。

如圖2所示，橫擔絕緣子100與塔身500的連接點左側的塔身500上設置有支撐件700，水平斜拉絕緣子300與支撐件700位于橫擔絕緣子100的同一側，水平斜拉絕緣子300與支撐件700的自由端800相連。此處橫擔絕緣子100左側設水平斜拉絕緣子300與支撐件700的自由端800相連，同樣也可以在橫擔絕緣子100的右側設置水平斜拉絕緣子200與支撐件的自由端相連。

復合橫擔上配置有均壓環(huán)，包括：橫擔絕緣子100的末端600處配置的主均壓環(huán)10、兩列水平斜拉絕緣子200、300的頂端處分別配置的輔均壓環(huán)20、30和上斜拉絕緣子400與橫擔絕緣子100末端600相連的一端處配置的輔均壓環(huán)40。主均壓環(huán)10的環(huán)中心位于橫擔絕緣子100的中心軸線上，輔均壓環(huán)20、30的環(huán)中心分別位于兩列水平斜拉絕緣子200、300的中心軸線上，輔均壓環(huán)40的環(huán)中心位于上斜拉絕緣子400的中心軸線上。

如圖3所示，均壓環(huán)的結構參數包括環(huán)中心距、環(huán)管徑和罩入深度。橫擔絕緣子100的末端600處設置法蘭11，橫擔絕緣子100外包覆硅橡膠護套12，法蘭11和硅橡膠護套12相連構成分界線13，水平斜拉絕緣子200與橫擔絕緣子100的末端600相連的一端設置金具21，水平斜拉絕緣子200外包覆硅橡膠護套22，金具21與硅橡膠護套22相連構成分界線23，此處另一列水平斜拉絕緣子300和上斜拉絕緣子400的結構及參數與水平斜拉絕緣子200的結構及參數均相同，因此本實施例中以橫擔絕緣子100和水平斜拉絕緣子200為例說明。

如圖4所示，此處以主均壓環(huán)10的水平截面圖為例，對各參數分別進行解釋。主均壓環(huán)10的截面上包括兩個圓形，其圓心分別為O1、O2，直徑均為d。環(huán)中心距為圓心O1、O2之間的距離，環(huán)管徑為圓形的直徑d，罩入深度為圓心O1、O2所在的豎直截面33與分界線13的距離。為便于描述，將橫擔絕緣子100的參數表示為環(huán)中心距D1、環(huán)管徑Φ1和罩入深度H1，將水平斜拉絕緣子200的參數表示為環(huán)中心距D2、環(huán)管徑Φ2和罩入深度H2。

如圖5所示，為更加清晰方便地示意本實施例中主均壓環(huán)10和輔均壓環(huán)20的優(yōu)選參數，將上圖3中橫擔絕緣子100的硅橡膠護套12和水平斜拉絕緣子200的硅橡膠護套22等其他結構省略。主均壓環(huán)10的環(huán)中心距D1為450mm、環(huán)管徑Φ1為40mm、罩入深度H1為20mm，輔均壓環(huán)20的環(huán)中心距D2為250mm、環(huán)管徑Φ2為50mm、罩入深度H2為25mm。

主均壓環(huán)10和輔均壓環(huán)20分別位于橫擔絕緣子100、水平斜拉絕緣子200遠離塔身500的一端，并且將主均壓環(huán)10配置于橫擔絕緣子100的分界線13靠近硅橡膠護套12的一側，將輔均壓環(huán)20配置于水平斜拉絕緣子200的分界線23靠近硅橡膠護套22的一側。由于分界線13、23處是復合橫擔電場強度最強的區(qū)域，電場易分布不均從而造成電暈等現象，因此該種均壓環(huán)配置方式能夠有效地均勻電場。該實施例中主均壓環(huán)10和輔均壓環(huán)20的取值是本復合橫擔均壓環(huán)參數設置的優(yōu)選方案，使復合橫擔的電場分布滿足了220kV輸電線路復合橫擔的場強控制要求。

本實施例的復合橫擔，其中主均壓環(huán)10的環(huán)中心距D1可以取值為427.5mm-472.5mm、環(huán)管徑Φ1可以取值為38mm-42mm、罩入深度H1可以取值為19mm-21mm，輔均壓環(huán)20的環(huán)中心距D2可以取值為237.5mm-262.5mm、環(huán)管徑Φ2可以取值為47.5mm-52.5mm、罩入深度H2可以取值為23.75mm-26.25mm。

實施例二：

如圖6所示，本實施例以水平斜拉絕緣子200為例，說明水平斜拉絕緣子200與輔均壓環(huán)20的連接裝置50。對于橫擔絕緣子100、水平斜拉絕緣子300和上斜拉絕緣子400而言，連接裝置50均可適用。

如圖6、圖7所示，連接裝置50包括連接件51和支架52，連接件51為兩個且均勻分布在輔均壓環(huán)20同一側上，連接件51為一板狀件，一端通過焊接的方式固定于輔均壓環(huán)20上，且在遠離輔均壓環(huán)20的另一端開設有通孔511。支架52為兩個，與連接件51配合使用，支架52的一端設有支架通孔521，連接件51和支架52通過緊固件穿過支架通孔521與通孔511緊固連接；支架52的另一端設有半箍片53，半箍片53包括箍部531和設置在箍部531兩側的箍耳532，箍耳532上設有固定孔533，兩個支架52上的兩個半箍片53相互配合，通過緊固件穿過固定孔533緊固連接，使水平斜拉絕緣子200的外表面緊密貼合于箍部531的內表面，恰好置于兩個箍部531形成的空腔中。

連接裝置50的一端為箍片結構，能夠全覆蓋的包覆在水平斜拉絕緣子200的外表面，使得輔均壓環(huán)20的連接更為穩(wěn)固。

本實施例的連接裝置50，箍片53采用半箍片，顯然也可以采用三個甚至更多的箍片相互配合使用的方式；兩個連接件51可以垂直或者以一定的角度連接于輔均壓環(huán)20表面，顯然連接件51也可以大于兩個，活動連接在輔均壓環(huán)20上，或以其他方式固定連接在均壓環(huán)20上；支架52的一端設置為箍耳532向外側延伸箍部531并連接另一個箍耳532的結構，顯然也可采用支架52的一端由箍部531向兩側分別延伸兩個箍耳532結構的形式；連接裝置50使用的緊固件包括螺栓以及與螺栓相配合的螺帽，顯然也可以是其他結構的緊固件。

實施例三：

如圖8所示，本實施例以橫擔絕緣子100為例，說明橫擔絕緣子100與主均壓環(huán)10的連接裝置60。對于兩列水平斜拉絕緣子200、300和上斜拉絕緣子400而言，連接裝置60均可適用。

如圖8、圖9所示，連接裝置60包括連接件61和支架62，連接件61為四個且均勻分布在主均壓環(huán)10同一側上，連接件61包括支撐部611和連接部612，支撐部611垂直于主均壓環(huán)10外表面，同時也與連接部612垂直，連接部612均指向主均壓環(huán)10包圍的內側，連接部612遠離支撐部611的一端設有供緊固件穿過的連接孔613；支架62與連接件61配合使用，橫擔絕緣子100的末端600連接有法蘭11，支架62垂直于法蘭11的外表面，支架62一端通過焊接的方式固定于法蘭11上，另一端設有供緊固件穿過的支架連接孔621，連接件61和支架62通過緊固件穿過連接孔613和支架連接孔621緊固連接。

如圖8所示，法蘭11上設置有若干加強件111，加強件111遠離塔身一側的尖端部位倒成60mm的圓角112。

對于橫擔絕緣子100此類直徑較大的絕緣子配置的主均壓環(huán)10的直徑也較大，連接裝置60的支架62長度較短，結構簡單，能夠將主均壓環(huán)固定牢固的同時節(jié)約材料；加強件111遠離塔身一側的尖端部位是場強集中處，容易形成過大強度的場強，將尖端部位倒成圓角112，可以很好地起到控制場強的作用。

本實施例的連接裝置60，連接件61為四個，垂直連接于主均壓環(huán)10表面，顯然連接件61可以為兩個、三個，甚至更多個，也可以呈一定角度活動連接于主均壓環(huán)10；支架62通過焊接的方式垂直連接于主均壓環(huán)10，顯然也可以采用其他方式固定或活動連接于主均壓環(huán)10，也可以呈一定角度連接于主均壓換10上；連接件61分成了支撐部611和連接部612，顯然也可以將支架62設計為分段結構；加強件111遠離塔身一側的尖端部位也可以倒成50mm-60mm的圓角。

本發(fā)明的技術內容及技術特點已揭示如上，然而可以理解，在本發(fā)明的創(chuàng)作思想下，本領域的技術人員可以對上述結構和材料作各種變化和改進，包括這里單獨披露或要求保護的技術特征的組合，明顯地包括這些特征的其它組合。這些變形和/或組合均落入本發(fā)明所涉及的技術領域內，并落入本發(fā)明權利要求的保護范圍。