背景技術(shù)：
由于傳統(tǒng)架空輸電線路所采用的木質(zhì)桿、混凝土、鋼管混凝土桿、鋼管桿、鐵塔等普遍質(zhì)量偏重，無論是生產(chǎn)、運(yùn)輸和架設(shè)等過程均十分不便，并在長期經(jīng)受風(fēng)雨的外界中，采用鋼或鐵等金屬材料架成的鐵塔、容易銹蝕，木質(zhì)桿容易腐爛、混凝土容易開裂，傳統(tǒng)材料耐久性差，其運(yùn)行維護(hù)也較為困難，因此現(xiàn)架空輸電線路中引入玻璃纖維增強(qiáng)塑料，簡稱玻璃鋼（以下簡稱GFRP復(fù)合材料）具有絕緣性好、耐腐蝕、質(zhì)量輕、強(qiáng)度高等特點。GFRP復(fù)合材料的絕緣性能可實現(xiàn)結(jié)構(gòu)材料和功能材料的和諧統(tǒng)一，在實現(xiàn)架空支撐的同時起到絕緣效果，被愈加廣泛使用。但在目前的應(yīng)用中存在以下問題：①連接問題，復(fù)合材料是一種脆性材料，開孔易造成復(fù)合材料纖維的斷裂，還會引起極大的應(yīng)力集中，集中的應(yīng)力易使桿塔變形，因此無法采用傳統(tǒng)鋼架上的轉(zhuǎn)孔連接方式。②構(gòu)件成本、加工成本較高，復(fù)合材料加工成型需要事先制作模具，每個規(guī)格構(gòu)件需要對應(yīng)一套模具。不同的環(huán)境往往需要不同規(guī)格的構(gòu)件，如果構(gòu)件規(guī)格過多、又并非大規(guī)模應(yīng)用，其單個構(gòu)件的加工成本就會大幅增加，并且，生產(chǎn)與組裝構(gòu)件的所需時間也大大增加。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
為克服上述問題，本實用新型提供了一種采用GFRP復(fù)合材料制成的絕緣桁架模塊，采用標(biāo)準(zhǔn)化模塊設(shè)計，且無需采用轉(zhuǎn)孔連接方式連接，便于疊加組合使用，便于生產(chǎn)和使用。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下：一種輸電桿塔絕緣桁架模塊，所述絕緣桁架模塊為整體采用復(fù)合材料構(gòu)件搭建而成的長方體桁架結(jié)構(gòu)，從上向下被依次劃分為上帶電作業(yè)絕緣段、絕緣穿身段、下絕緣工作段，絕緣穿身段的前、后兩側(cè)面設(shè)有大小相同、位置對稱的菱形塔窗，菱形塔窗的頂角與橫向的復(fù)合材料構(gòu)件相接，絕緣穿身段的左、右兩側(cè)面設(shè)有球形掛點，球形掛點上設(shè)有凸出的掛孔。所述上帶電作業(yè)絕緣段、下帶電作業(yè)絕緣段的側(cè)面均采用交叉桿結(jié)構(gòu)。所述上帶電作業(yè)絕緣段的頂端和下帶電作業(yè)絕緣段的底端分別設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)化套管式金屬法蘭及接頭。所述絕緣桿之間、絕緣桿與球形掛點之間采用無金屬纏繞融合節(jié)點技術(shù)連接。

進(jìn)一步地，為加強(qiáng)模塊結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性且便于電力人員穿過，所述上帶電作業(yè)絕緣段頂面、上帶電作業(yè)絕緣段與絕緣穿身段之間的相接面上均采用絕緣桿組搭形成菱形通口且該菱形通口大小相同。

進(jìn)一步地，所述中段的左、右側(cè)面也采用大小相同、位置對稱的菱形塔窗設(shè)計。

進(jìn)一步地，所述中段的前、后兩側(cè)面上的菱形塔窗下方采用交叉絕緣桿結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述絕緣桁架模塊的一側(cè)面朝外設(shè)有絕緣爬梯，所述絕緣爬梯與絕緣桁架模塊可拆卸連接。

進(jìn)一步地，所述絕緣爬梯上設(shè)有插桿，所述絕緣桁架模塊上設(shè)有與插桿大小適應(yīng)并配合使用的插孔，所述插孔凸出設(shè)置。

進(jìn)一步地，所述無金屬纏繞融合節(jié)點技術(shù)包括薄殼包裹、預(yù)浸纖維束纏繞、模具加壓固化三個步驟。

進(jìn)一步地，所述上帶電作業(yè)絕緣段、下帶電作業(yè)絕緣段的高度均為2000mm、寬度為2200mm，所述絕緣穿身段高度為2000mm，所述絕緣穿身段寬度為2200mm。

進(jìn)一步地，所述復(fù)合材料為玻璃纖維增強(qiáng)塑料。

本實用新型的有益效果如下：一、本實用新型所提供的絕緣桁架模塊為標(biāo)準(zhǔn)化模塊化設(shè)計，其模塊體積與結(jié)構(gòu)均根據(jù)實際應(yīng)用情況進(jìn)行設(shè)計得出，模塊化設(shè)計符合批量化生產(chǎn)的要求，可大幅縮減復(fù)合材料模具制作費用，降低復(fù)合材料構(gòu)件的加工成本，也便于標(biāo)準(zhǔn)化組裝使用。在實際應(yīng)用中，該模塊即可用于懸掛直線塔中相導(dǎo)線，也可用于轉(zhuǎn)角塔中相跳線，三個桁架模塊并排組合還可用于走廊受限地區(qū)的火箭塔中，具有廣泛的通用性。

二、本實用新型無需在桿件上進(jìn)行轉(zhuǎn)孔連接，解決了傳統(tǒng)桁架中成型好的桿件和接頭在二次裝配中匹配困難和裝配預(yù)應(yīng)力過大的問題。并且，本實用新型所采用的融合節(jié)點與桿件融為一體，具有整體性好、可靠性高的特點，能有效提高載荷傳遞效率、避免膠段破壞，并保證了整段塔身的結(jié)構(gòu)整體性與絕緣性。

三、本實用新型中絕緣桁架模塊的頂、底兩端設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)化的套管式金屬法蘭及接頭，進(jìn)一步方便模塊與模塊之間、模塊與金屬塔身之間的任意組合與連接。

附圖說明

圖1為本實用新型具體實施例的整體示意圖；

圖2為本實用新型具體實施例的側(cè)面示意圖；

圖3為本實用新型具體實施例的正面示意圖；

圖4為本實用新型具體實施例球形掛點示意圖。

圖中所示：上帶電作業(yè)絕緣段1、絕緣穿身段2、下帶電作業(yè)絕緣段3、法蘭接頭4、球形掛點5、絕緣爬梯6、菱形塔窗7。

具體實施方式

如圖1所示，本實施例為一個便于組合與安裝的絕緣桁架模塊，其整體為一個長方形絕緣桁架，用于輸電桿塔的絕緣桁架模塊中使用，采用GFRP復(fù)合材料制作而成，由多根絕緣桿通過絕緣接頭組合形成，在模塊的頂端和底端設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)化套管式法蘭接頭4以便于實現(xiàn)模塊化的組裝使用。為便于線路電作業(yè)和線路停電檢修，在絕緣桁架模塊前側(cè)沿側(cè)壁設(shè)有專用的可拆卸的絕緣爬梯6，絕緣爬梯6可拆卸地固定在絕緣桁架模塊上，以便隨時更換，避免因絕緣爬梯6老化而導(dǎo)致攀爬意外。絕緣爬梯6與絕緣桁架模塊相貼一側(cè)設(shè)有垂直于絕緣爬梯6或向下傾斜的插桿，絕緣桁架模塊上設(shè)有與插桿相配合使用的插孔，為便于操作人員攀爬絕緣爬梯6，插孔凸出于絕緣桁架模塊表面，使得絕緣爬梯6與絕緣桁架模塊之間存在一定間隙以便握持。絕緣爬梯6極大便利了人員上下，同時避免了絕緣桁架模塊被攀爬磨損，有效保證絕緣桁架模塊的電氣性能。

絕緣桁架模塊的寬度為2200mm，在其上方、下方分別設(shè)有兩層橫向設(shè)置的絕緣桿架將模塊整體劃分為上帶電作業(yè)絕緣段1、絕緣穿身段2、下帶電作業(yè)絕緣段3。上帶電作業(yè)絕緣段1、下帶電絕緣段高度相同，為2000mm，絕緣穿身段2高度為9000mm。本實施例中，模塊的長度、高度、寬度數(shù)據(jù)可根據(jù)實際工程統(tǒng)一制定一個標(biāo)準(zhǔn)，以便于工廠進(jìn)行大批量生產(chǎn)和加工，能夠大大減少生產(chǎn)時間并降低生產(chǎn)成本。

上帶電作業(yè)絕緣段1和下帶電作業(yè)絕緣段3的四個側(cè)面均設(shè)有交叉絕緣桿以增加強(qiáng)度，上帶電作業(yè)絕緣段1的頂面和底面設(shè)有相同大小、位置對應(yīng)的菱形通口，菱形通口的作用是在加強(qiáng)上帶電作業(yè)絕緣段1的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的同時為電力人員在絕緣桁架模塊上的穿梭動作提供活動空間。當(dāng)操作人員爬上帶電作業(yè)絕緣段1與下帶電作業(yè)絕緣段3時，由于絕緣桁架模塊整體絕緣，因此當(dāng)操作人員身穿屏蔽服并保證其不與接地體有接觸時，可將操作人員視為等電位作業(yè)，可安全上塔進(jìn)行帶電作業(yè)。絕緣接頭與絕緣桿之間采用無金屬纏繞融合節(jié)點技術(shù)，經(jīng)過薄殼包裹、預(yù)浸纖維束纏繞、模具加壓固化三個步驟加工使絕緣桿與絕緣接頭融合為一體，從而形成無需二次裝配的絕緣桁架模塊。

結(jié)合圖2、圖3所示，絕緣穿身段2的前側(cè)、后側(cè)、左側(cè)、右側(cè)四個側(cè)面均采用菱形塔窗7設(shè)計，且前后后側(cè)、左右兩側(cè)兩兩對稱，前、后兩側(cè)上菱形塔窗7的頂部與前側(cè)側(cè)面頂部相接處設(shè)有采用GFRP復(fù)合材料制成的實心球形掛點5，結(jié)合圖4所示，所述絕緣桿嵌置于球體內(nèi)部，前側(cè)的球形掛點5的靠后的斜下方、后側(cè)的球形掛點5靠前的斜下方設(shè)有向絕緣穿身段2中間一側(cè)傾斜凸出的掛孔。通過前后對應(yīng)的兩個球形掛點5，可通過設(shè)置V型串掛點或I型串掛點以適應(yīng)不同的適應(yīng)環(huán)境。

本實施例中桿件為空心圓管形式，采用傳統(tǒng)拉擠工藝，接頭則采用手工纏繞和模壓工藝，將桿件的接頭的成型和桁架結(jié)構(gòu)的裝配同時進(jìn)行處理并完成，保證了整段塔身的結(jié)構(gòu)整體性與絕緣性。

綜上所述，本實用新型所提供的絕緣桁架模塊結(jié)構(gòu)簡單但具有良好的電氣絕緣性、穩(wěn)定性，且其標(biāo)準(zhǔn)模塊化的設(shè)計適用場合廣泛、便于批量生產(chǎn)和組合使用，能夠縮短輸電桿塔施工時間與成本，提高輸電桿塔架設(shè)效率。