專利名稱：一種格構式絕緣輸電塔的制作方法
技術領域：
本發明屬于電力設備領域，涉及一種輸電桿塔結構，尤其是涉及一種格構式絕緣輸電塔。
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，消耗了大量的礦產能源，造成生態環境的嚴重污染。并且線路桿塔采用全鋼制結構，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、節能、環保、高強、輕質、耐腐蝕、易加工、可設計性強和絕緣性能好等優點，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；二是采用格構式絕緣輸電塔。單桿式復合材料桿目前在國內市場上已有成熟產品，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；格構式絕緣輸電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絕緣輸電塔，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，關鍵在于開發出格構式絕緣輸電塔，同時又要保證格構式絕緣輸電塔安全可靠，將對電網的影響降低到最低。

發明內容
本發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，提供一種能滿足實際工程需要的格構式絕緣輸電塔，降低投資。為達到上述目的，本發明是采取如下技術方案予以實現的—種格構式絕緣輸電塔，包括設置于底面基礎上的鋼接腿、設置于鋼接腿上的復合材料絕緣塔身、設置于絕緣塔身上的復合材料絕緣橫擔和設置于絕緣橫擔頂部的鋼地線支架；復合材料絕緣塔身包括若干段相互連接的標準段；標準段包括四根復合材料管型主材、復合材料拉索體系統和復合材料水平桿體系統；復合材料管型主材的中部安裝有中間節點鋼套管，復合材料管型主材的端部安裝有端節點鋼套管，端節點鋼套管上帶有法蘭；復合材料拉索體系統包括復合材料拉索和復合材料拉索端部U型環連接件；u型環連接件包括與復合材料拉索連接的環形筒體和位于環形筒體前端的U型部；復合材料水平桿體系統包括復合材料水平桿和復合材料水平桿U型插板連接件。本發明進一步的改進在于中間節點鋼套管、端節點鋼套管、U型環連接件和復合材料水平桿U型插板連接件為全鋼制結構。本發明進一步的改進在于中間節點鋼套管和端節點鋼套管通過樹脂固化連接在復合材料管型主材上。
本發明進一步的改進在于U型環連接件和復合材料水平桿U型插板連接件通過樹脂分別固化連接在復合材料拉索以及復合材料水平桿端頭。本發明進一步的改進在于復合材料管型主材、復合材料拉索和復合材料水平桿的材質均為玻璃鋼。本發明進一步的改進在于相鄰兩根復合材料管型主材水平相對的兩個中間節點鋼套管之間通過螺栓固定有復合材料水平桿體系統；相鄰兩根復合材料管型主材水平相對的兩個端節點鋼套管之間通過螺栓固定有復合材料水平桿體系統；復合材料管型主材的端節點鋼套管的法蘭與相鄰標準段的復合材料管型主材上的法蘭通過螺栓固定連接；復合材料拉索體系統通過螺栓對角連接相鄰兩根復合材料管型主材I的鋼套管。本發明結構采用格構式的結構形式，增加了復合材料塔的剛度、改善材料剛度的不足，達到提高桿塔結構剛度和承載力目的，便于在高壓以及超高壓輸電線路工程中推廣 應用。相對于現有技術，本發明優點是I、由充分復合材料優良的絕緣性能，可有效縮短橫擔長度，減小塔高，節省鋼材，降低投資；2、結構簡單、安裝方便、可靠性高；3、低耗鋼量、環保、節能、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為本發明格構式絕緣輸電塔單線圖。圖2為本發明格構式絕緣輸電塔標準段結構圖。圖中I、復合材料管型主材；2、中間節點鋼套管；3、端節點鋼套管；4、復合材料拉索；5、U型環連接件；6、復合材料管型水平桿；7、水平桿端部U型插板連接節件；10、鋼地線支架；20、絕緣橫擔；30、絕緣塔身；40、鋼接腿。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明作進一步的詳細說明。如圖I至圖2所示，本發明一種格構式絕緣輸電塔，包括設置于底面基礎上的鋼接腿40、設置于鋼接腿40上的復合材料絕緣塔身30、設置于絕緣塔身30上的復合材料絕緣橫擔20和設置于絕緣橫擔20頂部的鋼地線支架10。請參閱圖2所示,復合材料絕緣塔身30包括若干段相互連接的標準段。標準段包括四根復合材料管型主材I、復合材料拉索體系統和復合材料水平桿體系統；四根復合材料管型主材I圍繞形成一個下大上小的四棱錐臺體，復合材料管型主材I的中部安裝有中間節點鋼套管2，復合材料管型主材I的端部安裝有端節點鋼套管3，端節點鋼套管3上帶
有法蘭。復合材料拉索體系統包括復合材料拉索4和復合材料拉索端部U型環連接件5 ；U型環連接件5包括與復合材料拉索4連接的環形筒體和位于環形筒體前端的U型部。
復合材料水平桿體系統包括復合材料水平桿6和復合材料水平桿U型插板連接件7。( I)復合材料構件端部連接件復合材料構件端部連接件(中間節點鋼套管2、端節點鋼套管3、U型環連接件5和復合材料水平桿U型插板連接件7)為全鋼制結構，通過樹脂將中間節點鋼套管2和端節點鋼套管3固化連接在復合材料管型主材I上，將U型環連接件5和復合材料水平桿U型插板連接件7分別固化連接在復合材料拉索4以及復合材料水平桿6端頭。復合材料管型主材I、復合材料拉索4和復合材料水平桿6的材質均為玻璃鋼。(2)格構式絕緣輸電塔相鄰兩根復合材料管型主材I水平相對的兩個中間節點鋼套管2之間通過螺栓固定有復合材料水平桿體系統；相鄰兩根復合材料管型主材I水平相對的兩個端節點鋼套管 3之間通過螺栓固定有復合材料水平桿體系統；復合材料管型主材I的端節點鋼套管3的法蘭與相鄰標準段的復合材料管型主材I上的法蘭通過螺栓固定連接。復合材料拉索體系統通過螺栓對角連接相鄰兩根復合材料管型主材I的鋼套管。通過螺栓將復合材料構件端部連接件將管型主材、拉索體系統以及水平桿系連接成整體，構成格構式絕緣輸電塔。(3)格構式絕緣輸電塔的工作原理格構式絕緣輸電塔為一個空間桁架體系統，由復合材料絕緣橫擔、塔身以及鋼地線支架和接腿四部分組成。它通過復合材料拉索體系統和復合材料水平桿系將導地線荷載以及塔身風荷載轉換成格構式絕緣輸電塔構件的軸向荷載，將荷載傳遞至四根復合材料管型主材，由四根復合材料管型主材傳遞至基礎,實現傳遞大負荷的目的；對于拉索體系統，可以有效地傳遞拉力，當受壓時，則退出工作，壓力由復合材料水平桿承擔。以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施方式
僅限于此，對于本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，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
1.一種格構式絕緣輸電塔，其特征在于，包括設置于底面基礎上的鋼接腿(40)、設置于鋼接腿(40)上的復合材料絕緣塔身(30)、設置于絕緣塔身(30)上的復合材料絕緣橫擔(20)和設置于絕緣橫擔(20)頂部的鋼地線支架(10);復合材料絕緣塔身(30)包括若干段相互連接的標準段；標準段包括四根復合材料管型主材(I)、復合材料拉索體系統和復合材料水平桿體系統；復合材料管型主材(I)的中部安裝有中間節點鋼套管(2)，復合材料管型主材(I)的端部安裝有端節點鋼套管(3)，端節點鋼套管(3)上帶有法蘭；復合材料拉索體系統包括復合材料拉索(4)和復合材料拉索端部U型環連接件(5) ；U型環連接件(5)包括與復合材料拉索(4)連接的環形筒體和位于環形筒體前端的U型部；復合材料水平桿體系統包括復合材料水平桿(6)和復合材料水平桿U型插板連接件(7)。
2.根據權利要求I所述的格構式絕緣輸電塔，其特征在于，中間節點鋼套管(2)、端節點鋼套管(3)、U型環連接件(5)和復合材料水平桿U型插板連接件(7)為全鋼制結構。
3.根據權利要求I所述的格構式絕緣輸電塔，其特征在于，中間節點鋼套管(2)和端節點鋼套管(3)通過樹脂固化連接在復合材料管型主材(I)上。
4.根據權利要求I所述的格構式絕緣輸電塔，其特征在于，U型環連接件(5)和復合材料水平桿U型插板連接件(7)通過樹脂分別固化連接在復合材料拉索(4)以及復合材料水平桿(6)端頭。
5.根據權利要求I所述的格構式絕緣輸電塔，其特征在于，復合材料管型主材(I)、復合材料拉索(4)和復合材料水平桿(6)的材質均為玻璃鋼。
6.根據權利要求I所述的格構式絕緣輸電塔，其特征在于，相鄰兩根復合材料管型主材(I)水平相對的兩個中間節點鋼套管(2)之間通過螺栓固定有復合材料水平桿體系統；相鄰兩根復合材料管型主材(I)水平相對的兩個端節點鋼套管(3)之間通過螺栓固定有復合材料水平桿體系統；復合材料管型主材(I)的端節點鋼套管(3)的法蘭與相鄰標準段的復合材料管型主材(I)上的法蘭通過螺栓固定連接；復合材料拉索體系統通過螺栓對角連接相鄰兩根復合材料管型主材(I)的鋼套管。
7.根據權利要求6所述的格構式絕緣輸電塔，其特征在于，標準段的四根復合材料管型主材(I)圍繞形成一個四棱錐臺體。
全文摘要
本發明公開了一種格構式絕緣輸電塔，包括若干段相互連接的標準段；標準段包括四根復合材料管型主材、復合材料拉索體系統和復合材料水平桿體系統；復合材料管型主材的中部安裝有中間節點鋼套管，復合材料管型主材的端部安裝有端節點鋼套管，端節點鋼套管上帶有法蘭；復合材料拉索體系統包括復合材料拉索和復合材料拉索端部U型環連接件；U型環連接件包括與復合材料拉索連接的環形筒體和位于環形筒體前端的U型部；復合材料水平桿體系統包括復合材料水平桿和復合材料水平桿U型插板連接件。本發明采用格構式的形式，增加了復合材料塔的剛度、改善材料剛度的不足，達到提高桿塔結構剛度和承載力目的，便于在高壓以及超高壓輸電線路工程中推廣應用。
文檔編號E04H12/02GK102777068SQ201210282600
公開日2012年11月14日 申請日期2012年8月10日 優先權日2012年8月10日
發明者吳彤, 王學明, 王虎長, 管順清, 胡建民, 趙雪靈 申請人:中國電力工程顧問集團西北電力設計院