复合横担及输电塔的制作方法

1.本技术涉及输电绝缘设备领域，具体是一种复合横担及输电塔。


背景技术：

2.目前，复合横担作为新型材料在架空输电线路中得到了非常广泛的应用。常见的复合横担型式有单柱式、单柱单拉式、单柱三拉式、双柱单拉式、双柱双拉式。这些横担型式在架空输电铁塔上一般造价都相对较高，这是因为复合材料构件强度大的特性并未得到完全充分地体现。特别是针对110kv及以下的电压等级，由于该电压等级下输电塔工程的造价并不是很高，采用常见的横担型式会导致输电塔工程的成本较高，因此，采用现有的横担型式不利于复合横担在110kv及以下电压等级的推广使用，亟需开发新的复合横担型式来满足这一电压等级范围内的使用需求。


技术实现要素：

3.针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种复合横担，该复合横担采用短支柱绝缘子，利用了短支柱绝缘子强度高的优势，省去斜拉绝缘子，从而降低输电塔工程的成本，同时保证了复合横担的电气性能，拓展复合横担的市场使用率。
4.为实现上述目的，本实用新型所采用的技术手段如下：一种复合横担，固定在输电塔的塔身上，包括至少一个横担组，横担组包括至少两个支柱绝缘子和两个连接件；两个连接件相互平行设置，每个支柱绝缘子的两端分别连接至两个连接件；连接件包括内连接件和外连接件，外连接件设置导线连接装置。至少两个支柱绝缘子的设置相比一个支柱绝缘子，增加了复合横担的强度与刚度承载力，保证复合横担变形小、不会被破坏，同时保证了复合横担的电气性能。与其他复合横担型式相比，该复合横担采用短支柱绝缘子，利用了短支柱绝缘子强度高的优势，省去斜拉绝缘子，从而降低输电塔工程的成本，拓展复合横担的市场使用率。
5.优选地，各支柱绝缘子相互平行。相互平行的支柱绝缘子的两端分别连接至相互平行的两个连接件，构成一个矩形截面的复合横担结构，此种结构使得该复合横担的抗弯、抗压承载力更高。
6.优选地，复合横担还包括延长件，延长件与内连接件相连。针对35kv电压等级，可直接采用横担组构成的复合横担；针对35kv
‑
110kv电压等级，所需横担的宽度会超过横担组的长度，由于复合支柱构件存在尺度效应，构件长度越长，其强度的折减越严重，故此时设置延长件，延长件的材质采用钢材，抗弯曲强度高于复合材料，该复合横担结构充分利用了短支柱绝缘子强度高和延长件的强度优势，省去斜拉绝缘子，从而降低输电塔工程的成本，拓展复合横担的市场使用率。
7.更为优选地，支柱绝缘子为两个，延长件也为两个，且延长件沿支柱绝缘子的轴线方向设置。能使复合横担的抗弯、抗压承载力更高。
8.优选地，支柱绝缘子包括一个t型法兰，t型法兰包括一个平行于支柱绝缘子轴线
方向设置的第一横板和一个垂直于第一横板的第一竖板，第一横板与所述内连接件相连接。t型法兰的设置是为了与延长件和内连接件更好地连接。
9.优选地，延长件包括两个l型角钢，两个l型角钢夹持固定第一竖板，且两个l型角钢同时与第一横板和内连接件固定连接。
10.优选地，延长件为t型角钢，包括第二横板和一个垂直于第二横板的第二竖板，第二竖板的端部设置凹槽，凹槽容纳第一竖板。相比于两个l型角钢夹持固定第一竖板的结构，设置凹槽的t型角钢的机械强度更好，抗弯、抗压承载力更高。
11.优选地，复合横担为双臂横担，延长件的两端均连接有横担组。可以满足输电塔两端挂线的需求。
12.优选地，支柱绝缘子包括外法兰，外法兰与外连接件相连，外连接件为角钢。
13.根据本实用新型的另一个方面，提供一种输电塔，包括塔身以及至少一个固定在塔身上的复合横担，复合横担为上述的复合横担结构。
附图说明
14.图1是本实用新型实施例一的复合横担100的结构示意图；
15.图2是本实用新型实施例二的复合横担200的结构示意图；
16.图3是本实用新型实施例三的复合横担300的结构示意图；
17.图4是本实用新型实施例四的输电塔1000的结构示意图；
18.图5是本实用新型实施例四的输电塔1000的局部示意图；
19.图6是本实用新型实施例五的输电塔2000的局部示意图；
20.图7是本实用新型实施例六的输电塔3000的局部示意图。
具体实施方式
21.根据要求，这里将披露本实用新型的具体实施方式。然而，应当理解的是，这里所披露的实施方式仅仅是本实用新型的典型例子而已，其可体现为各种形式。因此，这里披露的具体细节不被认为是限制性的，而仅仅是作为权利要求的基础以及作为用于教导本领域技术人员以实际中任何恰当的方式不同地应用本实用新型的代表性的基础，包括采用这里所披露的各种特征并结合这里可能没有明确披露的特征。
22.实施例一：
23.如图1所示，本实施例提供一种复合横担100，复合横担100包括一个横担组190，横担组190包括两个支柱绝缘子110、内连接件120、外连接件130；内连接件120与外连接件130相互平行设置，两个支柱绝缘子110也相互平行，且支柱绝缘子110的两端分别连接至相互平行的内连接件120和外连接件130，构成一个矩形结构的复合横担100，外连接件130上设置有挂线金具串140作为导线连接装置，用于挂接导线。复合横担100结构简单，采用短支柱绝缘子110，利用了短支柱绝缘子110强度高的优势，省去斜拉绝缘子，从而降低输电塔工程的成本，拓展复合横担100的市场使用率。双柱并行的结构在保证复合横担100的电气性能的同时，缩短了支柱绝缘子110的长度，还可使得复合横担100的抗弯、抗压承载力更高。
24.在本实施例中，支柱绝缘子110的数量为两个，两个支柱绝缘子110的设置相比仅设置一个支柱绝缘子110时的强度和刚度承载力更高。
25.在其他实施例中，支柱绝缘子的数量可以为两个以上，根据复合横担的机械性能要求以及电气性能要求设计，只要支柱绝缘子的两端均与内连接件和外连接件相连即可。
26.在本实施例中，支柱绝缘子110的长度不超过1.1米。由于支柱绝缘子110存在尺度效应，支柱绝缘子110长度越长，其强度的折减越严重，因此缩短支柱绝缘子110更能发挥复合材料的强度优势。支柱绝缘子110的长度不超过1.1米既保证了复合横担100所需的宽度，又保证了复合横担100所需的抗弯强度。
27.在其他实施例中，支柱绝缘子的长度可以为与1.1米接近的其他长度，只要能满足复合横担所需的宽度及抗弯强度即可。
28.在本实施例中，支柱绝缘子110包括实心的圆形截面芯棒。抗弯曲强度更高且容易获取，不需要特制。
29.在其他实施例中，支柱绝缘子可以为充气或者内充聚氨酯的支柱绝缘子，也可以为其他的支柱绝缘子，芯棒的截面也不局限于圆形，方形、工字型等都可以。
30.在其他实施例中，支柱绝缘子的相对位置关系可以是除了平行之外的其他形式，比如与连接件一起形成一个梯形结构等，只要保证与两个相互平行的连接件相互连接且处于同一平面即可。
31.在本实施例中，支柱绝缘子110包括一个t型法兰111，t型法兰111包括一个平行于支柱绝缘子110轴线方向设置的第一横板112和一个垂直于第一横板112的第一竖板113，第一横板112和第一竖板113上设置若干通孔；内连接件120为一个l型角钢，内连接件120上设置与第一横板112上的通孔位置对应的通孔，第一横板112与内连接件120通过螺栓相连，便于安装与拆卸。t型法兰111的设置便于复合横担100与其他装置更好地连接，以确保复合横担100的抗弯曲强度。
32.在其他实施例中，法兰和内连接件可以为其他结构，只要能实现支柱绝缘子与内连接件的连接即可。比如内连接件可以为一块钢板，法兰可以为一个一字型法兰，一字型法兰相比于上述t型法兰而言，少了第一竖板，只有一个平行于支柱绝缘子轴线方向设置的第一横板。内连接件与一字型法兰的连接位置均设置通孔，通过螺栓相互连接。
33.在本实施例中，支柱绝缘子110还包括一个外法兰114，外法兰114包括底座115和套筒116，套筒116为外法兰114上与支柱绝缘子110的芯棒固定连接的部位，底座115为垂直于套筒116的一端设置的矩形板且底座115的长度大于套筒116的直径，底座115相对套筒116凸出的部分设置若干通孔；外连接件130包括两个l型角钢131，l型角钢131包括第一肢背132和第二肢背133，两个l型角钢131的两个第一肢背132相互平行设置且存在间隙，该间隙用来夹持固定底座115相对套筒116凸出的部分，两个第二肢背133处于同一水平面上，使得两个l型角钢131呈t型结构布置；第一肢背132的端部设置与底座115上的通孔位置对应的通孔，通过螺栓与通孔配合使得两个第一肢背132夹持固定底座115；外连接件130的中部设置通孔用以连接挂线金具串140，这里的中部并非一定指外连接件130的正中间，而是指除外连接件130夹持固定底座115以外的其他区域。外法兰114和外连接件130结构简单，易于获取和安装更换。
34.在其他实施例中，法兰和外连接件可以为其他结构，只要能使支柱绝缘子相互连接，且外连接件上可以连接导线固定装置即可。例如，外法兰的底座为圆形板或三角形板或梯形板等等，外连接件为一块长度与两支柱绝缘子之间距离相当的钢板，底座和钢板连接
的相应的位置均设置通孔且通过螺栓相连。又或者，外法兰与外连接件的结构可以参照t型法兰与内连接件的结构。导线固定装置也不局限于挂线金具串，可以是其他任何能够连接导线的装置。
35.在其他实施例中，支柱绝缘子、内连接件、外连接件之间的连接方式，也可以采用焊接等方式，只要能够保证有效连接即可。
36.在本实施例中，两个支柱绝缘子110的结构相同，其两端的外法兰114和t型法兰111也相同。使得复合横担100受力均匀，抗弯曲强度更高。
37.在其他实施例中，两个支柱绝缘子可以为不同的结构，例如，一个支柱绝缘子包括实心圆截面的芯棒，另一个支柱绝缘子包括实心方截面的芯棒。又或者一个外法兰的底座为矩形板，另一个外法兰的底座为圆形板，本技术不做限制。
38.本实施例的复合横担100结构简单，与其他复合横担型式相比，该复合横担100采用短支柱绝缘子110，利用了短支柱绝缘子110强度高的优势，省去斜拉绝缘子，从而降低输电塔工程的成本，拓展复合横担的市场使用率。双柱并行的结构在保证复合横担100的电气性能的同时，缩短了支柱绝缘子110的长度，还可使得复合横担100的抗弯、抗压承载力更高。
39.实施例二：
40.如图2所示，本实施例提供一种复合横担200，与实施例一的不同之处在于，本实施例的复合横担200除了包括一个横担组290，还包括两个延长件250。
41.在本实施例中，延长件250包括两个l型角钢251，l型角钢251包括第一肢背252和第二肢背253，两个第一肢背252相互平行设置且存在间隙，该间隙用来夹持固定第一竖板213，两个第二肢背253处于同一水平面上，使得两个l型角钢251呈t型结构布置。第一肢背252的端部设置与第一竖板213上的通孔位置对应的通孔，第二肢背253的端部设置与第一横板212上的通孔位置对应的通孔。内连接件220为一个l型角钢，两个l型角钢251的两个第一肢背252通过螺栓与通孔配合夹持固定第一竖板213，两个第二肢背253和内连接件220通过螺栓与通孔配合夹持固定第一横板212。
42.在其他实施例中，延长件可以为其他结构或是其他材料，只要能与横担组相连且能满足横担所需的抗弯强度即可。比如延长件可以为端部设置凹槽的t型角钢，该延长件包括第二横板和一个垂直于第二横板的第二竖板，第二竖板的端部设置凹槽，凹槽用以容纳t型法兰的第一竖板。
43.在本实施例中，延长件250沿支柱绝缘子210的轴线方向设置并与内连接件220和支柱绝缘子210相连。针对35kv
‑
110kv电压等级，所需横担的宽度会超过横担组的长度，由于复合支柱构件存在尺度效应，构件长度越长，其强度的折减越严重，故此时设置延长件250，延长件250的材质采用钢材，抗弯曲强度高于复合材料，复合横担200利用了短支柱绝缘子210强度高和延长件250的强度优势，省去斜拉绝缘子，从而降低输电塔工程的成本，拓展复合横担200的市场使用率。
44.在本实施例中，延长件250的数量为两个且与t型法兰211和内连接件220同时相连。使得复合横担200的受力更均匀、抗弯曲强度更高。
45.在其他实施例中，延长件的数量不限，连接方式不限，可以直接与支柱绝缘子相连，也可以直接与内连接件相连，不局限于必须要与支柱绝缘子和内连接件同时连接。当延
长件为一个时，其需要处于内连接件的中部位置，以平衡横担组的受力，此时的延长件可以为一块较宽的钢板，钢板的一端设置若干通孔，内连接件的中间部位也设置相对应的通孔，钢板与内连接件通过螺栓相连，且钢板位于内连接件的下方起支撑作用。这里的中间部位也不是绝对的中间部位，有些许偏差也可以接受。
46.本实施例的复合横担200利用了短支柱绝缘子210强度高和延长件250的强度优势，省去斜拉绝缘子，从而降低输电塔工程的成本，拓展复合横担200的市场使用率。
47.实施例三：
48.如图3所示，本实施例提供一种复合横担300，与实施例二的不同之处在于本实施例的复合横担300包括两个横担组390。
49.在本实施例中，两个横担组390分别设置在两个延长件350的两端。两个横担组390均通过t型法兰311和内连接件320与延长件350相连。横担组390是与横担组290相同的横担组，延长件350的结构与延长件250相同，根据应用环境的不同，延长件350会长于延长件250。当需要处于同一水平面上的双臂横担时，使用本实施例中的复合横担300，安装更换时更为快捷方便。
50.实施例四：
51.如图4所示，本实施例提供一种输电塔1000，输电塔1000包括塔身1100和上述复合横担100。
52.在本实施例中，输电塔1000上装设有三个复合横担100，一个复合横担100为单独设置，另外两个复合横担100对称设置于塔身1100的两侧，满足了不同的挂线需求。
53.如图5所示，在本实施例中，塔身1100包括两个增强角钢1110和塔身角钢1130，增强角钢1110包括两个l型角钢1120，增强角钢1110用于连接固定两个支柱绝缘子110，且与塔身角钢1130相连。l型角钢1120包括第一肢背1121和第二肢背1122，两个第一肢背1121相互平行设置且存在间隙，该间隙用来夹持固定第一竖板113，两个第二肢背1122处于同一水平面上，使得两个l型角钢1120呈t型结构布置。第一肢背1121的端部设置与第一竖板113上的通孔位置对应的通孔，第二肢背1122的端部设置与第一横板112上的通孔位置对应的通孔。内连接件120为一个l型角钢，两个l型角钢1120的两个第一肢背1121通过螺栓与通孔配合夹持固定第一竖板113，两个第二肢背1122和内连接件120通过螺栓与通孔配合夹持固定第一横板112。增强角钢1110还与塔身角钢1130相连，使复合横担100与塔身1100的连接更为可靠。
54.在其他实施例中，输电塔装设的复合横担的数量不限，可以为一个、两个、三个甚至更多，视具体情况而定。各复合横担的相对位置也不限，可以为处于同一水平面的对称设置，也可以是输电塔两侧但不在同一水平面上。复合横担与塔身的连接方式也不仅限于螺栓连接，可以为焊接等其他方式，只要能保证复合横担与塔身的有效连接即可。
55.本实施例的输电塔1000由于装设了复合横担100，利用了短支柱绝缘子110强度高的优势，省去斜拉绝缘子，从而降低了输电塔工程的成本。
56.实施例五：
57.如图6所示，本实施例提供一种输电塔2000，输电塔2000包括塔身2100和上述复合横担200。
58.在本实施例中，输电塔2000上只有一个复合横担200，横担200的延长件250与塔身
上的角钢2110均设有位置对应的通孔并通过螺栓相连。
59.在其他实施例中，输电塔上可以包含任意个复合横担，延长件与塔身的连接也不局限于螺栓连接，可以采用焊接等方式。当包含一个以上的复合横担时，复合横担之间的相对位置也不做特殊要求。
60.本实施例的输电塔2000由于装设了复合横担200，充分利用了短支柱绝缘子210强度高和延长件250的强度优势，省去斜拉绝缘子，从而降低了输电塔工程的成本。
61.实施例六：
62.如图7所示，本实施例提供一种输电塔3000，输电塔3000包括塔身3100和上述复合横担300。
63.在本实施例中，复合横担300的延长件350穿过塔身3100，且伸出塔身两边的延长件350等长，使得两个复合横担组390对称设置在塔身3100的两侧。装设一个延长件350即可实现双臂横担的要求，相比需要在两端分别设置复合横担的情况，安装或拆卸时更为方便快捷。
64.在其他实施例中，延长件伸出塔身两边的部分可以不用一样长，只要能满足对应电压等级下的横担宽度要求即可。
65.在本实施例中，延长件350与塔身上的角钢3110均设有位置对应的通孔并通过螺栓相连，便于安装与拆卸。
66.在其他实施例中，输电塔装设的复合横担的数量不限，各复合横担的相对位置也不限。延长件与塔身的连接方式也不仅限于螺栓连接，只要能保证复合横担与塔身的有效连接即可。
67.本技术的技术内容及技术特点已揭示如上，然而可以理解，在本实用新型的创作思想下，本领域的技术人员可以对上述结构和材料作各种变化和改进，包括这里单独披露或要求保护的技术特征的组合，明显地包括这些特征的其它组合。这些变形和/或组合均落入本实用新型所涉及的技术领域内，并落入本实用新型权利要求的保护范围。