专利名称：一种电网输电线用杆塔的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种输电线路中使用的电力杆塔，特别是一种电网输电线用杆塔。
背景技术：
杆塔结构是输电、通讯、铁路、市政等基础设施中一类重要的特种支撑结构物，其 杆塔的结构、材料等会直接影响线路的安全性、经济性和可靠性。国内外架空输电线路中使 用较为广泛的杆塔主要有木质杆、混凝土杆或预应力混凝土杆、钢管混凝土杆、钢管杆和铁 塔等几类。其中铁塔是世界各国超高压输电线路中常用的杆塔形式。一般，35KV 110KV 线路中使用混凝土杆，目前在新建330KV及以下线路运输和施工条件较好的平原和丘陵地 区也有使用混凝土杆。钢管杆和钢管混凝土杆在近年的城市电网建设和改造中应用较多， 而在220KV及以上的线路中，多采用格构式铁塔。上述的电力杆塔都包括主杆以及设置在主杆上的横担，由于不管是木质杆还是混 凝土杆或者是钢管杆、铁塔等，其横担都是为了承受输电线的重量，都采用金属材料制成。 因此，进一步为了防止输电线与金属材料制成的横担导通而发生一些意想不到的输电事 故，特别是铁塔，当发生输电线与横担导通后，会将电能直接导向大地，造成电力浪费。因 此，通常会在横担的自由端加设绝缘子串。又因为输电线会经过居民区、非居民区或者是跨 越建筑物，因此，电力杆塔还必须根据地理位置的不同，设置不同的高度，特别是呼称高度 的大小。杆塔呼称高度是指杆塔下横担的下弦边缘线到地面的垂直距离，通常记为H。杆褡 的呼称高度是杆塔的基本高度，它对杆塔的安全性、经济性起着重要作用。呼称高度的计算 式为H= X+fmax+hx+Ah其中，λ是绝缘子串的长度；fmax是导线的最大弧垂；hx是导线到地面及被跨越物的安全距离；Ah是施工裕度。在一定的杆塔结构、地理位置、档距、电压等级以及气候及电气条件下，fmax、hx、Ah 是一定的，因此，绝缘子串的长度λ实际上决定了杆塔的呼称高度。因此可以想到，消除悬 垂绝缘子串的使用可以降低杆塔的总的高度，进而降低杆塔的成本以及重量等。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种可以消除绝缘子串使用的电网输电线用杆塔。一种电网输电线用杆塔，其包括主杆以及至少一根设置于该主杆上的横担，所述 主杆由金属材料制成。所述横担包括一个空心绝缘杆以及设置于该绝缘杆外侧的伞裙。所 述伞裙由硫化硅橡胶制成。该绝缘杆的一端与主杆连接，另一端连接有一个悬挂金具。该 悬挂金具沿该横担的轴向延伸，所述悬挂金具用于设置输电线。所述绝缘杆由玻璃纤维纱 浸渍在树脂材料中制成。
与现有技术相比，本发明所述的电网输电线用杆塔使用复合材料制造的横担作为 输电线的支撑件，且横担的外侧设置有绝缘伞体，使得电网输电线用杆塔可以将输电线直 接悬挂在横担上，消除绝缘子串的使用，从而可以降低杆塔的总的高度，进而降低杆塔的成 本以及重量。
图1为本发明提供的电网输电线用杆塔的结构示意图。图2为图1中的电网输电线用复合绝缘塔所用的横担的半剖结构示意图。
具体实施例方式为了对本发明作更进一步的说明，举一较佳实施例并配合附图详细说明如下请参阅图1及图2，其为本发明所提供的电网输电线用杆塔100的结构示意图。该 电网输电线用杆塔100包括一个主杆10，以及至少一个设置于该主杆10上的横担11。还需要进一步说明的是，上述的电网输电线用杆塔100为一种伞字型塔。可以想 到的是，所述电网输电线用杆塔100还可以为鸟骨型换位塔、桥型换位塔、猫头型塔，洒杯 型塔，干字型塔、羊角型塔以及门型塔等等中的一种。这些类型的杆塔结构与上字型塔相同 之处在于都包括主杆和横担等基本部件。在本实施例中，仅以伞字型塔为例，来说明电网输 电线用杆塔100的结构与功能。所述主杆10可以由金属材料制备。在本实施例中，所述主杆10由钢材制成一种空 心管。所述主杆10的总高度等于呼称高度加上输电线间的垂直距离和避雷支架高度。当 然可以想到的是，如果该主杆10是通过埋在地下固定时，主杆10的总高度还要加上埋地深度。请参阅图2，其为所述横担11的结构示意图。在本实施例中之伞字型塔中，具有 六个横担11，其中，该六个横担11分成三对排列设置在主杆10的自由端上部位置。离地 面最近的一对横担11的下边缘到地面之间的距离称之为呼称高度。每一对横担之间的垂 直距离根据电压等级设定。因所述三对横担的结构与功能相同，现仅以其中一根横担11为 例来说明其结构与功能。所述横担11包括一个空心绝缘杆111，一个包覆于该空心绝缘杆 111外侧的护套112，设置于该绝缘杆111外侧的伞裙113，一个设置于所述空心绝缘杆111 一端的法兰114，一个设置于所述空心绝缘杆111另一端的法兰115，以及设置于所述法兰 115自由端的悬挂金具116。所述空心绝缘杆111可以为由环氧树脂胶液浸透的玻璃纤维制备而成的实心杆 或空心杆。当该空心绝缘杆111的直径小于一定值如IlOmm时，其可以通过拉挤工艺制备。 当该空心绝缘杆111的直径大于某一值如IlOmm时，其可以通过缠绕工艺制备。所述空心 绝缘杆11在成型过程中，环氧树脂胶液和玻璃纤维经过一系列物理化学变化，形成环氧树 脂基体，即环氧树脂固化物。同时，该环氧树脂固化物在环氧树脂胶液与玻璃纤维之间形成 结构和性能优越的界面层，该界面层把玻璃纤维与环氧树脂胶结合成一个整体，使得由该 环氧树脂与玻璃纤维制成的空心绝缘杆111具有良好的机械性能和电气性能。所述护套112及伞裙113可以由高温硫化硅橡胶、常温硫化硅橡胶以及液体硫化 硅橡胶制成。在本实施例中，所述护套112以及伞裙113由高温硫化硅橡胶一体注射成型包覆在所述空心绝缘杆111上，其中护套112设置在绝缘杆111与伞裙113之间。当然可以 想到的是，所述护套112也可以与伞裙113分别制成，然后再组合在一起，如通过粘胶粘结。 所述护套112包覆在整个空心绝缘杆111上。高温硫化硅橡胶是高分子量(分子量一般为 40 80万)的聚有机硅氧烷(即生胶)加入补强填料和其它各种添加剂，采用有机过氧化 物为硫化剂，并在高温下交链成的一种橡胶，该橡胶简称为硅橡胶。高温硫化硅橡胶的补强 填料可以为白炭黑，它可使硫化胶的强度增加十倍。加入各种添加剂主要是降低胶的成本、 改善胶料性能以及赋予硫化胶各种特殊性能如阻燃、导电等。在本实施例中，所述高温硫化 硅橡胶包括有以下部分组成甲基乙烯基硅橡胶、白炭黑、氢氧化铝、硅油以及硫化剂等，且 所述各组份所占的重量比为甲基乙烯基硅橡胶20% 50%，白炭黑20 60%，氢氧化铝 25 50%，硅汕2 5%，硫化剂1%。所述伞裙113是为了增加爬距以防止爬电的产生。所述伞裙113包括多个直径大 小不一的伞体。在本实施例中，所述伞裙113可包括多组伞体，每一组伞体包括三个直径大 小不一的分伞体。每一组中每个分伞体的裙长比例控制在一定的范围，有利于避免淋雨条 件下相邻分伞体之间的桥络。可以理解的是，所述横担可以包括多个伞裙113，也可以仅有 一个。当所述横担11包括多个伞裙113时，该多个伞裙113可以一体成型，也可以分别成 型，然后通过粘胶粘接在护套112的外侧。所述法兰114、115可以为一标准件，其结构在本实施例中不再赘述。所述法兰114 用于将该横担11设置在所述主杆10上。可以理解的是，在主杆10的杆体上也设置一个连 接件(图未示)，然后将法兰114通过焊接、铆接，或者螺钉连接的方法将横担11连接在主 杆10上。所述法兰115用来设置悬挂金具116。所述悬挂金具116包括一个悬挂基座161、以及一个设置于悬挂基座161的一侧上 的悬挂部162。所述悬挂基座161与法兰115连接，其连接方法可以为焊接，铆接，或者其 他连接方法。在本实施例中，所述悬挂机基座通过螺栓与法兰115连接。所述悬挂部162 设置在悬挂基座161的相对于法兰115的另一侧。该悬挂部162上设置有至少一个悬挂孔 163，用于穿设输电线。在本实施例中，所述悬挂部162上设置有两个悬挂孔163。可以理解的是，所述电网输电线用杆塔100还可以包括至少一个设置在横担11与 主杆10之间的吊杆(图未示)。所述吊杆用于增加横担11的强度，使其免于被输电线拉弯 或拉折而造成输电事故。所述吊杆的制造材料与所述绝缘杆111的制造材料相似，也是将 玻璃纤维纱浸渍在树脂中制备而成，具有绝缘的性能。与现有技术相比，本发明所述的电网输电线用杆塔使用复合材料制造的横担作为 输电线的支撑件，且横担的外侧设置有护套及伞裙，使得电网输电线用杆塔可以将输电线 直接悬挂在横担上，可以不使用绝缘子串，从而可以降低杆塔的总的高度，进而降低杆塔的 成本以及重量。另外，本领域技术人员还可以本发明精神内做其它变化，只要其不偏离本发明的 技术效果，都应包含在本发明所要求保护的范围内。
权利要求
1.一种电网输电线用杆塔，其包括主杆以及至少一根设置于该主杆上的横担，所述主 杆由金属材料制成，其特征在于所述横担包括一个空心绝缘杆以及设置于该绝缘杆外侧 的伞裙，所述伞裙由硫化硅橡胶制成，该绝缘杆的一端与主杆连接，另一端连接有一个悬挂 金具，该悬挂金具沿该横担的轴向延伸，所述悬挂金具用于设置输电线，所述绝缘杆由玻璃 纤维纱浸渍在树脂材料中制成。
2.如权利要求1所述的电网输电线用杆塔，其特征在于所述横担两端各设置一个法 兰，两个法兰中的一个用来连接所述横担与主杆，另一个用来设置所述悬挂金具。
3.如权利要求1所述的电网输电线用杆塔，其特征在于所述悬挂金具的一端设置在 所述绝缘杆上，另一端设置有一个悬挂孔，该悬挂孔用于设置输电线或联结金具。
4.如权利要求1所述的电网输电线用杆塔，其特征在于所述电网输电线用复合绝缘 塔还包括至少一个吊杆，该吊杆设置在所述主杆与横担之间。
5.如权利要求4所述的电网输电线用杆塔，其特征在于所述吊杆由多根玻璃纤维浸 渍在树脂材料中制成。
6.如权利要求1所述的电网输电线用杆塔，其特征在于所述树脂为聚氨酯树脂或乙 烯基酯树脂。
7.如权利要求1所述的电网输电线用杆塔，其特征在于所述伞裙由高温硫化硅橡胶、 常温硫化硅橡胶或液体硫化硅橡胶一体注射成型。
8.如权利要求1所述的电网输电线用杆塔，其特征在于所述横担还包括一个设置于 所述绝缘杆与伞裙之间的护套。
9.如权利要求8所述的电网输电线用杆塔，其特征在于所述护套与伞裙一体成型。
全文摘要
一种电网输电线用杆塔，其包括主杆以及至少一根设置于该主杆上的横担，所述主杆由金属材料制成。所述横担包括一个空心绝缘杆以及设置于该绝缘杆外侧的伞裙。所述伞裙由硫化硅橡胶制成。该绝缘杆的一端与主杆连接，另一端连接有一个悬挂金具。该悬挂金具沿该横担的轴向延伸，所述悬挂金具用于设置输电线。所述绝缘杆由玻璃纤维纱浸渍在树脂材料中制成。所述电网输电线用杆塔使用复合材料制造的横担作为输电线的支撑件，且横担的外侧设置有绝缘伞体，使得电网输电线用杆塔可以将输电线直接悬挂在横担上，消除绝缘子串的使用，从而可以降低杆塔的总的高度，进而降低杆塔的成本以及重量。
文档编号E04H12/02GK102140860SQ20101011518
公开日2011年8月3日 申请日期2010年1月30日 优先权日2010年1月30日
发明者王井伟, 郁杰, 马斌 申请人:南通市神马电力科技有限公司