专利名称：用于输配电网的混合结构复合杆塔及其制造方法
技术领域：
本发明专门用途的建筑物或类似的构筑物，特别是涉及用于输配电网的杆塔。
背景技术：
现有技术用于输配电网的杆塔包括用于支撑的塔体和用于悬挂绝缘子和输电线的横担。按照塔体的结构分类，所述杆塔包括直杆式杆塔和珩架式杆塔。所述直杆式杆塔 适用于承载低电压等级的输电线，所述塔体一般用钢筋混凝土制成；所述珩架式杆塔适用 于承载高电压等级的输电线，所述塔体一般用钢材制成。由于所述杆塔用钢材或者钢筋混 凝土制成，重量大、尺寸长，运输和安装都不方便，在偏远山区或者交通不便的地方显得尤 为突出。另外，所述塔体乃至横担都是采用不绝缘的钢材或者钢筋混凝土制成，即使为输电 线配置绝缘子的情况，在输配电网运行过程中还是经常出现污闪、雾闪、冰闪、雷电跳闸等 故障。为避免所述故障，考虑用具有绝缘特性的合成材料或者纤维增强塑料FRP制造塔体。 但是，用合成材料或者纤维增强塑料FRP制成的塔体存在以下缺陷而不适于在输配电网中 应用1.合成材料或者纤维增强塑料FRP的弯曲弹性模量差导致由它们制成的塔体的 机械强度低，即使通过减小塔体间距、增加塔体直径的措施也仅可以承载不高于IIOkV的 低电压等级的输电线路；2.所述塔体很难满足输配电网的挠偏量的要求，即挠偏量小于塔体高度的5%。， 因此所述塔体难以抵御大风天气侵扰而不能正常运行；3.如果将所述塔体用于高于IlOkV的高电压等级的输电线路，为了增强塔体的弹 性模量，就必然增加塔体基部的直径，而用合成材料或者纤维增强塑料FRP制成的塔体基 部直径将远远大于用钢材制成的塔体基部直径，不仅增加了杆塔的制造成本，还不适于实用。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于避免现有技术的不足之处而提出一种适用于各类 塔型、方便运输和安装，既增强杆塔绝缘性能又满足杆塔机械强度要求的用于输配电网的 混合结构复合杆塔及其制造方法。本发明解决所述技术问题可以通过采用以下技术方案来实现设计、制造一种用于输配电网的混合结构复合杆塔，包括m组塔体和η个用于挂架 输配电线路的横担，m和η是不小于1的自然数；所述塔体包括位于所述杆塔下部的塔身和 位于所述杆塔上部的塔头所述塔身用钢材、钢筋混凝土、或者具有绝缘特性的合成材料或 者纤维增强塑料制成；所述塔头用具有绝缘特性的合成材料或者纤维增强塑料制成，所述 塔身与塔头固定连结在一起，所述横担300与塔头固定连结在一起。为了增强绝缘效果，所述横担用具有绝缘特性的合成材料或者纤维增强塑料制 成。
所述合成材料包括高分子聚合材料和经过改性处理的高分子聚合材料，所述纤维 增强塑料包括普通纤维增强塑料和经过改性处理的纤维增强塑料；所述高分子聚合材料包 括酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚砜、聚苯硫醚、醚砜和聚芳 酯；所述纤维增强塑料中的纤维包括玻璃纤维和碳纤维。 所述塔体采用直杆结构，所述塔身包括至少一根的杆件，所述塔头也包括至少一 根杆件，所述杆件对接或者套接成一根直杆塔体。所述塔体也可以采用珩架式结构，所述塔身包括至少一个用杆件构建成的柱塔， 所述塔头也包括至少一个用杆件构建成的柱塔，所述柱塔连结成为塔体。所述珩架式结构 杆塔包括门型杆塔、上字型单回路杆塔、羊字型双回路杆塔、干字型杆塔、酒杯型杆塔和猫 头型杆塔。所述杆件包括等截面实心柱体或者中空柱体杆件、中空截头圆锥体杆件和角形截 面柱体杆件的任意一种或者它们的任意组合。所述杆塔还包括外接套管，所述各等截面实心柱体或者中空柱体杆件对接在一 起，通过冷/热套接工艺和/或胶粘剂粘结处理，在对接位置套接所述外接套管，使各等截 面实心柱体或者中空柱体杆件固定连结成为一根长杆。另一种方案，所述杆塔还包括内置 连接管；对接在一起，通过冷/热套接工艺和/或胶粘剂粘结处理，所述两中空柱体杆件借 助与它们内腔过盈配合的内置连接管将它们连结成为一根长杆；所述胶粘剂是含有纳米 材料的高强度粘结剂。再一种方案，通过将中空截头圆锥体杆件较大直径一端套装在另一 中空截头圆锥体杆件较小直径一端的方式，所述各中空截头圆锥体杆件被套接成为一根长 杆。还有一种方案，所述各角形截面柱体杆件对接在一起，在对接位置用位于杆件内壁的第 一角形截面连接件和位于杆件外壁第二角形截面连接件夹紧所述杆件并用紧固件固定，使 所述各角形截面柱体杆件对接成为一根长杆。所述杆件之间的连结还可以采用套管结构，所述杆塔还包括对接套筒；所述对接 套筒固定安装在一根杆件的一端，另一根杆件插入该套筒内，在所述杆件与套筒之间的间 隙注入弹性材料以固定插入所述套筒的杆件，从而两杆件套接成为一根长杆；所述套筒内 壁截面形状与插入该套筒内的杆件外壁形状相同，所述弹性材料是发泡塑料。或者，所述杆 塔还包括设置有法兰盘的套管；需要连结的两杆件之一包括固定连结在该杆件顶部的第一 平面连结板，另一根杆件底部是中空柱体；所述套管与第一平面连结板借助法兰盘用螺栓 紧固方式连结在一起，所述套管伸入底部是中空柱体的杆件的底部内，借助紧配合和/或 胶粘剂粘结处理，从而令两杆件固定连结在一起；所述胶粘剂是含有纳米材料的高强度粘 结剂。 所述塔身和塔头的连结结构可以采用以下方案，所述塔身包括固定连结在该塔身 顶部的第二平面连结板，所述塔头包括设置在该塔头底部的第三平面连结板，所述第二平 面连结板与第三平面连结板借助螺栓紧固的方式连结在一起，从而令塔身和塔头固定连结 在一起。所述杆塔还包括螺栓垫板组件，所述塔身和塔头采用螺栓紧固方式连结在一起；所 述螺栓垫板组件包括多孔环形螺栓垫板组件和单孔螺栓垫板组件；所述多孔环形螺栓垫板 组件放置在第三平面连接板顶面上，是由至少两块螺栓垫板拼合而成的设置有螺栓通孔的 环形平板；所述单孔螺栓垫板组件分别为每个螺栓配置，是由至少两块带有部分螺栓通孔 的螺栓垫板拼合而成的具有单个完整螺栓通孔的平板。
所述杆塔安装在地面可以采用以下方案，所述杆塔还包括固定于地面下的中空基 座，所述杆件中，固定于地面的杆件的下端插入所述基座内或者地面的土坑内，在所述固定 于地面的杆件与基座或者土坑内壁之间的间隙注入弹性材料以固定该杆件；所述基座或者 土坑内壁截面形状与插入该基座或者土坑内的杆件外壁形状相同；所述弹性材料是发泡塑 料。本发明解决所述技术问题还可以通过采用以下技术方案来实现实施一种用于输配电网的混合结构复合杆塔的制造方法，包括如下步骤A.用钢材、钢筋混凝土、或者具有绝缘特性的合成材料或者纤维增强塑料制造m 组塔身；B.用具有绝缘特性的合成材料或者纤维增强塑料制造m组塔头；D.将每组塔头与塔身固定连结成为m组塔体；将η个用于挂架输配电线路的横担 与各塔头固定连结在一起，从而制成一座用于输配电网的杆塔；m和η是不小于1的自然数。为取得更优的技术效果，在步骤B与步骤D之间还包括如下步骤C.用具有绝缘特性的合成材料或者纤维增强塑料制造横担。所述合成材料包括高分子聚合材料和经过改性处理的高分子聚合材料；所述纤维 增强塑料包括普通纤维增强塑料和经过改性处理的增强纤维材料。所述改性处理包括化学改性处理、物理改性处理和混合改性处理；所述化学改性处理是指在所述合成材料或者纤维增强塑料中加入引发剂、偶连 齐U、催化剂和光稳剂或者其中的任一种，使该合成材料或者纤维增强塑料分子结构成为立 体结构，从而改变所述合成材料力学特性的处理方法；所述物理改性处理是指对所述合成材料或者纤维增强塑料进行辐照处理或者在 该合成材料或者纤维增强塑料中加入添加剂和/或纳米材料，从而改变所述合成材料或者 纤维增强塑料力学特性的处理方法；所述混合改性处理是指对所述合成材料或者纤维增强塑料既施以所述化学改性 处理又施以所述物理改性处理，从而改变该合成材料或者纤维增强塑料的力学特性的处理 方法。所述塔体如果采用直杆结构，那么按照如下步骤完成所述步骤Α、步骤B和步骤D，Al.用钢材、钢筋混凝土、或者具有绝缘特性的合成材料或者纤维增强塑料制造杆 件，将至少两根杆件对接或者套接制成直杆塔身，并且制造m组塔身；Bi.用具有绝缘特性的合成材料或者纤维增强塑料制造杆件，将至少两根杆件对 接或者套接制成直杆塔头，并且制造m组塔头；Dl.用对接或者套接的方式将每组塔头与塔身固定连结成为m组塔体；将η个用 于挂架输配电线路的横担与各塔头固定连结在一起，从而制成一座用于输配电网的杆塔。另外，如果所述塔体采用珩架式结构，那么按照如下步骤完成所述步骤A和步骤B，Α2.用钢材、钢筋混凝土、或者具有绝缘特性的合成材料或者纤维增强塑料制造杆 件，用杆件构建成至少一个柱塔，各柱塔固定连接制成塔身，并且制造m组塔身；B2.用具有绝缘特性的合成材料或者纤维增强塑料制造杆件，用杆件构建成至少一个柱塔，各柱塔固定连接制成塔头，并且制造m组塔头。同现有技术相比较，本发明“用于输配电网的混合结构复合杆塔及其制造方法”的 技术效果在于1.所述杆塔的杆体由多根杆件组成，便于所述杆塔的运输和安装；尤其是包括用 轻质复合材料制成杆件的杆塔，还可以进一步节省运输成本，该杆塔的安装也更方便。2.本发明将现有技术的塔体分成两段，即用于支撑的塔身和用于架设输电线的塔 头，所述塔身可令杆塔满足机械强度的需求，所述塔头可令杆塔满足绝缘性能的需求，从而 使所述复合结构杆塔在输配电网运行过程中减少污闪、雾闪、冰闪、雷电跳闸等故障；3.由于在机械强度方面满足实际需求，本发明不仅适用于不高于IlOkV的低电压 等级的杆塔，尤其适用于高于IlOkV的高电压等级的杆塔，所述混合结构杆塔的适用范围 更加广泛。
图1是发明“用于输配电网的混合结构复合杆塔及其制造方法”第一实施例的结构示意图，包括图1-1是所述第一实施例的正投影主视示意图；图1-2是图1-1中A指示部分的局部放大剖视示意图；图2是本发明第二实施例的结构示意图，包括图2-1是所述第二实施例的主视示意图；图2-2是图2-1中B指示部分的局部放大示意图，其中中空柱体杆件110和内套 管114被剖开；图3是本发明第三实施例的结构示意图，包括图3-1是所述第三实施例的正投影主视示意图；图3-2是图3-1中C指示部分的局部放大剖视示意图；图4是本发明第四实施例的结构示意图，包括图4-1是所述第四实施例的正投影主视示意图；图4-2是图5-1中D-D剖视放大示意图；图5是本发明第五实施例的结构示意图，包括图5-1是所述第五实施例的正投影主视示意图；图5-2是图5-1中E指示部分的局部放大剖视示意图；图6是本发明第六实施例的结构示意图，包括图6-1是所述第六实施例的正投影主视示意图；图6-2是图6-1中F指示部分的局部放大剖视示意图；图7是本发明第二实施例，即柱状杆塔的示意图，包括图7-1是所述第二实施例的主视示意图；图7-2是图7-1中G指示部分的局部放大示意图，其中杆件100和套管142被剖 开；图8-1是所述第三实施例的主视示意图；图8-2是图8-1中H指示部分的局部放大示意图8-3是多孔环形螺栓垫板组件571的俯视示意图；图8-4是单孔螺栓垫板组件572的俯视示意图；图9是本发明第九实施例，即上字型单回路珩架式杆塔的示意图；图10是本发明第十实施例，即门型珩架式杆塔的示意图；图11是本发明第十一实施例，即羊字型双回路珩架式杆塔的示意图；图12是本发明第十二实施例，即干字型珩架式杆塔的示意图；图13是本发明第十三实施例，即猫头型珩架式杆塔的示意图；图14本发明所述杆塔固定于地面的示意图。
具体实施例方式以下结合附图所示各实施例作进一步详述。本发明提出一种用于输配电网的混合结构复合杆塔，如图1至图13所示，包括m 组塔体200和η个用于挂架输配电线路的横担300，m和η是不小于1的自然数；所述塔体 200包括位于所述杆塔下部的塔身210和位于所述杆塔上部的塔头220 ；所述塔身210用钢 材、钢筋混凝土、或者具有绝缘特性的合成材料或者纤维增强塑料制成；所述塔头220用具 有绝缘特性的合成材料或者纤维增强塑料制成，所述塔身210与塔头220固定连结在一起， 所述横担300与塔头220固定连结在一起。所述塔身210用钢材或者钢筋混凝土制成，以确保杆塔有良好的机械强度，所述 塔身210在满足机械强度情况下，同样还可以用具有绝缘特性的合成材料或者纤维增强塑 料制成，这样既确保有良好的机械强度，还确保杆塔具有良好的绝缘特性；所述塔头220用 具有绝缘特性的合成材料或者纤维增强塑料制成，以确保所述杆塔有良好的绝缘特性。所 述混合结构复合杆塔同时满足机械强度和绝缘特性两方面的需求，能够适用于所有电压等 级的输配电网。为更进一步提高所述混合结构复合杆塔的绝缘特性，所述横担230用具有绝缘特 性的合成材料或者纤维增强塑料制成。所述杆塔包括直杆式杆塔和珩架式杆塔。本发明第一实施例至第七实施例，如图1 至图7所示，所述塔体采用直杆结构，所述塔身210包括至少一根的杆件100，所述塔头220 也包括至少一根杆件100，所述杆件100对接或者套接成一根直杆塔体200。所述杆塔的塔身210和塔头220都采用分杆件结构，便于所述杆塔的运输和安装， 即使在偏远山区或者交通不便的地方仍然可以方便的完成安装。本发明第八实施例至第十三实施例，如图8至图13所示，所述塔体200采用珩架 式结构，所述塔身210包括至少一个用杆件100构建成的柱塔211，所述塔头220也包括至 少一个用杆件100构建成的柱塔221，所述柱塔211、221连结成为塔体200。所述珩架式结构杆塔包括门型杆塔、上字型单回路杆塔、羊字型双回路杆塔、干字 型杆塔、酒杯型杆塔和猫头型杆塔。所述杆塔的塔身210和塔头220都采用分段结构，完整的塔身210或者塔头220 可以分解成柱塔211、221，同样便于所述杆塔的运输和安装，即使在偏远山区或者交通不便 的地方也可以实现架设珩架式杆塔，解决了现有技术杆塔类型收地形和运输条件限制的问题。
所述杆塔的塔型、所述杆件100的形状和组合、制成所述杆件100的材料和各杆件 100的连接方式可以有多种方案，以下通过各实施例作具体说明。所述杆件100包括等截面实心柱体或者中空柱体杆件110、中空截头圆锥体杆件 120和角形截面柱体杆件130的任意一种或者它们的任意组合。即在同一杆塔中，可以仅 用上述三种杆件100中的任意一种，也可以用上述三种杆件100中的任意两种或者全部三 种杆件100。为了减轻杆塔的重量，便于运输和安装，所述杆件100可以都用合成材料或 者纤维增强塑料制成，所述合成材料包括高分子聚合材料和经过改性处理的高分子聚合材 料，所述纤维增强塑料包括普通纤维增强塑料和经过改性处理的纤维增强塑料。对于用该 合成材料或者纤维增强塑料制成的杆件100，所述等截面实心柱体或者中空柱体杆件110 借助挤塑工艺复合成型；所述中空截头圆锥体杆件120借助缠绕工艺或者喷射工艺湿敷成 型；所述角形截面柱体杆件130借助拉拔工艺成型。所述合成材料或者纤维增强塑料具有 良好的绝缘性能，对于电力系统输配电线路，所述杆塔能够有效防止污闪、雾闪、水闪和雷 电闪络跳闸事故，提高输配电线路的安全性和可靠性。在一些需要高机械强度的应用环境 中，为了确保所述杆塔有良好的力学特性，特别为满足弯曲弹性模量的要求，所述用于构成 塔身的杆件100可以用钢材或者钢筋混凝土制成，而其它杆件100用所述复合材料制成，使 所述杆塔的杆件100不仅便于运输和安装，具有良好的绝缘性能，而且还能够满足力学特 性方面的要求。本发明第一实施例，如图1所示，是用于电力系统输配电线路架设的双杆单回路 杆塔，属于直杆式杆塔。所述杆塔有2组塔体200和3个横担300，即m = 2，n = 3，所述塔 身210包括1根用钢型材制成的杆件100，所述塔头220包括2根用合成材料或者纤维增 强塑料制成的杆件100。所述杆100件采用外接套管方式连结。所述杆塔还包括外接套管 113，所述杆件100采用等截面实心柱体或者中空柱体杆件110。所述各等截面实心柱体或 者中空柱体杆件110对接在一起，通过冷/热套接工艺和/或胶粘剂粘结处理，在对接位置 套接所述外接套管113，使各等截面实心柱体或者中空柱体杆件110固定连结成为一根长 杆。本发明第二实施例，如图2所示，是用于电力系统输配电线路架设的单杆单回路 杆塔，属于直杆式杆塔。所述杆塔有1组塔体200和1个横担300，即m= l，n= 1，所述塔 身210包括1根用合成材料或者纤维增强塑料制成的杆件100，所述塔头220包括2根用合 成材料或者纤维增强塑料制成的杆件100。所述杆100件采用内接套管方式连结。所述杆 塔还包括内置连接管114，所述杆件100采用中空柱体杆件110。所述各中空柱体杆件110 对接在一起，通过冷/热套接工艺和/或胶粘剂粘结处理，所述两中空柱体杆件110借助与 它们内腔过盈配合的内置连接管114将它们连结成为一根长杆；所述胶粘剂是含有纳米材 料的高强度粘结剂。具体地说，本实施例所述冷/热套接工艺是指对内置连接管114施以 冷却处理，使其收缩，对塔身210的中空柱体杆件110和塔头20的中空柱体杆件110施以 热处理，使其膨胀，从而令所述内置连接管114套入两杆件110的中空柱体内。在常温状态下，所述内置连接管114膨胀，中空柱体杆件110收缩，所述内置连接管114被紧箍在杆件 110内的中空柱体内，从而使中空柱体杆件110连结成为一体。所述胶粘剂是含有纳米材料 的高强度粘结剂，在具体实施中，应当考虑所述胶粘剂与钢材、合成材料和纤维增强塑料的 互容度，所述胶粘剂应当与合成材料或者纤维增强塑料的分子结构接近，利于长期粘结后，所述胶粘剂与合成材料或者纤维增强塑料逐渐合成一体；所述纳米材料的作用包括增强胶 粘剂的粘结强度、提高胶粘剂的抗氧化性能、抗腐蚀性能。所属胶粘剂中还应当包括遇水膨 胀的材料，从而进一步加强胶粘剂的粘结面积和强度。本发明第三实施例，如图3所示，是用于电力系统输配电线路架设的双杆双回路 杆塔，与所述第一实施例的不同之处是，所述6根杆件100是中空截头圆锥体杆件120，另外 本实施例中所述杆塔有2组塔体200和1个横担300，即m = 2，η = 1。如图3_2所示，通 过将中空截头圆锥体杆件120较大直径一端套装在另一中空截头圆锥体杆件120较小直径 一端的方式，所述各中空截头圆锥体杆件120被套接成为一根长杆。本发明第四实施例，如图4所示，是用于电力系统输配电线路架设的单杆杆塔，图中未示出横担。所述杆塔包括1组塔体200，即m = 1。所述塔身210包括1根用合成材料 或者纤维增强塑料制成的杆件100，所述塔头220包括2根用合成材料或者纤维增强塑料制 成的杆件100。所述杆件100是角形截面柱体杆件130。如图4-2所示，所述各角形截面柱 体杆件130对接在一起，在对接位置用位于杆件130内壁的第一角形截面连接件131和位 于杆件130外壁第二角形截面连接件132夹紧所述杆件130并用紧固件133固定，使所述 各角形截面柱体杆件130对接成为一根长杆。本发明第五实施例，如图5所示，是用于电力系统输配电线路架设的单杆单回路 杆塔。所述杆塔包括1组塔体200和3个横担300，即m = l，n = 3。即所述塔身210包括 2根用合成材料或者纤维增强塑料制成的杆件100，该杆件100是中空截头圆锥体杆件120 ； 所述塔头220包括用2根合成材料或者纤维增强塑料制成的杆件100，该杆件100是等截 面实心柱体或者中空柱体杆件110。所述各等截面实心柱体或者中空柱体杆件110采用第 一实施例的连结方案，即采用外接套管方式连结；所述各中空截头圆锥体杆件120采用第 三实施例的连结方案，即通过将杆件120较大直径一端套在另一杆件120较小直径一端套 接成为一根长杆。而在塔身210和塔头220之间，所述等截面实心柱体或者中空柱体杆件 110与中空截头圆锥体杆件120通过以下方案套接在一起，如图5-2所示，所述杆塔还包括 对接套筒141 ；所述对接套筒141固定安装在一根杆件100的一端，另一根杆件100插入该 套筒141内，在所述杆件100与套筒141之间的间隙注入弹性材料400以固定插入所述套 筒141的杆件100，从而两杆件100套接成为一根长杆。所述套筒140内壁截面形状与插入 该套筒140内的杆件100外壁形状相同，即如果所述等截面实心柱体或者中空柱体杆件110 的截面是圆形，那么所述套筒140内壁的截面形状也应该是圆形。所述弹性材料400是发 泡塑料，例如聚氨酯泡沫。上述对接套筒141套接方式能够用于上述所有三种杆形的杆件 100连结，也就是等截面实心柱体或者中空柱体杆件110、中空截头圆锥体杆件120和角形 截面柱体杆件130之间以及它们各自杆形之间的连结。本发明第六实施例，如图6所示，是用于电力系统输配电线路架设的单杆双回路 杆塔，与所述第五实施例的不同之处是，组成所述塔身210的杆件100是用钢筋混凝土制成 的等截面实心柱体或者中空柱体杆件110，组成所述塔头220的杆件100是用合成材料或者 纤维增强塑料制成的中空截头圆锥体杆件120，如图6-2所示，所有杆件100连接都采用对 接套筒141套接的方式。本发明第七实施例，如图7所示，是用于电力系统输配电线路架设的单杆单回路 杆塔，属于直杆式杆塔。所述杆塔有1组塔体200和1个横担300，即m= l，n= 1，所述塔身210包括1根用合成材料或者纤维增强塑料制成的杆件100，所述塔头220包括2根用合成材料或者纤维增强塑料制成的杆件100。所述杆塔还包括设置有法兰盘的套管142 ；需要 连结的两杆件100之一包括固定连结在该杆件100顶部的第一平面连结板151，另一根杆 件100底部是中空柱体；所述套管142与第一平面连结板151借助法兰盘用螺栓紧固方式 连结在一起，所述套管140伸入底部是中空柱体的杆件100的底部内，借助紧配合和/或胶 粘剂粘结处理，从而令两杆件100固定连结在一起。螺栓紧固方式是现有技术的常用紧固 方式，因此，如图7-2所示，用螺栓800做示意性的表示。如上所述，所述胶粘剂是含有纳米 材料的高强度粘结剂。本发明第八实施例，涉及塔身210与塔头220的连结，以珩架式杆塔为例，如图8 所示，所述塔身210包括固定连结在该塔身210顶部的第二平面连结板152，所述塔头220 包括设置在该塔头220底部的第三平面连结板153，所述第二平面连结板152与第三平面 连结板153借助螺栓紧固的方式连结在一起，从而令塔身210和塔头220固定连结在一起。 同样，在图8-2中用螺栓800做示意式的表示。本发明第八实施例，如图8-2至图8-4所示，采用螺栓垫板组件500增强螺栓紧固 方式。所述螺栓垫板组件500包括图8-3所示的多孔环形螺栓垫板组件571和图8-4所示 的单孔螺栓垫板组件572。所述多孔环形螺栓垫板组件571放置在第三平面连接板153顶 面上，是由至少两块螺栓垫板574拼合而成的设置有螺栓通孔573的环形平板。所述单孔 螺栓垫板组件572分别为每个螺栓配置，是由至少两块带有部分螺栓通孔的螺栓垫板575 拼合而成的具有单个完整螺栓通孔573的平板。本发明第八实施例采用单孔螺栓垫板组件 72。上述由组件组合而成的螺栓垫板，便于在大型珩架式杆塔上的安装。本发明第八实施 例是一种酒杯型珩架式杆塔，适用于大于IlOkV的高电压等级的输配电网。本发明第九实施例，如图9所示，是一种上字型单回路珩架式杆塔，塔身210包括 1个柱塔211，塔头包括1个柱塔221，所述柱塔211、221都有由杆件100构建成，所述杆件 100用钢材、钢筋混凝土、或者具有绝缘特性的合成材料或者纤维增强塑料制造。本发明第 十实施例，如图10所示，是一种门字型珩架式杆塔，塔身210包括1个柱塔211，塔头包括1 个柱塔221，所述柱塔211、221都有由杆件100构建成，所述杆件100用钢材、钢筋混凝土、 或者具有绝缘特性的合成材料或者纤维增强塑料制造。本发明第十一实施例，如图11所 示，是一种羊字型双回路珩架式杆塔，塔身210包括1个柱塔211，塔头包括1个柱塔221， 所述柱塔211、221都有由杆件100构建成，所述杆件100用钢材、钢筋混凝土、或者具有绝 缘特性的合成材料或者纤维增强塑料制造。本发明第十二实施例，如图12所示，是一种干 字型珩架式杆塔，塔身210包括1个柱塔211，塔头包括1个柱塔221，所述柱塔211、221都 有由杆件100构建成，所述杆件100用钢材、钢筋混凝土、或者具有绝缘特性的合成材料或 者纤维增强塑料制造。本发明第十三实施例，如图13所示，是一种猫头型珩架式杆塔，塔身 210包括6个柱塔211，塔头包括1个柱塔221，所述柱塔211、221都有由杆件100构建成， 所述杆件100用钢材、钢筋混凝土、或者具有绝缘特性的合成材料或者纤维增强塑料制造。 所述珩架式杆塔的塔型结构有多种多样，需要根据实际的应用环境才能确定适用的塔型。 关于塔型结构，此处不在赘述。上述应用在所述第一实施例至第七实施例上杆件100连结 结构可以应用到第八实施例至第十三实施例中的任何一种塔型上，也可以应用到现有技术 的任何一种塔型上。
上述各实施例与地面的固定方式可以采用如下技术方案，如图14所示，所述杆塔 还包括固定于地面下的中空基座600，所述杆件100中，固定于地面的杆件100的下端插入 所述基座600内或者地面的土坑内，在所述固定于地面的杆件100与基座600或者土坑内 壁之间的间隙注入弹性材料700以固定该杆件100。另外，也可以在地面挖掘土坑，所述固 定于地面的杆件100的下端插入该土坑内，在所述固定于地面的杆件100与土坑内壁之间 的间隙注入弹性材料700以固定该杆件100。所述基座600或者土坑内壁截面形状与插入 该基座600或者土坑内的杆件100外壁形状相同，即如果杆件100的截面是圆形，那么所述 基座600或者土坑内壁的截面形状也应该是圆形。所述弹性材料400可以使用发泡塑料， 例如聚氨酯泡沫。本发明所述用于输配电网的混合结构复合杆塔的塔体由多根杆件组成，便于所述 杆塔的运输和安装；所述用具有绝缘特性的合成材料或者纤维增强塑料制成杆件构成的杆 塔的绝缘性能好，对于电力系统输配电传输线路，可以有效防止污闪、雾闪、水闪和雷电闪 络跳闸事故，提高输配电线路的安全性和可靠性。本发明还提出一种用于输配电网的混合结构复合杆塔的制造方法，包括如下步 骤A.用钢材、钢筋混凝土、或者具有绝缘特性的合成材料或者纤维增强塑料制造m 组塔身210 ；B.用具有绝缘特性的合成材料或者纤维增强塑料制造m组塔头220 ；D.将每组塔头210与塔身220固定连结成为m组塔体；将n个用于挂架输配电线 路的横担300与各塔头220固定连结在一起，从而制成一座用于输配电网的杆塔；m和n是不小于1的自然数。为了获得最佳的技术效果，在步骤B与步骤D之间还包括如下步骤C.用具有绝缘特性的合成材料或者纤维增强塑料制造横担300。对于采用直杆结构的塔体200，那么所述步骤A、步骤B和步骤D可以具体为如下 步骤完成，A1.用钢材、钢筋混凝土、或者具有绝缘特性的合成材料或者纤维增强塑料制造杆 件100，将至少一根杆件100对接或者套接制成直杆塔身210，并且制造m组塔身；B1.用具有绝缘特性的合成材料或者纤维增强塑料制造杆件100，将至少一根杆 件100对接或者套接制成直杆塔头220，并且制造m组塔头220 ；D1.用对接或者套接的方式将每组塔头210与塔身220固定连结成为m组塔体； 将n个用于挂架输配电线路的横担300与各塔头220固定连结在一起，从而制成一座用于 输配电网的杆塔。对于采用珩架式结构的塔体200，那么所述步骤A和步骤B可以具体为如下步骤完 成，A2.用钢材、钢筋混凝土、或者具有绝缘特性的合成材料或者纤维增强塑料制造杆 件100，用杆件100构建成至少一个柱塔211，各柱塔固定连接制成塔身210，并且制造m组 塔身210 ；B2.用具有绝缘特性的合成材料或者纤维增强塑料制造杆件100，用杆件100构建 成至少一个柱塔221，各柱塔固定连接制成塔头220，并且制造m组塔头(220)。
所述合成材料包括高分子聚合材料和经过改性处理的高分子聚合材料；所述纤维 增强塑料包括普通纤维增强塑料和经过改性处理的纤维增强塑料。所述纤维增强塑料中的 纤维包括玻璃纤维和碳纤维。所述高分子聚合材料包括酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树 脂、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚砜、聚苯硫醚、醚砜和聚芳酯。所述改性处理包括化学改性处理、物理改性处理和混合改性处理。所述化学改性 处理是指在所述合成材料或者纤维增强塑料中加入引发剂、偶连剂、催化剂和光稳剂或者 其中的任一种，使该合成材料或者纤维增强塑料分子结构成为立体结构，从而改变所述合 成材料或者纤维增强塑料力学特性的处理方法；所述物理改性处理是指对所述合成材料或 者纤维增强塑料进行辐照处理或者在该合成材料或者纤维增强塑料中加入添加剂和/或 纳米材料，从而改变所述合成材料或者纤维增强塑料力学特性的处理方法；所述混合改性 处理是指对所述合成材料或者纤维增强塑料既施以所述化学改性处理又施以所述物理改 性处理，从而改变该合成材料或者纤维增强塑料的力学特性的处理方法。经过改性处理的 增强纤维材料和高分子聚合材料，其弹性模量将大大提高，从而确保塔头部分有符合输配 电网要求的机械强度。
权利要求
一种用于输配电网的混合结构复合杆塔，其特征在于包括m组塔体(200)和n个用于挂架输配电线路的横担(300)，m和n是不小于1的自然数；所述塔体(200)包括位于所述杆塔下部的塔身(210)和位于所述杆塔上部的塔头(220)；所述塔身(210)用钢材、钢筋混凝土、或者具有绝缘特性的合成材料或者纤维增强塑料制成；所述塔头(220)用具有绝缘特性的合成材料或者纤维增强塑料制成，所述塔身(210)与塔头(220)固定连结在一起，所述横担(300)与塔头(220)固定连结在一起。
2.根据权利要求1所述的用于输配电网的混合结构复合杆塔，其特征在于所述横担(230)用具有绝缘特性的合成材料或者纤维增强塑料制成。
3.根据权利要求1或者2所述的用于输配电网的混合结构复合杆塔，其特征在于所述合成材料包括高分子聚合材料和经过改性处理的高分子聚合材料，所述纤维增强 塑料包括普通纤维增强塑料和经过改性处理的纤维增强塑料；所述高分子聚合材料包括酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂、聚酰亚胺、聚碳酸酯、 聚砜、聚苯硫醚、醚砜和聚芳酯；所述纤维增强塑料中的纤维包括玻璃纤维和碳纤维。
4.根据权利要求1所述的用于输配电网的混合结构复合杆塔，其特征在于所述塔体(200)采用直杆结构，所述塔身(210)包括至少一根的杆件(100)，所述塔头 (220)也包括至少一根杆件(100)，所述杆件(100)对接或者套接成一根直杆塔体(200)。
5.根据权利1要求所述的用于输配电网的混合结构复合杆塔，其特征在于所述塔体(200)采用珩架式结构，所述塔身(210)包括至少一个用杆件(100)构建成 的柱塔(211)，所述塔头(220)也包括至少一个用杆件(100)构建成的柱塔(221)，所述柱 塔(211、221)连结成为塔体(200)；所述珩架式结构杆塔包括门型杆塔、上字型单回路杆塔、羊字型双回路杆塔、干字型杆 塔、酒杯型杆塔和猫头型杆塔。
6.一种用于输配电网的混合结构复合杆塔的制造方法，其特征在于包括如下步骤A.用钢材、钢筋混凝土、或者具有绝缘特性的合成材料或者纤维增强塑料制造m组塔 身(210)；B.用具有绝缘特性的合成材料或者纤维增强塑料制造m组塔头(220)；D.将每组塔头(210)与塔身(220)固定连结成为m组塔体；将n个用于挂架输配电线 路的横担(300)与各塔头(220)固定连结在一起，从而制成一座用于输配电网的杆塔；m和n是不小于1的自然数。
7.根据权利要求6所述的用于输配电网的混合结构复合杆塔的制造方法，其特征在于在步骤B与步骤D之间还包括如下步骤C.用具有绝缘特性的合成材料或者纤维增强塑料制造横担(300)。
8.根据权利要求6或者7所述的用于输配电网的混合结构复合杆塔的制造方法，其特 征在于所述合成材料包括高分子聚合材料和经过改性处理的高分子聚合材料；所述纤维增强 塑料包括普通纤维增强塑料和经过改性处理的增强纤维材料。
9.根据权利要求8所述的用于输配电网的混合结构复合杆塔的制造方法，其特征在于所述改性处理包括化学改性处理、物理改性处理和混合改性处理； 所述化学改性处理是指在所述合成材料或者纤维增强塑料中加入引发剂、偶连剂、催 化剂和光稳剂或者其中的任一种，使该合成材料或者纤维增强塑料分子结构成为立体结 构，从而改变所述合成材料力学特性的处理方法；所述物理改性处理是指对所述合成材料或者纤维增强塑料进行辐照处理或者在该合 成材料或者纤维增强塑料中加入添加剂和/或纳米材料，从而改变所述合成材料或者纤维 增强塑料力学特性的处理方法；所述混合改性处理是指对所述合成材料或者纤维增强塑料既施以所述化学改性处理 又施以所述物理改性处理，从而改变该合成材料或者纤维增强塑料的力学特性的处理方 法。
10.根据权利要求1所述的用于输配电网的混合结构复合杆塔的制造方法，其特征在于所述塔体(200)采用直杆结构，那么按照如下步骤完成所述步骤A、步骤B和步骤D， A1.用钢材、钢筋混凝土、或者具有绝缘特性的合成材料或者纤维增强塑料制造杆件 (100)，将至少一根杆件(100)对接或者套接制成直杆塔身(210)，并且制造m组塔身；B1.用具有绝缘特性的合成材料或者纤维增强塑料制造杆件(100)，将至少一根杆件 (100)对接或者套接制成直杆塔头(220)，并且制造m组塔头(220)；D1.用对接或者套接的方式将每组塔头(210)与塔身(220)固定连结成为m组塔体； 将n个用于挂架输配电线路的横担(300)与各塔头(220)固定连结在一起，从而制成一座 用于输配电网的杆塔； 或者，所述塔体(200)采用珩架式结构，那么按照如下步骤完成所述步骤A和步骤B， A2.用钢材、钢筋混凝土、或者具有绝缘特性的合成材料或者纤维增强塑料制造杆件 (100)，用杆件(100)构建成至少一个柱塔(211)，各柱塔固定连接制成塔身(210)，并且制 造m组塔身(210)；B2.用具有绝缘特性的合成材料或者纤维增强塑料制造杆件(100)，用杆件(100)构建 成至少一个柱塔(221)，各柱塔固定连接制成塔头(220)，并且制造m组塔头(220)。
全文摘要
一种用于输配电网的混合结构复合杆塔及其制造方法，所述符合结构杆塔包括塔身、塔头和横担，尤其是，所述塔身用钢材或者钢筋混凝土制成；所述塔头用具有绝缘特性的合成材料或者纤维增强材料制成，所述塔身与塔头固定连结在一起，所述横担与塔头固定连结在一起。所述杆塔的塔体由多根杆件组成，便于所述杆塔的运输和安装；本发明将现有技术的塔体分成两段，即用于支撑的塔身和用于架设输电线的塔头，所述塔身可令杆塔满足机械强度的需求，所述塔头可令杆塔满足绝缘性能的需求，从而使所述混合结构复合杆塔在输配电网运行过程中减少污闪、雾闪、冰闪、雷电跳闸等故障。
文档编号E04H12/02GK101798882SQ201010121108
公开日2010年8月11日 申请日期2010年3月5日 优先权日2010年3月5日
发明者刘可, 向琦奇, 吴宇宁, 孙仲齐, 崔鸣昆, 张育华, 曹宁, 李求索, 李汉明, 林正, 柯永达, 章龙才, 胡广生, 詹铭, 邓世聪, 魏前虎 申请人:广东电网公司深圳供电局;深圳新能电力开发设计院有限公司;深圳供电规划设计院有限公司;深圳市电力服务商会