一种横担及单杆塔的制作方法

本实用新型涉及一种输电绝缘设备，具体是一种横担及单杆塔。

背景技术：

在电力设备领域，输电线路用的横担是单杆塔重要的配套结构件，用于支承导线、避雷线等，并使之按规定保持一定的安全距离。目前常用的单杆塔通常为全钢制杆塔以及混凝土杆身、钢制横担的杆塔。

钢制横担挂线端通过悬垂串与导线连接，以保证导线对钢制杆塔的安全距离，在正常运行过程中，考虑到相应的风偏角的影响，横担长度需要增长。这必然增加了整个输电通道走廊的宽度，造成了土地资源浪费。由于金属材料的导电性，在长期运行中存在绝缘性能差、易出现腐蚀老化变形现象、线路走廊宽等问题，易发生电网运行事故。并且横担端部挠度大，相应地根部所受弯矩大，整体结构受力稳定性差。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型的目的之一是提供一种横担，该横担整体结构稳定，能够有效限制挠度，减小横担根部弯矩，平衡结构。

为实现上述实用新型目的，本实用新型所采用的技术手段如下：一种横担，用于单杆塔，该单杆塔包括杆身，上述横担包括横担绝缘子和斜拉绝缘子，上述横担绝缘子的首端连接至上述杆身，上述横担绝缘子的末端与上述斜拉绝缘子的末端相连接，上述斜拉绝缘子的首端在上述横担绝缘子的上方连接至上述杆身，上述斜拉绝缘子包括第一斜拉和第二斜拉，上述第一斜拉的首端在上述横担绝缘子的上方连接至上述杆身，上述第二斜拉的首端在上述第一斜拉的上方连接至上述杆身。

上述横担，由于在横担绝缘子的上方设置第一斜拉和第二斜拉，可以减小横担绝缘子根部的弯矩，限制横担绝缘子的挠度，从而限制挂线端的位移，平衡结构，使得横担整体结构稳定。

优选地，上述横担采用复合材料横担。这样可以取消绝缘串，降低了塔身高度，占用走廊宽度小，节省土地资源，并且绝缘性能好、可设计性好、维护性好。

优选地，上述复合材料横担采用玻璃钢复合横担。玻璃钢复合横担轻质、高强、耐腐蚀、温度适应性强，便于运输及安装。

优选地，上述第一斜拉与上述横担绝缘子之间的夹角为20°～40°。在该角度范围内，第一斜拉能够较好地平衡受力，减小横担根部弯矩，并且其长度相对较小，成本较低。

优选地，上述横担应用于110kV及以下电压等级单杆塔时，上述第一斜拉与上述横担绝缘子之间的夹角优选为25°。

针对现有技术的不足，本实用新型的目的之二是提供一种单杆塔，该单杆塔上的横担整体结构稳定，能够有效限制挠度，减小横担根部弯矩，平衡结构。

为实现上述实用新型目的，本实用新型所采用的技术手段如下：一种单杆塔，包括杆身和连接在上述杆身上的横担，该横担为上述的横担。

针对现有技术的不足，本实用新型的目的之三是提供一种上字形单杆塔，该上字形单杆塔上的左下相横担可平衡杆身两侧荷载，降低端部挠度，同时可以平衡左下相横担垂向所受的弯矩，提高整体结构稳定性。

为实现上述实用新型目的，本实用新型所采用的技术手段如下：一种上字形单杆塔，包括杆身和连接在上述杆身上的左下相横担、右上相横担和右下相横担，该左下相横担为上述的横担。

优选地，上述右上相横担包括右上相横担绝缘子和右上相斜拉绝缘子，上述右上相横担绝缘子的首端连接至上述杆身，上述右上相横担绝缘子的末端与上述右上相斜拉绝缘子的末端相连接，上述右上相斜拉绝缘子的首端与上述第二斜拉的首端连接至上述杆身的同一水平线上。将横担上端部与上相根部位置连接，可平衡杆身两侧荷载，降低杆身端部挠度，平衡横担所受弯矩，提高整体结构稳定性。

优选地，上述右下相横担包括右下相横担绝缘子和右下相斜拉绝缘子，上述右下相横担绝缘子的首端连接至上述杆身，上述右下相横担绝缘子的末端与上述右下相斜拉绝缘子的末端相连接，上述右下相斜拉绝缘子的首端与上述第一斜拉的首端连接至上述杆身的同一水平线上。这样可以平衡杆身两侧荷载，提高整体结构稳定性。

优选地，上述杆身为混凝土杆或者复合材料杆。混凝土杆身比模量高，端部挠度低，制作容易，成本低；复合材料杆身防雷、防污性能好，绝缘性能好、可设计性好、维护性好。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的单杆塔1000的示意图；

图2是本实用新型实施例二的上字形单杆塔2000的示意图。

具体实施方式

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。

实施例一：

如图1所示，本实施例的单杆塔1000包括杆身1001和连接在杆身1001上的横担100。横担100包括横担绝缘子110和斜拉绝缘子120。横担绝缘子110的首端111连接至杆身1001，横担绝缘子110的末端112与斜拉绝缘子120的末端相连接，斜拉绝缘子120的首端在横担绝缘子110的上方连接至杆身1001。斜拉绝缘子120包括第一斜拉130和第二斜拉140，第一斜拉130的首端131在横担绝缘子110的上方连接至杆身1001，第二斜拉140的首端141在第一斜拉130的上方连接至杆身1001。

横担100采用复合材料横担，比如本领域中常用的玻璃钢复合横担，当然，也可以仍然采用金属横担。具体地，本实施例中的横担绝缘子110为一根由复合材料构成的压管形式的空心绝缘子，比如可以是能够承担起机械强度的环氧玻璃钢管，内部空心并填充有聚氨酯材料的泡沫，外部具有起外绝缘保护作用的硅橡胶材料作为护套和伞裙。应当理解的是，上述环氧玻璃钢管也可以用乙烯基材料或聚氨酯材料等其他材质的缠绕管代替；环氧玻璃钢管内部空心时也可以填充有绝缘气体、绝缘油或固体绝缘介质，当然，环氧玻璃钢管也可以做成内部实心结构；上述硅橡胶材料可以是高温硫化硅橡胶、室温硫化硅橡胶或液态硅橡胶。横担绝缘子的结构也不局限于此，也可采用其他常见形式的满足使用情况的绝缘子，比如仅设置复合材料绝缘管，不包覆伞裙。在本实施例中，横担绝缘子110两端设置法兰，包括首端111上的首端法兰113和末端112上的末端法兰114，首端法兰113用于与杆身1001连接，末端法兰114用于挂接输电线路。

本实施例中的第一斜拉130和第二斜拉140均为斜拉绝缘子，斜拉绝缘子包括芯棒和包覆在芯棒外侧的伞裙。芯棒采用环氧树脂浸渍玻璃纤维拉挤而成，伞裙采用高温硫化硅橡胶一体注射成型包覆在芯棒外侧。当然，本发明不局限于此，芯棒也可以采用模压成型、缠绕成型等其他方式，也可以用乙烯基酯树脂浸渍玻璃纤维等其他材料制成。伞裙也可以先成型后再套装在芯棒上，也可以采用室温硫化硅橡胶或玻璃等其他绝缘材料制成，或者根据实际需求绝缘体也可以仅设芯棒。当然，斜拉绝缘子的结构也不局限于此，也可采用其他常见形式的满足使用情况的绝缘子。在本实施例中，斜拉绝缘子两端设置环形连接金具，包括第一斜拉130的首端131上的首端金具133和末端132上的末端金具134，首端金具133用于与杆身1001连接，末端金具134用于与横担绝缘子110的末端112连接。同样的，第二斜拉140的首端141上设置首端金具143，末端142上设置末端金具144，首端金具143用于与杆身1001连接，末端金具144用于与横担绝缘子110的末端112连接。

参见图1，第一斜拉130的末端132、第二斜拉140的末端142均与横担绝缘子110的末端112相连。在本实施例中，第一斜拉130的末端金具134、第二斜拉140的末端金具144均通过U型金具、螺栓螺母组件的配合与横担绝缘子110的末端法兰114进行连接。当然，也可以采用常见的球头挂环、碗型挂板等连接件与螺栓螺母组件配合，横担绝缘子110的端部金具可以采用各种常见形式的法兰等连接金具，其连接组合结构可以采用本领域中常见的各类连接形式，在此不再赘述。当然，本实用新型不局限于此，在满足使用工况的前提下，横担绝缘子110也可以采用斜拉绝缘子。

横担绝缘子110的首端111、第一斜拉130的首端131、第二斜拉140的首端141均通过连接装置150与杆身1001连接。连接装置150可以采用本领域中常见的各种结构形式的连接抱箍与紧固件的配合，只要能够实现固定连接即可，其不是本实用新型的发明重点，在此不再赘述。

参见图1，第一斜拉130的首端131在横担绝缘子110的上方连接至杆身1001，第二斜拉140的首端141在第一斜拉130的上方连接至杆身1001。第一斜拉130、第二斜拉140和横担绝缘子110设置在同一竖直面内，第一斜拉130与横担绝缘子110之间的夹角记为α，α的取值范围为20°～40°。

当横担绝缘子110的末端112上挂接输电线路时，末端112将受到输电线路带来的荷载影响，此时横担绝缘子110的末端112挠度大，使得横担绝缘子110的首端111受弯矩作用。在本实施例中，由于横担100设置了第一斜拉130和第二斜拉140，在受到荷载时，第一斜拉130沿其轴线方向产生反作用力，第二斜拉140沿其轴线方向产生反作用力，均可以分解为水平方向的分力和竖直方向的分力，可以限制挠度，减小弯矩，从而平衡结构，使得横担整体结构稳定。当α的取值范围为20°～40°，可以较好地限制挠度，减小弯矩，并且此时第一斜拉130的长度也不会过长，有效节约成本。当横担100应用于110kV及以下电压等级单杆塔时，α的取值优选为25°，此时能在最节约成本的前提下稳定横担整体结构。

实施例二：

如图2所示，本实施例的单杆塔2000与第一实施例中的单杆塔1000基本相同，所不同的是，单杆塔2000为上字形单杆塔，横担200为左下相横担。

杆身2001上还设置有右上相横担260和右下相横担270。右上相横担260包括右上相横担绝缘子261和右上相斜拉绝缘子262，右上相横担绝缘子261的首端连接至杆身2001，右上相横担绝缘子261的末端与右上相斜拉绝缘子262的末端相连接，右上相斜拉绝缘子262的首端与第二斜拉240的首端241连接至杆身2001的同一水平线上。右上相横担绝缘子261和右上相斜拉绝缘子262之间的连接及与杆身2001的连接与第一实施例中的连接结构类似，在此不再赘述。这样通过第二斜拉240将左下相横担200的上端部与右上相横担260的右上相斜拉绝缘子262首端在杆身2001的同一水平线连接，可以平衡杆身2001两侧荷载，降低杆身2001端部挠度，同时可以平衡左下相横担200垂向所受弯矩，提高整体结构稳定性。

右下相横担270包括右下相横担绝缘子271和右下相斜拉绝缘子272，右下相横担绝缘子271的首端连接至杆身2001，右下相横担绝缘子271的末端与右下相斜拉绝缘子272的末端相连接，右下相斜拉绝缘子272的首端与第一斜拉230的首端231连接至杆身2001的同一水平线上。右下相横担绝缘子271和右下相斜拉绝缘子272之间的连接及与杆身2001的连接与第一实施例中的连接结构类似，在此不再赘述。这样有助于平衡杆身2001两侧荷载，提高整体结构稳定性。

在本实施例中，杆身2001可以为混凝土杆或者复合材料杆，当然也可以采用常见形式的材料杆。

本实用新型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。