專利名稱：柱頂絕緣器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種柱頂絕緣器，該柱頂絕緣器用于支撐沿輸電線設(shè)置的柱腿上或類似支撐件上的高架電纜，包括一個或多個自支撐管狀部分，該管狀部分由復合電絕緣材料制成，支撐纜在所述支撐件頂端被固定到管狀部分。
背景技術(shù)：
支撐高張力輸電線中的電纜的裝置通常使用鋼架結(jié)構(gòu)形式的支塔，其柱腿和上部水平的橫梁形成了結(jié)構(gòu)組件。絕緣體由橫梁以一種基本自由懸掛的狀態(tài)支撐，從而電線或相線被附裝在絕緣體的底部。然而所述絕緣體僅僅被用于絕緣和使電纜與電纜以及柱結(jié)構(gòu)分隔。
這種已知形式的用于輸電線的柱結(jié)構(gòu)的一個缺點是它們需要相當長的橫梁以維持相線彼此之間和相線與柱腿之間的距離。由于這種支撐結(jié)構(gòu)是橫向建造的，這使得輸電線不僅非常大而且不美觀。此外，所述通常出現(xiàn)的支撐結(jié)構(gòu)原則上必須一部分一部分地被就地組裝或架立，這就是為什么每個具有相聯(lián)絕緣體的獨立柱結(jié)構(gòu)組裝或架立的時間變的相當長。另外，這導致建造和完成一個最終的輸電線是相對昂貴的。
為了獲得一個用于支撐相線的緊湊的絕緣和自支撐裝置，即一個既電絕緣并同時形成支撐單元的裝置，使用不同型號的玻璃纖維或所謂的合成物制造柱頂絕緣器是已知的。由于抵抗高壓輸電線中產(chǎn)生的力而需要的強度的難題，這種已知的自支撐絕緣裝置迄今僅用于低電壓線路。特別是，現(xiàn)已證實，克服發(fā)生在復合材料或它們的過渡部分的附接點之間的強度問題是困難的。另外，在自支撐絕緣部分中獲得足夠長和可靠的漏電路徑是困難的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是制造一種改進的柱頂絕緣器并且該柱頂絕緣器沒有前述的缺點。本發(fā)明特別是在于獲得如下一種絕緣和自支撐的柱頂絕緣器其美觀吸引人并且能夠高度預制并且原則上能作為完整的單元被安裝在已有的柱腿上。
本發(fā)明的另一個目的是制造一種大大減少電力線橫向跨距，即其寬度的柱頂絕緣器，并且該絕緣體能被作為一個預制的、緊湊的、連續(xù)的單元安裝在柱腿或類似支撐結(jié)構(gòu)上。
本發(fā)明的另外一個目的是制造一種具有一個更緊湊設(shè)計的輸電線支撐器以形成所謂的緊湊線(comfact tines)，從而圍繞輸電線的電磁場被減弱并且提高了輸電線的美感。更令人滿意的是它減少了支撐器單元的尺寸。
這些目的能通過具有在權(quán)利要求1中限定的獨特特點和特征的本發(fā)明柱頂絕緣器來實現(xiàn)。本發(fā)明另外獨特的特征和優(yōu)點在從屬權(quán)利要求中給出。
可以想到，例如，本發(fā)明能被修改以使中心部分3和管狀支撐臂是由一種復合材料制成的一個連續(xù)單元。
由于制造技術(shù)的原因，在以下的實施例中描述的中心部分3，其中復合材料的管狀支撐臂1，2，2′自該中心部分3延伸，原則上包括兩個分開的部分。這是中心部分3自身和連接在其上的支撐件16。然而，應該理解，所述部分能被制造成單件或一個形成中心部分3的單元。


下面是本發(fā)明參照附圖的說明，圖1示出了一個安裝在柱腿自由端的根據(jù)本發(fā)明的柱頂絕緣器的透視圖。
圖2示出了一個柱頂絕緣器的中心部分的側(cè)視圖。
圖3示出了一個柱頂絕緣器中復合材料的管狀部分和中心部分之間的裝配部分的部分橫截面?zhèn)纫晥D。
圖4示出了一個在中心部分中并被附裝在其上的支撐部分的側(cè)視圖。
圖5顯示一個位于管狀部分自由端的凸緣的部分橫截面?zhèn)纫晥D。
具體實施例方式
圖中示出的實施例中的柱頂絕緣器包括一個第一垂直管狀支撐臂1和分別被指定為2和2′的第二和第三類似的管狀支撐臂，支撐臂2和2′在一個垂直對稱面A的每一側(cè)并且穿過垂直管狀部分水平導向和對稱設(shè)置。每一個管狀和相對連續(xù)的支撐臂1、2和2′由一些電絕緣復合材料制成，可以由玻璃纖維增強的環(huán)氧樹脂制成。適合的制造方法包括濕式細絲纏繞或模注。此外，所述的管狀支撐臂可以是單塊的或包括幾個相互連接的具有共同中心軸線的管狀部件。制造成的管狀支撐臂設(shè)計成既體現(xiàn)好的絕緣特性又具有高強度從而能夠作為一個在其自由端上支撐一個或多個相線或電線的自支撐元件。
為了表現(xiàn)好的強度，除柱狀以外，管狀支撐臂可以具有一個向其自由端延伸的大體圓錐形。此外，管狀支撐臂可以包括幾個不同的沿交替方向伸展的長纖維層并且適合由嵌入環(huán)氧樹脂的玻璃纖維或Kevlar纖維制造。正如所知，管狀支撐臂適于通過圍繞一心軸將玻璃纖維纏繞同時施加環(huán)氧樹脂來制造。復合材料固化之后，可除下已完成的管狀支撐臂。
如圖1和圖2所示，管狀支撐臂1，2，2′通過中心部分3被相互連接成完成的單元可以被施加到柱腿或類似的支撐結(jié)構(gòu)4的自由端。沿電線的長度方向看，完成的支撐臂單元為一個大體三角圖案或支撐臂1，2，2′大體上呈倒T形，從而支撐臂從中心部分3能夠自由伸出。除去節(jié)省空間以外，所述三角形比在水平橫梁上彼此間保持距離的支撐導線的傳統(tǒng)支撐件減少了達到50％的磁輻射區(qū)域。管狀支撐臂1，2，2′各自的自由端上安裝有包括一個或多個布置在附裝有相線8的臂6上的C形夾7的保持器5。可以理解彼此按一定間距布置并由柱頂絕緣器支撐的相線8包括傳送的交變電流的三個相應的相位并且每個所述的管狀部分1，2，2′支撐各相位的一個或多個導體。
為了保護相線不被閃電擊穿，一個頂部導線(未示出)被裝配在垂直支撐臂1的頂端。采用閥式電涌放電器9形式的過電壓保護在頂部導線和中心部分3之間電連接并且分別與所述部分在10和11處連接。如附圖1所示，閥式電涌放電器8的頂部9通過一個從支撐臂1自由頂端伸出的導電桿或臂12與頂部導線連接。因此，使閥式電涌放電器8形成一個與柱頂絕緣器成整體的的預裝單元是很簡單的。換句話說，頂部導線通過臂12、閥式電涌放電器9和中心部分3與大地電連接，從而，當中心部分3加到支撐結(jié)構(gòu)4上時即實現(xiàn)了接地。
參照附圖2，中心部分3主要包括一個大體圓柱形的殼體，它的圓形的盤狀側(cè)面13和14徑向延伸在其外邊緣形成一個凸緣形的安裝面。下述的殼體和其它部分由導電材料制造，適合的是鋁。殼體以互補設(shè)計的圓盤凸緣與位于垂直支撐臂1底部的支撐件16連接以及與支撐結(jié)構(gòu)4的頂部的圓盤凸緣17連接。
電力支塔的承載部分在某些情況下被施加高荷載并產(chǎn)生彎曲應力。使用復合材料也使本設(shè)計的柱頂絕緣器產(chǎn)生某些問題，特別是管狀支撐臂1，2，2′和中心部分3之間的附裝點。為了保持徑向壓應力盡量低，管狀支撐臂1，2，2′和中心部分3之間的接頭被設(shè)計成當附裝到中心部分時支撐臂沿其外邊緣的相當大的一部分被支撐。
中心部分3在下面被更詳細描述，并且由于它的設(shè)計在對稱面A的每一側(cè)是相同的，僅參考附圖3對其一面進行詳細描述。在此是明顯的，中心部分3具有一個由沿直徑方向穿過中心部分的柱狀支撐管19的內(nèi)部空間形成的、徑向向內(nèi)垂直于垂直支撐臂1的主軸線延伸的開口18。水平支撐臂2′的一個端部被安裝進所述開口18并使用一個在所述部分之間的鎖定裝置固定到支撐管19的壁，鎖定裝置包括相互作用的螺紋20，21?？梢岳斫?，外側(cè)螺紋21在水平支撐臂2′的近端制成。一個大的支撐接觸面通過水平支撐臂2′的端部深深延伸進入支撐管19獲得。
圖4示出了垂直支撐臂1的安裝細節(jié)。也為了給垂直支撐臂1一個長的插入長度并由此在其與中心部分3裝配時有大的接觸面，支撐件16包括一個圓柱支撐管22，在其開口23內(nèi)插入垂直支撐臂1的一個端部的相當大的部分。支撐管22被垂直連接到圓盤狀凸緣25的主平面，凸緣25的外徑與中心部分3的側(cè)面13的外徑一致。凸緣25中心具有一個洞，抵靠洞壁26支撐管底端被安裝并固定以使支撐管22和盤狀凸緣25具有同心主軸線。盤狀凸緣25以及支撐件16通過一個結(jié)合裝置15被連接到中心部分3的頂部盤狀側(cè)面13上。
與以上描述類似，垂直支撐臂1通過一個包括相互作用螺紋28、29的鎖定裝置被安裝在支撐管22的內(nèi)壁上。在支撐管22中的一個長的插入長度在所述部分之間產(chǎn)生一個低的接觸壓力。類似于前面的描述，外側(cè)螺紋29在垂直支撐臂1的近端制成。
為了進一步增加強度，一組楔形支撐元件30均勻的分布在支撐管22外邊緣的周圍并在支撐管外邊緣和盤狀凸緣25的主側(cè)面之間延伸。
為了避免漏電，管狀支撐臂1，2，2′在其外部邊緣上具有一個在一個導電材料環(huán)32和一個圓形凸緣33之間沿各支撐臂延伸的波狀或槽狀硅樹脂31的外部絕緣體，其中導電材料環(huán)位于分別安裝入中心部分3和支撐件16內(nèi)的支撐臂的端部上，圓形凸緣設(shè)置在支撐臂另外一個自由端上。如圖5所示，所述凸緣33被設(shè)計成環(huán)繞并基本密封各支撐臂1，2，2′的自由端。因此，凸緣33包括一個面向支撐臂端部的底部34和一個從底部徑向延伸以圍繞一段支撐臂外邊緣的環(huán)狀側(cè)壁35。環(huán)32和凸緣33都分別具有一段減小的直徑36和37，它形成硅樹脂層31的被限定的連接和接觸點并且在所述部分之間提供一個平順過渡。以與上述基本類似的方式，凸緣33通過一個包括相互作用螺紋38，39的鎖定裝置分別被固定到所述支撐臂1，2，2′上。底部34裝有螺紋孔40的形式緊固裝置，這使其容易旋擰在支撐臂自由端的保持器5上用于附接導線。
為防止潮氣進入和由此產(chǎn)生漏電，管狀支撐臂1，2，2′的內(nèi)腔被填充了泡沫材料41。
本發(fā)明不限于上述說明或圖示，而是可以在隨后的權(quán)利要求中限定的發(fā)明思想框架內(nèi)以一些不同的方式被改變和修改。
權(quán)利要求
1.一種柱頂絕緣器，用于支承在沿輸電線設(shè)置的柱腿或類似支撐物(4)上的高架電纜(7)，包括一個或多個由復合電絕緣材料制成的自支撐管狀支撐臂(1，2，2′)，支撐纜在所述支撐物頂端固定到該管狀支撐臂，其特征在于管狀支撐臂(1，2，2′)通過一個附裝在支撐結(jié)構(gòu)上的共同中間中心部分(3)連接到支撐結(jié)構(gòu)(4)上并且所述管狀支撐臂向外延伸。
2.如權(quán)利要求1所述的柱頂絕緣器，其中中心部分(3)包括插入開口(18，23)，管狀支撐臂(1，2，2′)的一部分插入其中被支撐。
3.如權(quán)利要求2所述的柱頂絕緣器，其中管狀支撐臂(1，2，2′)被設(shè)計為具有插入所述插入開口(18，23)的第一端和第二自由端的基本連續(xù)的元件。
4.如權(quán)利要求3所述的柱頂絕緣器，其中管狀支撐臂(1，2，2′)在各自的自由端上裝有用于支撐導線(7)的保持器(5)。
5.如前面任何一個權(quán)利要求所述的柱頂絕緣器，其中中心部分(3)被設(shè)計成一個與管狀支撐臂(1，2，2′)分開的單元。
6.如前面任何一個權(quán)利要求所述的柱頂絕緣器，其中中心部分(3)由一種導電材料制成。
7.如前面任何一個權(quán)利要求所述的柱頂絕緣器，其中從中心部分(3)延伸的管狀支撐臂(1，2，2′)設(shè)置成不同的相對角度。
8.如前面任何一個權(quán)利要求所述的柱頂絕緣器，其中管狀中心部件(1)中的一個從中心部分(3)垂直向上延伸。
9.如權(quán)利要求1所述的柱頂絕緣器，其中兩個延伸的管狀支撐臂(2，2′)從中心部分(3)水平伸展。
10.如權(quán)利要求1所述的柱頂絕緣器，其中延伸的管狀支撐臂(1，2，2′)的相對角度使得相應的相線(7)彼此保持一定距離被支撐成沿導線方向看呈三角形。
11.如前面任何一個權(quán)利要求所述的柱頂絕緣器，其中它包括沿導線(7)的長度方向看基本上呈倒T形的三個管狀支撐臂(1，2，2′)。
12.如前面任何一個權(quán)利要求所述的柱頂絕緣器，其中管狀支撐臂(1，2，2′)和中心部分(3)被設(shè)計成一個整體預制單元。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種柱頂絕緣器，該柱頂絕緣器用于支撐沿輸電線設(shè)置的柱腿或類似支撐結(jié)構(gòu)(4)上的高架電纜(7)并且包括一個或多個自支撐的管狀支撐臂(1，2，2)，該管狀支撐臂由復合電絕緣材料制成，支撐纜在所述支撐結(jié)構(gòu)頂端固定到管狀支撐臂。為了制造一個既絕緣又自支撐且能被預制并作為一個單元安裝到已存在的柱腿上的柱頂絕緣器，管狀支撐臂(1，2，2′)通過一個附裝在支撐結(jié)構(gòu)上的中間的中心部分(3)被連接在支撐結(jié)構(gòu)(4)上，管狀支撐臂從中心部分(3)向外延伸。
文檔編號E04H12/00GK1531619SQ02811925
公開日2004年9月22日 申請日期2002年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月14日
發(fā)明者B·林德貝里, J·恩斯特倫, B 林德貝里, 固羋 申請人:Abb股份有限公司