[发明专利]一种复合材料杆塔节点连接装置

说明书

技术领域

本发明属于输电复合材料杆塔技术领域，具体涉及一种复合材料杆塔节点连接装置。

背景技术

目前国内外架空输电线路中使用较为广泛的杆塔主要有混凝土杆和铁杆等几类，我国110kV及以上电压等级的输电线路多采用铁塔，使用过程中铁塔已暴露出很多缺陷和亟待解决的问题，如体型笨重，安装成本高，维修成本大，且雷电、冰雪、大雾和大气污染都会对传统杆塔的安全输电造成威胁。

复合材料由于其优良的综合性能，如强度高、重量轻、耐腐蚀、绝缘性好等特点，非常适合用于杆塔结构，不仅可以克服传统的输电杆塔普遍存在的质量重、易锈蚀、耐介质性差、耐风能力差等缺陷，还能有效的利用绝缘性能压缩线路的走廊宽度。

然而，利用金属法兰连接的复合杆塔，不能充分利用复合材料的绝缘性，大大降低了复合杆塔的节约线路走廊效果，同时金属材料的出现为杆塔减重和防雷布置都带来了不便。

例如申请号为CN201120062137.1，发明名称为“一种复合材料杆塔用法兰”的专利，即公开了一种金属连接件-法兰，法兰包括法兰盘、加劲板和钢套管，钢套管上装有注胶孔，专利克服现有复合材料构件连接困难、可靠性差等缺点，同时保证轴向力、弯矩和抗扭强度的要求。但是连接件为金属材质，使得复合材料杆塔的绝缘性能下降，且需要考虑杆塔的防雷布置。

申请号为CN201120136559.9，发明名称为“一种带有工装连接件的复合材料杆塔”的专利，其解决的技术问题是在保证机械强度的前提条件下，避免在杆身打孔上螺栓；预埋连接件上具有凹槽，使缠绕的纤维能更好的加强金属件与杆身的加固；其技术方案是杆塔包括绝缘复合材料制作的杆塔和横担，杆塔塔身上设置有预埋连接件，在复合材料横担根部设置有带法兰盘的金属件，复合材料横担通过带法兰盘的金属件和预埋连接件连接到杆塔塔身上，复合材料横担与杆塔塔身形成一体化。带法兰盘的金属件同样会带来上述问题。

同样，申请号为CN201010118293.5，发明名称为“一种电网输电线用带斜拉杆的人字型绝缘塔”的专利中，主杆与横担之间的连接亦采用金属连接件。

主杆和横担之间除上述连接方式外，还可以采用粘接的方法，利用粘接方法构建大型复合材料结构中存在一个问题，就是接头处剪切强度较低，且粘合剂使用不方便、接头强度往往不能满足设计要求。

采用复合材料连接主杆和横担，其材料结构设计及成型工艺的选取和优化亟待深入研究，复合杆塔全复合连接的设计和应用具有必要性，也是复合杆塔应用的难点之一。

发明内容

本发明目的在于提供一种复合材料杆塔节点连接装置及安装使用方法，本发明的连接装置采用全复合材料连接，解决了采用金属连接件连接主杆和横担时，对复合材料杆塔绝缘性能的影响，和金属连接件对杆塔重量和防雷布置带来的问题；本发明充分利用塔头带电部分与接地部分的绝缘间隙，实现压缩走廊和提高防雷的效果。

为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案为：

一种复合材料杆塔节点连接装置，所述连接装置包括主杆、抱箍和横担；其改进之处在于所述主杆采用复合材料缠绕结构，所述抱箍包括抱箍主体、设置于所述抱箍主体外部的插接底座和加强壁，所述横担的横截面形状为圆心或多边形。

本发明的另一优选技术方案为：所述插接底座与横担的横截面形状相配合，所述抱箍通过插接底座与所述横担连接。

本发明的又一优选技术方案为：所述插接底座设有反向锁止斜台。

本发明的再一优选技术方案为：所述横担的外部设有伞裙，横担远离主杆的一端设有挂点金具联板。

本发明的又一优选技术方案为：所述主杆通过抱箍或斜拉杆与横担相连接。

由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明的有益效果包括：

1)绝缘性能提高

本发明的连接装置为全复合连接，有效提高了复合材料杆塔绝缘性能；可以充分利用塔头带电部分与接地部分的绝缘间隙，实现压缩走廊和提高防雷的效果；

2)连接装置重量减轻

由于本发明采用抱箍连接主杆和横担，复合材料制成的抱箍重量相对于金属法兰其重量相对减少；

3)具有良好的防雷击性能

连接装置采用全复合材料，绝缘性能有较大提高，故复合材料杆塔的整体防雷击性能有所提高。

4)装置安装使用便捷

连接装置的安装使用方法简洁，且安装过程中对抱箍进行螺栓限位以防止其受力时绕主杆周向旋转，使用性能安全可靠，为复合材料杆塔的推广应用提供条件。

附图说明