2010-12-13 來(lái)源:中國(guó)聚合物網(wǎng)
關(guān)鍵詞：復(fù)合材料 桿塔 電力材料
8月9日，國(guó)家電網(wǎng)公司復(fù)合村料桿塔科技項(xiàng)目試點(diǎn)工程——福建福清高山至平潭前進(jìn)110kV線路工程通過(guò)24小時(shí)試運(yùn)行，情況良好，運(yùn)行平穩(wěn)，這標(biāo)志著國(guó)內(nèi)首條采用格構(gòu)式復(fù)合材料桿塔的110千伏輸電線路投運(yùn)成功。那么，目前我國(guó)復(fù)合材料桿塔研究現(xiàn)狀及存在哪些技術(shù)問(wèn)題呢？
一、 我國(guó)復(fù)合材料桿塔發(fā)展現(xiàn)狀
國(guó)家電網(wǎng)公司“兩型三新”示范工程——連云港公司220千伏茅薔線改造工程自順利竣工投運(yùn)以來(lái)，各項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)均達(dá)到了預(yù)期效果。該工程采用了新型復(fù)合材料絕緣橫擔(dān)，是國(guó)內(nèi)首條采用絕緣復(fù)合材料的高壓桿塔線路，開(kāi)創(chuàng)了電力材料應(yīng)用新的里程碑。
與傳統(tǒng)桿塔的鋼制橫擔(dān)相比，新型復(fù)合材料高壓桿塔的橫擔(dān)采用玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂和硅橡膠等絕緣材料制成，具有優(yōu)秀的絕緣、防污、憎水等特性，其良好的絕緣性能可以大大縮小高壓導(dǎo)線間的距離，減少絕緣子串的長(zhǎng)度，使得桿塔的高度降低，減輕桿塔重量，降低基礎(chǔ)作用力，從而節(jié)約了輸電線路工程投資成本和土地資源，消除了多種閃絡(luò)造成的對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行的影響。同時(shí)，由于沒(méi)有高壓產(chǎn)生的電感應(yīng)和對(duì)地短路等問(wèn)題，輸送電壓沒(méi)有損失，大大提高了輸電效能。另外，采用新材料后的桿塔導(dǎo)線掛點(diǎn)與塔身凈距只需2.05米，線路走廊寬度可以壓縮至約6米，比常規(guī)鋼管塔節(jié)約通道寬度3米，層間距由6.2米壓縮為5.5米，整塔耗鋼量減少10%。
二、 關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題
復(fù)合材料桿塔作為一種新型桿塔，有許多關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題有待解決和優(yōu)化。
1、 環(huán)境需求對(duì)復(fù)合材料配方與加工工藝提出要求
輸配電線路桿塔由于其工作環(huán)境的特殊性，不僅在縱向承受著較大的壓力，而且在橫向承受著導(dǎo)線對(duì)其造成的剪切力，因此，桿塔需要有很強(qiáng)的抗彎曲特性，即要有比較小的撓度；為了盡可能減小線路走廊的寬度，希望桿塔的電導(dǎo)率越小越好。這就要求在選取材料配方時(shí)選擇合適的復(fù)合先進(jìn)的能達(dá)到技術(shù)要求的加工工藝。
2、 防雷及避雷線接地技術(shù)
復(fù)合材料桿塔的巨大優(yōu)勢(shì)就是大大增加了導(dǎo)線相地之間的絕緣距離，對(duì)于雷電活動(dòng)頻繁的地區(qū)或者電壓等級(jí)較高需要全線架設(shè)避雷線的線路來(lái)說(shuō)，如果將位于桿塔頂端的避雷線接地，相當(dāng)于將絕緣桿塔斷路，桿塔的絕緣優(yōu)勢(shì)就大打折扣，因此需要研究合理的接地方案。
2.1 避雷線經(jīng)整根接地引下線接地：將桿塔頂端的避雷線經(jīng)一根貫穿于桿塔內(nèi)部的引下線接地，此時(shí)，桿塔絕緣子懸掛處的對(duì)地距離相當(dāng)于桿塔到引下線的空氣間隙，為了提高該絕緣距離，進(jìn)一步提出方案。
2.2 避雷線經(jīng)中間有間隙的接地引下線接地：在接地引下線的中部設(shè)立一小段空隙，使得在導(dǎo)線正常工作條件下空隙不會(huì)被擊穿，而當(dāng)雷電流流過(guò)時(shí)，空隙發(fā)生擊穿將接地引下線短路,從而將雷電流順利泄入地下。
2.3 地線分段接地：不用每一基桿塔都裝設(shè)接地引下線，而是每隔若干基桿塔裝設(shè)一根無(wú)間隙的接地引下線。
復(fù)合材料桿塔具有輕質(zhì)高強(qiáng)、耐腐蝕、耐老化、絕緣性能好等多種優(yōu)點(diǎn)，目前正受到我國(guó)各研究機(jī)構(gòu)的重視，其避雷線的接地方式及其材料配方和加工工藝等關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題還有待進(jìn)一步的探討，在不遠(yuǎn)的將來(lái)，復(fù)合材料桿塔必將代替?zhèn)鹘y(tǒng)材料桿塔，成為電力系統(tǒng)的重要組成部分。