復合材料桿塔概述及特點分析

    輸電線路桿塔結構,是電力架空線路設施中特殊的支撐結構件,其結構性能直接影響著線路的安全性、經濟性和運行可靠性。隨著我國電網的發展,輸電線路工程呈現出長距離、規?;?、大型化的發展趨勢。目前,輸電線路桿塔一般由鋼材和混凝土組成。特別是大量鋼結構桿塔的使用,其對鋼材的需求量也在逐年上升,消耗了大量礦產資源,造成生態環境的污染。同時,大量采用鋼材作為鐵塔材料,也給桿塔的施工運輸、運行維護帶來了諸多困難。因此,采用新型環保復合材料代替鋼材成為輸電行業的一種發展趨勢。
    利用復合材料的絕緣性,不僅易于解決輸電線路的污閃事故,提高線路安全運行水平,減小塔頭尺寸與走廊寬度;桿塔輕便,大幅度地降低桿塔的運輸和組裝成本;桿塔耐腐蝕、被盜可能性小的特點,可降低線路的維護成本;同時由于桿塔顏色可調,增強了線路的環境友好性。因此復合材料在一定程度上是建造輸電桿塔結構的材料之一。
    由于復合材料桿塔的絕緣等級高(30KV/mm),可以大幅度的縮小輸電通道走廊寬度。圖1所示。縮小輸電通道走廊可節省寶貴土地資源,輸電通道資源緊缺是電網發展過程中的國際性的問題。


    人均耕地面積小,廣東珠三角地區電力負荷密度過高,電網建設占地過多的矛盾尤其突出。到2030年西電東送采用交流500 kV送電方案需增加16回線路,走廊寬達960m,占地面積217萬畝;采用交流1000 kV送電方案走廊寬度為500m,占地面積110萬畝;而采用直流土800 kV送電,走廊寬度為300m,占地僅70萬畝。                                           
    隨著上海、北京等發展,已經進入國際化大都市行列,城市美化、輸電線路絕緣等級提高,也使得復合材料桿塔有了新的應用目標。在過去經濟條件不許可下,城市配網線路中主要采用水泥桿,隨著使用時間延長,需要大量更換。
    復合材料桿塔具有抗煙霧及酸雨、大風等自然災害能力強等特點,安裝后不需維護,國外的桿塔預測使用壽命長達80年。應用復合材料的耐腐蝕特性,對沿海地區的輸電線路的維護要求顯著降低。