复合材料杆塔在直流接地极线路工程的应用研究.pdf

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1、复合材料杆塔在直流接地极线路工程的应用研究吴庆华，吴海洋(中南电力设计院，湖北武汉430071)摘要：综合介绍了复合材料输电杆塔在国内外的应用研究现状。以实际工程为背景条件，通过算例说明设计复合材料输电杆塔需要注意的问题，包括材料性能参数的选用、安全系数的取值以及压杆稳定的计算等，计算方法和结果为今后工程设计提供参考。最后，结合工程实际介绍了应用研究情况。关键词：复合材料；输电杆塔；结构设计。中图分类号：TM75文献标志码：B文章编号：1671．9913(2010)06．0060—05ResearchonA

2、pplicationofFRPtoElectrodeLineProjectWUQing—hua，WUHai-yang(CentralSouthernChinaElectricPowerDesignInstitute，Wuhan430071，China)Abstract：ThecurrentsituationoftheapplicationofFRPtransmissionpolesandtowersathomeandabroadareintroduced．Onthebackgroundofpractical

3、project，whatneedtobepaidattentiontointhedesignofFRPtransmissionpolesandtowersareaddressed，includingthechoiceofmaterialpropertyparameters，safetycoeficientandstabilitycalculation．ThecalculationmethodsandresultssupplyreferencesforfuturedesignofFRPtransmission

4、polesandtowers．Finally,abriefintroductionoftheapplicationinaprojectisgiveninthepaper．Keywords：FRP；power；transmissionpolesandtowers；structuredesign．1概述有重量轻、强度大、耐腐蚀、耐高低温及绝缘性等特点，是一种较为理想的杆塔材料，并且钢结构己成为当今世界上输电线路工程杆随着复合材料技术及其制造工艺的发展，输电塔结构的主流。长期以来，钢材凭借着它的强线路采用FRP杆

5、塔已经成为可能。度高、易连接等优越性占据着输电杆塔的绝大本文试图将FRP应用于格构式和单杆式两部分市场。随着电网建设的发展，西电东送、种型式的输电杆塔，并通过算例阐述这两种型南北互供的电网建设，全国输电线路将越来越式FRP输电杆塔需要注意的问题，以及各自的多，对钢材的需求也越来越大，消耗了大量的优势和弊端，为实际工程应用提供参考。结合矿产能源，并且造成生态环境的严重污染。伴工程选用了单杆塔，通过了试验，可以应用于随着科学发展观的贯彻落实，节能环保越来越工程。备受重视，迫切需要寻求一种新型节能环保材料，并逐步

6、替代或部分替代钢材应用到输电杆2FRP输电杆塔材料的选择塔结构中。FRP是纤维增强塑料的简写，其具FRP复合材料主要由三部分构成，即树脂}收稿日期：2010—08—26作者简介：吴庆华(1962一)，男，副总工程师，主要从事电网技术方面的研究与设计。60．2010~12N第6期甘m碉l：__

7、一母I又L_电网设计复合材料扦塔在亩流接地极线路工程的应用研究唧Ⅱ噼嘞唧皿-皿贼基、增强纤维和辅助材料。常用的树脂基有超过3m厚，积雪期达6周，风速可达33m／s。环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、聚如图1所示为位于

8、高盐污染地区的南乙烯等。各种树脂具有不同的性质，比如耐温加利福利亚海滨的三基FRP输电塔，由性、耐腐蚀性、电性能、光性能、机械强度性EbertComposites公司与加利福尼亚两家公用能等，而且价格和加工工艺也迥然不同，所以事业公司一道开发，塔高25．6m。FRP输电选择树脂基的基本原则是：①满足功能要求，塔重量仅为角钢塔的1／3。全塔采用联锁节点即达到使用FRP材料的主要目的。比如耐腐蚀(InterlockingJoints)，该连接方式已经申请了性、电绝缘性、保温隔热性等。②易加工成型专利，从公开的文

9、献上可出，这种节点连接类③经济性好，成本低。似于我国传统木结构中的楔型连接。也有文献目前国内几种常用增强纤维有：玻璃上称为整体镶嵌技术，简写为CIF。运行资料纤维、碳纤维、硼纤维等。不同纤维的性能表明，这些杆塔直至2000年都能保持稳定的性差别很大。比如玻璃纤维强度高、延伸率较能。观察报告表明，投运最初7个月以后运行大，但是弹性模量较低，与铝接近。碳纤维正常，没有发现明显放电痕迹，也没发现机械密度小，模量高，但电