输电线路复合材料横担应用浅谈

输电线路复合材料横担应用浅谈

杨琦罗俊元杨绍露吴灿辉王骏

（云南电网有限责任公司临沧供电局677000）

摘要：采用复合材料横担旨在缩减线路走廊宽度，提高施工效率，有效降低雷击、污秽等闪络风险，同时降低运行维护费用，具有明显的社会及经济效益。

关键词：线路；复合材料；横担

1前言

我国在20世纪50年代就对复合材料杆塔进行过研究，但由于当时的材料性能和制造工艺方面的原因，还不能满足输电杆塔所要求的一些性能指标。随着复合材料成本的进一步降低和工艺的不断进步，国内的相关机构对复合材料杆塔研究的重视程度和积极性越来越高。国内复合材料杆塔应用研究起步于2007年，目前处在研发、应用和总结同时进行的阶段。国内已建成投运多项10kV～220kV输电线路复合材料杆塔示范工程，2014年南方电网公司加大配网复合材料电杆抗台风试点应用力度，多个地区应用聚氨酯复合电杆。国网电科院武汉南瑞承担了在高海拔强紫外、强风区、沿海重腐蚀地区三个典型区域110kV复合材料杆塔及复合横担试点工程建设工作；承担了在多雷区、重污秽区建设220kV桁架式复合材料杆塔及复合横担试点工程建设工作；承担了500kV复合材料桁架塔头和复合材料横担产品结构设计和试制工作。

2输电线路复合材料横担应用

当前，在输电线路中应用的复合材料杆塔主要为复合材料横担杆塔、复合材料塔头和全复合材料杆塔，110kV～220kV电压等级线路杆塔结构尺寸、荷载和构件受力均较大，若整塔采用复合材料或复合材料塔头，节点构造设计和加工受到限制，采用复合材料横担是比较理想的选择。复合材料横担构件一般由高温硫化硅橡胶制成，伞裙护套硅橡胶复合材料横担具备优良的防污闪性能和抗拉性能。采用复合材料横担杆塔（即复合横担和钢结构塔身），既可利用其绝缘特性，又可利用钢结构塔身刚度大、承载力高、节点易构造等优点，是目前复合材料在高电压工程中应用的一种合理方式。综合考虑钢材和复合材料的优缺点，用复合材料横担替代钢制横担，能发挥复合材料的优势，复合材料横担杆塔已成为复合材料应用于110kV～220kV电压等级线路杆塔的主要结构形式。

与传统杆塔相比，复合材料杆塔具有以下技术特性和适用范围：

1）利用复合材料横担的电绝缘特性，复合材料杆塔能够取消或缩短绝缘子，减少风偏事故，降低呼称高度（非杆塔全高）、缩短横担长度从而减少塔重及基础用量，有利于节省输电线路走廊用地，降低输电线路整体运营维护成本。110kV以上电压等级线路可有效缩减线路走廊宽度（最大可压缩30%以上）。

2）利用复合材料的耐腐蚀、耐高低温特性，可提高输电杆塔抗腐蚀性能，降低沿海及重工业区杆塔的腐蚀程度，延长杆塔使用寿命，降低杆塔维护成本，可用在腐蚀严重的沿海及重化工地区。

3）利用复合材料杆塔轻质高强特性，可大幅度降低杆塔的重量，降低杆塔的运输成本，节省大量人工成本和降低施工强度，提高电网的建设效率，特别适合在运输困难的复杂地形山区应用。

4）利用复合材料高强低模特性，具有大幅度变形后恢复能力，在台风多发地区配网输电线路应用，可大幅度减少倒杆断杆灾害事故。

5）利用复合材料颜色可调特性，可在对环境要求的景观区应用，增强了线路的“环境友好性”。

现阶段，复合材料杆塔应用研究工作虽然取得了大量成果，但复合材料横担结构设计因材料各异及安全系数取值不同导致设计结果各不相同，复合材料节点连接型式不同其连接稳定性各异，上述问题给设计、运行维护等带来一些困难，也是制约复合材料杆塔推广应用的因素。为此，本项目就110kV～220kV复合材料横担关键技术进行深入研究，从复合材料横担设计、加工制造、测试及试点工程应用等几个方面着手，建立评估机制，为复合材料横担的安全运行积累经验。

3结语

随着电网负荷的持续增加，对输电线路运行提出更高要求，采用复合材料横担能有效缩减线路走廊宽度，运输安装方便，绝缘水平高，能有效降低线路雷击、污秽和覆冰闪络风险，耐腐蚀性能优异，运行维护费用低。结合云南大理地区地域特点，开展110kV~220kV复合材料横担应用关键技术研究，建立评估机制，为复合材料横担的安全运行积累经验。

作者简介：杨琦（1989.2.22），女，籍贯云南临沧，黎族，经济师，研究方向：长期从事生产项目及造价管理。