專利名稱：一種復合材料桿塔的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于輸電線路領域，具體涉及一種復合材料桿塔。
背景技術：
桿塔是輸電線路的重要設備，我國目前110kV及以上電壓等級的輸電線路多采用 鐵塔，其缺點是易腐蝕、質量重、容易被偷盜，且在惡劣自然環境下容易發生風偏、污閃、冰 閃、雷擊等，導致線路出現跳閘甚至發生停運事故。 復合材料具有重量輕、強度大、絕緣性好、抗氣候老化、耐腐蝕能力強等特點，將復 合材料應用于輸電線路桿塔能夠大幅度提高線路的絕緣性，大幅提高線路耐污閃、冰閃、防 風偏、耐雷水平，同時還可壓縮塔頭尺寸，減少線路走廊寬度。同時，還具有重量輕、耐腐蝕、 被偷盜可能性小的特點。 國外采用復合材料桿塔主要是利用復合材料的輕便性及耐腐蝕性。我國輸電線 路在建設和運行中面臨的主要問題與國外不同，我國輸電線路分布范圍廣，常面臨各種復 雜的地理環境和氣候環境的影響，隨著輸電線路的建設快速增長，使得線路發生故障次數 呈逐年增多的趨勢；同時由于走廊占地，使線路建設過程中的征地、房屋拆遷費用也逐年升高。 因此，利用復合材料的絕緣性，設計緊湊型線路復合材料桿塔，可減少線路運行故 障，節省線路走廊占地，對我國輸電線路的建設和發展具有重要的意義。
發明內容本實用新型的目的是，充分利用復合材料絕緣性，提出一種復合材料桿塔，以提高
線路耐污閃、冰閃、防風偏、耐雷水平，同時還可壓縮塔頭尺寸，減少線路走廊寬度。 本實用新型的技術方案是一種復合材料桿塔，桿塔主體采用復合材料，主要連接
部件采用復合材料或鍍鋅鋼，導線橫擔采用復合絕緣子，其特征在于地線橫擔采用鍍鋅
鋼，引下線橫擔采用鍍鋅鋼，接地引下線采用硬質金屬管材或棒材，接地引下線一端固定在
地線橫擔上，并從桿塔一側導線的外側引下，固定在引下線橫擔，使接地引下線與導線保持
固定的距離，接地引下線的剩余部分從引下線橫擔沿塔身表面接地，接地引下線采用硬質
金屬管材或棒材，使其自身保持支撐，不變形。
如上所述的一種復合材料桿塔，其特征在于兩根接地引下線的一端固定在地線 橫擔上，并分別從桿塔兩側導線的外側引下，固定在引下線橫擔，使接地引下線與導線保持 固定的距離，兩根接地引下線的剩余部分從引下線橫擔沿塔身表面接地， 本實用新型的有益效果是 (1)復合材料桿塔由于塔身絕緣，與常規鐵塔相比，塔頭相地、相間的空氣間隙、絕 緣爬距大大增加，大幅提高線路耐污閃、冰閃、防風偏、耐雷水平； (2)由于橫擔及塔身絕緣，使導線和橫擔或塔身之間的間隙距離不成為塔頭尺寸 的控制因素，可以進一步壓縮導線與塔身之間的距離，壓縮塔頭尺寸，節省了線路走廊寬度，降低桿塔本體造價； (3)由于兩相導線無接地體，增大了相地和相間的絕緣爬距，提高了線路的耐污閃 能力； (4)接地引下線采用懸空方式接地，可利用空氣間隙的絕緣特性，提高線路相地間 的絕緣強度，減少相地的絕緣爬電路徑，同時可避免因長時間在空氣中使用絕緣支撐桿而 導致的支撐桿絕緣性能下降的問題； (5)在這種復合材料桿塔上發生發擊時，主要為接地引下線與其臨近的一回導線 發生閃絡，大幅降低遠離接地引下線的一回導線發生反擊閃絡的幾率； (6)可以根據防雷水平的要求，調節接地引下線和其臨近一回導線之間的間隙距 離，增大線路的耐雷水平，同時基本不增加線路的造價； (7)可以根據防雷需要，使接地引下線與其臨近的一回3相導線的距離，從上至下 依次增大，即設置不平衡絕緣，降低這一回線路3相同時發生雷電反擊跳閘的幾率，同時基 本不增加線路的造價； (8)由于復合材料還具有重量輕、耐腐蝕、被偷盜可能性小的特點，可以降低桿塔 的運輸、安裝、維護的費用。
圖1是復合材料桿塔示意圖； 圖2是復合材料桿塔主要技術參數示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。 圖1中標記的說明l-地線橫擔，2-地線，3-桿塔主體，4-接地引下線，5-連接部 件，6_導線，7_導線橫擔(復合絕緣子)，8-引下線橫擔。 圖2中標記的說明D「導線與導線之間的水平最小空氣間隙距離，D2_導線與導 線之間的垂直最小空氣間隙距離，Df導線與地線之間的空氣間隙距離，r「接地引下線與 臨近A相導線的最小空氣間隙距離，rB_接地引下線與臨近B相導線的最小空氣間隙距離， rc_接地引下線與臨近C相導線的最小空氣間隙距離。 復合材料桿塔，桿塔主體3采用復合材料，主要連接部件5采用復合材料或鍍鋅 鋼，導線橫擔7采用復合絕緣子，地線橫擔1采用鍍鋅鋼，引下線橫擔8采用鍍鋅鋼，接地引 下線4采用線材或棒材，接地引下線4上端固定在地線橫擔1上，從桿塔一側或兩側導線的 外側引下，并固定在引下線橫擔8，使接地引下線4與導線6保持固定的距離，并從引下線橫 擔8沿塔身表面接地。 接地引下線4與其臨近的一回(3相)導線之間的最小空氣間隙距離rA，rB，rc，W 根據防雷水平的要求，使接地引下線4與導線6保持固定的距離，通常根據不平衡絕緣要 求，使^《rB《r"接地引下線采用硬質金屬管材或棒材，使其自身保持支撐，避免因長時 間在空氣中使用絕緣支撐桿而導致的支撐桿絕緣性能下降的問題。 實施例如圖2中復合材料桿塔，以110kV線路桿塔為例，按照300m的線路 檔距直線塔設計，桿塔主要參數可以取以下值A = D2 = 3. Om， D3 = 3. Om， rA = 1. 2m，rB = rc = 1.5m，絕緣橫擔的爬電距離為3650mm。首先，桿塔各間隙距離滿足110kV線 路設計要求(相地最小間隙距離大于l.Om，絕緣爬電距離按III級污穢地區不小于 3650mm，相間水平絕緣距離D:滿足)O. 4U+U/110+0. 65 | ，相間垂直絕緣距離D2滿足 (0. 4U+U/110+0. 65^ )，其中Lk為懸垂絕緣子串長，U為線路標稱電壓，f。為導線最大弧 垂)，可以在電氣性能上滿足110kV線路運行要求；其次，與普通110kV鐵塔相比，還具有以 下優點 (1)桿塔沒有懸垂絕緣子串，無風偏，使桿塔不會發生風偏故障，同時線路走廊寬 度也小于110kV鐵塔線路； (2)桿塔相地絕緣爬電距離增加了為普通llOkV的絕緣爬電距離加上部分絕緣塔 身的長度；水平相間絕緣爬電距離按照為兩倍的相地絕緣爬電距離；垂直相間絕緣爬電距 離為兩倍的相地爬電距離加上部分絕緣塔身的長度。使桿塔得耐污閃水平大幅提升； (3)桿塔相地最小空氣間隙距離大于普通llOkV鐵塔，線路的耐力水平優于llOkV
鐵塔； (4)普通llOkV鐵塔各個相地的間隙距離都一樣，本方案的桿塔中臨界接地引下 線的三相導線(圖中桿塔右側)，中相和下相導線與接地引下線的距離，大于上相導線與接 地引下線的距離，使得線路發生反擊閃絡時，主要為上相導線發生閃絡，中相和下相導線發 生雷擊閃絡的概率大大降低； (5) llOkV線路以反擊雷害為主，普通llOkV鐵塔各個相地的間隙距離都一樣，本 方案的桿塔中由于遠離接地引下線的三相導線(圖中桿塔左側)，與接地引下線的距離，遠 大于臨界接地引下線的三相導線(圖中桿塔右側)，使得遠離接地引下線的三相導線發生 雷擊閃絡的概率大大降低； (6)由于復合材料的密度約為鐵塔的1/4 1/3，使復合材料桿塔的重量要小于鐵 塔，降低了桿塔的運輸和安裝費用； (7)復合材料具有良好的耐腐蝕性，被偷盜的可能性小，降低了桿塔的維護費用。
權利要求一種復合材料桿塔，桿塔主體采用復合材料，主要連接部件采用復合材料或鍍鋅鋼，導線橫擔采用復合絕緣子，其特征在于地線橫擔采用鍍鋅鋼，引下線橫擔采用鍍鋅鋼，接地引下線采用硬質金屬管材或棒材，接地引下線一端固定在地線橫擔上，并從桿塔一側導線的外側引下，固定在引下線橫擔，使接地引下線與導線保持固定的距離，接地引下線的剩余部分從引下線橫擔沿塔身表面接地，接地引下線采用硬質金屬管材或棒材，使其自身保持支撐，不變形。
2. 如權利要求1所述的一種復合材料桿塔，其特征在于兩根接地引下線的一端固定 在地線橫擔上，并分別從桿塔兩側導線的外側引下，固定在引下線橫擔，使接地引下線與導 線保持固定的距離，兩根接地引下線的剩余部分從引下線橫擔沿塔身表面接地。
專利摘要一種復合材料桿塔，桿塔主體采用復合材料，主要連接部件采用復合材料或鍍鋅鋼，導線橫擔采用復合絕緣子，地線橫擔采用鍍鋅鋼，引下線橫擔采用鍍鋅鋼，接地引下線采用線材或棒材，接地引下線上端固定在地線橫擔上，從桿塔一側或兩側導線的外側引下，并固定在引下線橫擔，使接地引下線與導線保持固定的距離，并從引下線橫擔沿塔身表面接地。本實用新型中的復合材料桿塔與常規110kV鐵塔相比，塔頭相地、相間的空氣間隙、絕緣爬距大大增加，大幅提高線路耐污閃、冰閃、防風偏、耐雷水平；還可以壓縮塔頭尺寸，具有降低桿塔本體造價及運輸、安裝、維護費用，同時減少線路走廊寬度的優點。
文檔編號E04H12/02GK201507140SQ20092022838
公開日2010年6月16日 申請日期2009年9月25日 優先權日2009年9月25日
發明者劉凱, 劉庭, 王力農, 肖賓, 胡建勛, 胡毅 申請人:國網電力科學研究院