專利名稱：一種復(fù)合材料桿塔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于輸電線路領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)合材料桿塔。
背景技術(shù)：
桿塔是輸電線路的重要設(shè)備，我國目前l(fā)lOkV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(zhì)量重、容易被偷盜，且在惡劣自然環(huán)境下容易發(fā)生風(fēng)偏、污閃、 冰閃、雷擊等，導(dǎo)致線路出現(xiàn)跳閘甚至發(fā)生停運(yùn)事故。
復(fù)合材料具有重量輕、強(qiáng)度大、絕緣性好、抗氣候老化、耐腐蝕能力強(qiáng)等特點，將 復(fù)合材料應(yīng)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(fēng)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(fù)合材料桿塔主要是利用復(fù)合材料的輕便性及耐腐蝕性。我國輸電線路在 建設(shè)和運(yùn)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(fù)雜 的地理環(huán)境和氣候環(huán)境的影響，隨著輸電線路的建設(shè)快速增長，使得線路發(fā)生故障次數(shù)
呈逐年增多的趨勢；同時由于走廊占地，使線路建設(shè)過程中的征地、房屋拆遷費用也逐 年升高。
因此，利用復(fù)合材料的絕緣性，設(shè)計緊湊型線路復(fù)合材料桿塔，可減少線路運(yùn)行故 障，節(jié)省線路走廊占地，對我國輸電線路的建設(shè)和發(fā)展具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，充分利用復(fù)合材料絕緣性，提出一種復(fù)合材料桿塔，以提高線路 耐污閃、冰閃、防風(fēng)偏、耐雷水平，同時還可壓縮塔頭尺寸，減少線路走廊寬度。
本發(fā)明的技術(shù)方案是 一種復(fù)合材料桿塔，桿塔主體采用復(fù)合材料，主要連接部件 采用復(fù)合材料或鍍鋅鋼，導(dǎo)線橫擔(dān)采用復(fù)合絕緣子，其特征在于地線橫擔(dān)采用鍍鋅鋼， 引下線橫擔(dān)采用鍍鋅鋼，接地引下線采用硬質(zhì)金屬管材或棒材，接地引下線一端固定在 地線橫擔(dān)上，并從桿塔一側(cè)導(dǎo)線的外側(cè)引下，固定在引下線橫擔(dān)，使接地引下線與導(dǎo)線 保持固定的距離，接地引下線的剩余部分從引下線橫擔(dān)沿塔身表面接地，接地引下線采 用硬質(zhì)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(fù)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(dān)上，并分別從桿塔兩側(cè)導(dǎo)線的外側(cè)引下，固定在引下線橫擔(dān)，使接地引下線與導(dǎo)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(dān)沿塔身表面接地， 本發(fā)明的有益效果是
(1) 復(fù)合材料桿塔由于塔身絕緣，與常規(guī)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(fēng)偏、耐雷水平；
(2) 由于橫擔(dān)及塔身絕緣，使導(dǎo)線和橫擔(dān)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(jìn)一步壓縮導(dǎo)線與塔身之間的距離，壓縮塔頭尺寸，節(jié)省了線路走廊 寬度，降低桿塔本體造價；
(3) 由于兩相導(dǎo)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(qiáng)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(dǎo)致的支撐桿絕緣性能下降的問題；
(5) 在這種復(fù)合材料桿塔上發(fā)生發(fā)擊時，主要為接地引下線與其臨近的一回導(dǎo)線 發(fā)生閃絡(luò)，大幅降低遠(yuǎn)離接地引下線的一回導(dǎo)線發(fā)生反擊閃絡(luò)的幾率；
(6) 可以根據(jù)防雷水平的要求，調(diào)節(jié)接地引下線和其臨近一回導(dǎo)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(jù)防雷需要，使接地引下線與其臨近的一回3相導(dǎo)線的距離，從上至 下依次增大，即設(shè)置不平衡絕緣，降低這一回線路3相同時發(fā)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(fù)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(yùn)輸、安裝、維護(hù)的費用。


圖l是復(fù)合材料桿塔示意圖2是復(fù)合材料桿塔主要技術(shù)參數(shù)示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
圖l中標(biāo)記的說明1-地線橫擔(dān)，2-地線，3-桿塔主體，4-接地引下線，5-連接部 件，6-導(dǎo)線，7-導(dǎo)線橫擔(dān)(復(fù)合絕緣子)，8-引下線橫擔(dān)。
4圖2中標(biāo)記的說明D,-導(dǎo)線與導(dǎo)線之間的水平最小空氣間隙距離，D2-導(dǎo)線與導(dǎo)線 之間的垂直最小空氣間隙距離，Df導(dǎo)線與地線之間的空氣間隙距離，rA-接地引下線與 臨近A相導(dǎo)線的最小空氣間隙距離，rB-接地引下線與臨近B相導(dǎo)線的最小空氣間隙距 離，rr接地引下線與臨近C相導(dǎo)線的最小空氣間隙距離。
復(fù)合材料桿塔，桿塔主體3采用復(fù)合材料，主要連接部件5釆用復(fù)合材料或鍍鋅鋼， 導(dǎo)線橫擔(dān)7采用復(fù)合絕緣子，地線橫擔(dān)l采用鍍鋅鋼，引下線橫擔(dān)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(dān)1上，從桿塔一側(cè)或兩側(cè) 導(dǎo)線的外側(cè)引下，并固定在引下線橫擔(dān)8，使接地引下線4與導(dǎo)線6保持固定的距離， 并從引下線橫擔(dān)8沿塔身表面接地。
接地引下線4與其臨近的一回(3相)導(dǎo)線之間的最小空氣間隙距離rA， rB， rc，
可根據(jù)防雷水平的要求，使接地引下線4與導(dǎo)線6保持固定的距離，通常根據(jù)不平衡絕
緣要求，使rA《rB《rc，接地引下線采用硬質(zhì)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(dǎo)致的支撐桿絕緣性能下降的問題。
實施例如圖2中復(fù)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(shè)計，桿塔主要參數(shù)可以取以下值D產(chǎn)D尸3.0m， D^3.0m， r尸1.2m， rB=rc=l. 5m， 絕緣橫擔(dān)的爬電距離為3650mm。首先，桿塔各間隙距離滿足110kV線路設(shè)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(qū)不小于3650mm，相間水平 絕緣距離D,滿足^0.4U+U/110+0.65^ ，相間垂直絕緣距離D2滿足》0.75X (0.4Lk+U/110+0.65^9T)，其中Lk為懸垂絕緣子串長，U為線路標(biāo)稱電壓，《為導(dǎo)線 最大弧垂)，可以在電氣性能上滿足110kV線路運(yùn)行要求；其次，與普通110kV鐵塔相 比，還具有以下優(yōu)點
(1) 桿塔沒有懸垂絕緣子串，無風(fēng)偏，使桿塔不會發(fā)生風(fēng)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110kV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110kV鐵塔，線路的耐力水平優(yōu)于110kV
鐵塔；
(4) 普通110kV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(dǎo)線(圖中桿塔右側(cè))，中相和下相導(dǎo)線與接地引下線的距離，大于上相導(dǎo)線 與接地引下線的距離，使得線路發(fā)生反擊閃絡(luò)時，主要為上相導(dǎo)線發(fā)生閃絡(luò)，中相和下 相導(dǎo)線發(fā)生雷擊閃絡(luò)的概率大大降低；
(5) 110kV線路以反擊雷害為主，普通110kV鐵塔各個相地的間隙距離都一樣，
本方案的桿塔中由于遠(yuǎn)離接地引下線的三相導(dǎo)線(圖中桿塔左側(cè))，與接地引下線的距 離，遠(yuǎn)大于臨界接地引下線的三相導(dǎo)線(圖中桿塔右側(cè))，使得遠(yuǎn)離接地引下線的三相 導(dǎo)線發(fā)生雷擊閃絡(luò)的概率大大降低；
(6) 由于復(fù)合材料的密度約為鐵塔的1/4 1/3，使復(fù)合材料桿塔的重量要小于鐵 塔，降低了桿塔的運(yùn)輸和安裝費用；
(7) 復(fù)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(hù)費用。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合材料桿塔，桿塔主體采用復(fù)合材料，主要連接部件采用復(fù)合材料或鍍鋅鋼，導(dǎo)線橫擔(dān)采用復(fù)合絕緣子，其特征在于地線橫擔(dān)采用鍍鋅鋼，引下線橫擔(dān)采用鍍鋅鋼，接地引下線采用硬質(zhì)金屬管材或棒材，接地引下線一端固定在地線橫擔(dān)上，并從桿塔一側(cè)導(dǎo)線的外側(cè)引下，固定在引下線橫擔(dān)，使接地引下線與導(dǎo)線保持固定的距離，接地引下線的剩余部分從引下線橫擔(dān)沿塔身表面接地，接地引下線采用硬質(zhì)金屬管材或棒材，使其自身保持支撐，不變形。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種復(fù)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(dān)上，并分別從桿塔兩側(cè)導(dǎo)線的外側(cè)引下，固定在引下線橫擔(dān)， 使接地引下線與導(dǎo)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(dān) 沿塔身表面接地。
全文摘要
一種復(fù)合材料桿塔，桿塔主體采用復(fù)合材料，主要連接部件采用復(fù)合材料或鍍鋅鋼，導(dǎo)線橫擔(dān)采用復(fù)合絕緣子，地線橫擔(dān)采用鍍鋅鋼，引下線橫擔(dān)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(dān)上，從桿塔一側(cè)或兩側(cè)導(dǎo)線的外側(cè)引下，并固定在引下線橫擔(dān)，使接地引下線與導(dǎo)線保持固定的距離，并從引下線橫擔(dān)沿塔身表面接地。本發(fā)明中的復(fù)合材料桿塔與常規(guī)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(fēng)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(yùn)輸、安裝、維護(hù)費用，同時減少線路走廊寬度的優(yōu)點。
文檔編號H01R4/66GK101672124SQ20091027222
公開日2010年3月17日 申請日期2009年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月25日
發(fā)明者凱 劉, 庭 劉, 王力農(nóng), 賓 肖, 毅 胡, 胡建勛 申請人:國網(wǎng)電力科學(xué)研究院