复合材料在输电杆塔中的运用

纤维增强 复合材料杆 塔 ： 是纤 维树脂基增 强材料 的杆塔 ， 在树脂基 中添加 抗老化成本，并 以纤维作为增强材料 ，运用缠 绕成 型工艺进 行生产 ，不但降低 了成本 ，还有效的提高 了材料 的性 能。纤 维增 强复合材料杆塔具有 良好的强度 、抗剪 、抗变 形 、抗 剪应 力等力学性能要求。 同时 ，纤维增强复合材料杆塔 还 具有 良好 的刚度，符合输 电系统的对杆塔的刚度要求 。良好 的刚度 使纤维增强复合材料杆塔具有较强 的承载能力 。较 比传 统 的木质 、混凝土杆塔纤维增强复合材料杆塔能够具有很好 的 抗 老化 和腐 蚀性，具有优秀的服务年限 。其设计服务年 限可达 八十年 。 ２ ． ４输 电杆塔 的加固修复 纤维布 、纤维增 强复合材料等是拥有 良好的结构加 固修复 材料 。这些修 复再来的结构适应性强 ， 材料 性能好， 施 工简单， 使得他们在 输电杆塔中获得 了极大的应用 。是输 电杆塔结构加 固修 复的 良好材料，我国的加固修复技术 已经在 电网改造 中发 挥 了十 分重要的作用。 ３ 复合材料在输 电杆 塔中的应用前景
可再生资源且储量有 限，而 复合材料 的原材料是二氧化硅 ，而 二氧化硅 我 国的蕴藏 量十分 巨大 。（ ４ ） 对环 境更加 友好 ，与 传 统的杆塔材料相 比复合 材料 的生产能耗更低 、废气少 ，对环 境 的污染小 。（ ５ ） 与传统 的杆 塔材 料相 比，符合材料 杆塔还具有 ， 颜 色可调 、能够改善输 电设备的视觉效果 ，还 易于修复 ，满 足 在 恶劣的天气条件 下进 行修 复。 由于复合材料 的特 点，所制 作 出的输 电杆塔与传统 的输 电杆塔相 比，更能满足输 电线 路对 杆 塔结构的各项性能要求 。 ２ 复合材料在输 电杆塔 中的运用 ２ ． １复合材料在单杆杆塔 中的运用 单杆结构主要是用 于载荷较 小的低压 电等级铁杆 ，单杆 结 构具有传输路径清晰 、结构 简单的特点 ，而这样 的结构 就需要 复合材料这样设计性 强，不宜穿孔的材料 。根据材料 的弹性模 量低的情况 。将单杆结 构的挠度控制作为杆塔 的设计要 点。 ２ ． ２复合材料在格构式杆塔 中的应用 将复 合材料应 用到格 构式杆塔 中，能够 强化杆塔 的抗压 、 抗拉强度 ，并有效提 高杆塔的刚度和承载 能力 ，从而弥补复合 材料弹性不足 的缺 点，复合材料格构式杆塔具有较 强的耐腐蚀 性和抗老化性 ，复合格 构式杆塔的设计特 点。 ２ ． ３复合材料杆塔 复合材料杆塔 主要 有 ： 纤维增强混凝土杆 ，纤 维增 强复合 材料杆塔 。 纤维增强混凝 土杆有两种类型 ： 非连续短 纤维作为混凝土 增强 纤维材料 ，连续纤 维增强复合 材料作 为钢筋 的替代材料 。 混凝土 的脆性 和抗 拉性、易碎裂 的情况极 易导致 内部钢筋材料 的腐蚀 ，而且 ，混凝土 电杆表面 的保护层 都比较薄， 由于保护 层较薄 ，也就使混 凝土 电杆 内部钢筋受到腐蚀 ，影 响 电杆的整 体质量 。从而 降低 电杆的服务年 限和输 电系统的安全 。将复合 材料代 替传 统的钢筋或混凝土 的增强材料 。可 以有效的提高混 凝土 强度 和服务年限 。降低混凝土 电杆开 裂的情况 ，从而确保 输 电系统的安全 。 间， 进而 降低输 电杆塔 的基础 成本 ， 降低 输电杆塔 的维护费用 ， 增 加输 电系统的经济效益和社会效益 。 尽 管复合杆塔的成本高 ， 但 复合材料应用到输 电杆塔 中， 能够 有效的降低线路走廊宽度 ， 拆迁数量 ，从而能够 有效的降低输 电系统建设 的成本费用 。 现 实中的复合材料并不是完美的 ，也具有一些缺点 。其材 料 成本 较高，杂质对 其性能具有较强 的影响 。尽管复合杆塔 的 成 本高，但 复合材料应用到输 电杆塔 中，能够有效 的降低线路 走廊宽度，拆迁数量，从而能够有效 的降低输 电系统建设 的成 本 费用。同时，要加 强节 点构造方面的研究 ， 丰富其结构形式 。 并在复合材料生产过程 中，注重复合材料 的质量控制 ，确保不 会出现 因为杂质对符合材料的性能造成影响 。 随着 复合材料的研究不断加强 ，复合材料不断应用到输 电 杆 塔的建设中，为推动复合材料应用到输 电设备 的不 同领域起 到积极的作用。
（ ２ ） 低 廉 的成 本 ，较 比传统 的输 电设 备，复合 材料杆塔 能够减 随着 电网改造的不断进行，符合材料在输 电线路 Байду номын сангаас的应用 小走廊 宽度，从而 降低对 空间的 占有 量 。减 少房屋 的拆 迁量 ， 不 断增加 。加强对符合材料的研究，加强对复合材料的技术 改 和 混凝土的使用量 ， 进而 降低输 电设备减少 过程 中的成本 。（ ３ ） 进 ，围绕材 料的抗腐蚀、抗冻结、绝缘、耐久等特性进行技术 节约资源 ，传统 的杆塔材料 主要是 由铁矿石 ，由于铁矿石是 不 高进 ，从而 不断加强复合材料的优势 ，扩大复合材料 的应用 空
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水 电工程
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复合材料在输电杆塔中的运用
崔晓 东
国网新疆 电力公 司电力科 学研究 院，新疆 乌鲁木 齐 ８ ３ ０ ０ １ １
摘 要 ： 杆塔是 输 电设备 中的基 础设施 ，是 电 网的 重要 支撑结 构，杆塔的 结构性能 直接 影响输 电线路的安 全和服务年 限。 复合材料是一 种新型的材料 ，将 复合材料运 用到输电杆塔 中能 够有 效的促进输 电 系统 的安全性和经 济性 、可靠性。 由于复合材 料 具有 良好的绝缘性 、抗腐蚀性 ，还具有轻质的特点 ，使得 复合材料在输 电杆 塔 中得到充分的应 用。 关键词 ： 复合材料 ； 输 电杆 塔 ； 运用 ； 分析 中图分类号 ： Ｔ Ｍ６ ２ １ ． ５ 文献标识码 ： Ａ 文章 编号 ：１ ６ ７ １ ． ５ ５ ８ ６（ ２ ０ １ ５ ）２ ２ ． ０ １ ３ ９ ． ０ １ 随着社会 的不 断进 步，科学技术水平 的不 断发展 ，人们 的 生活与 电力之 间早 已变得密 不可分，人们生活离不开 电力 。输 电杆塔是 电力输送 的基础 设施 中的重要支撑结构 ，传统 的输 电 杆 塔存在着许 多的问题 ，质 量重、易腐烂 、耐久性差 、服务年 限短。面对传统输 电杆塔 中存在 的 问题 ，人们不断展开新材料 的研究。复合材料 是指 纤维 增强树脂基复合材料 ，复合材料 具 有 材质轻质 、较强 的耐腐蚀 性和 良好的绝缘性 、性 能可 设计 等 特 点使得复合材料在输 电杆 塔中获得更多 的发展空 间。用 复合 材料代 替传统 的输 电，是 电力工业基础 设施 建设 的一 次革命 ， 能够 促进复合材料在 电力行业 中的应 用，从而获得更 多的社会
效益。
１复合材料的特征 由于复合材料具有优越 的性 能、更低廉的成本 、能够有 效 的节约资源 、对环境更加友 好，使得复合材料在输 电杆塔 的应 用中 能够 获得 更广 的发展 空间。ｆ １ ） 优 越 的性能 ，复 合材料 具 有 良好的绝缘性 。 输 电杆塔 的杆体可 以全 部或部分代替绝缘子 ， 从 而降低 线路 出现 安全事 故的几率 ，增 强输 电系统 的安全性 。