輸電線路施工現場
8月9日,國家電網公司復合村料桿塔科技項目試點工程——福建福清高山至平潭前進110kV線路工程通過24小時試運行,情況良好,運行平穩,這標志著國內首條采用格構式復合材料桿塔的110千伏輸電線路投運成功。
該新型復合材料桿塔位于高山至平潭前進110kV線路工程平潭段的北洋村境內,為110kV單回直線塔,桿塔設計最大風速38米/秒,總高為31米。其中塔身8米以下為全鋼結構,8米以上4根主材及地線支架主材亦為鋼結構,其它桿件均為FRP(環氧擠拉角材)的復合材料,橫擔采用合成橫擔。
從事桿塔建設20多年的福州電業局基建部專工齊明介紹:“由于地理位置的特殊性,平潭島大氣環境及降雨中含有較多腐蝕性極強的海鹽離子,對角鋼具有很強的腐蝕性。傳統鐵塔的使用壽命短,維護成本更高。因而,國網公司選定具有特殊地理環境的平潭作為實驗點,對提高沿海高鹽霧環境下輸電線路桿塔壽命及安全水平具有可借鑒的意義。”
與傳統的鋼材料相比,復合材料絕緣性好,因而復合材料桿塔不僅易于解決輸電線路的風偏和污閃事故,還可以減小塔頭尺寸及走廊寬度,具有環境友好、資源節約的優勢。復合材料桿塔用于輸電線路,可以節約大量鋼材,節能降耗;復合材料桿塔重量較輕,與同尺寸鋼結構桿塔相比,塔重可減輕20%以上,可以降低桿塔的運輸和組裝成本;復合材料桿塔具有耐腐蝕、強度大等特點,可降低線路的維護成本。
2009年初,根據國網公司的統一安排,福州電業局承擔110kV復合材料桿塔的研究攻關和試用。由于格構式復合材料輸電桿塔在國內沒有應用的先例,國內外均無復合材料桿塔成熟資料借鑒參考。對此,福州電業局組織下屬的福州電力設計院等部門會同福建省電力公司基建部、中國電力科學研究院、復合材料生產廠家進行聯合技術攻關。從材料的基本性能、力學性能、電氣性能、桿塔桿件和結點連接構造設計、施工安裝工藝和試驗運行標準等各方面開展技術試驗研究工作,取得了復合材料的關鍵參數,提出了格構式桿塔節點設計方案。2010年4月30日,在中國電力科學研究院的北京良鄉試驗基地,對桿塔進行真型破壞性試驗。桿塔通過7個工況的100%設計荷載測試,真型試驗結果表明格構式復合材料桿塔節點設計取得了成功,桿塔整體性能達到了預期目標。
該工程的順利投運,為復合材料在高電壓等級桿塔中的應用研究提供了豐富的試驗數據,為進一步推廣應用輸電線路復合材料桿塔提供了技術支持和實踐經驗。對解決長期困擾電力系統的防雷、防污、防腐等難題具有重要意義,同時也將推動國內復合材料生產工藝及技術的進一步發展。