复合横担覆冰断线的动力分析与强度设计

陆兴华，吴佰建，郭小明

(1.东南大学土木工程学院，江苏 南京 211189；2.江苏苏电产业管理有限公司，江苏 南京 210024)

0 引言

国内的输电杆塔以钢材作为主要材料，钢材存在易生锈、单位质量重以及施工运输、运行维护困难等问题，全塔采用钢材的输电线路易发生污秽闪络、风偏放电等事故。为了提高电网的安全性和创新性，寻求新型材料部分或完全替代钢材已成为必然选择[1—3]。

高性能纤维增强复合材料具有轻质高强、耐腐蚀、抗疲劳等优异性能，由其制成的复合绝缘横担在抗拉强度、弯曲强度、抗老化性能和耐腐蚀性能等方面都明显优于金属横担。目前国内主要将复合材料用于220 kV及以下电压等级较低的输电线路中，对于500 kV及以上的超高压输电线路，应用较少。此外，采用复合横担杆塔能够提高结构强度，延长结构使用寿命，缩短杆塔输电的更换周期，因此采用复合横担杆塔代替全钢杆塔成为近年来研究的一个热点[4—6]。在国外，欧美等发达国家从上世纪90年代开始研究复合材料杆塔，并逐步应用到实际输电线路中。在国内，文献[7]对某750 kV输电线路复合横担塔在实际工程中的结构方案进行了对比分析，并给出了推荐的结构形式；文献[8]针对复合横担应用于特高压交流输电线路给出了其设计方案。

我国作为受极端天气灾害影响较严重的国家之一，覆冰灾害的频繁发生给经济社会造成了巨大的损失[9—11]。据不完全统计，我国发生千余次由于覆冰引起的输电线路灾变事故，导线覆冰灾变已成为影响输电设施安全的重要因素之一。……