1 总体概况
复合材料电杆作为一种新型电杆,由于其强度高、重量轻的特性在电力领域获得了较快的发展,近几年在国内多个地方均得到了试点应用及试运行。国家电网试用范围比较广,复合材料横担、复合材料电杆在主配网中均有试点应用。南方电网公司在2013年同样将复合材料电杆以新技术试点应用的方式开展了部分应用。试点应用的电杆主要应用在配网线路,并以防风加固的目标方式主要集中在广东省沿海地区。自2013年下半年至今,预计有1000多根复合材料电杆在广东沿海地区陆续得到了应用。复合材料电杆供应商也从2013年的1家扩充到了目前的5家左右,主流供应商为深圳聚合创展、武汉南瑞以及北京波钢院等生产商。
具体至湛江地区,至2015年10月,共安装聚氨酯材料电杆370基,分布在霞山、坡头、东海、遂溪、徐闻、吴川、廉江、雷州等区县局,距离海岸线大部分在10km范围内。 2 应用反馈
2.1复合材料电杆优点
复合材料电杆和铁塔、水泥杆相比具有重量轻、强度高、绝缘
性能好、防火性能优秀等多方面优点。据目前实际使用的现场反馈情况来看,复合材料电杆明显体现了如下优点:
1)强度高。由于复合材料纤维的高强度特性,可以使得复合材料电杆在同等规格下更容易获得高强度、大弯矩的电杆; 2)重量轻。由于复合材料密度明显小于钢铁和混凝土,因此复合材料电杆重量比铁塔以及水泥杆明显要轻,约为同等条件下水泥杆的四分之一左右。大大方便了现场的搬运及安装工作,尤其是山区、小路等交通不便的地区,也降低了安装技术难度(部分山区不便地区需要采用驳接杆现场焊接的方式)。另外也能降低一部分运输成本。 2.2复合材料电杆缺点
经过检测单位以及现场施工单位、运行单位的情况反馈,复合材料电杆的缺点主要体现在如下几个方面:
1)挠度过大。复合材料电杆由于韧性相对较好,其挠度比同等条件下水泥杆和铁塔大3~4倍。在风荷载作用下容易发生大幅度摇晃现象,运行中有村民反应担心安全方面的问题,此外挠度过大对安全线行空间要求比较大,并对安装质量要求比较高。
2)安装难度比较大。工人反映安装时人在电杆上端感觉到电杆有明显晃动,此外复合材料电杆表面非常光滑,在有雨水的情况下尤其难以爬杆作业。
3)单位造价较高。目前的生产供应情况来看,复合材料电杆的成本仍然较高,长期来看有降低的趋势。 3 下一步工作及建议
复合材料电杆作为一种新型的电杆和技术,仍有许多工作需要开
展去展示其性能的优越性,并扩大其应用范围。
1)缺乏统一的规范和标准。由于目前国内有研发实力的厂家仍然不多,复合材料电杆从设计至生产很多地方仍沿用目前的水泥杆技术规范,对很多技术细节并没有明确要求,因此难以形成规模化标准化的产品,并规范同类型产品的规格和性能; 2)耐候性、老化性能需要进一步研究和验证。复合材料电杆目前的应用时间仍然比较短,其真实的抗老化性能、使用寿命仍未得到充分的验证,需要持续跟进和评估。
3)在不改变强度的前提下提高刚性。可以控制挠度过大的问题,并且需要设计重新校核其较大的挠度在实际运行中的影响。 4)改进结构和工艺。解决施工中存在的不易攀爬等问题及生产成本过高的问题。
5)防风效果的评估。目前广东沿海地区复合材料电杆在几次台风下均未发生倒断杆事故,今年湛江地区试行线路在“彩虹”台风下同样未出现倒断杆事故,可见复合材料电杆性能稳定性比较好,但由于应用电杆的高强度等级以及现场实际情况,对于其真实的防风性能目前仍需要科学合理的评估。 4 总结
任何一种新技术的发展和推广,都需要经历一个长期的不断的反复改进、提高的过程。复合材料电杆作为一种新技术,以其具备的独特优点已经展现了很好的发展前景,需要将来进一步开展相关的工作来促进其实际的大规模应用。南方电网也将继续开展电杆相关性能研
究以及应用推广方面的工作。
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