南方電網(wǎng)的廣東電網(wǎng)公司于2007年針對復(fù)合桿塔的應(yīng)用研究進(jìn)行了立項,項目選用了加拿大RS公司的復(fù)合桿塔,其力學(xué)真型試驗在中國電力科學(xué)研究院進(jìn)行。同時,項目開展了包括電氣性能、機械性能、老化性能等關(guān)鍵性問題在內(nèi)的研究。
鞍山鐵塔開發(fā)研制中心與鞍山鐵塔廠合作,于2006年在遼寧省電力公司立項研制高強度復(fù)合材料桿塔。采用了兩段插接八邊形20m長桿,端部加載3t情況下,桿頂撓度為2m。常熟市鐵塔有限公司曾與加拿大RS公司洽談合作復(fù)合材料桿塔項目,但因為RS公司要求過高而未能達(dá)成一致意見。除此之外,國內(nèi)已有多家生產(chǎn)企業(yè)開始對復(fù)合桿塔的應(yīng)用進(jìn)行探索研究。溫嶺市電力絕緣器材有限公司自1995年開始研究復(fù)合材料,研制成功了220kV及以下?lián)屝匏ㄩT形、帶拉線)、110kV復(fù)合材料橫擔(dān)和桿頭,其中搶修塔已經(jīng)進(jìn)行了多項電氣和物理性能試驗,并在工程中得到應(yīng)用。
2009年6月,國家電網(wǎng)公司基建部組織了“復(fù)合材料桿塔項目啟動會”,中國電力科學(xué)研究院、國網(wǎng)電力科學(xué)研究院與各省電力公司與設(shè)計院、材料廠家密切配合,選取了典型環(huán)境的試點工程,全面開展了復(fù)合材料桿塔的基本材料性能、老化性能(酸、堿、鹽、紫外老化特性等)、電性能、淋雨、防覆冰材料、真型結(jié)構(gòu)試驗與構(gòu)件連接技術(shù)試驗、防雷接地試驗等,并在部分試點工程線路上進(jìn)行復(fù)合材料桿塔/復(fù)合材料絕緣橫擔(dān)構(gòu)件運行試驗(下圖)。
通過國網(wǎng)試點工程的應(yīng)用試驗,清楚地認(rèn)識到, 輸電線路跨越距離長,長期處于各種復(fù)雜的自然環(huán)境和氣象條件下,輸電桿塔必須滿足強度、剛度、抗疲勞、耐久性等性能要求。同時,輸電桿塔作為輸電導(dǎo)線的支撐結(jié)構(gòu),必須滿足必要的電氣性能要求。因此,將其應(yīng)用于輸電桿塔中還存在以下瓶頸及制約,需要給予極大的關(guān)注:(1) 材料剛度/桿體撓度問題。 (2) 節(jié)點連接問題/防雷接地與疲勞、可靠性。 (3) 熱穩(wěn)定性問題/自然老化問題。(5) 回收/環(huán)境問題。(6) 成本問題。國家電網(wǎng)公司擬進(jìn)一步開展復(fù)合材料在輸電桿塔上的應(yīng)用研究,解決應(yīng)用瓶頸問題。