分析聚氨酯復合材料桿塔在配電線路中的應用

摘 要：在國內的配電線路中，傳統材質桿塔的應用十分廣泛，也獲得了一定的成就。然而在雷電多發、氣候變化頻繁的部分省市地區，其也面臨不少安全問題。聚氨酯復合材料桿塔的出現，有效的解決了該問題，其絕緣性能十分優越，且耐腐蝕性強，比傳統材質桿塔更能保證配電線路的安全、穩定運行。鑒于此，筆者將本文命名為《分析聚氨酯復合材料桿塔在配電線路中的應用》，首先分析了聚氨酯復合材料的特點，然后介紹了聚氨酯復合材料桿塔的優勢，最后論述了聚氨酯復合材料在配電線路中的應用，旨在加強與同行的溝通交流，確保各地區的配電線路的安全可靠運行。

關鍵詞：聚氨酯復合材料；桿塔；配電線路；應用

中圖分類號：TM75 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 24-0000-01

復合材料桿塔的耐雷性能和絕緣性能十分優越，能夠有效防雷，減少雷擊破壞電網配電線路的事故，并增強帶電作業的安全性，應擴大其在配電線路中的推廣和應用。基于此，筆者結合自身工作實踐，做出以下分析。

一、聚氨酯復合材料的特點

（一）顯著的機械性能

聚氨酯復合材料比傳統材料具有更高的剛度、橫向性能和螺絲拔出強度，同時其耐磨性和沖擊性也極好，材料表面十分光滑。

（二）優越的穩定性

聚氨酯復合材料的吸水率極低，能夠有效提高絕緣安全，而且耐腐蝕性能十分優越。同時，其還具有優越的光穩定性以及溫度性。

（三）經濟適用

在新型聚氨酯復合材料中，含有高達80%的玻纖含量，不但能夠大大減少工程成本，而且可以有效降低壁厚，減輕桿塔的自身重量，使得施工更加簡便。

（四）阻燃性能十分突出

主要取決于聚氨酯復合材料的低發煙率以及高氧指數的獨特性能。

（五）環境友好

該復合材料不含過氧化物、苯乙烯等化學物質，所含的樹脂中生物基的含量為10%，因此，根據安全、健康和環保。因此，聚氨酯復合材料憑借其優異的經濟效益、環保性能、絕緣性能、耐腐蝕性能、抗沖擊性能、抗老化性能，十分適合現代化桿塔的制造[1]。

二、聚氨酯復合材料桿塔優勢

（一）有效防雷，降低雷擊事故發生率

聚氨酯新型復合材料桿塔的絕緣性能優越，可以大幅度降低甚至防止發生雷擊事故，從而實現防污、防雷目標。

（二）降低壽命周期成本

雖然聚氨酯新型復合材料桿塔和普通桿塔相比較，其原材料成本相對略高，不過如果全面考慮其運行維護成本、防雷擊破壞性能、基建、環保成本、使用壽命等方面因素，那么從總體而言，復合材料桿塔的壽命周期成本絕對比普通桿塔的低。

（三）減少線路走廊寬度

聚氨酯新型復合材料桿塔具有極好的電氣絕緣性能，因此能夠有效減少塔身和導線二者之間的空隙，讓配電線路的結構設計更緊湊，使得線路走廊的寬度也實現了有效的減少，從而緩解了土地資源稀缺對配電線路建設的限制影響。

（四）材料的可設計性

聚氨酯新型復合材料桿塔的材料可設計性是其和其他桿塔的最大區別點。新型桿塔能夠按照結構的特殊需要來挑選相應的纖維材料、基體、鋪層方向，然后通過合理的設計確保配電線路對桿塔的產品色彩、耐疲勞性、剛度、強度、硬度等要求的滿足[2]。

三、聚氨酯新型復合材料在配電線路中的應用

隨著科學技術的創新和發展，相關技術人員對電氣應用技術、高分子材料技術、力學結構設計、工藝制造技術的研究越來越深入，開發并改善了聚氨酯復合材料的性能，材料結構更緊密、使用壽命更長。到目前為止，聚氨酯復合材料桿塔生產已經具備完善的制備技術和優化的科學工藝流程，其最佳工藝參數也得以明確，為新型復合桿塔的推廣和應用打下了穩固的基礎。

在位于我國某地的1000kV特高壓試驗基地，聚氨酯復合材料桿塔的真型試驗取得了巨大的成功。測試證明，聚氨酯復合材料桿塔的確具有優異的機械性能、絕緣性能、耐腐蝕性能，其在正常工作狀況下的撓度完全足以達到規程要求，它的承載能力是極限工況下承載力的6倍，能夠絕對滿足桿塔穩定和安全運行的需要。

聚氨酯新型復合材料桿塔的技術優勢顯著，不但防雷、防污閃，還耐化學腐蝕，其一旦在配電線路中獲得廣泛應用，將能有效解決氣候變化多端、多雷發、污染嚴重地區的傳統桿塔的易發生閃絡事故、易腐蝕、易污染、常常遭雷擊破壞、維護工作量大、維護成本高等問題，有利配電線路的改造和升降，提高電網運行的安全性。因此，聚氨酯新型復合材料桿塔的應用前提十分良好，具體表現如下：

一是能夠大大減少輸電線路的維護成本投入。例如在100千米的雙回10kV桿塔線路維護中，聚氨酯桿塔的全周年建設成本，能比水泥桿塔節約120萬元，能比鐵塔少投入40萬元，經濟效益高。二是其絕緣性極佳，能夠大幅度減少并防止配電線路的閃絡、雷擊破壞事故的發生。三是其絕佳的材料可設計性，能夠有效提高桿塔的機械強度，增強桿塔外力抵抗性能，對冬季冰雪災害多發地區電網建設維護意義重大。四是其耐腐蝕性極好，能夠延長桿塔的使用壽命，且不會發生被銹蝕問題[3]。

四、結束語

綜上所述，加強對聚氨酯復合材料桿塔在配電線路中的應用分析具有重要的現實作用。鑒于聚氨酯復合材料桿塔的優良耐腐蝕性、低維護成本、高機械性能等優勢，應在環境腐蝕嚴重、氣候變化多段、雷電多發的地區進行推廣和應用，以提高當地電網架設可靠性、增強線路運行的安全穩定性，并有效減少維護成本，提高企業的經濟收益。

參考文獻：

[1]楊永昆.聚氨酯復合材料桿塔在配電線路中的應用[J].云南電力技術，2013（02）：50-52.

[2]鄧世聰，劉庭，李漢明.110kV架空輸電線路復合材料桿塔的材料、電氣和機械特性試驗[J].南方電網技術，2011（03）：36-40.

[3]楊敏祥，陳原，李衛國.復合材料桿塔研究現狀及關鍵技術問題[J].華北電力技術，2010（10）：48-50.