35kV～220kV架空输电线路复合绝缘横担设计的主要技术原则

1、 术语

1.1 复合材料

由两种或两种以上不同性质的材料， 通过物理或化学的方法， 在宏观上组成具有新性能的材料。本文所称复合材料特指无碱玻璃纤维增强树脂基复合材料（俗称玻璃钢）。 

1.2 复合绝缘横担

采用复合绝缘子的架空输电线路杆塔横担， 复合绝缘子可以是一个单支复合绝缘子或者多个不同复合绝缘子。 

2、适用范围    

35kV～220kV架空输电线路复合绝缘横担设计的主要技术原则，适用于设计覆冰厚度10mm及以下轻冰区的非易舞动区域架空输电线路的复合绝缘横担设计，其它地区可参考执行。 

3、总则 

3.1为了贯彻国家的基本建设方针和技术经济政策， 规范复合绝缘横担在架空输电线路工程中的应用，做到安全可靠、 先进适用、 经济合理、 资源节约、 环境友好，特制定本技术导则。    
3.2工程设计时，应充分考虑本体工程量、 路径走廊清理、 运维检修等因素，综合技术经济性分析后确定是否采用复合绝缘横担技术。    
3.3复合绝缘横担结构型式应根据所处环境等条件进行合理选择。    
3.4复合绝缘横担杆塔宜应用于运维检修条件较好的平地、 丘陵地形。    
3.5复合绝缘横担主要应用于架空输电线路中的直线杆塔，不宜应用于耐张杆塔。    

4、材料

4.1 复合材料
4.1.1复合材料应根据结构的重要性、 结构形式、 连接方式和结构所处环境的温度、 腐蚀性、 紫外线强度等对树脂和纤维进行合理选择，并进行材料优化设计。    
4.1.2复合材料的固化度不小于 90%，复合材料应充分固化，其固化温度不应低于热变形温度。    
4.1.3树脂的热变形温度应按照 GB/T 1634 测得，并不得小于 110 C° 。    
4.1.4复合材料的树脂基体断裂伸长率不得小于 2.0%。    
4.1.5复合材料构件的力学性能指标应通过试验确定， 强度标准值应具有 95%的保证率， 弹性模量、泊松比和伸长率应取平均值。    
4.1.6复合绝缘横担应考虑绝缘护套或绝缘保护层。    
4.1.7复合绝缘横担芯体应符合现行标准 DL/T 1580 中的规定。    
4.1.8复合绝缘横担护套伞裙用硅橡胶应符合现行标准 DL/T 376 中的规定。    
4.2 钢材
4.2.1复合绝缘横担结构中采用的钢材应符合现行标准 GB/T 700 和 GB/T 1591 中的规定。    
4.2.2复合绝缘横担结构中采用的螺栓应符合现行标准 GB/T3098.1、GB/T3098.2 及 DL/T 284 中的规定。    

4.2.3复合绝缘横担结构中对钢结构手工焊焊接用焊条应符合现行标准 GB/T5117 和 GB/T5118 中的规定。    
4.3 结构用胶
4.3.1胶接剂应保证其胶合强度不低于复合材料剪切强度。 胶连接的耐水性和耐久性， 应与结构的用途和使用年限相适应，并符合环境保护的要求。    
4.3.2胶接剂除应具有出厂合格证明外，尚应在使用前通过试验检验其胶粘能力。    
4.4 元件
4.4.1柱式复合绝缘子应符合现行标准 GB/T 20142 的规定。    
4.4.2悬式复合绝缘子应符合现行标准 GB/T 19519 的规定。    

5、导线布置     

根据复合绝缘横担绝缘性能， 在满足导线电气间隙及相（极） 间距离要求基础上， 合理布置塔头，压缩线路走廊。    

6、绝缘配合及金具

6.1复合绝缘横担的绝缘配合， 应使线路能在工频电压、 操作过电压、 雷电过电压等各种条件下安全可靠地运行。    
6.2对于新的复合绝缘横担结构，电气特性应通过雷电冲击干耐受电压试验、 工频电压操作冲击湿耐受电压试验、 人工污秽耐受电压试验、 可见电晕电压和无线电干扰试验测试。    
6.3复合绝缘横担湿工频电压、 操作冲击电压、 雷电冲击电压试验试品应模拟实际运行工况布置，考虑模拟导线、 均压金具、 塔身构架等影响。    
6.4复合绝缘横担污秽绝缘配置应以审定的污区分布图为基础，结合线路附近的污秽和发展情况，综合考虑环境污秽变化因素，选择合适的绝缘强度，并适当留有裕度。    
6.5使用复合绝缘横担的杆塔， 应充分利用复合绝缘横担自身的绝缘性能， 不宜通过在绝缘横担高压端悬挂悬垂绝缘子用以增加其爬电距离的设计方式。    
6.6复合绝缘横担污秽绝缘设计可采用爬电比距法，也可采用污耐压法选择合适的绝缘配置参数。当采用爬电比距法时，在海拔 1000m 以下地区，复合绝缘横担总爬电距离应按式（1）计算： 

 6.7在海拔高度 1000m 以上地区，复合绝缘横担的爬电距离应进行海拔修正，修正方法参照 DL/T368，气压影响特征指数 n 需通过低气压下的污耐压试验确定。    
6.8 220kV 复合绝缘横担高压端部及分节的节点均应采取均压屏蔽措施。    
6.9根据导线断线张力（或分裂导线纵向不平衡张力） 验算结果初步确定复合绝缘横担的悬垂金具串长度，结合导线电气特性及复合绝缘横担结构型式确定悬垂金具串长度。 

7、结构设计基本规定

7.1复合绝缘横担结构设计的基本规定及荷载计算应符合 GB50061GB50545 和 DL/T5154有关规定。 

7.2实心横担复合材料力学性能指标应通过试验确定，按标准 GB/T1447、GB/T1448、 GB/T1449、GB/T1450、 GB/T3355 规定进行，并应满足下表的最低要求。 

7.3 在正常运行情况、 不均匀覆冰情况及各类验算情况下， 复合绝缘横担的挠度不应影响线路在工频电压、 操作过电压、 雷电过电压等条件下安全稳定运行。    
7.4复合绝缘横担构件允许最大的长细比见下表。    

 7.5在选取复合绝缘横担构件截面形式时， 应充分考虑技术经济性和安全可靠性， 宜采用圆形实心式的复合材料芯棒，当采用其他截面型式时应进行试验验证。    
7.6复合绝缘横担结构内力分析应采用三维空间模型、 同时考虑几何非线性。 复合绝缘横担结构加工图应与内力计算模型保持一致。 

8、节点型式    

复合材料构件两端宜采用钢套管节点，其他连接型式需进行试验验证。 

9、构造要求

9.1复合绝缘横担应尽量构造简洁， 传力清晰， 减小偏心， 避免应力集中和材料沿厚度方向受拉。    
9.2尽量减少接头数量和连接型式。    
9.3主要受力构件不宜采用偏心连接。     

10、 运行、 维护要求

10.1、复合横担的运维工作必须贯彻“安全第一、 预防为主、 综合治理” 的方针，严格执行电力安全工作规程的有关规定。 运行维护单位应全面做好复合横担的巡视、 检测、 维修和管理工作， 应积极采用先进技术和实行科学管理，不断总结经验、 积累资料、 掌握规律，保证线路安全运行。    
10.2采用复合横担杆塔的线路必须严格按照设计、 安装、 试验等相关标准进行验收。    
10.3在开展复合横担的运维工作时，必须采用安全、 可靠、 成熟的运维技术。 10.4运维单位应掌握复合横担的运行状况，及时发现设备缺陷，并为复合横担维修提供数据。

11、辅助设施

11.1塔位标志牌不宜设置在复合绝缘横担上。    

11.2复合绝缘横担运行维护时，复合绝缘横担主材上宜设置踩踏措施，当无踩踏措施时宜通过地线支架起吊导线或上下人。 

12、典型复合绝缘横担简图 

 采用复合材料绝缘横担， 充分利用其绝缘性能， 可缩短或不采用悬垂绝缘子串， 有效缩短横担长度和走廊宽度、 降低塔高和塔重， 节省工程投资。 本附录以简图的形式将复合绝缘横担常用型式绘制如下，具体工程用复合绝缘横担结构及节点型式应根据实际情况进行优化设计。 

 典型复合绝缘横担简图 

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