复合横担杆塔研究

图3.2-3 猫头型塔头应力分布

图3.2-4猫头型塔头变形分布

通过以上分析，在相同载荷条件下采用三角形布置的绝缘猫头型应力和变形均最小，应力水平也最合理，综合电气及其他因素，推荐采用绝缘猫头型塔头。

经计算比较，直线塔推荐采用角钢塔及猫头型复合塔头的结构型式，与国网通用设计的直线塔相比，可压缩走廊宽度5.2m，由于悬垂绝缘子串缩短，铁塔呼高降低2.0m，铁塔综合费用降低约4%。

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图3.2-5 绝缘猫头塔效果图

3.3 复合横担耐张塔

耐张塔的载荷相对较大，为最大程度发挥材料性能，降低塔重，转角塔推荐采用角钢塔身及组合横担的塔形结构，复合横担是悬臂梁结构，主要承受弯曲载荷。复合材料模量相对较小，承受大弯矩时变形较大，需通过结构设计来提高刚度。设计采用4根绝缘杆组合来增加横担的抗弯性能。设计结构型式如下：

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图3.3-1绝缘横担设计图

横担和支撑杆的机械强度是由芯棒来承担的，因此选择优质芯棒是保证交、直流复合绝缘子长期安全可靠运行的重要手段。选用环氧树脂玻璃纤维拉挤材料，其强度可以长期不受酸的腐蚀，抗张强度达1300MPa以上，具有良好的吸振能力，抗振阻尼高，经过15min 染色渗透试验、100h的水扩散试验和耐应力腐蚀试验，表明完全满足交直流复合绝缘子的运行要求。

横担组件主要承受导线在各工况状况下的载荷，受力较大，对于横担部件来说，上部两根主要承担拉伸应力，设计采用圆形截面；下部两根主要承担压缩及弯曲应力，采用十字截面。

图3.3-2绝缘横担示意图(底部抗弯杆为十字截面)

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复合横担和塔身的连接方式主要采用节点板连接。在复合横担的端部，套装金属连接件，然后通过节点板和塔身连接。

图3.3-3塔头横担和塔身采用金属件连接

由于复合横担的绝缘特性，耐张塔推荐采用角钢塔身及复合绝缘横担的结构型式；与国网通用设计的耐张塔相比，可压缩走廊宽度3m，由于跳线绝缘子串缩短或取消，铁塔呼高降低1.5m，铁塔综合费降低约5%。

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