?近日，國網(wǎng)電力科學(xué)研究院武漢南瑞有限責(zé)任公司（以下簡稱“武漢南瑞”）生產(chǎn)的復(fù)合材料絕緣橫擔(dān)在湖北黃岡大吉—武穴500千伏線路工程上成功掛網(wǎng)運(yùn)行，這在全國尚屬首次，有效解決線路走廊緊張的問題。

線路走廊是指為了保證絕緣強(qiáng)度和避免對人身及地面建筑等物體的觸電危險，以及防止靜電場對導(dǎo)線及附近的人員造成危害，而在高壓線路周圍保持的安全空間。隨著電壓等級提高，線路走廊寬度顯著增大，單回500千伏超高壓輸電線路的走廊寬度約45米，為線路建設(shè)的通道選擇與成本控制造成較大困難。因此，在土地資源稀缺、線路走廊設(shè)置日益困難的今天，節(jié)約線路走廊對高壓線路工程的建設(shè)具有重要意義。

“設(shè)備創(chuàng)新”自主發(fā)展復(fù)合材料絕緣橫擔(dān)

武漢南瑞積極響應(yīng)建設(shè)堅強(qiáng)智能電網(wǎng)的政策，針對傳統(tǒng)架空線路橫擔(dān)設(shè)計長度較長、水平線間距寬、選址難度大、施工成本高，以及部分地區(qū)絕緣子絕緣強(qiáng)度不足、易發(fā)生閃絡(luò)事故等問題，決心在電網(wǎng)基礎(chǔ)建設(shè)方面提供一種新的有效解決方案。

在國際上，美國、加拿大和日本等國家的架空線路早已采用復(fù)合材料絕緣橫擔(dān)，而復(fù)合材料絕緣橫擔(dān)在國內(nèi)的使用僅停留在極少量試點階段，幾乎屬于空白。相比傳統(tǒng)的輸電線路角鋼橫擔(dān)，復(fù)合材料具有重量輕、強(qiáng)度大、耐腐蝕、耐高低溫及絕緣等特點，是制造架空線路橫擔(dān)的理想材料。由于其整體絕緣，長度相對較短，爬距和相地間隙也大于傳統(tǒng)角鋼橫擔(dān)與絕緣子的組合，可以很好地解決我國部分地區(qū)輸電線路存在的建設(shè)走廊受限、閃絡(luò)事故偏多等問題，為我國建設(shè)堅強(qiáng)智能電網(wǎng)提供良好的技術(shù)支撐，同時一定程度上節(jié)約工程施工、運(yùn)維和檢修成本。

自2009年，武漢南瑞進(jìn)入復(fù)合材料領(lǐng)域，在原材料、生產(chǎn)工藝、結(jié)構(gòu)設(shè)計、試驗檢測和施工運(yùn)維方面進(jìn)行大量的研究工作。依托“湖北省電力新材料工程技術(shù)中心”和“國家電網(wǎng)公司實驗室———電工新材料技術(shù)聯(lián)合實驗室”，武漢南瑞在電力新材料領(lǐng)域積累了雄厚的科研實力和自主創(chuàng)新能力。目前已成功研制10千伏配網(wǎng)復(fù)合材料絕緣橫擔(dān)、35千伏~500千伏復(fù)合材料絕緣橫擔(dān)產(chǎn)品。產(chǎn)品經(jīng)中電聯(lián)和中國電機(jī)工程學(xué)會鑒定，達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進(jìn)水平。同時獲得專利授權(quán)50余項，發(fā)表論文30余篇，并獲得多項科技進(jìn)步獎。

“開疆拓土”新型橫擔(dān)助力線路改造

經(jīng)過大量前期調(diào)研及研發(fā)投入，武漢南瑞逐一掌握了復(fù)合材料耐老化技術(shù)、充分發(fā)揮復(fù)合材料輕質(zhì)高強(qiáng)優(yōu)點的設(shè)計方案、復(fù)合材料絕緣橫擔(dān)便捷安裝技術(shù)、防雷和接地技術(shù)、在污穢風(fēng)偏覆冰上的技術(shù)特性和優(yōu)化設(shè)計方案、施工與運(yùn)行維護(hù)工程技術(shù)，解決了復(fù)合材料戶外長期使用、制造成本過高、難以在復(fù)雜地形地區(qū)實現(xiàn)便捷安裝，線路防雷、防污穢、防覆冰、防風(fēng)偏優(yōu)化，施工運(yùn)維相關(guān)技術(shù)規(guī)范建設(shè)滯后等難題，研制出的復(fù)合材料絕緣橫擔(dān)性能優(yōu)異，經(jīng)濟(jì)性良好。其中10千伏絕緣橫擔(dān)替代傳統(tǒng)角鋼橫擔(dān)后，線路雷電耐受電壓提升130%以上；110千伏與220千伏復(fù)合材料絕緣橫擔(dān)均能穩(wěn)定承載150%斷線工況下的力學(xué)載荷，雷電沖擊放電電壓相比傳統(tǒng)絕緣子分別提升69%和50%，相地污穢耐受電壓分別提升300%和200%，線路走廊寬度分別減小34.6%和38%；500千伏復(fù)合材料絕緣橫擔(dān)可壓縮線路走廊寬度50%以上。

2012年，武漢南瑞在遼寧丹東地區(qū)率先建成一條220千伏復(fù)合絕緣橫擔(dān)示范線路，原線路雷害嚴(yán)重的問題得到解決，安全性和穩(wěn)定性得到顯著提升，運(yùn)行至今未發(fā)生閃絡(luò)事故。2013年武漢南瑞在四川眉山完成一條110千伏線路改造，旨在解決原線路污穢閃絡(luò)較頻繁的問題，改造后的線路運(yùn)行狀況良好，充分體現(xiàn)了復(fù)合材料絕緣橫擔(dān)的技術(shù)優(yōu)勢。之后，武漢南瑞在我國內(nèi)蒙古東部地區(qū)、湖北、山東、西藏、青海、福建、廣東、江蘇、遼寧等不同典型氣候區(qū)建設(shè)了多處復(fù)合材料絕緣橫擔(dān)示范應(yīng)用工程，業(yè)主單位反映，復(fù)合絕緣橫擔(dān)不僅性能可靠、節(jié)約線路走廊、建設(shè)運(yùn)行總成本低，而且產(chǎn)品美觀，對工程完成情況非常滿意。

“展望未來”復(fù)合材料絕緣橫擔(dān)潛力無限

復(fù)合材料絕緣橫擔(dān)的試點線路運(yùn)行情況與歷史同期及相鄰線路數(shù)據(jù)對比，雷害故障率降低90%以上，安全性提升效果十分明顯。特別是在沿海地區(qū)出現(xiàn)臺風(fēng)等極端天氣情況下，改造后的線路未出現(xiàn)導(dǎo)線風(fēng)偏舞動過大、導(dǎo)線脫落、橫擔(dān)出現(xiàn)裂縫或斷裂等異?，F(xiàn)象。2019年，10千伏復(fù)合材料絕緣橫擔(dān)已列入國網(wǎng)商城超市化采購目錄中。武漢南瑞未來將積累線路運(yùn)行相關(guān)數(shù)據(jù)，分析復(fù)合材料絕緣橫擔(dān)對避雷器和其他塔上設(shè)備防雷效果的影響，加強(qiáng)絕緣橫擔(dān)后續(xù)研發(fā)，不斷完善產(chǎn)品質(zhì)量。

此外，在高壓復(fù)合絕緣橫擔(dān)方面，為充分發(fā)揮復(fù)合絕緣橫擔(dān)的可設(shè)計性，提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性，國家電網(wǎng)公司將在多雷區(qū)、大風(fēng)區(qū)、重冰區(qū)、重污穢區(qū)及線路走廊緊張地區(qū)的部分高壓輸電線路工程中使用復(fù)合絕緣橫擔(dān)，選取山東、湖南、內(nèi)蒙古東部地區(qū)、西藏等12個試點應(yīng)用地區(qū)，計劃在2019～2020年開展首批復(fù)合絕緣橫擔(dān)試點應(yīng)用工作。通過試點應(yīng)用，總結(jié)運(yùn)行經(jīng)驗，掌握運(yùn)行規(guī)律，形成有效的復(fù)合絕緣橫擔(dān)設(shè)計、施工、運(yùn)維要求。

未來，武漢南瑞還將推廣復(fù)合材料絕緣橫擔(dān)應(yīng)用于超、特高壓輸電線路，以免維護(hù)為改造的最終目標(biāo)，增加輸電桿塔的多樣化功能導(dǎo)向性，全面提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。（孟凡卓 潘吉林 張露心）