110kV新型FRP電桿的結構設計.pdf

1、FRP(Fiber Reinforced Plastic)是纖維增強復合材料的統(tǒng)稱，因為該材料具有電絕緣、強度高等優(yōu)良特性使得其逐漸在電力行業(yè)中倍受青睞。為進一步提高輸電工程經(jīng)濟化的發(fā)展，推廣復合材料到輸電桿塔取代部分傳統(tǒng)材料的輸電桿，有一定現(xiàn)實意義。本課題主要針對復合材料的特點，結合運行規(guī)范，研究110kV復合材料(FRP)電桿的設計過程并給出適宜尺寸，校驗各項力學性能。
　　 本文結合輸電桿設計相關要求，討論并提出了不同檔距

2、下適合的兩種不同的桿形。參照電網(wǎng)公司關于110～500kV線路典型設計中的110kV鋼管桿相關的設計條件，給定電桿外形尺寸。針對復合材料本身因剛性不足導致電桿變形較大的特點，給定出四種不同截面類型作對比分析，根據(jù)結果最終選取了性能較好的較適合FRP材料電桿的新型三角肋環(huán)形截面為最優(yōu)方案。利用有限元軟件Ansys中的三維實體單元對電桿進行建模，施加荷載時對模型采用同結構、變尺寸的方法，歸納分析較適合的直徑、壁厚。為確保電桿正常運行的可靠，

3、利用有限元軟件Ansys對電桿施加不同工況荷載并驗算其變形、強度等性能指標。同時，校驗了0°、45°、60°及90°不同風向角對電桿造成的影響。為增加模擬的準確性，引用國際上較權威的加拿大Davenport脈動隨機風速譜，采用隨機理論的方法，用Matlab編程模擬隨機風速，對比了目標函數(shù)與模擬值之間的關系，動態(tài)分析了電桿的變形及受力情況，數(shù)值模擬其變化規(guī)律，分析了可靠性。最后繪出了耗材與檔距之間的關系，求出了較適合110kV電壓等級的復