110kV新型FRP電桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).pdf

1、FRP(Fiber Reinforced Plastic)是纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的統(tǒng)稱，因?yàn)樵摬牧暇哂须娊^緣、強(qiáng)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(jìn)一步提高輸電工程經(jīng)濟(jì)化的發(fā)展，推廣復(fù)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(shí)意義。本課題主要針對(duì)復(fù)合材料的特點(diǎn)，結(jié)合運(yùn)行規(guī)范，研究110kV復(fù)合材料(FRP)電桿的設(shè)計(jì)過(guò)程并給出適宜尺寸，校驗(yàn)各項(xiàng)力學(xué)性能。
　　 本文結(jié)合輸電桿設(shè)計(jì)相關(guān)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(guān)于110～500kV線路典型設(shè)計(jì)中的110kV鋼管桿相關(guān)的設(shè)計(jì)條件，給定電桿外形尺寸。針對(duì)復(fù)合材料本身因剛性不足導(dǎo)致電桿變形較大的特點(diǎn)，給定出四種不同截面類型作對(duì)比分析，根據(jù)結(jié)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(shí)體單元對(duì)電桿進(jìn)行建模，施加荷載時(shí)對(duì)模型采用同結(jié)構(gòu)、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(yùn)行的可靠，

3、利用有限元軟件Ansys對(duì)電桿施加不同工況荷載并驗(yàn)算其變形、強(qiáng)度等性能指標(biāo)。同時(shí)，校驗(yàn)了0°、45°、60°及90°不同風(fēng)向角對(duì)電桿造成的影響。為增加模擬的準(zhǔn)確性，引用國(guó)際上較權(quán)威的加拿大Davenport脈動(dòng)隨機(jī)風(fēng)速譜，采用隨機(jī)理論的方法，用Matlab編程模擬隨機(jī)風(fēng)速，對(duì)比了目標(biāo)函數(shù)與模擬值之間的關(guān)系，動(dòng)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(guān)系，求出了較適合110kV電壓等級(jí)的復(fù)