[发明专利]一种防腐绝缘多功能电力杆塔

说明书

技术领域

本发明涉及电力设备技术领域，尤其是一种防腐绝缘多功能电力杆塔。

背景技术

20世纪出现的大规模电力系统是人类工程科学史上最重要的成就之一，是由发电、输电、变电、配电和用电等环境组成的电力生产与消费系统。它通过机械能装置将自然界的一次能源转化成电力，再经输电、变电和配电将电力供应到各用户。如今我国输电线路长度已经达到71.3万公里，变电设备容量28.1亿千伏安。随着我国经济的不断发展，用电需求具有刚性增长的特征，输电线路工程也呈现出长距离、规模化、大型化的发展趋势，预计到2020年我国的用电需求和发电装机将达到现有水平的两倍以上。

输电线路杆塔结构，是电力架空线路设施中特殊的支撑结构件，其结构性能直接影响着线路的安全性、经济性和运行可靠性。国内外使用较为广泛的输电线路杆塔主要有木质杆、混凝土或预应力混凝土杆、钢筋混凝土杆、钢管杆和铁塔等几类。我国现阶段大多数输电线路杆塔一般由钢材和混凝土的传统材料组成，电力杆塔的安全性差，安装时占地面积较大，并且传统的输电杆塔普遍存在质量重、易腐烂、锈蚀或开裂等缺陷，耐久性差，使用寿命较短，施工运输和运行维护困难，容易出现各种安全隐患。更为重要的是，现有的电力杆塔大都不能够对电力线路进行监测，长时间电力线路出现故障，就会出现不同的安全隐患，非常不安全。此外，长时间的环境因素（阴雨天、潮湿以及结冰）会造成电力杆塔的腐蚀倒塌，电力杆塔倒的腐蚀倒塌是一件严重影响供电质量的大事，特别是现在用户对供电的可靠性要求极高，将会给用户带来极大的损失。

为此，需要设计一种防腐绝缘且功能齐全的电路杆塔，能够综合性地克服上述现有技术中电力杆塔存在的不足。

发明内容

为了克服现有技术中电力杆塔在使用过程中安装时占地面积较大、易腐蚀、耐久性差、使用寿命较短、施工运输和运行维护困难、容易出现各种安全隐患等缺陷，本发明提供一种采用高性能纤维增强复合材料（FRP）结合传感器技术制备的防腐绝缘多功能电力杆塔，利用FRP材料替代传统输电杆塔材料使得电力杆塔防腐绝缘，通过结合传感器设备完成对电力杆塔智能化的管理与监测。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种防腐绝缘多功能电力杆塔，包括电力杆塔杆体、避雷针、上横担、下横担、太阳能光伏板、蓄电池，所述电力杆塔杆体的底端设有预埋安装槽，所述预埋安装内设置有翅杆；所述上横担和下横担采用高性能纤维增强复合材料（FRP）；所述太阳能光伏板设于杆体外侧，所述太阳能光伏板位于上下横担之间，所述太阳能光伏板与设于杆体内部的蓄电池连接；所述传感器设置于上下横担上。

上述的一种防腐绝缘多功能电力杆塔，所述电力杆塔的杆体可采用钢管、中空夹层钢管混凝土、FRP绝缘材料。

上述的一种防腐绝缘多功能电力杆塔，所述电力杆塔的杆体采用钢管时需要对钢管进行热镀锌处理，并且经处理后在钢管的外面添加疏水涂层，涂层可以设置2-3层。

上述的一种防腐绝缘多功能电力杆塔，所述的疏水涂层采用的材料为聚四氟乙烯（PTFE）、聚醚醚酮（PEEK）中的一种或者两种的复合材料。

上述的一种防腐绝缘多功能电力杆塔，所述杆体采用FRP绝缘材料时，选用线路在遭受雷击时，电杆顶部和地线无法通过电杆本身接地，因此将电杆设计为内部中空，用于放置地线的接地引下线。

上述的一种防腐绝缘多功能电力杆塔，杆体采用中空夹层钢管混凝土材料时，中空夹层钢管混凝土通过两个同心放置的内、外钢管之间浇灌混凝土制备而成。

上述的一种防腐绝缘多功能电力杆塔，所述传感器设有电力杆塔倾角传感器、磁通量传感器、温湿度传感器、光纤传感器、GPS传感器。

上述的一种防腐绝缘多功能电力杆塔，所述电力杆塔倾角传感器采用基于光纤Bragg光栅(FBG)的倾角传感器，所述FBG倾角传感器设于下横担上，且在下横担上对称设置2个；所述磁通量传感器和温湿度传感器设于上横担上。

上述的一种防腐绝缘多功能电力杆塔，所述电力杆塔倾角传感器、磁通量传感器、温湿度传感器、光纤传感器、GPS传感器可以使用太阳能光伏板储存到蓄电池中的电量，也可以是锂离子电池或者干电池。

上述的一种防腐绝缘多功能电力杆塔，所述上下横担、太阳能光伏板均设有疏水涂层，涂层可以设置1-3层，涂层所选材料为聚四氟乙烯（PTFE）、聚醚醚酮（PEEK）中的一种或者两种的复合材料。

与现有技术相比本发明具有以下优点和突出性效果：