超特高压高承载杆塔复合横担与带电作业关键技术及工程化应用
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完成单位:国网江苏省电力有限公司超高压分公司,中国电力科学研究院有限公司,江苏神马电力股份有限公司,南京工程学院
登记编号:CAPE-CXCG-2025-J-1-***
登记年份:2025
发布时间:2025-07-22
成果主要完成人
李朋波、韩学春、郁 杰、郝思鹏、宋恒东、霍 锋、鲍 奕、汪 昱、张东东、韩 奥
项目概况
复合绝缘技术直接应用于电力杆塔,是输电设备革新的重要方向。该技术可有效解决传统“铁塔+长绝缘子”的输电塔易出现风偏跳闸、恶劣天气故障率高、钢材耗量高和线路走廊宽等问题。然而,由于复合绝缘在力学承载、电气性能、长期运维等方面存在巨大的技术挑战,此前一直仅能试点应用于110、220kV电压等级。
依托(国家973计划)“交直流特高压输电系统电磁与绝缘特性的基础问题”等科研项目,企业、高校、科研院所联合团队历时十余年,攻克了超特高压绝缘横担结构、材料、工艺等系列难题,实现规模化应用。创新如下:
①首创大吨位导线复合绝缘立体承载技术。发明双柱双拉力学结构,提出杆塔边相支撑、中相自适应限位阻尼技术,颠覆传统悬垂挂线模式,破解杆塔升高以及输电通道占地过大的难题,在国际上率先开创了复合绝缘横担在超特高压电力线路应用的先河。实现了复合绝缘横担技术的国际引领,牵头制定高压直流复合柱式绝缘子国际标准(IEEE Standard),授权多项国际专利。
②首创超特高压复合绝缘横担复杂运行环境电气绝缘技术。突破复合横担绝缘子污秽、覆雪闪络特性技术难题,首次系统性提出特高压复合绝缘横担设计方案,应用于±800kV宁绍线等近百条输电线路,降低线路污闪、覆冰等故障跳闸率70%以上。
③首次构建复合绝缘横担带电作业技术体系及数字化监测预警平台。发明并研制带电作业专用系列装备,在输电线路上推广应用900余次。建成复合绝缘横担多参量带电监测及预警数字化平台,实现摆动幅值、频率、风速、风向监测预警,节省巡视成本约50%。
授权发明专利60项(海外17项),发表论文45篇(SCI、EI 16篇),出版专著2部、软著1部;制定标准24项(IEEE标准1项、国标2项)。王成山院士、李立浧院士领衔鉴定组认为:复合绝缘横担在材料工艺、结构设计、电气绝缘性能和运维技术等方面取得了系列创新成果,整体达到国际领先水平。“架空输电线路用复合横担塔”成为2021年度国家能源局发布的能源领域首台(套)重大技术装备。
成果已实现产业化,广泛应用于“西电东送”等70余个国内外重大工程,实现销售等效益 23.3 亿元,提高导线对地高度3~9米,节省杆塔投资20%、通道占地20%,保障了国家超特高压电网安全经济运行、节约了输电走廊土地资源。


