CN201043360Y - 复合材料电线杆 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种复合材料电线杆，包括1个以上的具有不同外径的中空圆锥体模段，各所述中空圆锥体模段之间逐段套叠并连接固定成具有设定高度的圆锥形整体电线杆，所述中空圆锥体模段的壁体由内层的玻璃纤维增强热固性树脂结构层和外层的纤维增强热固性树脂抗老化功能表层组成。本实用新型具有轻质高强、抗环境老化性能、耐腐蚀、运输安装方便、低维护等优点。外功能层可以添加各种颜料做成不同颜色的电杆，美化环境。此结构可以分段成型和装运，现场组合安装，大大降低了安装成本。

Description

复合材料电线杆
技术领域
本实用新型涉及一种复合材料电线杆，适用于山区、森林、沿海、高寒高湿、高盐地带，以及高压特高压输电线路杆。
背景技术
国内外架空输电线路中使用的电杆主要有木质杆、钢杆及混凝土杆，我国基本不再使用木质杆，混凝土杆在35～110KV线路上大量使用，在新建330KV及以下线路运输和施工条件较好的平原和丘陵地区也得到一定应用。钢管杆和钢管混凝土杆在近年城市电网建设和改造中应用较多，而在220KV及以上的线路中，多采用格架式铁塔。高压输电线路杆塔一般采用Q235钢，对于特高压输电，因钢自重超过强度极限，塔高上不去，而采用高强钢不但重量大且成本又过高。
传统水泥杆、钢杆和铁塔存在质量重、锈蚀或开裂、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。长期运行经验表明：不同电压等级交、直流输电线路皆存在雷击事故和污闪事故，雷击事故和污闪事故在每年的输电线路跳闸事故中几乎各占50％。大量使用复合绝缘子仍不能彻底解决雷电和污闪事故，因此所造成的国民经济的损失无法评估。利用新技术从根本上去解决雷击事故和污闪事故已迫在眉睫。
纤维增强复合材料电杆即玻璃钢电杆具有质轻高强、耐腐蚀、耐候性和电绝缘性能好等其它类型电杆无法比拟的特点，利用玻璃钢杆塔代替传统铁塔新技术不但在重量上可以减轻一半，易于安装和施工，同时还可以解决闪络事故率居高不下的问题。玻璃钢本身具有良好的电绝缘性能，利用玻璃钢杆塔可避免铁塔易出现的雷电“反击”事故发生，另外玻璃钢杆塔还加强了绝缘子的雷击绝缘强度，足够的绝缘强度不可能导致绝缘子串发生雷击闪络。利用绝缘玻璃钢杆塔代替铁塔，加强了绝缘子串人工污秽绝缘强度，使其绝缘子串加长了二倍以上，绝缘子串有足够的污秽绝缘强度满足运行对其要求，完全可以避免污闪的发生。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足，提供一种复合材料电线杆，该电线杆质量轻，强度高，耐腐蚀，电绝缘，耐紫外线老化，且易于装运和安装。
为此，本实用新型提供了一种复合材料电线杆，其特征在于，包括1个以上的具有不同外径的中空圆锥体模段，各所述中空圆锥体模段之间逐段套叠并连接固定成具有设定高度的圆锥形整体电线杆，所述中空圆锥体模段的壁体由内层的玻璃纤维增强热固性树脂结构层和外层的纤维增强热固性树脂抗老化功能表层组成。
本实用新型具有轻质高强、抗环境老化性能、耐腐蚀、运输安装方便、低维护等优点。外功能层可以添加各种颜料做成不同颜色的电杆，美化环境。此结构可以分段成型和装运，现场组合安装，大大降低了安装成本。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
图1为本实用新型结构示意图。如图1所示，本实用新型包括1个以上的中空圆锥体模段1，各中空圆锥体模段1之间逐段套叠并连接固定成具有设定高度的电线杆，所述中空圆锥体模段1的壁体由内层的玻璃纤维增强热固性树脂结构层2和外层的抗老化功能表层3组成。
上述实施例中，所述中空圆锥体模段1的壁厚为3～12mm，其中所述结构层2占壁厚的1/2～4/5，抗老化功能表层3占壁厚的1/5～1/2。
上述实施例中，各所述中空圆锥体模段1的连接为所述圆锥体的小端与所述圆锥体的大端相互套叠，逐段连接在一起。
上述实施例中，所述中空圆锥体模段1为等壁厚圆锥体模段或非等壁厚圆锥体。根据电杆受力情况，由上到下壁厚可有所增加。
上述实施例中，抗老化功能表层3为具有耐紫外线功能的热固性树脂层，热固性树脂体系可以是环氧树脂、环氧乙烯基树脂体系、不饱和聚酯体系、改性聚氨酯树脂体系。
上述实施例中，各所述中空圆锥体模段1结合处采用螺栓4连接或粘胶连接固定。
上述实施例中，所述中空圆锥体模段1的圆锥体具有1％～2％的锥度。
上述实施例中，所述中空圆锥体模段1的长度为3米至6米。
上述实施例中，处于电杆最上部的所述中空圆锥体模段顶端设置有用于防止异物进入的端帽5。
上述实施例中，所述端帽5包括玻璃纤维增强热固性树脂结构层1，以及在所述结构层外部的抗老化功能表层3。
本实用新型具体工艺为：将玻璃纤维粗纱浸渍不饱和聚酯树脂、环氧乙烯基树脂、环氧树脂等热固性树脂后按照一定线型规律缠绕在圆锥芯模表面。纤维层内部包含0°～90°方向的纤维。计算机控制机器运动，控制***能精确控制纤维用量、纤维铺放位置和方向。控制芯轴转速和轴与丝嘴的相对运动速度可以调节到所需的缠绕角度，与轴向形成从5°到将近90°范围的缠绕角。纤维层数要根据电杆的等级性能的要求而定，控制纤维张力以保证层间力学性能及纤维强度的发挥。产品缠绕完毕后按照预定固化制度进行固化。固化后脱掉芯轴，芯轴可重复使用。控制纤维张力和缠绕角是纤维缠绕工艺的一部分，决定了最终产品的性能。
其外结构层与抗老化功能层采用相同的玻璃纤维和树脂基体。抗老化功能层采用具有良好耐紫外线性能兼具防腐耐湿的专用基体配方。根据不同使用环境要求在树脂基体中添加不同颜料制成不同颜色、外表美观的电杆产品。
如要加工并连接而得到高18米纤维增强复合材料电杆，其操作步骤如下：1.将电杆分为四个模段，每段4.8～5米。2.按照设计锥度，每段大小端直径，编制设计方案和强度计算报告；加工芯模工装。3.根据力学强度及壁厚计算结果，设计缠绕铺层数等工艺参数；编制缠绕程序。4.对芯模表面涂刷固态或液态脱模剂，安装缠绕工装后固定在缠绕机上，然后将纤维浸渍热固树脂后按照设定程序缠绕在芯模上。结构层包含一定数量的0°纤维铺层，且与螺旋缠绕层交替进行铺放。5.结构层缠绕完成后，树脂改用耐紫外线配方体系，进行外抗老化功能层缠绕。可以根据使用环境的要求在树脂中添加一定量的颜料。6.缠绕完毕后，按照固化工艺进行旋转固化，固化完成后脱模，成为电杆模段。7.按照上述方法成型出四个模段后，按照直径大小顺序依次套接。8.根据模段之间的配合面长度，在连接配合面处涂上胶粘剂，重新套接配合，并使胶粘剂固化。在连接配合面配合打孔，用螺栓连接。垫片采用弧面垫片，可以使垫片与电杆弧面贴合紧密。8.最后在电杆外表面安装脚踏等附件，即成为复合材料电杆成品。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种复合材料电线杆，其特征在于，包括1个以上的具有不同外径的中空圆锥体模段，各所述中空圆锥体模段之间逐段套叠并连接固定成具有设定高度的圆锥形整体电线杆，所述中空圆锥体模段的壁体由内层的玻璃纤维增强热固性树脂结构层和外层的纤维增强热固性树脂抗老化功能表层组成。
2.根据权利要求1所述的复合材料电线杆，其特征在于，所述中空圆锥体模段的壁厚为3～12mm，其中所述结构层占壁厚的1/2～4/5，抗老化功能表层占壁厚的1/5～1/2。
3.根据权利要求1所述的复合材料电线杆，其特征在于，各所述中空圆锥体模段的连接为所述圆锥体的小端与所述圆锥体的大端相互套叠，逐段连接在一起。
4.根据权利要求1所述的复合材料电线杆，其特征在于，所述中空圆锥体模段为等壁厚圆锥体模段或非等壁厚圆锥体。
5.根据权利要求1所述的复合材料电线杆，其特征在于，抗老化功能表层为具有耐紫外线功能的热固性树脂层。
6.根据权利要求1-5任一所述的复合材料电线杆，其特征在于，各所述中空圆锥体模段结合处采用螺栓连接或粘胶连接固定。
7.根据权利要求1-5任一所述的复合材料电线杆，其特征在于，所述中空圆锥体模段的圆锥体具有1％～2％的锥度。
8.根据权利要求1-5任一所述的复合材料电线杆，其特征在于，所述中空圆锥体模段的长度为3米至6米。
9.根据权利要求1-5任一所述的复合材料电线杆，其特征在于，处于电杆最上部的所述中空圆锥体模段顶端设置有用于防止异物进入的端帽。
10.根据权利要求9所述的复合材料电线杆，其特征在于，所述端帽包括玻璃纤维增强热固性树脂结构层，以及在所述结构层外部的抗老化功能表层。
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