CN204645795U - 一种复合材料电杆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种复合材料电杆，包括一缠绕与拉挤而成的并具有多层结构的空心杆体，该多层结构包括若干沿杆体径向由内之外依次同轴分布的且间隔设置的轴向层和环向层；所述轴向层为一采用浸渍有聚氨酯的玻璃纤维粗纱经过拉挤成型的轴向玻纤层，其中位于最内层的轴向玻纤层的内圆周上均匀分布有若干沿其轴向延伸的凹槽；所述环向层为一采用浸渍有聚氨酯的无碱无捻连续玻纤沿对应内层的轴向层进行环向缠绕而成的环向玻纤层。本实用新型的优点在于：本实用新型的复合材料电杆的抗压性能、抗弯性能和抗撕裂性能高。

Description

一种复合材料电杆

技术领域

本实用新型涉及一种电杆，特别涉及一种复合材料电杆。

背景技术

国内外架空输电线路中使用较为广泛的杆塔主要有木质杆、混凝土或预应力混凝土杆、钢管混凝土杆、钢管杆和铁塔等几类。木质杆主要应用于加拿大和美国等森林资源丰富的地区，混凝土或预应力混凝土杆主要应用于南美洲、欧洲、非洲、亚洲等森林资源较为贫乏的地区或发展中国家，在美国只有俄勒冈州使用混凝土杆。

铁塔是世界各国超高压输电线路中常用的杆塔型式。我国基本不再使用木质杆，混凝土杆以前在 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的城市电网建设和改造中应用较多，而在 220 kV 及以上的线路中，多采用格构式铁塔。

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。随着新材料技术及其制备工艺的发展，复合材料电杆，已逐步应用于输电工程中，复合材料在输电杆塔中的应用杆塔结构是输电、通讯、铁路、市政等基础设施中一类重要的特种支撑结构物，其结构性能直接影响线路的安全性、经济性和可靠性。

专利号为201010235403.6的实用新型专利中，提到了一种复合材料电杆及其结构的设计方法，该复合材料电杆，包括杆体，所述杆体的壁厚设为三层，由内至外依次为内蒙皮、夹芯层与外蒙皮；所述内蒙皮与外蒙皮的厚度比为1∶2 ～ 2∶3 ；所述夹芯层的厚度为9 ～ 11mm ；其中，内蒙皮与外蒙皮均为玻璃纤维增强热固性树脂复合体系缠绕而成。该复合材料电杆的缺点为：内蒙皮与外蒙皮均为玻璃纤维增强热固性树脂复合体系缠绕而成，其轴向抗压和抗弯和抗撕裂能力差，当杆体高度较高时，易断裂。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、高抗压性、高抗弯性能和抗撕裂性能好的复合材料电杆。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种复合材料电杆，其创新点在于：包括一缠绕与拉挤而成的并具有多层结构的空心杆体，该多层结构包括若干沿杆体径向由内之外依次同轴分布的且间隔设置的轴向层和环向层；所述轴向层为一采用浸渍有聚氨酯的玻璃纤维粗纱经过拉挤成型的轴向玻纤层，其中位于最内层的轴向玻纤层的内圆周上均匀分布有若干沿其轴向延伸的凹槽；所述环向层为一采用浸渍有聚氨酯的无碱无捻连续玻纤沿对应内层的轴向层进行环向缠绕而成的环向玻纤层。

进一步地，所述玻璃纤维粗纱的细度与无碱无捻连续玻纤纱的细度分别为4800tex和2400tex。

进一步地，所述杆体有四层，该四层厚度分别占杆体总厚度的50%、10%、35%、5%。

进一步地，所述杆体的高度为30m，根径为250-400mm，拉伸强度为321Mpa，拉伸弹性模量为26.6Gpa，弯曲强度为23.5Gpa、压缩强度为335Mpa，压缩弹性模量为19.1Gpa。。

本实用新型的优点在于：

（1）本实用新型的复合材料电杆，包括一拉挤与缠绕后整体烘干而成的并具有多层结构的杆体，通过间隔设置的轴向玻纤层与环向玻纤层加强了电杆的强度，同时浸渍聚氨酯，提高了电杆的抗压性能、抗弯性能和抗撕裂性能；

（2）本实用新型的复合材料电杆中最内层的第一玻纤层的内圆周上均匀分布有若干沿其轴向延伸的凹槽，该凹槽对雨水具有导流作用，同时对应的凸体具有加强结构的作用；

（3）本实用新型的复合材料电杆有四层，该四层厚度分别占杆体总厚度的50%、10%、35%、5%，提高了杆体整体的轴向强度和环向强度；

（4）本实用新型的复合材料电杆的全长高度可达到15米，根径为250-400mm，杆体的高度为30m，根径为250-400mm，杆体的强度高，拉伸强度为321Mpa，拉伸弹性模量为26.6Gpa，弯曲强度为23.5Gpa、压缩强度为335Mpa，压缩弹性模量为19.1Gpa。

附图说明

图1为本实用新型的一种复合材料电杆的断面结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型公开了一种复合材料电杆，包括一缠绕与拉挤而成的并具有多层结构的空心杆体，该多层结构包括四层沿杆体径向由内之外依次同轴分布的轴向层1、环向层2、轴向层3、环向层4；轴向层1和轴向层3均为采用浸渍有聚氨酯的玻璃纤维粗纱经过拉挤成型的轴向玻纤层，其中位于最内层的轴向层1的内圆周上均匀分布有若干沿其轴向延伸的凹槽5；环向层2和环向层4为采用浸渍有聚氨酯的无碱无捻连续玻纤沿对应内层的轴向层进行环向缠绕而成的环向玻纤层。本实施例中，玻璃纤维粗纱的细度与无碱无捻连续玻纤纱的细度分别为4800tex和2400tex；轴向层1、环向层2、轴向层3与环向层4分别占杆体总厚度的50%、10%、35%、5%；杆体的高度为30m，根径为250-400mm，拉伸强度为321Mpa，拉伸弹性模量为26.6Gpa，弯曲强度为23.5Gpa、压缩强度为335Mpa，压缩弹性模量为19.1Gpa。

  以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1. 一种复合材料电杆，其特征在于：包括一缠绕与拉挤而成的并具有多层结构的空心杆体，该多层结构包括若干沿杆体径向由内之外依次同轴分布的且间隔设置的轴向层和环向层；

所述轴向层为一采用浸渍有聚氨酯的玻璃纤维粗纱经过拉挤成型的轴向玻纤层，其中位于最内层的轴向玻纤层的内圆周上均匀分布有若干沿其轴向延伸的凹槽；

所述环向层为一采用浸渍有聚氨酯的无碱无捻连续玻纤沿对应内层的轴向层进行环向缠绕而成的环向玻纤层。

2.根据权利要求1所述的复合材料电杆，其特征在于：所述玻璃纤维粗纱的细度与无碱无捻连续玻纤纱的细度分别为4800tex和2400tex。

3.根据权利要求1所述的复合材料电杆，其特征在于：所述杆体有四层，该四层厚度分别占杆体总厚度的50%、10%、35%、5%。

4.根据权利要求1所述的复合材料电杆，其特征在于：所述杆体的高度为30m，根径为250-400mm，拉伸强度为321Mpa，拉伸弹性模量为26.6Gpa，弯曲强度为23.5Gpa、压缩强度为335Mpa，压缩弹性模量为19.1Gpa。