玻璃鋼電纜支架

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淺談復合材料電纜支架
發布時間:2015-05-27 21:39:40

陜西暢元淺談復合材料電纜支架,長期以來,架設電纜均采用金屬制電纜支架。金屬電纜支架通常是用角鋼切割加工,經焊接成型后,再與預埋鐵焊接緊固而成。金屬電纜支架在實際應用中存在的一些缺陷:

1.金屬件質量密度高,支架制作過程能耗大,加工工序多,周期長。
2.在許多惡劣環境條件下,例如地鐵、隧道、化工企業、多雨潮濕或沿海鹽霧等場合,使用金屬支架極易銹蝕,有的不到10年就需要更換,維護費用高,使用壽命也較短。鋼鐵材料的內在本質決定,它的抗蝕性能是有一定限度,盡管在腐蝕方面都采用了外涂油漆或熱鍍鋅等處理,但仍不能從根本上解決支架的銹蝕問題,影響了電力、通信設施的安全和無故障使用期。
3.電纜支架在金屬支架上 ,電流流經電纜過程會產生磁場,導致兩支金屬架之間形成磁場閉合回路而引起環流,使電纜溫度升高,降低了電纜單位載流量,電流損失加大,并進一步使環流溫度升高,加速電纜絕緣層老化,縮短電纜的使用壽命。尤其是當電纜通過大電流時,溫度會迅速升高。為了安全輸電,主要采取選用加大電纜截面的措施,但使輸配電設施的投資成本增大。
考慮腐蝕的防護問題,曾經也使用了無機陶瓷非金屬材料承載電纜。但由于無機材料與大地電位一樣,相當于把電纜直接置于地面上,使電纜在輸電時產生磁場導致溫度上升,仍不能解決電流損失與電纜絕緣老化問題。原國家電力部在上海召開的電纜標準會議上指出,研制使用有機復合材料代替。
 
針對這些問題,各發達國家一直努力通過各種途徑研制質量密度低、比強度高、不銹蝕的新型防火高分子材料來替代傳統材料。前些年,美國一家公司在這方面取得了成功,他們在英法海底隧道中使用了復合材料(FRP)作電纜、管道等的支撐材料,這種材料具有耐腐蝕,并符合防火、低煙、無毒的安全標準,容易安裝,維護費用低,并有效延長電纜使用壽命等優異特性。
下面對熱固性高分子(聚合物基)復合材料電纜支架的開發應用和經濟效益作一些探討。
復合材料電纜支架施工現場200K.jpg
1. 熱固性聚合物基復合材料的優點:
1.1 比強度高、不蠕變
復合材料中承受載荷的組合成分增強體的纖維,具有高比強、高比模、耐高溫、耐化學腐蝕等性能。增強纖維復合材料不容易發生彈性變形、剛度大,抗拉強度與其體積質量比,比強度高,質量密度低比重量輕。在常溫和長期載荷(應力)下不發生形變,具有不蠕變的特性。
1.2 耐腐蝕
熱固性聚合物基復合材料耐腐蝕性能優異,它與金屬腐蝕有本質的區別,金屬是導體,腐蝕過程由表面發生,并逐步向深處發展,而對于高分子復合材料的腐蝕,則是周圍的試劑(氣體、液體等)向材料內滲透擴散,習慣上稱之為老化,其過程十分緩慢。
1.3 防火
熱固性聚合物基復合材料在限定的時間內被燃燒,能保持防火完整性和防火隔熱性的特性。在試驗結束仍能保持防火作用,燃燒背火面的平均溫升不超過規定值。符合防火,低煙、無毒的安全要求。
1.4 電纜絕緣性優良
絕緣電阻:4.9 × 1012Ω
耐電。185s;
耐漏電起痕指數:PTI600通過。
2. 生產工藝
有手糊、拉擠、模壓、真空袋等成型工藝。
模壓成型工藝生產效率比較高,質量穩定,按模具設計成型不同形狀的產品。模壓成型工藝是在熱和壓力作用下,借助模具是聚合物基復合材料成型的工藝過程。模壓時需控制好溫度、壓力、時間三項主要工藝參數。
目前,陜西暢元玻璃鋼制品有限公司專業生產各種復合材料電纜支架,按照安裝方式的不同,有直埋式、插入式、組合式、整體式4種類型。
3.1 直埋式
支架端部尺寸與磚的厚度一樣,采用直接砌筑安裝。支架分有埋置部分與外露托臂部分。安裝時,將埋置部分與砌電纜溝紅磚同步進行砌筑,施工方便,簡化工序,提高施工效率。
3.2 插入式
支架的埋置部分是條 φ 12園型碳鋼,圓鋼與外露托臂連體。安裝采用在電纜溝墻壁沖擊φ 18的孔,在孔眼里灌注水泥砂漿膨脹劑(在水泥砂漿加入8%的UEA膨脹劑,充分攪拌),即可開始插入安裝支架。
3.3 組合式
組合式復合材料電纜支架由垂直支撐架與橫臂支架兩部分組合而成。垂直支撐架可以在土建施工時預埋,也可以采用膨脹螺栓緊固,然后再垂直支撐架上插入拼裝橫臂支架。垂直支撐架上,125mm為一個拼裝模數,橫臂支架個數、長度與支架的層間距可根據工程設計要求和工程改造的需要隨時進行調整。橫臂支架的水平不受土建施工影響,并且每個支架的層間距都是模數的規定尺寸,其整體效果更為理想。
3.4 整體式
整體式復合材料電纜支架由垂直支撐架與橫臂經高溫高壓一次性模壓而成,緊固性好,美觀,施工方便等特點。
4. 經濟效益
根據國外的工業發達國家的調查,腐蝕所造成的直接經濟損失都約占各國國民總產值的2% ~ 4%。我國云南石龍壩水電廠,近來河水污染呈高度酸性原因,不僅發電設備受到腐蝕損壞,而且水工建筑也腐蝕嚴重,致使面臨垮壩的危險,2003年10月不得不宣布停產。遍布全國的廣播電視鋼塔有部分臺站在腐蝕性強的地區僅建成十余年就遭到嚴重腐蝕,已無法正常運轉,被迫拆除重建。材料腐蝕造成巨大的直接經濟損失。

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