CN101294455A - 一种绝缘电线杆及其加工工艺 - Google Patents
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Abstract
一种绝缘电线杆，包括一主体层(1)和一涂覆在所述主体层(1)上的表面层(2)，其特征在于：所述表面层(2)为由有机物与无机物结合形成的功能性防水层，所述主体层(1)包括多根绝缘玻璃钢主筋(11)、至少一层缠绕多根所述主筋(11)的绝缘网格玻璃纤维布(12)和包裹所述主筋(11)和绝缘网格玻璃纤维布(12)的纤维增强水泥(13)，所述主体层(1)的顶端(14)和下端部(15)封闭，并涂覆有由有机物与无机物结合形成的功能性防水层。本发明的绝缘性能好、强度高、使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及一种电线、通讯电缆用的电线杆，尤其涉及一种绝缘电线杆。
背景技术
现有技术中的电线杆一般采用钢筋和混凝土混合结构或钢架结构，但都是没有绝缘性能，在输电线路运行中对电感应问题和污秽闪络、风向闪络及雷电闪络等安全问题没有保障。为了解决上述问题，现有技术中出现了一种利用GRC型水泥(纤维增强复合材料)制造的复合电线杆，例如国际申请号为PCT/PT99/00010号专利文献，公开了一种中空管状部件及其生产工艺，其由GRC型水泥制造而成，其中布置有碳纤维管和包裹碳纤维管的不锈钢网状结构。在制造时，设置一个外模和一个内模，通过喷射振动法和离心法的混合方式加工而成。但由于上述方案中的主筋采用碳纤维管，而网状结构又采用不锈钢，因此其绝缘性较差，具有导电能力，存在对电感应的问题和对地短路的隐患。同时，主体结构长期在日照雨淋的环境下，容易发生老化，使用寿命较短。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供的一种绝缘性能好、强度高、使用寿命长的绝缘电线杆。
本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种制造上述绝缘电线杆的加工工艺，通过此工艺生产的绝缘电线杆，其绝缘性能好，强度高，使用寿命长。
按照本发明提供的一种绝缘电线杆，包括一主体层和一涂覆在所述主体层上的表面层，所述表面层为由有机物与无机物结合形成的功能性防水层，所述主体层包括多根绝缘玻璃钢主筋、至少一层缠绕多根所述主筋的绝缘网格玻璃纤维布和包裹所述主筋和绝缘网格玻璃纤维布的纤维增强水泥，所述主体层的顶端和下端部封闭，并涂覆有由有机物与无机物结合形成的功能性防水层。
按照本发明提供的一种绝缘电线杆还具有如下附属技术特征：
所述主体层内腔填充闭孔式硬发泡材料。
所述主筋周围还设置有多根绝缘玻璃钢辅筋。
所述纤维增强水泥为纤维聚合物增强水泥。
所述纤维聚合物增强水泥由短的绝缘耐碱性玻璃纤维、低碱水泥和聚合物混合而成。
所述聚合物为水溶性聚合物。
所述主体层的横截面为圆形、方型、矩形、三角形、L型、H型或C型，其整体为柱型或锥形。
所述表面层的厚度为0.1-5mm。
所述防水层为用氟聚合物与水泥结合形成的改性水泥。
按照本发明提供的一种绝缘电线杆的加工工艺，包括如下步骤：a、备料，选择符合机械强度要求的多根主筋、配制符合强度要求的纤维增强水泥、尺寸合适的绝缘网格玻璃纤维布、有机物与无机物结合形成的功能性防水材料；b、制作，将多根主筋按照所需截面形状布置，并固定在成形设备上，再用绝缘网格玻璃纤维布将所有主筋包裹；c、成形，通过成形设备，纤维增强水泥包裹主筋和绝缘网格玻璃纤维布，形成具有一定厚度的主体层；d、加工，将主体层的顶端和下端部封闭，并在主体层的外表面涂覆一层由有机物与无机物结合形成的功能性防水层，形成成品。
按照本发明提供的一种绝缘电线杆的加工工业还具有如下附属技术特征：
在步骤c和步骤d之间，向主体层内腔填充闭孔式硬发泡材料，将主体层内腔填实。
在步骤c中，主体层成形后进行烘干，去除多余水分。
在步骤c中，成形设备的加工方式包括离心法、挤压法、浇注振动法、模具喷射法、模具缠绕法。
在步骤b中，主筋的周围布置多根辅筋，所述辅筋固定在成形设备上。
按照本发明提供的一种绝缘电线杆与现有技术相比具有如下优点：
1、本发明采用绝缘玻璃钢作为主筋，通过绝缘网格玻璃纤维布进行包裹，纤维增强水泥(GRC)再将上述两者包裹，制造成绝缘电线杆的主体层，最后再在主体层的表面涂覆一层功能性防水层，因此，本发明制造的电线杆都是采用绝缘材料，具有较高的绝缘性能，消除了现有技术中的漏电隐患；
2、上述材料的成本较低，使得整个电线杆的造价降低，同时，主筋和绝缘网格玻璃纤维布起到增强的作用，因此，其具有较高的强度；
3、电线杆的顶端和下端部封闭，使得电线杆的大部分或全部内腔封闭，外部水分难以进入内腔，因此，长期在雨淋环境下，其绝缘性能也不会降低；
4、本发明将主体层内腔填充闭孔式硬发泡材料，从而将主体层的内腔填实，外部的水分不会进入主体层内腔中，解决了现有技术中水分进入主体层内进行腐蚀的问题；
5、在主体层的表面涂覆一层由有机物与无机物结合形成的功能性防水层，其不仅可以防止水分的进入，而且还可以起到防紫外线，防高低温、防电晕和防水渗透等作用。
附图说明
图1是本发明的主视图。
图2是本发明的剖视图。
图3是本发明的第一种实施例的剖面视图。
图4是本发明的第二种实施例的剖面视图。
图5是本发明的第三种实施例的剖面视图。
图6是本发明的第四种实施例的剖面视图。
图7是本发明的第五种实施例的剖面视图。
图8是本发明的第六种实施例的剖面视图。
图9是本发明的第七种实施例的剖面视图。
具体实施方式
参见图1、图2和图3，在本发明给出的一种绝缘电线杆的优选实施例，包括一主体层1和一涂覆在所述主体层1上的表面层2，所述表面层2为由有机物与无机物结合形成的功能性防水层，所述主体层1包括多根绝缘玻璃钢主筋11、至少一层缠绕多根所述主筋1的绝缘网格玻璃纤维布12和包裹所述主筋11和绝缘网格玻璃纤维布12的纤维增强水泥13，所述主体层1的顶端14和下端部15封闭，并涂覆有由有机物与无机物结合形成的功能性防水层。
本发明中的所述防水层为用氟聚合物与水泥结合形成的改性水泥，其中氟聚合物为有机物，水泥为无机物。所述氟聚合物可以为TPFE、PVDF、FEVE等。所述防水层的厚度为0.1-5mm，本实施例为2mm。采用上述材料混合而成的防水层可以有效的防紫外线、防高低温、防电晕、防水渗透等多种功能，因此，这里也就称为功能性防水层。可以有效的防止老化等问题，增强了本发明的绝缘性，并提高了本发明的使用寿命。
本发明中的玻璃钢主筋11为玻璃钢棒材、玻璃钢管材或螺纹型材，这些主筋可以由环氧树脂增强玻璃纤维或聚酯增强玻璃纤维等材料制成，其具有较高的强度，并且重量轻，绝缘性好，不仅满足了本发明的绝缘要求，而且使本发明的总体重量轻，强度也高。
本发明的所述纤维增强水泥为纤维聚合物增强水泥，所述纤维聚合物增强水泥由短的绝缘耐碱性玻璃纤维、低碱水泥和聚合物混合而成。其中所述聚合物为水溶性聚合物。这些水溶性聚合物可以采用丙烯酸系聚合物乳液、醋酸乙烯酯均聚及共聚物乳液、环氧树脂乳液、聚氨酯乳液、氯丁胶液、氟化乳液等等。上述乳液与低碱水泥按照5-20∶100的比例进行混合，这个比例要保证乳液与低碱水泥混合后，乳液中的水分充分与水泥进行反应，并使混合物中无多余水分。从而满足本发明的绝缘要求。采用低碱水泥可以减少混合物的腐蚀，提供本发明的总体强度。通过上述混合而成的纤维聚合物增强水泥比普通的水泥的强度更高，同时，绝缘性更好。
本发明中的玻璃纤维布采用抗碱性(耐碱)玻璃纤维制作而成的网状纤维布，可以增强本发明的纬向强度，设置网格利于纤维聚合物增强水泥的渗透，方便加工。这种纤维布可以是单层的，也可以是多层的。根据电线杆的高度和要求的强度进行缠绕。
本发明的主体层1的顶部14封闭，可以防止雨水或水气渗入主体层中，影响本发明的绝缘性。同时，主体层1的下端部15也要进行封闭处理。这里的下端部15是指主体层1的下部或者端部，将两端封闭的主要目的是在主体层1上设置一段绝缘段，防止水分伸入，提高本发明的整体绝缘。
参见图2和图3，为了提高本发明的绝缘性能，所述主体层1内腔填充闭孔式硬发泡材料17。发泡材料17可以采用聚氟酯硬质闭孔发泡(FPU)，将主体层1的内腔填实，可以杜绝水分的渗入。
参见图3，为了满足本发明的强度要求，所述主筋11周围还设置有多根绝缘玻璃钢辅筋16。这些辅筋16所采用的材料与主筋11相同，只是其比主筋11要细，起到补强的作用。辅筋16的数量可以根据强度要求进行设置。
参见图3至9，本发明的主体层1的横截面可以为圆形、方型、矩形、三角形、L型、H型或C型，其整体为柱型或锥形。不管是采用那种横截面形状，其结构均是相同的。都包括主体层1和防水层2，并且两端要进行封闭处理。
按照本发明提供的一种绝缘电线杆的加工工艺，包括如下步骤：
a、备料，选择符合机械强度要求的多根主筋、配制符合强度要求的纤维增强水泥、尺寸合适的绝缘网格玻璃纤维布、有机物与无机物结合形成的功能性防水材料；
b、制作，将多根主筋按照所需截面形状布置，并固定在成形设备上，再用绝缘网格玻璃纤维布将所有主筋包裹；
c、成形，通过成形设备，纤维增强水泥包裹主筋和绝缘网格玻璃纤维布，形成具有一定厚度的主体层；
d、加工，将主体层的顶端和下端部封闭，并在主体层的外表面涂覆一层由有机物与无机物结合形成的功能性防水层，形成成品。
在步骤c和步骤d之间，向主体层内腔填充闭孔式硬发泡材料，将主体层内腔填实。可以杜绝外部水分渗入主体层内，提高了本发明的绝缘性。当然，在加工时，要先进行主体层内腔填充，再将主体层的两端封闭。
在步骤c中，主体层成形后进行烘干，去除多余水分。为了提高本发明的绝缘性，主体层在成形后进行烘干处理，可以去除多余水分，提高绝缘性能。
在步骤c中，成形设备的加工方式包括离心法、挤压法、浇注振动法、模具喷射法、模具缠绕法。本发明采用的成形设备都属于现有的比较成熟的设备，具体结构此处不再赘述。
在步骤b中，主筋的周围布置多根辅筋，所述辅筋固定在成形设备上。增加辅筋可以有效的提高本发明的整体强度，满足本发明对于强度的要求。
Claims (14)
1、一种绝缘电线杆，包括一主体层(1)和一涂覆在所述主体层(1)上的表面层(2)，其特征在于：所述表面层(2)为由有机物与无机物结合形成的功能性防水层，所述主体层(1)包括多根绝缘玻璃钢主筋(11)、至少一层缠绕多根所述主筋(11)的绝缘网格玻璃纤维布(12)和包裹所述主筋(11)和绝缘网格玻璃纤维布(12)的纤维增强水泥(13)，所述主体层(1)的顶端(14)和下端部(15)封闭，并涂覆有由有机物与无机物结合形成的功能性防水层。
2、如权利要求1所述的一种绝缘电线杆，其特征在于：所述主体层(1)内腔填充闭孔式硬发泡材料。
3、如权利要求1所述的一种绝缘电线杆，其特征在于：所述主筋(11)周围还设置有多根绝缘玻璃钢辅筋(16)。
4、如权利要求1所述的一种绝缘电线杆，其特征在于：所述纤维增强水泥为纤维聚合物增强水泥。
5、如权利要求4所述的一种绝缘电线杆，其特征在于：所述纤维聚合物增强水泥由短的绝缘耐碱性玻璃纤维、低碱水泥和聚合物混合而成。
6、如权利要求5所述的一种绝缘电线杆，其特征在于：所述聚合物为水溶性聚合物。
7、如权利要求1所述的一种绝缘电线杆，其特征在于：所述主体层(1)的横截面为圆形、方型、矩形、三角形、L型、H型或C型，其整体为柱型或锥形。
8、如权利要求1所述的一种绝缘电线杆，其特征在于：所述表面层(2)的厚度为0.1-5mm。
9、如权利要求1所述的一种绝缘电线杆，其特征在于：所述防水层为用氟聚合物与水泥结合形成的改性水泥。
10、一种绝缘电线杆的加工工艺，包括如下步骤：
a、备料，选择符合机械强度要求的多根主筋、配制符合强度要求的纤维增强水泥、尺寸合适的绝缘网格玻璃纤维布、有机物与无机物结合形成的功能性防水材料；
b、制作，将多根主筋按照所需截面形状布置，并固定在成形设备上，再用绝缘网格玻璃纤维布将所有主筋包裹；
c、成形，通过成形设备，纤维增强水泥包裹主筋和绝缘网格玻璃纤维布，形成具有一定厚度的主体层；
d、加工，将主体层的顶端和下端部封闭，并在主体层的外表面涂覆一层由有机物与无机物结合形成的功能性防水层，形成成品。
11、如权利要求10所述的一种绝缘电线杆加工工艺，其特征在于：在步骤c和步骤d之间，向主体层内腔填充闭孔式硬发泡材料，将主体层内腔填实。
12、如权利要求10所述的一种绝缘电线杆加工工艺，其特征在于：在步骤c中，主体层成形后进行烘干，去除多余水分。
13、如权利要求10所述的一种绝缘电线杆加工工艺，其特征在于：在步骤c中，成形设备的加工方式包括离心法、挤压法、浇注振动法、模具喷射法、模具缠绕法。
14、如权利要求10所述的一种绝缘电线杆加工工艺，其特征在于：在步骤b中，主筋的周围布置多根辅筋，所述辅筋固定在成形设备上。
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