CN105952237A - 一种复合材料电缆塔架及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种复合材料电缆塔架及其制备方法，包括塔架主体，所述的塔架主体由多段复合材料材质的锥形筒依次连接组成，所述的锥形筒包括锥形筒主体、轴向加强筋、径向加强筋、加固平台和扶梯，轴向加强筋在锥形筒主体的内壁周向上均匀排列，轴向加强筋两端分别与内连接法兰相抵，径向加强筋在锥形筒主体的径向方向均匀排列，加固平台固定设置在径向加强筋径内侧，扶梯穿过加固平台的开口设置并与加固平台连接固定；本发明塔架主体的材料采用复合材料，由于复合材料具有绝缘、耐腐蚀、耐老化等特点，因此彻底解决了大中型锥形筒状电缆塔的绝缘及防腐问题，大大降低了维护成本；也大大降低了电缆塔的运输和安装成本。

Description

一种复合材料电缆塔架及其制备方法

技术领域

本发明涉及电力设备技术领域，尤其涉及一种适用于在各类地形及不同气候条件下安装的复合材料电缆塔架及其制备方法。

背景技术

常规大中型电力用电缆塔，通常采用钢材制造，外表面再喷漆防腐处理。经过几年的现场运行后，架筒表面油漆会剥离脱落，导致电缆塔外壳生锈，一般设计和使用寿命为20年，因此在使用寿命内，需要多次清除塔架表面的铁锈、补油漆等防腐处理，由于塔架高度原因，使防腐维护成本非常昂贵。此外，高原及山区运输困难的地区对运输安装都有较大的困难，特别是导致在偏远地区安装成本很高，甚至无法安装。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种复合材料电缆塔架及其制备方法，避免了传统钢质电缆塔外壳易生锈、使用寿命短等问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种复合材料电缆塔架及其制备方法，包括塔架主体，其特征在于：所述的塔架主体由多段复合材料材质的锥形筒依次连接组成，所述的锥形筒包括锥形筒主体、轴向加强筋、径向加强筋、加固平台和扶梯，所述的锥形筒主体两端均为开口，锥形筒主体两端的开口内侧设有内连接法兰，内连接法兰上设有连接孔，轴向加强筋在锥形筒主体的内壁周向上均匀排列，轴向加强筋两端分别与内连接法兰相抵，径向加强筋在锥形筒主体的径向方向均匀排列，加固平台固定设置在径向加强筋径内侧，加固平台中部设有开口，扶梯穿过加固平台的开口设置并与加固平台连接固定。

所述的锥形筒主体、轴向加强筋、径向加强筋、加固平台和扶梯均采用由增强纤维和基体树脂复合成型构成的复合材料材质。

所述的增强纤维为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、石墨纤维、超高分子量聚乙烯纤维和玄武岩纤维纱线中的至少一种。

所述的基体树脂为环氧树脂、不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂、酚醛树脂和聚氨酯树脂中的至少一种。

所述的加固平台内部还设有一包裹在复合材料外层内的芯体。

所述的芯体的材质为轻木、PVC泡沫、PU硬质泡沫和PMI泡沫的至少一种。

所述轴向加强筋截面为双中空形或梯形或方形。

所述扶梯截面为通过手糊工艺或拉挤工艺成型的双中空形或梯形或L型或C型或方形。

所述的锥形筒主体可通过手糊成型、缠绕成型、预浸料-热压罐成型或树脂膜渗透成型中的任意一种工艺制备获得。

一种复合材料电缆塔架及其制备方法的制备方法，其特征在于：

首先，通过将锥形筒主体制作完成后，将提前预制好的轴向加强筋、径向加强筋、加固平台固定到复合材料锥形筒主体上进行二次固化，使轴向加强筋、径向加强筋、加固平台与锥形筒主体形成为一体，固化成型后安装扶梯，实际组装时将每段锥形筒主体的内连接法兰通过螺栓连接固定。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

塔架主体的材料采用由增强纤维和基体树脂复合成型构成的复合材料，由于复合材料具有绝缘、耐腐蚀、耐老化等特点，因此彻底解决了大中型锥形筒状电缆塔的绝缘及防腐问题，大大降低了维护成本；由于复合材料具有重量轻的特点，也大大降低了电缆塔的运输和安装成本。此外，复合材料大中型锥形筒状电缆塔制造过程可在现场进行，这就降低了制造工厂的成本，制造设备或产品均可以装配在标准卡车和集装箱中，降低了运输成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的剖面结构示意图。

图3为双中空形截面的结构示意图。

图中，1锥形筒、2连接孔、3内连接法兰、4加固平台、5径向加强筋、6轴向加强筋、7扶梯、8开口、9芯体、10锥形筒主体。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

根据附图1、2、3所示：本发明提供了一种复合材料电缆塔架及其制备方法，包括塔架主体，其中：

所述的塔架主体由多段复合材料材质的锥形筒1依次连接组成，每段锥形筒1长度在10米左右，所述的锥形筒1包括锥形筒主体10、轴向加强筋6、径向加强筋5、加固平台4和扶梯7，所述的锥形筒主体10两端均为开口，锥形筒主体10两端的开口内侧设有内连接法兰3，内连接法兰3上设有连接孔2；轴向加强筋6在锥形筒主体10的内壁周向上均匀排列，轴向加强筋6两端分别与内连接法兰3相抵，径向加强筋5在锥形筒主体10的径向方向均匀排列，轴向加强筋6和径向加强筋5根据实际计算承载，确定数量，然后进行均匀分布；加固平台4固定设置在位于同一锥形筒主体10两端径向加强筋5径内侧，加固平台4中部设有开口8，扶梯7穿过加固平台4的开口8设置并与加固平台4连接固定。

所述的加固平台4内部还设有一包裹在复合材料外层内的芯体9，芯体9的材质为轻木、PVC泡沫、PU硬质泡沫和PMI泡沫的一种或复合成型的几种，在保障加固平台4结构强度的同时减轻了加固平台4的重量。

所述的锥形筒主体10、轴向加强筋6、径向加强筋5、加固平台4和扶梯7均采用由增强纤维和基体树脂复合成型构成的复合材料材质，其中所述的增强纤维为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、石墨纤维、超高分子量聚乙烯纤维和玄武岩纤维纱线中的至少一种；所述的基体树脂为环氧树脂、不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂、酚醛树脂和聚氨酯树脂中的至少一种。

所述轴向加强筋6截面为双中空形。

所述扶梯7截面为通过手糊工艺或拉挤工艺成型的双中空形。

所述的锥形筒主体10可通过缠绕成型工艺制备获得。

一种复合材料电缆塔架及其制备方法的制备方法，其特征在于：

首先，通过将锥形筒主体10制作完成后，将提前预制好的轴向加强筋6、径向加强筋5、加固平台4固定到复合材料锥形筒主体10上进行二次固化，使轴向加强筋6、径向加强筋5、加固平台4与锥形筒主体10形成为一体，固化成型后安装扶梯7，实际组装时将每段锥形筒主体10的内连接法兰3通过螺栓连接固定。

以上所述仅为本发明的优先实施方式，只要以基本相同手段实现本发明的目的技术方案，都属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种复合材料电缆塔架及其制备方法，包括塔架主体，其特征在于：所述的塔架主体由多段复合材料材质的锥形筒依次连接组成，所述的锥形筒包括锥形筒主体、轴向加强筋、径向加强筋、加固平台和扶梯，所述的锥形筒主体两端均为开口，锥形筒主体两端的开口内侧设有内连接法兰，内连接法兰上设有连接孔，轴向加强筋在锥形筒主体的内壁周向上均匀排列，轴向加强筋两端分别与内连接法兰相抵，径向加强筋在锥形筒主体的径向方向均匀排列，加固平台固定设置在径向加强筋径内侧，加固平台中部设有开口，扶梯穿过加固平台的开口设置并与加固平台连接固定。

2.根据权利要求1所述的一种复合材料电缆塔架及其制备方法，其特征在于： 所述的锥形筒主体、轴向加强筋、径向加强筋、加固平台和扶梯均采用由增强纤维和基体树脂复合成型构成的复合材料材质。

3.根据权利要求2所述的一种复合材料电缆塔架及其制备方法，其特征在于：所述的增强纤维为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、石墨纤维、超高分子量聚乙烯纤维和玄武岩纤维纱线中的至少一种。

4.根据权利要求2所述的一种复合材料电缆塔架及其制备方法，其特征在于：所述的基体树脂为环氧树脂、不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂、酚醛树脂和聚氨酯树脂中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的一种复合材料电缆塔架及其制备方法，其特征在于：所述的加固平台内部还设有一包裹在复合材料外层内的芯体。

6.根据权利要求5所述的一种复合材料电缆塔架及其制备方法，其特征在于：所述的芯体的材质为轻木、PVC泡沫、PU硬质泡沫和PMI泡沫的至少一种。

7.根据权利要求1所述的一种复合材料电缆塔架及其制备方法，其特征在于：所述轴向加强筋截面为双中空形或梯形或方形。

8.根据权利要求1所述的一种复合材料电缆塔架及其制备方法，其特征在于：所述扶梯截面为通过手糊工艺或拉挤工艺成型的双中空形或梯形或L型或C型或方形。

9.根据权利要求1所述的一种复合材料电缆塔架及其制备方法，其特征在于：所述的锥形筒主体可通过手糊成型、缠绕成型、预浸料-热压罐成型或树脂膜渗透成型中的任意一种工艺制备获。

10.一种复合材料电缆塔架及其制备方法的制备方法，其特征在于：

首先，通过将锥形筒主体制作完成后，将提前预制好的轴向加强筋、径向加强筋、加固平台固定到复合材料锥形筒主体上进行二次固化，使轴向加强筋、径向加强筋、加固平台与锥形筒主体形成为一体，固化成型后安装扶梯，实际组装时将每段锥形筒主体的内连接法兰通过螺栓连接固定。