CN208329815U - 一种高强度复合材料电杆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高强度复合材料电杆，涉及电杆技术领域，包括电杆本体，所述电杆本体的外部包括横担、抱箍、避雷器和保护套，所述电杆本体的内部设有玻璃钢基体、玻璃纤维纱线缠绕层、玻璃纤维混凝土层和纤维增强树脂基层，所述玻璃钢基体的内侧壁设置有防腐蚀层。该高强度复合材料电杆，一方面安装有避雷器可以减少雷击产生电路损坏的问题，另一方面安装的多个横杆可以根据要求增加线路的回路，其次该电杆采用玻璃钢基体，玻璃钢轻质高强，搬运安装方便，且耐腐蚀、耐冲击性强，抗拉能力很强，不会轻易损坏，抱箍内部的紧固装置可以保证抱箍更紧固的抱住电杆，紧固装置内部设置的限位块可以保证内外紧固片不直接接触。

Description

一种高强度复合材料电杆

技术领域

本实用新型涉及电杆技术领域，具体为一种高强度复合材料电杆。

背景技术

传统的电杆一般为水泥杆、金属杆或木质电杆。这些电杆在内陆地区得到了广泛的应用，由于金属是优良的导体，且热传导系数高，在作为输电杆塔时，存在污闪、闪络、覆冰等很多问题外，还要每年做防腐、防锈处理，防盗的风险也很大，电网要花很大的人力和物力来维护。将其用于沿海地区时也存在诸多困难。沿海地区和内陆地区环境特点不同，年平均风速基本在5m/s左右，这种高频率小速度风要求电杆具有良好的耐疲劳性能，即需要良好的韧性。此外，沿海地区还会有台风、超强台风等高风速风出现，这就要求电杆具有良好的承载力弯矩(大风速不损坏)，即具有足够的强度。传统的三种电杆满足沿海用要求比较困难，会出现易受腐蚀、安装运输困难、强度及韧性不够从而易被台风吹断，且传统电杆，使用寿命不长，安装拆卸不便。

在中国实用新型专利申请公开说明书CN207211910U中公开的一种高强度电杆，该高强度电杆，抗断裂强度大大提高，而且钢筋组的特殊排列顺序进一步提高电杆的稳定性和强度，有很高的推广价值。但是该高强度电杆安装、运输不方便，在高寒地区使用容易覆冰。

目前，现有的用于各个地区的电杆，运输安装不便，在高寒地区使用出现的问题较多，不利于推广使用。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种高强度复合材料电杆，解决了现有高强度电杆在高寒地区使用经常损坏的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种高强度复合材料电杆，包括电杆本体，所述电杆本体的外部包括横担、抱箍、避雷器和保护套，所述电杆本体的内部设有玻璃钢基体、玻璃纤维纱线缠绕层、玻璃纤维混凝土层和纤维增强树脂基层，所述玻璃钢基体的内侧壁固定连接有防腐蚀层，所述玻璃纤维纱线缠绕层的内表面与玻璃钢基体的外表面固定连接，所述玻璃纤维混凝土层的内表面与玻璃纤维纱线缠绕层的外表面固定连接，所述纤维增强树脂基层的内表面与玻璃纤维混凝土层的外表面固定连接；

所述电杆本体的外表面套接有保护套，所述保护套的外表面固定连接有环氧树脂保护层，所述抱箍位于保护套的外部，所述抱箍的两侧均设置有横担，所述横担通过螺母与抱箍固定连接，所述抱箍的内部设置有紧固装置，所述抱箍包括外紧固片、内紧固片、固定块和限位块，所述固定块位于外紧固片的外表面，所述限位块位于外紧固片的内侧壁，且限位块与固定块相对应，所述限位块远离外紧固片的一端与内紧固片通过弹簧固定连接，所述避雷器的下端通过螺母与横担固定连接，所述避雷器的上端设置有穿刺线夹，所述穿刺线夹的上端固定安装有电极，所述电极的下端位于穿刺线夹的内部，所述电极的下端一侧固定安装有导电条，所述导电条的一端位于电极的内部，所述避雷器的上端部固定安装有橡胶保护套。

优选的，所述横担通过螺母与抱箍固定连接，所述抱箍的两端通过螺母固定紧扣，所述电杆本体的截面为六边形。

优选的，所述抱箍不少于3个，所述玻璃钢基体设为六边形中空柱。

优选的，所述内紧固片的外设置有防滑层，所述紧固装置不少于4个。

优选的，所述保护套为聚四氟乙烯耐冻抗寒保护套，所述穿刺线夹、电极和导电条均位于橡胶保护套的内部。

(三)有益效果

本实用新型提供了一种高强度复合材料电杆，具备以下有益效果：

(1)、该高强度复合材料电杆，一方面安装有避雷器可以减少雷击产生电路损坏的问题，另一方面安装的多个横杆可以根据要求增加线路的回路，其次该电杆采用玻璃钢基体，玻璃钢轻质高强，搬运安装方便，且耐腐蚀、耐冲击性强，抗拉能力很强，不会轻易损坏，抱箍内部的紧固装置可以保证抱箍更紧固的抱住电杆，紧固装置内部设置的限位块可以保证内外紧固片不直接接触，防止内外紧固片出现硬摩擦造成损坏。

(2)、该高强度复合材料电杆，一方面电杆外部设置有保护套，可以防止电杆长期暴露在空气中出现损坏，另一方面保护套更换拆卸比较方便，长期使用出现问题可以拆卸更换维修，比更换电杆方便许多，其次保护套外的环氧树脂保护层可以加长保护套的使用寿命，保护套采用抗冻防寒材料，即使在高寒地区也可以长时间使用，此外避雷器外部的橡胶保护套可以防止雨水等进入避雷器，造成损坏。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型剖面结构示意图；

图3为本实用新型抱箍结构示意图；

图4为本实用新型避雷器结构示意图；

图5为本实用新型内紧固片结构示意图。

图中：电杆本体1、横担2、抱箍3、避雷器4穿刺线夹41、电极42、导电条43、橡胶保护套44、保护套5、环氧树脂保护层51、玻璃钢基体6、玻璃纤维纱线缠绕层7、玻璃纤维混凝土层8、纤维增强树脂基层9、防腐蚀层10、紧固装置11、外紧固片111、内紧固片112、防滑层1121、固定块113、限位块114。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1-5，本实用新型提供一种技术方案：一种高强度复合材料电杆，包括电杆本体1，电杆本体1的外部包括横担2、抱箍3、避雷器4和保护套5，避雷器4可以减少雷击产生电路损坏的问题，电杆本体1的内部设有玻璃钢基体6、玻璃纤维纱线缠绕层7、玻璃纤维混凝土层8和纤维增强树脂基层9，玻璃钢轻质高强相对密度在1.5-2.0之间，只有碳钢的1/4-1/5，可是拉伸强度却接近，甚至超过碳素钢，而比强度可以与高级合金钢相比，对大气、水和一般浓度的酸、碱、盐以及多种油类和溶剂都有较好的抵抗能力，是优良的绝缘材料，热导率低，室温下为1.25-1.67kJ/(m·h·K)，只有金属的1/100-1/1000，是优良的绝热材料，以根据需要，灵活地设计出各种结构产品，来满足使用要求，可以使产品有很好的整体性。玻璃钢基体6的内侧壁固定连接有防腐蚀层10，玻璃纤维纱线缠绕层7的内表面与玻璃钢基体6的外表面固定连接，玻璃纤维缠绕纱主要用作电绝缘材料，防腐、防潮、隔热、隔音、减震材料，玻璃纤维缠绕纱拉伸强度高，弹性系数高，刚性佳，弹性限度内伸长量大且拉伸强度高，故吸收冲击能量大，玻璃纤维缠绕纱为无机纤维，具不燃性，耐化学性佳，吸水性小，尺度安定性，耐热性均佳，加工性佳，价格便宜，不易燃烧，高温下可熔成玻璃状小珠，玻璃纤维混凝土层8的内表面与玻璃纤维纱线缠绕层7的外表面固定连接，玻璃纤维混凝土对粗细骨料及配合比无特殊要求，与钢纤维混凝土基本类同，玻璃纤维混凝土韧性很高，而且具有较好的耐火性能，纤维增强树脂基层9的内表面与玻璃纤维混凝土层8的外表面固定连接，碳纤维增强树脂基复合材料以碳纤维及其制品增强的树脂基复合材料，比强度和模量高，其卜比模量是芳纶增强复台材料的2倍，是玻璃纤维增强复合材料的4-5倍，抗蠕变性能也优于这二者，耐疲劳性能优良，摩擦系数和磨损率低，导热、导电性能良好；热膨胀系数小，耐化学腐蚀性能优良；

电杆本体1的外表面套接有保护套5，可以防止电杆1长期暴露在空气中出现损坏，另一方面保护套5更换拆卸比较方便，长期使用出现问题可以拆卸更换维修，比更换电杆1方便许多，保护套5采用抗冻防寒材料，即使在高寒地区也可以长时间使用，保护套5的外表面固定连接有环氧树脂保护层51，可以加长保护套的使用寿命，抱箍3位于保护套5的外部，抱箍3的两侧均设置有横担2，横担2通过螺母与抱箍3固定连接，抱箍3的内部设置有紧固装置11，抱箍3内部的紧固装置11可以保证抱箍3更紧固的抱住电杆本体1，抱箍3包括外紧固片111、内紧固片112、固定块113和限位块114，固定块113位于外紧固片111的外表面，限位块114位于外紧固片111的内侧壁，且限位块114与固定块113相对应，限位块114远离外紧固片111的一端与内紧固片112通过弹簧固定连接，紧固装置11内部设置的限位块114可以保证内外紧固片不直接接触，防止内外紧固片出现硬摩擦造成损坏，避雷器4的下端通过螺母与横担2固定连接，避雷器4的上端设置有穿刺线夹41，穿刺线夹41的上端固定安装有电极42，电极42的下端位于穿刺线夹41的内部，电极42的下端一侧固定安装有导电条43，导电条43的一端位于电极42的内部，避雷器4的上端部固定安装有橡胶保护套44，可以防止雨水进入避雷器，造成损坏。

作为本实用新型的一种优选技术方案：横担2通过螺母与抱箍3固定连接，抱箍3的两端通过螺母固定紧扣，电杆本体1的截面为六边形，六边形的电杆可以在特殊的地区或者特殊的情况下进行安装。

作为本实用新型的一种优选技术方案：抱箍3不少于3个，玻璃钢基体6设为六边形中空柱，抱箍3有多个可以更紧固的抱牢电杆1。

作为本实用新型的一种优选技术方案：内紧固片112的外设置有防滑层1121，紧固装置11不少于4个，防滑层1121可以使内紧固片112的内表面与电杆1的外表面贴合的更加紧固。

作为本实用新型的一种优选技术方案：保护套5为聚四氟乙烯耐冻抗寒保护套，穿刺线夹41、电极42和导电条43均位于橡胶保护套44的内部，聚四氟乙烯使用温度-190～250℃，允许骤冷骤热，或冷热交替操作，具有良好的机械韧性；即使温度下降到-196℃，也可保持5％的伸长率，适合在低温环境下使用。

综上所述，该高强度复合材料电杆，使用时将电杆本体1套上保护套5后埋入地下，将抱箍3用螺母套接在保护套5的外部，此时内紧固片112受力弹簧处于紧绷状态，内紧固片112向内的力和弹簧伸缩产生的向前的力相互作用，使内紧固片112更加牢固的抱紧电杆1，当电杆1直径较大时，内紧固片112受力将弹簧压缩向内，受限位块114的限制，内紧固片112便不会与外紧固片111接触，然后将横杆2固定安装在抱箍3的两侧后，在横杆2上安装避雷器4，横杆2可以根据需要的个数进行安装，在出现雷雨天气时，电杆1出现不正常电压，且危及被保护设备绝缘时，避雷器4产生作用，将高电压冲击电流通过地线导向大地，从而限制电压幅值，保护电杆1在正常工作电压下运行时，避雷器4不会产生作用，对地面来说视为断路，避雷器4不仅可用来防护雷电产生的高电压，也可用来防护操作高电压，避雷器4的接地线要尽可能缩短，以降低残压，避雷器4为氧化锌避雷器，氧化锌避雷器具有吸收各种雷电过电压、工频暂态过电压、操作过电压的能力。线路放电等级、能量吸收能力、4/10纳秒大电流冲击耐受、2ms方波通流能力等指标达到了国内领先水平，氧化锌阀片的非线性伏安特性十分优良，使得在正常工作电压下仅有几百微安的电流通过，便于设计成无间隙结构，使其具备保护性能好、重量轻、尺寸小的特征，当过电压侵入时，流过阀片的电流迅速增大，同时限制了过电压的幅值，释放了过电压的能量，此后氧化锌阀片又恢复高阻状态，使电力系统正常工作，间隙氧化锌避雷器具有较高的耐污秽性能。

需要说明的是，在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种高强度复合材料电杆，包括电杆本体(1)，所述电杆本体(1)的外部包括横担(2)、抱箍(3)、避雷器(4)和保护套(5)，其特征在于：所述电杆本体(1)的内部设有玻璃钢基体(6)、玻璃纤维纱线缠绕层(7)、玻璃纤维混凝土层(8)和纤维增强树脂基层(9)，所述玻璃钢基体(6)的内侧壁固定连接有防腐蚀层(10)，所述玻璃纤维纱线缠绕层(7)的内表面与玻璃钢基体(6)的外表面固定连接，所述玻璃纤维混凝土层(8)的内表面与玻璃纤维纱线缠绕层(7)的外表面固定连接，所述纤维增强树脂基层(9)的内表面与玻璃纤维混凝土层(8)的外表面固定连接；

所述电杆本体(1)的外表面套接有保护套(5)，所述保护套(5)的外表面固定连接有环氧树脂保护层(51)，所述抱箍(3)位于保护套(5)的外部，所述抱箍(3)的两侧均设置有横担(2)，所述横担(2)通过螺母与抱箍(3)固定连接，所述抱箍(3)的内部设置有紧固装置(11)，所述抱箍(3)包括外紧固片(111)、内紧固片(112)、固定块(113)和限位块(114)，所述固定块(113)位于外紧固片(111)的外表面，所述限位块(114)位于外紧固片(111)的内侧壁，且限位块(114)与固定块(113)相对应，所述限位块(114)远离外紧固片(111)的一端与内紧固片(112)通过弹簧固定连接，所述避雷器(4)的下端通过螺母与横担(2)固定连接，所述避雷器(4)的上端设置有穿刺线夹(41)，所述穿刺线夹(41)的上端固定安装有电极(42)，所述电极(42)的下端位于穿刺线夹(41)的内部，所述电极(42)的下端一侧固定安装有导电条(43)，所述导电条(43)的一端位于电极(42)的内部，所述避雷器(4)的上端部固定安装有橡胶保护套(44)。

2.根据权利要求1所述的一种高强度复合材料电杆，其特征在于：所述横担(2)通过螺母与抱箍(3)固定连接，所述抱箍(3)的两端通过螺母固定紧扣，所述电杆本体(1)的截面为六边形。

3.根据权利要求1所述的一种高强度复合材料电杆，其特征在于：所述抱箍(3)不少于3个，所述玻璃钢基体(6)设为六边形中空柱。

4.根据权利要求1所述的一种高强度复合材料电杆，其特征在于：所述内紧固片(112)的外设置有防滑层(1121)，所述紧固装置(11)不少于4个。

5.根据权利要求1所述的一种高强度复合材料电杆，其特征在于：所述保护套(5)为聚四氟乙烯耐冻抗寒保护套，所述穿刺线夹(41)、电极(42)和导电条(43)均位于橡胶保护套(44)的内部。