玻璃钢电缆支架的推广应用.pdf

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1、第32卷第5期2011年1O月电力与能源421玻璃钢电缆支架的推广应用李明，杨志萍，项佩中。(1．上海新电环境工程有限公司，上海200438；2．上海市电力公司电网建设公司，上海200002；3．上海市电力公司市区供电公司，上海200080)摘要：通过对玻璃钢电缆支架高强度复合材料采用玻璃纤维增强塑料(FRP)的优缺点比较，叙述了玻璃钢电缆支架具有优异的耐腐蚀性，非铁磁性材料结构不会产生涡流损耗，而且全寿命周期费用小于传统钢结构电缆支架在城市电网中推广玻璃钢电缆支架有着良好的应用前景。关键词：玻璃钢；玻璃纤维增强塑料；电缆支架中图分类号：TM757文献标志码：B文章编号：

2、2095—1256(2011)05—0421—03GlassFiberReinforcedPlasticCableStentsinitsApplicationLiMing，YangZhiping(1．XindianEnvironmentProjectCo．，Ltd．，Shanghai200438，China；2．GridConstructionCompanyofSMEPC，Shanghai200002，China；3．UrbanPowerSupplyCompanyofSMEPC，Shanghai200080，China)随着上海电网的快速发展，电力电缆的绝缘量纤维或者通过

3、加强筋等措施来弥补。等级也在不断提高，大截面电缆的输送容量超过2)长期耐温性差一通用型聚酯FRP超过1kA的已经十分常见。在电缆线路工程中，大多5O℃时强度会明显下降，通常工作在100℃以下；采用传统的钢结构电缆支架，由于电缆支架长期通用型环氧FRP超过6O℃时强度会明显下降，工作在积水的电缆沟以及电缆工井潮湿等恶劣的但可以选用耐高温型树脂，工作在2O0～300℃。环境中，电缆支架虽然经过镀锌处理，但是仍难免3)老化现象在紫外线、风沙雨雪、化学介质遭受锈蚀，影响电缆的安全运行。和机械应力的长期作用下，FRP的性能会下降。另外，随着电缆输送容量的不断增大，在大电4)层间剪切

4、强度低FRP的层问剪切强度流的作用下，’工频电磁场在传统电缆钢支架上产较低，主要靠树脂来承担。但可以通过选择工艺生的涡流损耗也不容忽略，主要是电缆钢支架长和使用偶联剂等方法避免层间受剪，提高层间粘期发热对电缆外护套的使用寿命和电缆输送容量结力。有一定的影响。因此，研发一种耐锈蚀、低涡流损2电缆支架问题分析耗的玻璃钢电缆支架被提上议事日程。2．1涡流损耗1玻璃纤维增强塑料的特点朱景林设计师在《高强度复合材料电缆支架玻璃钢以玻璃纤维及其玻璃布、玻璃带、玻璃在城市电网的应用前景》文献中指出：随着高电毡、玻璃纱等制品作为增强材料，以酚醛塑料、环压、大截面单芯电缆的大量应用，在传统

5、角钢电缆氧树脂及聚酯树脂作基体材料的一种高强度复合支架上的涡流损耗，已经引起了设计、安装和运行材料，俗称玻璃纤维增强塑料(FiberReinforced人员的关注。例如：2005年，北京市电力公司发Plastics，FRP)。其应用范围较广，但也有不足现某电缆隧道内一路220kV，1×2500mm。交联之处。聚乙稀电缆的钢结构电缆支架温度异常，经实测1)弹性模量低FRP的弹性模量比木材大高达6O℃，比隧道内空气温度要高22℃。通过有2倍，比钢小10倍，在产品结构中刚性不足，但可限元法计算交联电缆涡流损耗以及有限元法用于以做成薄壳结构或者夹层结构，也可以采用高模涡流电磁场计

6、算的有效性分析，验证了钢结构支422李明，等：玻璃钢电缆支架的推广应用架上的损耗和电缆上电流以及与支架间距离密切相关，电缆载流量在500～1000A变化时，电缆与支架距离在100～200mm时，支架上涡流损耗计算值为2～10w。虽然单根支架涡流损耗很小，但电缆线路很长时，电缆支架数量很大，总计损耗就相当可观了。朱景林设计师还列举了上海浦东一长兴一崇明的220kV双拼双回路电缆工程实例，电缆通过7．5km长江隧道和9km长江大桥，整个工程图l角铁电缆支架的应用钢结构电缆支架数量为4．4万根。如果以每根支架因涡流损耗2W电能计算，这4．4万根支架总损耗将高达88kW，每年消耗

7、电能达77万kwh，大约相当于上海市600户普通家庭1年的用电量，涡流经济损耗高达5O万元／a。2．2电化学腐蚀《腐蚀与防护手册》1991版本指出：由于复合支架的树脂基复合材料具有优异的耐腐蚀性能，(a)渠道应用(b)隧道应用所以它不像普通钢材那样会产生电化学腐蚀。选图2玻璃钢电缆支架的应用取5根复合支架试样，分别在5％盐酸溶液室温璃钢电缆支架，在电缆渠道、电缆隧道和电缆沟工下浸泡7昼夜、在10氢氧化钠溶液室温下浸泡程中推广使用，应用前景十分良好，如图2所示。7昼夜，试样表面无变化，检测浸泡后的试样拉伸表1是镀锌角钢支架与玻璃