对复合材料电缆支架应用探究

《对复合材料电缆支架应用探究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、对复合材料电缆支架应用探究　　摘要：本文主要考虑利用复合材料抗腐蚀的特点，以解决我国钢制电缆支架在沿海地区易腐蚀问题，以消除影响变电站安全运行的隐患。关键词：复合材料；电缆支架；研究；性能指标；效益中图分类号：TM247文献标识码：A文章编号：一．引言：本研究项目以辽宁省的环境特点为背景，应用研究侧重于极端气温、沿海腐蚀地区及大荷载的情况，检测试验及荷载计算等依据国家标准及规程，检测试验地点为国家塑料制品监督检验中心。主要研究成果：1.复合材料电缆支架针对性检测试验本项目对高分子复合材料电缆支架样品进行的针对性检测试验，所做

2、试验包括耐高低温试验、耐酸碱盐腐蚀度试验、荷载试验、荧光紫外线/冷凝试验及人工气候（氙灯）曝露试验、阻燃试验及绝缘性试验，各项技术参数符合工程设计的要求。2.复合材料电缆支架使用条件的研究（1）工程环境温度及温度变化的影响本项目提出对复合材料电缆支架的使用应考虑环境温度及变化对其机械强度及性能的9影响。通过产品耐高低温（人工模拟最高温度零上70℃，最低温度零下45℃）试验进行了考核，试验表明，产品经受环境温度变化时，无外观及机械强度及性能的变化。产品并应经受环境温度变化长时期考验。工程环境温度不应超出产品耐高低温试验的极端温

3、度范围。（2）工程使用环境及污秽程度的调研本项目调研了辽宁省沿海地区及盐碱土质地区污秽程度分布情况，提出污秽地区变电站工程设计应考虑钢电缆支架腐蚀及维护困难的问题，防腐蚀的重点是户外电缆沟的电缆支架。并通过产品耐酸、碱、盐腐蚀度试验对产品耐腐蚀性进行了考核，试验表明：腐蚀度≤0.05%。符合GB/T2423.17《电工电子产品基本环境试验规程：盐雾试验方法》要求。（3）工程设计对电缆支架荷载的要求本项目提出了单个支架托臂端部承载的产品设计规定值、施工时两水平支架托臂间允许的均布荷载值及施工维护中单个支架托臂允许的短暂上人的集

4、中荷载值。对工程设计具有指导意义。根据《电力工程电缆设计规范》（GB50217-2007）第6节（电缆的支持与固定）条款6.2.49的规定，电缆支架的强度，应满足电缆及其附件荷重和安装维护的受力要求，且应满足可能短暂上人时，计入90kg附加集中荷载。按《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）3.2.5条的规定，永久荷载的分项系数取1.2（由可变荷载效应控制的组合），可变荷载分项系数取1.4，结构重要性系数取1，荷载组合的设计值应小于等于支架产品的设计规定值。支架产品的设计规定值指托臂的外端部承受的最大荷载时，托臂的挠

5、度值≤5mm，托臂无变形、裂纹、断裂等现象。经过计算，当施工时两支架托臂允许的均布荷载为75kg，及施工及维护中支架托臂允许的短暂上人集中荷载为90kg时，支架产品托臂外端部（竖直方向）承载的设计规定值应达到171kg。由于复合材料的特性，设计考虑托臂承载能力按最初产生永久变形时的最大荷载除以1.5倍安全系数，此计算原则也可作为考核指标。经过计算，支架产品托臂外端部（竖直方向）承载的极限值应达到191kg。为了便于生产，无论托臂长短，托臂的断面尺寸的设计取值相同，因此，考核支架产品托臂的外端部承受的最大荷载是合理的。当托臂缩

6、短时，均布荷载值增大，但均布荷载增大9的可能性随托臂缩短而减小，所以托臂承载是安全的。对变电站而言，一般情况下，66kV及以上电缆敷设均采用单独敷设方式，本项目研究范围为低压电缆敷设。（4）工程设计对电缆支架阻燃性的要求对复合材料电缆支架的阻燃性考核，主要是对产品进行氧指数值测试。工程设计对阻燃电缆阻燃性的要求，一般为氧指数百分数≥30。而对复合材料电缆支架（立柱和托臂）的阻燃性的要求应高于阻燃电缆，应达到该类材料的最高阻燃等级V-0级。V-0级氧指数百分数≥38。选用复合材料电缆支架时，应配合考虑电缆及电缆设施的防火设计。

7、（5）工程中电缆支架的安装及要求应考虑工程中电缆支架的安装条件。砖砌电缆沟不适用于膨胀螺栓固定安装方式，膨胀螺栓固定安装方式适用于混凝土电缆沟。二、技术性能指标产品的主要技术性能指标见下表1。表1产品的主要技术性能指标序号项目单位立柱指标托臂指标1密度㎏/m31.51.052拉伸强度MPa≥35≥7793弯曲强度MPa≥70≥1304缺口冲击强度kJ/㎡≥5.8≥8.95氧指数﹪≥42≥406表面电阻率Ω1.5×10151.0×10117老化后冲击强度保留率﹪90.5988热变形温度℃71979腐30%NaOH×

8、24h%0.010.02蚀30%Hcl×24h%0.040.03度30%Nacl×24h%0.010.0210承载力托臂与立柱组装后（托臂长500mm），产品托臂外端部（竖直方向）承载的设计规定值175kg。主要技术性能指标符合工程设计的要求，具备机械性能稳定、耐腐蚀、阻燃性、绝缘性及耐用