薄壁离心GFRP管超高性能混凝土复合电杆制造技术

薄壁离心GFRP管超高性能混凝土复合电杆，属于电力系统输电线路架空装置技术领域，其为中空且轴向贯通的电杆，包括GFRP管层和超高性能混凝土层；所述GFRP管层套设于超高性能混凝土层外部，且超高性能混凝土层外壁离心贴合于GFRP管层内壁。薄壁离心GFRP管超高性能混凝土复合电杆具有质量轻，强度高，变形小，造价低、耐腐蚀，抗老化，电绝缘性好，无安全运行隐患。

【技术实现步骤摘要】
薄壁离心GFRP管超高性能混凝土复合电杆
本技术属于电力系统输电线路架空装置
，具体涉及为薄壁离心GFRP管超高性能混凝土复合电杆。
技术介绍
杆塔结构是输电、通讯、铁路、机场、市政等基础设施中一类重要的特种支撑结构物，其结构性能直接影响线路的安全性、可靠性和经济性。目前，国内架空输电线路中使用的电杆主要有环形混凝土电杆、钢管电杆和钢管混凝土电杆及复合材料电杆。环形混凝土电杆在35kV及以下输电线路中大量使用，在110kV线路运输和施工条件较好的平原和丘陵地区也得到一定应用。钢管和钢管混凝土电杆在近年来城区高电压等级的电网建设和改造中应用较多。而复合材料电杆仅在近些年才得到电力系统越来越多的关注并在一部分特殊区域的线路工程建设上开始试用。环形混凝土电杆造价低廉、施工及安装技术成熟，在国内各电压等级的输电线路上被广泛采用。但该结构也存在一定的局限性：①混凝土为脆性材料，抗拉强度低，容易开裂，抵御自然灾害能力差；②混凝土单位密度承载力低，混凝土电杆自重较大，不利于运输、施工；③在自然环境下，混凝土内部钢筋易腐蚀，缩短使用寿命。此外，在遇到台风、冰灾、洪涝、地震等自然灾害时，常常会发生倒杆断线事故，造成停电、通信中断、道路断阻、停水等情况，需要快速开展灾后重建工作。特别是混凝土电杆的倒杆频率非常高，严重影响了电网运行安全及设备和人身安全。复合材料电杆由于其重量轻、强度高、耐腐蚀、耐高低温、绝缘性能好、防雷、防污等优点，近年来在输电线路中受到国内外电力行业的青睐。但是复合材料电杆也存在一些不足：①复合材料各项异性，其抗压承载力较差；②复合材料刚度较小，其挠度不易控制，位移过大容易影响线路运行安全；③复合材料造价较高，单根电杆售价是普通混凝土电杆的5倍以上。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述提到的缺陷和不足，而提供薄壁离心GFRP管超高性能混凝土复合电杆。薄壁离心GFRP管超高性能混凝土复合电杆，其为中空且轴向贯通的电杆，包括GFRP管层和超高性能混凝土层；所述GFRP管层套设于超高性能混凝土层外部，且超高性能混凝土层外壁离心贴合于GFRP管层内壁。作为一种优选，薄壁离心GFRP管超高性能混凝土复合电杆，为锥形杆，其半径由电杆本体顶部至电杆本体底部逐渐变大。进一步，薄壁离心GFRP管超高性能混凝土复合电杆，其锥度为1/75，梢径为Φ150~Φ510mm，杆长6-27m。作为另一种优选，薄壁离心GFRP管超高性能混凝土复合电杆，其为等径杆，其半径由电杆本体顶部至电杆本体底部均等同。进一步，薄壁离心GFRP管超高性能混凝土复合电杆，其直径从Φ300~Φ550mm，杆长3-15m。作为另一种优选，薄壁离心GFRP管超高性能混凝土复合电杆，其为台阶形杆，由至少2段的等径杆一体式同轴设置。进一步，薄壁离心GFRP管超高性能混凝土复合电杆，其直径从Φ300~Φ550mm，杆长3-15m。所述GFRP管层的壁厚为3-7mm；所述超高性能混凝土层的壁厚为25-30mm，强度等级C100MPa及以上。薄壁离心GFRP管超高性能混凝土复合电杆，杆身采用WALP成型工艺制造的薄壁GFRP玻璃纤维增强塑料管材，内部浇筑薄壁超高性能混凝土经离心成型的新型组合结构复合电杆，弥补了环形混凝土电杆和复合材料电杆的缺点，是用于输电线路杆塔较为合理的新型组合结构形式，它充分发挥GFRP的抗拉强度和超高性能混凝土的抗压强度高的优点，克服GFRP抗压强度和超高性能混凝土的抗拉强度低的缺点，提高了结构的整体工作性能。既可以作为低电压等级的输电线路电杆，也可以作为构件用于外荷载作用较大的特高压大型输电线路的杆塔上。薄壁离心GFRP管超高性能混凝土复合电杆具有质量轻，强度高，变形小，造价低、耐腐蚀，抗老化，电绝缘性好，无安全运行隐患，且易于装运和安装等优势，特别适用于雷害及污闪频繁、腐蚀严重、强风以及电杆运输和组立困难等地区的配网建设、改造和抢修工程。附图说明图1是实施例1的结构示意图；图2是实施例2的结构示意图；图3是实施例3的结构示意图；图4是本电杆的剖视图；图5是本模具和气囊的的结构示意图；图中：GFRP管层1、超高性能混凝土层2、上模具3、下模具4、档条5、气囊6。具体实施方式下面结合附图，对本专利作进一步详细说明。术语定义。复合材料电杆：杆身采用复合材料的电杆。本方案中复合材料指玻璃纤维增强塑料(俗称玻璃钢)。GFRP:glassfiberreinforcedpiastics,玻璃纤维增强塑料,以玻璃纤维为增强体，以聚合物为基体的复合材料。薄壁离心GFRP管超高性能混凝土复合电杆:在薄壁玻璃纤维增强塑料管内部浇筑超高性能混凝土，经离心成型后形成的新型空心GFRP管混凝土复合结构电杆(简称复合电杆)。WALP成型工艺：将浸润了不饱和树脂基体的玻璃玻纤布放置在成型模具内，经压缩空气涨压，热蒸汽加热固化成型管材的一种方法。超高性能混凝土：以水泥和矿物掺合料等活性粉末材料、细骨料、外加剂、高强度微细钢纤维和/或有机合成纤维、水等原料生产的C100等级及以上的超高强增韧混凝土。国际上较为通用的配制高强混凝土(100MPa)的技术为"硅酸盐水泥+硅灰+高效减水剂"，此为现有技术，可以应用于本申请，不再赘述。实施例1：锥形杆。在本实施例中，本复合电杆为中空且轴向贯通的锥形杆，本复合电杆的半径由电杆本体顶部至电杆本体底部逐渐变大。本复合电杆，包括GFRP管层1和超高性能混凝土层2；所述GFRP管层1套设于超高性能混凝土层2外部，且超高性能混凝土层2外壁离心贴合于GFRP管层1内壁。GFRP管层1作为外层，是GFRP管材，采用WALP成型工艺制造，系将浸润了不饱和树脂基体的玻璃纤维单径布放置在成型模具内，经压缩空气涨压，热蒸汽加热固化形成的复合材料管材。WALP成型工艺的具体步骤，参见本复合电杆的成型工艺。超高性能混凝土层2作为内层，是离心成型的超高性能混凝土。进一步：本复合电杆，锥度为1/75，梢径为Φ150~Φ510mm，杆长6-27m。进一步：所述GFRP管层1的壁厚为3-7mm；所述超高性能混凝土层2的壁厚为25-30mm，强度等级C100MPa及以上。实施例2：等径杆。在本实施例中，本复合电杆为中空且轴向贯通的等径杆，本复合电杆的半径由电杆本体顶部至电杆本体底部均等同。本复合电杆，包括GFRP管层1和超高性能混凝土层2；所述GFRP管层1套设于超高性能混凝土层2外部，且超高性能混凝土层2外壁离心贴合于GFRP管层1内壁。GFRP管层1作为外层，是GFRP管材，采用WALP成型工艺制造，系将浸润了不饱和树脂基体的玻璃纤维单径布放置在成型模具内，经压缩空气涨压，热蒸汽加热固化形成的复合材料管材。WALP成型工艺的具体步骤，参见本复合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.薄壁离心GFRP管超高性能混凝土复合电杆，其特征在于，其为中空且轴向贯通的电杆，包括GFRP管层（1）和超高性能混凝土层（2）；所述GFRP管层（1）套设于超高性能混凝土层（2）外部，且超高性能混凝土层（2）外壁离心贴合于GFRP管层（1）内壁。/n

【技术特征摘要】
1.薄壁离心GFRP管超高性能混凝土复合电杆，其特征在于，其为中空且轴向贯通的电杆，包括GFRP管层（1）和超高性能混凝土层（2）；所述GFRP管层（1）套设于超高性能混凝土层（2）外部，且超高性能混凝土层（2）外壁离心贴合于GFRP管层（1）内壁。


2.如权利要求1所述的薄壁离心GFRP管超高性能混凝土复合电杆，其特征在于，其为锥形杆，其半径由电杆本体顶部至电杆本体底部逐渐变大。


3.如权利要求2所述的薄壁离心GFRP管超高性能混凝土复合电杆，其特征在于，其锥度为1/75，梢径为Φ150~Φ510mm，杆长6-27m。


4.如权利要求1所述的薄壁离心GFRP管超高性能混凝土复合电杆，其特征在于，其为等径杆，其半径由电杆本体顶...

【专利技术属性】
技术研发人员：李立新，刘谋荣，李强，蒋志超，余永祥，徐建国，余浙云，何升九，杨同林，王茂军，冯炳，陈驹，
申请(专利权)人：浙江荣林电力器材有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33