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國內(nèi)外復(fù)合材料輸電桿應(yīng)用狀況分析

2009-04-11 來源:互聯(lián)網(wǎng) 瀏覽數(shù):2669

  因為目前建筑行業(yè)對復(fù)合材料仍普遍陌生,而鋼制電桿因初裝費用低廉和用戶熟悉,仍然是造成復(fù)合材料電桿早期難以推廣應(yīng)用的主要障礙。在輸電線路的經(jīng)濟分析中,通常注重建設(shè)期間的費用投資,往往忽視了結(jié)構(gòu)全壽命周期費用的分析,這里主要指線路桿塔的維護(hù)費用。隨著電網(wǎng)建設(shè)的不斷擴大,輸電線路架設(shè)長度要求增加,其線路運行出現(xiàn)的事故及維護(hù)問題便顯得日益突出。因此設(shè)施的運輸、安裝及維護(hù)費用問題將會得到逐步重視。附表對比出了美加復(fù)合材料電桿在全壽命周期的價格優(yōu)勢。
  以上計算不含運輸、安裝及環(huán)保處理費用(對木桿來說每桿達(dá)1萬美元),否則在全壽命周期內(nèi)各材料電桿相對于復(fù)合材料費用將成倍增加。從附表數(shù)據(jù)可看出,復(fù)合材料電桿盡管初裝成本較高,但其極低的運行維護(hù)費用,80年的壽命,使其綜合性價比要優(yōu)越于其他材料電桿。在地況復(fù)雜、土質(zhì)較疏松的地區(qū),其運輸、安裝極為困難,F(xiàn)RP桿的優(yōu)越性就會充分體現(xiàn)出來。而且,復(fù)合材料組合式電桿一旦在桿體某處有損傷,可以單獨更換該段而不用整體更換,節(jié)省很大費用。美國南加利福尼亞愛迪生公司對復(fù)合材料電桿的試運行經(jīng)驗已證實了復(fù)合型桿塔產(chǎn)生的好處,該公司估計5年中的維護(hù)費用就可節(jié)約3500美元。
  在中國這個山地面積占國土總面積70%以上的國家,復(fù)合材料電桿運輸和安裝費用低廉具有特別重要的意義。用卡車裝運復(fù)合材料電桿,其裝載量數(shù)十倍于混凝土電桿裝載量。
  設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及試驗方法
  復(fù)合材料電桿在美加的應(yīng)用非常廣泛,但與類似英國等國家的氣候又大不相同,其應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)也有所不同。
  標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計通常比較復(fù)雜,主要思路是規(guī)定在極限條件下或最嚴(yán)重的載荷下,電桿允許產(chǎn)生偏差的水平。評價電桿結(jié)構(gòu)性能的兩個首要指標(biāo)是承載力和剛度。單桿結(jié)構(gòu)的設(shè)計主要根據(jù)抗風(fēng)吹彎曲承載能力大小,通常進(jìn)行全尺寸電桿的懸臂梁彎曲試驗,將電桿作為懸臂梁,在電桿不同位置施加載荷。
  成型工藝進(jìn)展
  纖維纏繞是復(fù)合材料電桿最常用的成型工藝,也有許多其他中空圓筒結(jié)構(gòu)成型方法,如離心澆鑄、真空注塑(VI)和RTM等,但因經(jīng)濟原因并未得到普及。對高效率商業(yè)化生產(chǎn)來說,自動化程度高低是極為重要的,而纖維纏繞工業(yè)節(jié)省原材料,纖維鋪放靈活機動,很適合于成型這種結(jié)構(gòu)產(chǎn)品。采用的基體主要為改性聚酯、環(huán)氧乙烯基脂樹和改性聚氨酯,增強纖維一般為性能良好、價格低廉的無堿玻璃粗紗。
  1.纖維纏繞工藝
  將浸過聚酯樹脂的玻纖粗紗按照指定線型連續(xù)纏繞在軸上??刂菩据S轉(zhuǎn)速和軸與絲嘴的相對運動速度可以調(diào)節(jié)到所需的纏繞角度,與軸向形成7度到將近90度范圍的纏繞角。纖維層數(shù)要根據(jù)電桿的等級性能的要求而定。纏繞完畢后加熱固化,固化完畢脫模??捎盟畨貉b置將管從芯軸上脫掉,然后后切割、打孔,安裝腳踏。
  2.拉擠成型

【延伸閱讀】

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