配网复合材料电杆及横担中国电力企业联合会.docx
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配网复合材料电杆及横担中国电力企业联合会
中国电力企业联合会发布
中国电力企业联合会标准
201X-XX-XX实施
201X-XX-XX发布
配网复合材料电杆
Distributionnetworkcompositepole
(征求意见稿)
T/CECXXXX-2016
目录
1范围1
2规范性引用文件1
3术语和定义1
4产品分类1
5原材料7
5.1树脂7
5.2玻璃纤维7
5.3外加剂7
6技术要求7
6.1外观质量7
6.2尺寸偏差7
6.3巴氏硬度7
6.4电杆力学性能7
6.5复合材料性能8
6.6耐化学介质性能8
6.7耐候性能8
6.8电气性能8
7试验方法9
7.1树脂性能9
7.2外观质量9
7.3尺寸偏差9
7.4巴氏硬度9
7.5电杆力学性能9
7.6复合材料性能9
7.7耐化学介质性能9
7.8耐候性能9
7.9电气性能9
8检验规则9
8.1检验分类9
8.2出厂检验9
8.3型式检验10
9标志与质量证明书11
9.1标志11
9.2质量证明书11
10贮存、运输12
10.1贮存12
10.2运输12
附录A(规范性附录)轴向压缩强度试验13
附录B(规范性附录)电杆力学性能试验方法14
前言
复合材料电杆具有质量轻、强度高、耐腐蚀、绝缘性能好等优点,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。
本标准依据国内复合材料电杆的实际生产和使用现状,参考了国家标准GB/T4623-2014《环形混凝土电杆》和玻璃钢产品相关标准编写而成。
本标准由中国电力企业联合会提出并归口。
本标准起草单位:
本标准起草人:
配网复合材料电杆
1范围
本标准规定了配网复合材料电杆的分类、原材料、技术要求、试验方法、检验规则、标志与出厂证明书、贮存及运输等内容。
本标准适用于电力、通讯及接触网架空线路的电杆、照明支柱和信号机桩等。
不包括电杆的其他组成部分,如卡盘、底盘等配件。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T1446-2005纤维增强塑料性能试验方法总则
GB/T1447-2005纤维增强塑料拉伸性能试验方法
GB/T1448-2005纤维增强塑料压缩性能试验方法
GB/T1449-2005纤维增强塑料弯曲性能试验方法
GB/T2567-2008树脂浇铸体性能试验方法
GB/T18369-2008玻璃纤维无捻粗纱
GB/T3854增强塑料巴柯尔硬度试验方法
GB/T191包装储运图示标志
GB/T4623环形混凝土电杆
DL/T899架空线路杆塔结构荷载试验
GB/T8924-2005纤维增强塑料燃烧性能试验方法
GB/T3857-2005玻璃纤维增强热固性塑料耐化学介质性能试验方法
GB/T16422.3-2014塑料实验室光源暴露试验方法
GB/T2573-2008玻璃纤维增强塑料老化性能试验方法
GB/T1410-2006固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方法
GB/T19519-2004标称电压高于1000V的交流架空线路用复合绝缘子
GB13398-2008带电作业用空心绝缘管、泡沫填充绝缘管和实心绝缘棒
HG/T21633玻璃钢管和管件
3术语和定义
3.1
复合材料composite
由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观(微观)上组成具有新性能的材料。
3.2
复合材料电杆compositepole
杆身采用复合材料的电杆。
本标准中,复合材料指玻璃纤维增强塑料(俗称玻璃钢)。
3.3
缠绕成型工艺filamentwindingprocess
将浸过树脂胶液的连续纤维(或布带、预浸纱)按照一定规律缠绕到芯模上,然后经固化、脱模,获得制品。
3.4
拉挤成型工艺pultrusionprocess
在牵引设备的作用下,将浸渍树脂的连续纤维或其织物通过成型模具加热使树脂固化,脱模后成型。
4产品分类
4.1产品按外形分为锥形杆(代号为Z)、等径杆(代号为D)和台阶形杆(代号为T)三种,见图1。
若按产品的不同成型工艺方式,可分为拉挤成型工艺电杆和缠绕成型工艺电杆,。
锥形杆和等径杆均有整根杆和组装杆,台阶形杆为组装杆。
锥形杆的锥度为1:
75。
图1锥形杆和等径杆示意图
4.2电杆梢径(或直径)、长度、标准检验荷载、标准检验弯矩、承载力检验弯矩(承载力检验弯矩为标准检验弯矩的2倍)见表1、表2、表3。
等径杆和台阶形杆的长度、标准检验荷载、标准检验弯矩也可参照锥形杆选取。
杆长≥12m的电杆可采用分段制作。
经供需双方协议,也可生产其他规格和标准检验弯矩的电杆。
4.3产品按外形代号、电杆梢径(或直径)、杆长、标准检验弯矩(或标准检验弯矩代号)、品种代号和标准编号顺序进行标记。
注1:
梢径(或直径)单位为mm;杆长单位为m;标准检验荷载单位为kN;标准检验弯矩单位kN·m。
注2:
锥形杆标准检验弯矩指支持点断面处的标准检验弯矩。
示例1:
梢径为190mm、杆长为12m、标准检验弯矩为39kN·m的复合材料锥形杆,其标记如下:
ZΦ190×12×39×FH
示例2:
梢径为190mm、杆长为12m、标准检验弯矩为K级的复合材料锥形杆,其标记如下:
ZΦ190×12×K×FH
表1
150mm~
230mm复合材料锥形杆标准检验弯矩单位为千牛米
L/m
L1/m
L2/m
梢径/mm
150
190
230
标准检验荷载P/kN
C
D
E
F
G
I
G
I
J
K
L
M
N
L
M
N
O
P
1.50
1.75
2.00
2.25
2.50
3.00
2.50
3.00
3.50
4.00
5.00
6.00
7.00
5.00
6.00
7.00
8.00
9.00
10
8.05
1.70
12.08
14.09
16.10
18.11
20.13
24.15
20.13
24.15
28.18
32.20
40.25
48.30
56.35
40.25
48.30
56.35
64.40
72.45
11
8.85
1.90
26.55
30.98
35.40
44.25
53.10
61.95
44.25
53.10
61.95
70.80
79.65
12
9.75
2.00
29.25
34.13
39.00
48.75
58.50
68.25
48.75
58.50
68.25
78.00
87.75
13
10.55
2.20
31.65
36.93
42.20
52.75
63.30
73.85
52.75
63.30
73.85
84.40
94.95
15
12.25
2.50
36.75
42.88
49.00
61.25
73.50
85.75
61.25
73.50
85.75
98.00
110.25
18
15.25
2.50
76.25
91.50
106.75
76.25
91.50
106.75
122.00
137.25
21
18.25
2.50
91.25
109.50
127.75
91.25
109.50
127.75
146.00
164.25
注:
C、D、E……,是不同标准检验荷载的代号。
*本表所列标准检验弯矩(Mk)为悬臂式试验时,取梢端至荷载点距离(L3)为0.25m,在标准检验荷载作用下假定支持点(L2)断面处的弯矩。
电杆实际设计使用时,应根据工程需要确定梢端至荷载点距离和支持点高度,并按相应计算弯矩进行检验。
*根据电杆的埋置方式,其埋置深度应通过计算确定,并采取有效加固措施。
表2
270mm~
350mm复合材料锥形杆标准检验弯矩单位为千牛米
L/m
L1/m
L2/m
梢径/mm
270
310
350
标准检验荷载P/kN
O
P
Q
R
S
T
R
S
T
U
S
T
U
U1
8.00
9.00
10.00
11.00
13.00
15.00
11.00
13.00
15.00
18.00
13.00
15.00
18.00
21.00
10
8.05
1.70
64.40
72.45
80.50
88.55
104.65
120.75
88.55
104.65
120.75
144.90
104.65
120.75
144.90
169.05
11
8.85
1.90
70.80
79.65
88.50
97.35
115.05
132.75
97.35
115.05
132.75
159.30
115.05
132.75
159.30
185.85
12
9.75
2.00
78.00
87.75
97.50
107.25
126.75
146.25
107.25
126.75
146.25
175.50
126.75
146.25
175.50
204.75
13
10.55
2.20
84.40
94.95
105.50
116.05
137.15
158.25
116.05
137.15
158.25
189.90
137.15
158.25
189.90
221.55
15
12.25
2.50
98.00
110.25
122.50
134.75
159.25
183.75
134.75
159.25
183.75
220.50
159.25
183.75
220.50
257.25
18
15.25
2.50
122.00
137.25
152.50
167.75
198.25
228.75
167.75
198.25
228.75
274.50
198.25
228.75
274.50
320.25
21
18.25
2.50
146.00
164.25
182.50
200.75
237.25
273.75
200.75
237.25
273.75
328.50
237.25
273.75
328.50
24
21.25
2.50
170.00
191.25
212.50
233.75
276.25
318.75
233.75
276.25
318.75
382.50
276.25
318.75
382.50
27
24.25
2.50
194.00
218.25
242.50
266.75
315.25
363.75
266.75
315.25
363.75
30
27.25
2.50
218.00
245.25
272.50
299.75
354.25
408.75
299.75
354.25
408.75
注:
O、P、Q……,是不同标准检验荷载的代号。
*本表所列标准检验弯矩(Mk)为悬臂式试验时,取梢端至荷载点距离(L3)为0.25m,在标准检验荷载作用下假定支持点(L2)断面处的弯矩。
电杆实际设计使用时,应根据工程需要确定梢端至荷载点距离和支持点高度,并按相应计算弯矩进行检验。
*根据电杆的埋置方式,其埋置深度应通过计算确定,并采取有效加固措施。
表3复合材料等径杆标准检验弯矩单位为千牛米
直径/mm
长度:
3.0m、4.5m、6.0m、9.0m、12.0m、15.0m
标准检验弯矩/kN·m
300
20
25
30
35
40
45
50
60
350
30
40
50
60
70
80
90
100
120
400
40
45
50
60
70
80
90
100
120
140
500
70
75
80
85
90
95
100
105
550
90
115
135
155
180
注1:
用简支式试验时标准检验弯矩(Mk)即在标准检验荷载作用下两加荷点间断面处的最大弯矩。
5原材料
5.1树脂
应采用聚氨酯树脂。
树脂应符合相应的国家标准或行业标准的规定。
树脂浇铸体的力学性能应满足下列要求:
拉伸强度:
≥50MPa;
拉伸弹性模量:
≥2.5GPa;
断裂伸长率:
≥2.5%;
热变形温度:
≥70℃。
5.2玻璃纤维
应采用无碱玻璃纤维及其制品。
无碱玻璃纤维及其制品应符合GB/T18369-2008《玻璃纤维无捻粗纱》的规定。
5.3外加剂
在特殊复杂气候(强紫外、极寒等)地区,宜掺入少量外加剂来应对环境的影响。
外加剂应提高复合材料的力学性能、耐候性、耐腐蚀性和绝缘性能,且不与树脂和玻璃纤维材料相互产生化学反应。
6技术要求
6.1外观质量
电杆内外表面应无对使用性能有影响的龟裂、分层、杂质、贫胶区、气泡和纤维浸润不良等现象;电杆端面平齐,边棱无毛刺。
电杆一般分内外两层:
内结构层及外保护层。
内结构层为电杆的主承力部分,外保护层为保护电杆避免受到紫外线、碰撞等外在因素使电杆性能降低而设计,厚度不低于1.5mm。
产品出厂前,梢端应采用同材质复合材料封实。
6.2尺寸偏差
电杆外形尺寸应符合本标准要求或按设计图纸制造。
尺寸偏差应符合表4的规定。
表4尺寸偏差
序号
项目
质量要求/mm
1
杆长
整根杆
±40
组装杆杆段
±20
2
壁厚
+5
0
3
外径
+10
0
4
弯曲度
电杆(梢径≤190)
≤L/400
电杆(梢径>190)
≤L/600
5
端部倾斜
杆底
≤5
法兰盘
≤2
6.3巴氏硬度
复合材料电杆的外表层的巴氏硬度不小于40。
6.4电杆力学性能
复合材料电杆包括标准检验弯矩、承载力检验弯矩和挠度检验。
以表1、表2、表3所列标准检验弯矩或设计图纸作为检验依据,并应符合下列要求。
6.4.1加荷至标准检验弯矩时,电杆挠度不得大于(L1+L3)/7.0,电杆不得出现表面裂纹、发白、结构分层、纤维断裂及屈曲的破坏现象。
6.4.2加荷至承载力检验弯矩时,电杆允许出现表面裂纹、发白等现象,但杆体不得折断。
6.4.3对挠度有特殊要求的锥形杆和等径杆,其挠度由供需双方协议规定。
6.5复合材料性能
复合材料电杆切块试样的力学性能应符合表5的规定。
力学性能参照HG/T21633玻璃钢管和管件。
如制品的力学性能比表5所列高,也可采用其值进行计算。
表5复合材料试样性能
序号
项目
取样
性能要求
1
轴向拉伸强度
在电杆中部取样
≥300MPa
2
轴向压缩强度
≥235MPa
3
轴向弯曲强度
≥300MPa
4
氧指数
≥28%
6.6耐化学介质性能
复合材料电杆的耐化学介质性能应符合表6的规定。
表6复合材料电杆的耐化学介质性能
序号
试验项目
取样
样品外观
弯曲模量保留率
1
耐酸介质,80℃5wt%HCl溶液
单独制样
无气泡、无裂纹
28天,≥80%
2
耐碱介质,80℃10wt%NaOH溶液
单独制样
无气泡、无裂纹
7天,≥60%
3
耐盐介质,80℃饱和Na2CO3溶液
单独制样
无气泡、无裂纹
28天,≥85%
6.7耐候性能
复合材料电杆的耐候性能应符合表7规定。
表7复合材料电杆的耐候性能
序号
试验项目
取样
样品外观
弯曲模量保留率
1
紫外老化,紫外光(0.71W/m2/nm,310Nm)
单独制样
无气泡、无裂纹
28天,≥85%
2
湿热老化,交变湿热老化测试
(60oC/93%RH12hrs-->25oC/93%RH12hrs)
单独制样
无气泡、无裂纹
28天,≥85%
3
恒温老化测试,(60oC/93%RH)
单独制样
无气泡、无裂纹
28天,≥85%
6.8电气性能
复合材料电杆的电气性能应符合表8的规定。
表8复合材料电杆的电气性能
序号
试验项目
取样
性能要求
1
表面电阻率(Ω)
单独制样
≥1.0×1012
2
体积电阻率(Ω﹒m)
单独制样
≥1.0×1013
7试验方法
7.1树脂性能
树脂性能按GB/T2567-2008的规定。
7.2外观质量
外观质量采用目测。
7.3尺寸偏差
尺寸偏差的检验工具与检验方法见表9。
表9尺寸的检验工具与检验方法
序号
检验项目
检验方法
量具分度值/mm
1
杆长
用钢卷尺测量,精确至1mm
1
2
壁厚
用游标卡尺在同一断面互相垂直的两直径上测量四处壁厚,取其平均值,精确至0.02mm。
0.02
3
外径
用钢直尺或卡尺在同一断面测量互相垂直的两直径,取其平均值,精确至1mm。
1
4
弯曲度
将拉线紧靠电杆的两端部,用钢直尺测量其弯曲处的最大距离,精确至1mm。
0.5
5
端部倾斜
用90°角度尺及150mm长钢直尺测量,精确至1mm。
0.5
7.4巴氏硬度
巴氏硬度按GB/T3854的规定进行。
7.5电杆力学性能
锥形杆采用悬臂式试验方法,等径杆采用简支式试验方法。
电杆力学性能试验方法见附录B.
7.6复合材料性能
拉伸强度试验按GB/T1446-2005的规定进行。
压缩强度试验按GB/T1447-2005的规定进行。
弯曲强度试验按GB/T1449-2005的规定进行。
阻燃性能-氧指数试验按GB/T8924-2005的规定进行。
7.7耐化学介质性能
耐化学介质腐蚀性能按GB/T3857-2005的规定进行。
7.8耐候性能
紫外老化试验按GB/T16422.3-2014的规定进行。
湿热老化试验按GB/T2573-2008的规定进行。
7.9电气性能
表面电阻率和体积电阻率试验按GB/T1410-2006的规定进行。
8检验规则
8.1检验分类
检验分为出厂检验和型式检验二类。
8.2出厂检验
8.2.1检验项目
出厂检验项目包括树脂性能、外观质量、尺寸偏差、巴氏硬度、电杆力学性能等。
对挠度有特殊要求时,出厂检验项目还应包括协议规定弯矩时的挠度。
8.2.2批量
同材料、同工艺、同品种、同荷载级别、同规格的电杆,每300根为一批;但在3个月内生产总数不足300根但不少于30根时,也应作为一个检验批。
8.2.3抽样、检验
8.2.3.1树脂性能
树脂的性能按本标准5.1规定的项目和要求进行检验。
8.2.3.2外观质量和尺寸偏差
从受检批中随机抽取10根电杆,逐根进行外观质量、尺寸偏差和巴氏硬度检验。
8.2.3.3巴氏硬度
从受检批中随机抽取10根电杆,逐根进行巴氏硬度检验。
8.2.3.4电杆力学性能
从外观质量、尺寸偏差和巴氏硬度检验合格的样品中,另随机抽取1根电杆进行承载力弯矩时的强度检验。
8.2.4判定规则
8.2.4.1外观质量和尺寸偏差
外观质量、尺寸和巴氏硬度均应达到相应的要求,否则判该根电杆不合格。
8.2.4.2巴氏硬度
巴氏硬度均应达到相应的要求,否则判该根电杆不合格。
8.2.4.3电杆力学性能
电杆力学性能检验均符合本标准6.4规定时,判该批产品力学性能合格。
如有一项不符合6.4规定时,允许从同批产品中抽取加倍数量电杆进行复检。
复检结果如全部符合6.4规定时,则剔除原不合格的1根,判该批产品力学性能合格。
复检结果如有1根电杆不符合6.4规定,则判该批产品力学性能不合格。
8.2.5总判定
树脂性能、外观质量、尺寸偏差、巴氏硬度和电杆力学性能均符合标准要求时,则判该批产品为合格。
8.3型式检验
8.3.1检验项目
本标准6要求的所有项目。
8.3.2检验条件
有下列情况之一时,应进行型式检验:
a)首次制备或正常生产后,遇到材料、结构工艺有明显改变可能影响产品性能时;
b)连续停产3个月以上恢复生产时;
c)正常生产12个月后;
d)出厂检验结果与上次型式检验结果有较大差异时;
e)国家或地方质量监督检验机构要求进行型式检验时。
8.3.3抽样、检验
8.3.3.1树脂性能
同8.2.3.1。
8.3.3.2外观质量和尺寸偏差
同8.2.3.2。
8.3.3.2巴氏硬度
同8.2.3.3。
8.3.3.4电杆力学性能
从外观质量、尺寸偏差和巴氏硬度检验合格的样品中,随机抽取2根电杆进行承载力检验弯矩时的强度检验。
8.3.3.5复合材料性能
抽取1根经承载力检验弯矩检验合格的电杆,进行复合材料性能检验。
8.3.4判定规则
8.3.4.1树脂性能
同8.2.3.1。
8.3.4.2外观质量和尺寸偏差
同8.2.3.2。
8.3.4.3巴氏硬度
同8.2.3.3。
8.3.4.4电杆力学性能
电杆力学性能检验时,2根电杆均符合本标准6.4规定时,则判定该批产品力学性能合格。
2根电杆中有1根不符合6.4规定时,允许从同批产品中抽取加倍数量电杆进行复检。
复检结果如全部符合6.4规定时,则剔除原不合格的1根,判该批产品力学性能合格。
复检结果如仍有1
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