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復合材料電纜支架

2020-04-09 08:31:02??? ??? 0

復合材料電纜支架



1、復合材料:


原材料應(yīng)采用以無堿玻璃纖維為增強材料的片狀模塑料(SMC)、團狀模塑料(BMC)。


復合材料通常選取玻璃纖維作為增強材料,經(jīng)樹脂配合后復合材料的強度可大為增加且具有很強的韌性,可作為優(yōu)良之結(jié)構(gòu)用材。玻璃纖維按拉絲前所用玻璃原料的不同,分無堿、中堿、高堿等多種玻纖,其差異主要在電性能、機械性能、還有耐化學腐蝕性。性能依次降低,以無堿玻璃纖維為最佳。無堿玻璃纖維R2O含量小于0.8%,是一種鋁硼硅酸鹽成分。它的化學穩(wěn)定性、電絕緣性能、強度都很好。主要用作電絕緣材料、玻璃鋼的增強材料和輪胎簾子線。用于復合電纜支架。中堿璃纖維R2O的含量為11.9%-16.4%,是一種鈉鈣硅酸鹽成分,因其含堿量高,不能作電絕緣材料,但其化學穩(wěn)定性和強度尚好。一般作乳膠布、方格布基材、酸性過濾布、窗紗基材等,也可作對電性能和強度要求不很嚴格的玻璃鋼增強材料。高堿玻璃纖維自身存在的強度低、耐水和耐堿性差的缺陷,這種缺陷是無法克服的。用它作增強制品,最終只會損害用戶的利益。


復合材料中金屬成份的使用,由于電纜支架是零距離接觸高壓電纜,因而我們要求所用材料必須具備良好的絕緣和耐高壓等電氣性能,而且基于電纜的電磁效應(yīng)與金屬成份易產(chǎn)生回流而導致電纜發(fā)熱影響使用,所以支架盡量減少金屬成份。 BMC由于強度不夠,往往通過內(nèi)襯鋼筋來增強支架的承載力,這樣支架的電氣性能就有所欠缺。


SMC(英文全稱為Sheet Mould Compound): SMC是由SMC專用紗、不飽和樹脂、低收縮添加劑,填料及各種助劑組成的片狀模壓料。我國于80年代末,開始引進國外先進的SMC生產(chǎn)線和生產(chǎn)工藝。SMC具有優(yōu)越的電氣性能,耐腐蝕性能,質(zhì)輕及工程設(shè)計容易、靈活等優(yōu)點,其機械性能可以與部分金屬材料相媲美,所得制品表面光潔度高,采用低收縮添加劑后,表面質(zhì)量更為理想,因而廣泛應(yīng)用于運輸車輛、建筑、電子、電氣等行業(yè)中。


BMC:BMC是根據(jù)具體用途和要求的不同又發(fā)展出又一新品種, 其組成與SMC極為相似,是一種改進型的預混團狀模壓料,可用于模壓和擠出成型。兩者的區(qū)別僅在于材料形態(tài)和制作工藝上。BMC中纖維含量較低,纖維長度較短,約6~18mm,填料含料較大,因而BMC制品的強度及電氣性能比SMC制品的要差,BMC比較適合于壓制要求不高的小型制品。


2、分類


2.1  按照單件制品的托臂數(shù)量分為單臂式和多臂式分別以字母S和M表示,單臂式電纜支架常見結(jié)構(gòu)型式如同1所示. 多臂式電纜支架常見結(jié)構(gòu)型式如同2所示,

2.2   電纜支架按單個托臂所能承受的垂直荷載,分為l級、2級、3級、4級、5級.


2.3   電纜支架按其是否耐受光老化,分為耐光老化型和非耐光老化型,耐光老化型以字母L表示,


3、標記


按照托臂數(shù)量、載荷等級、耐光老化類型及標準編號進行標記。



示例:托臂數(shù)最為多臂式、載荷等級為3級、耐光老化型.的電纜支架標記為:CCB-M-3LGB/T34182-2017.


4、基本性能


4.1、物理機械性能


電纜支架的物理機械性能應(yīng)滿足下表的規(guī)定



4.2、承裁性能


電纜支架按實際安裝情況固定,托臂中心部位承受下表中的垂直荷載和橫向荷載,電纜支架應(yīng)無開裂.貫通性裂紋,斷裂。3級及以上的支架托臂端部承受1.5kN的檢修載荷,電纜支架應(yīng)無,開裂裂.貫通性裂紋.斷裂。



4.3、不蠕變


在長期負載下不變形。


4.4、阻燃性能


電纜支架的阻燃性能應(yīng)符合GB8624-2012中電線電纜套管B1級要求,具體性能指標見下表。



4.5、耐化學介質(zhì)性能


1)耐酸性能


在給定酸性溶液中經(jīng)規(guī)定時間浸泡后,試樣表面不應(yīng)出現(xiàn)皺紋、起泡、開裂、被溶解等現(xiàn)象,其彎曲彈性模量保留率應(yīng)不低于80%。


2)耐堿性能


在給定堿性溶液中經(jīng)規(guī)定時間浸泡后,試樣表面不應(yīng)出現(xiàn)皺紋、起泡、開裂、被溶解等現(xiàn)象,其彎曲彈性模量保留率應(yīng)不低于70%。


4.6、耐水性能


經(jīng)規(guī)定時問試驗后, 試樣表面不應(yīng)出現(xiàn)皺紋、起泡、開裂、被溶解等現(xiàn)象,其彎曲彈性模量保留率應(yīng)不低于80%。


4.7、耐光老化性能


耐光老化型電纜支架.經(jīng)氙燈人工加速老化試驗后,試樣無變色、龜裂、粉化等明顯老化現(xiàn)象,其彎曲彈性模量保留率應(yīng)不低于80%。


5、復合電纜支架的優(yōu)點

傳統(tǒng)金屬支架生產(chǎn)過程能耗大、工序多、周期長。在許多惡劣環(huán)境條件下,例如地鐵、隧道、化工企業(yè)、多雨潮濕或沿海鹽霧等場合,使用金屬支架極易銹蝕,設(shè)施的維護費用高,使用壽命也較短 。在防銹防腐方面,目前雖采用外涂油漆或熱浸鋅等技術(shù)處理,但仍不能從根本上解決銹蝕問題。此外,電纜架設(shè)使用金屬支架時 ,電流流經(jīng)電纜過程會產(chǎn)生磁場,導致兩個支架角鋼之間形成磁場閉合回路(環(huán)流),使電纜溫度升高,電流損失加大,并進一步使環(huán)流溫度升高。與其相比復合電纜支架具有以下優(yōu)點


1)強度高、重量輕、重量只有鋼的1/4,混凝土管的1/10左右,運輸方便,施工簡捷。


2)產(chǎn)品表面光滑摩擦系數(shù)小,不損傷電纜。


3)產(chǎn)品整體絕緣,無電腐蝕,可防止產(chǎn)生渦流。


4)耐水性好,可以長期在潮濕或水中使用。


5)耐熱,耐寒。防火性能優(yōu),它能在-50℃---130℃下使用。


6)防腐蝕,不生銹,使用壽命長,免維護等優(yōu)點。


7)支架的材料沒有回收利用價值,可以杜絕盜竊現(xiàn)象的發(fā)生。


8)支架絕緣性能好,本身無需接地,可減少安裝勞動工作量,鋼鐵支架需全部接地,安裝勞動工作量大。 


6、安裝方式

組合式復合電纜支架:安裝方便,但對電纜溝壁要求特別平整。對電纜層數(shù)變化無法應(yīng)對。直埋電纜支架:安裝方便,對電纜溝壁要求平整,對設(shè)計不同層數(shù)的電纜溝都能施工。插入式電纜支架:安裝不方便,對電纜溝壁要求平整,對設(shè)計不同層數(shù)的電纜溝都能施工。螺栓式電纜支架:安裝方便,對電纜溝壁要求平整,對設(shè)計不同層數(shù)的電纜溝都能施工。


復合材料電纜支架已廣泛應(yīng)用于電纜溝、電纜隧道、電纜排管工作井以及電纜半層內(nèi)的電力電纜、控制電纜和通信電纜的敷設(shè)。