一种高强度复合材料组合电力电缆支架

摘要

本发明涉及一种高强度复合材料组合电力电缆支架，该支架的原材料为高强度复合材料，支架结构包括立柱和至少一个支臂，所述的支臂包括上臂和分别连接上臂与立柱的侧臂，各支臂的上臂上至少设有一个夹具。与现有技术相比，本发明具有灵活方便、寿命长等优点。

说明书

技术领域

本发明涉及一种电缆用支架，尤其是涉及一种高强度复合材料组合电力电缆 支架。

背景技术

在变电站电缆层、电缆沟、电缆隧道以及其他电力电缆构筑物中，用来支撑和 固定电缆的支架，对电缆安装和运行有着十分重要的作用。一般工程中都采用钢结 构电缆支架，其结构一般是采用角钢与土建预埋件焊接或使用槽钢与钢板装配而 成，这种支架由以下问题：

(1)易锈蚀。钢结构电缆支架的防锈、耐化学腐蚀性较差，尤其在潮湿环境， 在长期积水的电缆沟及电缆工井中，钢结构电缆支架锈蚀很快，即使经镀锌处理， 也难免遭受锈蚀。通常钢支架每5～7年需要维修养护一次。

(2)用于高压单芯电缆，当电缆外护套损伤时，可能会通过钢结构支架形成 接地环流或产生间隙放电，导致电缆外护套进一步损坏。

(3)高压单芯大截面电缆，在运行中由于交变电磁场的作用，会在导电磁性 媒质钢结构电缆支架上产生明显的涡流损耗和磁滞损耗，导致支架温度升高，从 而使电缆外护套表面温度升高，周围媒质热阻增大，影响电缆输送容量。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种灵活方便、寿 命长的高强度复合材料组合电力电缆支架。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种高强度复合材料组合电力电 缆支架，其特征在于，该支架的原材料为高强度复合材料，支架结构包括立柱和至 少一个支臂，所述的支臂包括上臂和分别连接上臂与立柱的侧臂，各支臂的上臂上 至少设有一个夹具。

所述的高强度复合材料为市售玻璃纤维增强树脂材料。

所述的高强度复合材料通过以下方法制得：将树脂100重量份，玻璃纤维20-40 重量份、阻燃剂5-25重量份、抗氧剂0.2-1重量份、填料5-10重量份混合均匀注 塑成型。

所述的阻燃剂为磷酸三苯酯，阻燃剂RC200，或磷酸三乙酯；所述的抗氧剂 为抗氧剂168或抗氧剂1010；填料为云母，蒙脱土(MMT)，高岭土或硅灰石。

所述的立柱一侧设有卡槽，另一侧设有多个定位孔和多个固定孔，所述的支臂 通过螺栓穿过定位孔固定在立柱上，所述的卡槽卡设在待安装电缆的壁面上，并通 过螺栓穿过固定孔将立柱固定。

所述的多个定位孔相邻间间隔10-50cm，所述的多个固定孔相邻间间隔 10-50cm。

所述的夹具包括上夹体、下夹体和固定座，所述的下夹体固定在固定座上，上 夹体通过螺栓固定在下夹体上，所述的固定座通过螺栓固定在上臂上。

所述的上夹体和下夹体通过螺栓连接形成一个与电缆外径相匹配的通孔。

所述的固定座两侧设有定位槽，通过螺栓穿过定位槽将固定座固定在上臂上。

本发明支架采用复合材料制成，该复合材料以树脂为基体、以玻璃纤维为增强 材料，并添加抗氧化剂、耐火材料等。这种复合材料技术比较成熟，应用比较广泛， 原材料价格比较便宜。而它却具有优良的力学性能、电性能和化学稳定性，具有较 高的机械强度、较好的耐热性能和瞬时耐高温烧蚀性能。特别是树脂基复合材料具 有优异的耐腐蚀性能，它不像普通钢那样会产生电化学腐蚀，它不导电，在电解溶液 中不会溶解出离子，因而对大气、水和一般浓度的酸、碱、盐等介质都具有较好的 稳定性，并具有优良的耐火性能。

与现有技术相比，本发明在立柱上设置了多个定位孔，可以根据安装位置的需 要选择合适的定位孔固定支臂，最终电缆安装在需要的高度，夹具的上夹体和下夹 体为分体设置，通过螺栓调节其连接后形成的通孔的大小，以适应不同外径大小的 电缆，夹具的底座上设置固定槽，由于固定槽有一定的长度，因此可以在一定范围 内调整其水平位置，灵活方便。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

如图1所示，一种高强度复合材料组合电力电缆支架，该支架包括立柱1和两 个支臂，所述的支臂包括上臂2和分别连接上臂与立柱的侧臂3，还包括夹具4， 夹具4设有四个，两两固定在两个支臂的上臂2上，该夹具包括上夹体41、下夹 体42和固定座43，所述的下夹体42固定在固定座43上，上夹体41通过螺栓固 定在下夹体上42，上夹体41和下夹体42通过螺栓连接形成一个与电缆外径相匹 配的通孔，该通孔的大小可通过螺栓调节，以适应不同外径电缆的需要，所述的固 定座43两侧设有定位槽44，固定槽44有一定的长度，因此可以在一定范围内调 整夹具水平位置，通过螺栓穿过定位槽44将固定座43固定在上臂2上。

所述的立柱1一侧设有卡槽11，另一侧设有多个定位孔和多个固定孔，所述 的支臂通过螺栓穿过定位孔固定在立柱1上，所述的卡槽11卡设在待安装电缆的 壁面上，并通过螺栓穿过固定孔将立柱固定在壁面上。

所述的多个定位孔相邻间间隔10-50cm，可选择需要的高度将支臂固定在立柱 上，所述的多个固定孔相邻间间隔10-50cm。

所述的支臂和夹具可根据需要设置多个。

本发明支架的所有部件均采用市售玻璃纤维增强树脂材料注塑成型。

将本发明支架与钢结构支架主要技术经济性能比较

(1)物理化学参数

  项目   复合材料电缆支架   镀锌角钢支架   密度(g/cm³)   1.80   7.85   比强度   167   90   耐腐蚀(80°/100h)   0.012   0.023   绝缘强度(kV/mm)   14.0   导电   阻燃性   符合FH-1   -   耐水性(％)   0.11   -

(2)综合比较

(3)工程造价估算

注：按35kV电缆沟、长100m(立柱间距为1m)，双侧各4组支架计算

由此可见：

(1)传统的钢结构电缆支架存在易锈蚀、导电、导磁的问题，不能完全满足 电力建设和资源节约的要求。对于高压单芯大截面电力电缆，为避免产生涡流损耗， 应选用非铁磁性材料支架。

(2)以树脂为基体玻璃纤维增强的复合材料，具有优良的力学性能、电性能 和化学稳定性，耐腐蚀、耐老化、阻燃、不产生涡流损耗并符合环保要求。在电力 系统中应用复合材料电缆支架具有节能降耗的突出优点。

(3)复合材料电缆支架符合220kV及以下电力电缆的装置要求、适用于电缆 沟、电缆隧道、竖井、电缆层和工井等各种电缆构筑物。

(4)复合材料产品性能依赖于其组成材料和工厂制造工艺，本发明选购符合 国家技术标准的复合材料制成电缆支架。

(5)经综合技术经济比较，高强度复合材料电缆支架优于钢结构电缆支架。 以高强度复合材料组合电力电缆支架替代钢结均支架切实可行，而且具有明显的经 济效益和社会效益。

实施例2

所述的支架的部件通过以下方法制得：将树脂100重量份，玻璃纤维30重量 份、阻燃剂磷酸三苯酯15重量份、抗氧剂168 0.8重量份、云母8重量份混合均匀 注塑成型。其余同实施例1。

实施例3

所述的支架的部件通过以下方法制得：将树脂100重量份，玻璃纤维20重量 份、阻燃剂RC200 25重量份、抗氧剂1010 0.2重量份、填料高岭土5重量份混合 均匀注塑成型。其余同实施例1。

实施例4

所述的支架的部件通过以下方法制得：将树脂100重量份，玻璃纤维40重量 份、阻燃剂磷酸三乙酯5重量份、抗氧剂168 0.5重量份、抗氧剂1010 0.5重量份、 蒙脱土5重量份、硅灰石5重量份混合均匀注塑成型。其余同实施例1。