2016配网复合材料电杆

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1150mm~230mm复合材料锥形杆标准检验弯矩单位为千牛米L/mL1/mL2/m梢径/mm150190230标准检验荷载P/kNCDEFGIGIJKLMNLMNOP1.501.752.002.252.503.002.503.003.504.005.006.007.005.006.007.008.009.00108.051.7012.0814.0916.1018.1120.1324.1520.1324.1528.1832.2040.2548.3056.3540.2548.3056.3564.4072.45118.851.9026.5530.9835.4044.2553.1061.9544.2553.1061.9570.8079.65129.752.0029.2534.1339.0048.7558.5068.2548.7558.5068.2578.0087.751310.552.2031.6536.9342.2052.7563.3073.8552.7563.3073.8584.4094.951512.252.5036.7542.8849.0061.2573.5085.7561.2573.5085.7598.00110.251815.252.5076.2591.50106.7576.2591.50106.75122.00137.252118.252.5091.25109.50127.7591.25109.50127.75146.00164.25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2270mm~350mm复合材料锥形杆标准检验弯矩单位为千牛米L/mL1/mL2/m梢径/mm270310350标准检验荷载P/kNOPQRSTRSTUSTUU18.009.0010.0011.0013.0015.0011.0013.0015.0018.0013.0015.0018.0021.00108.051.7064.4072.4580.5088.55104.65120.7588.55104.65120.75144.90104.65120.75144.90169.05118.851.9070.8079.6588.5097.35115.05132.7597.35115.05132.75159.30115.05132.75159.30185.85129.752.0078.0087.7597.50107.25126.75146.25107.25126.75146.25175.50126.75146.25175.50204.751310.552.2084.4094.95105.50116.05137.15158.25116.05137.15158.25189.90137.15158.25189.90221.551512.252.5098.00110.25122.50134.75159.25183.75134.75159.25183.75220.50159.25183.75220.50257.251815.252.50122.00137.25152.50167.75198.25228.75167.75198.25228.75274.50198.25228.75274.50320.252118.252.50146.00164.25182.50200.75237.25273.75200.75237.25273.75328.50237.25273.75328.502421.252.50170.00191.25212.50233.75276.25318.75233.75276.25318.75382.50276.25318.75382.502724.252.50194.00218.25242.50266.75315.25363.75266.75315.25363.753027.252.50218.00245.25272.50299.75354.25408.75299.75354.25408.75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·m3002025303540455060350304050607080901001204004045506070809010012014050070758085909510010555090115135155180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/mm1杆长整根杆±40组装杆杆段±202壁厚+503外径+1004弯曲度电杆（梢径≤190）≤L/400电杆（梢径＞190）≤L/6005端部倾斜杆底≤5法兰盘≤26.3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≥300MPa2轴向压缩强度≥235MPa3轴向弯曲强度≥300MPa4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≥1.0×10122体积电阻率（Ω﹒m）单独制样≥1.0×10137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/mm1杆长用钢卷尺测量，精确至1mm12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。0.023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。14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。0.55端部倾斜用90°角度尺及150mm长钢直尺测量，精确至1mm。0.57.4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。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。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。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。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。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：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；连续停产3个月以上恢复生产时；正常生产12个月后；出厂检验结果与上次型式检验结果有较大差异时；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、检验树脂性能同。外观质量和尺寸偏差同。巴氏硬度同。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。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判定规则树脂性能同。外观质量和尺寸偏差同。巴氏硬度同。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根电杆不符合6.4规定，则判该批产品力学性能不合格。2根电杆都不符合6.4规定时，不得复检，判该批产品力学性能不合格。复合材料性能电杆切块试样力学性能检验均符合本标准6.5规定时，判该批产品复合材料性能合格。如有一项不符合6.5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6.5规定时，则剔除原不合格的1根，判该批产品复合材料性能检验合格。复检结果如仍有一项不符合6.5规定，则判该批产品复合材料性能检验不合格。其中有2项不符合6.5规定时，不得复检，判该批产品复合材料性能检验不合格。8.3.5总判定树脂性能、外观质量、尺寸偏差、巴氏硬度、电杆力学性能和复合材料性能均符合标准要求时，则判定该批产品为合格。9标志与质量证明书9.1标志应在电杆明显的部位设置产品标牌，其位置：梢径（或直径）大于或等于190mm，宜标在距根部3.5m处；梢径小于190mm的电杆，宜标在距根部3.0m处。标牌的设置不应影响产品的力学性能，在正常装卸和安装中字迹仍应保持清楚。标牌应包括下列内容：制造厂厂名或商标；电杆品种、规格；组装杆在整根杆中的位置；荷载级别（或代号）制造年、月、日9.2质量证明书电杆出厂时，应随带企业统一编号的质量证明书，其内容应包括：制造厂厂名、商标、厂址、电话；生产日期、出厂日期；执行标准；产品品种、规格、荷载级别；树脂性能检验结果；外观及尺寸偏差检验结果；电杆切块试样力学性能检验结果；电杆力学性能检验结果；制造厂技术检验部门盖章。10贮存、运输10.1贮存10.1.1产品堆放场地应坚实平整，堆放处应远离热源，不宜长期露天存放。10.1.2产品均应采用三支点堆放。电杆支点位置如图2。注：若堆场地基经过特殊处理，也可采用其他堆放形式。图2电杆支点位置示意图10.1.3产品应按品种、规格、荷载级别、生产日期等分别堆放。锥形杆梢径大于270mm和等径杆直径大于400mm时，堆放层数不宜超过4层；锥形杆梢径小于或等于270mm和等径杆直径小于或等于400mm时，堆放层数不宜超过6层。10.1.4产品堆垛应放在支垫物上，层与层之间用支垫物隔开，每层支撑点在同一平面上，各层支垫物位置在同一垂直线上。10.2运输10.2.1产品的起吊宜用柔性绳索，若用铁链或钢索起吊，必须在吊索和杆壁处衬填橡胶或其他柔性物。10.2.2产品起吊与运输时，不分电杆长短均须采用两支点法。装卸、起吊应轻起轻放，严禁抛掷、碰撞。10.2.3产品在运输过程中的支撑要求应符合本标准10.1中的有关规定。10.2.4产品装卸过程中，每次吊运数量：梢径大于170mm的电杆，不宜超过3根；梢径小于或等于170mm的电杆，不宜超过5根，如果采取有效措施，每次吊运数量可适当增加。10.2.5产品由高处滚向低处，必须采取牵制措施，不得自由滚落。10.2.6产品支点处应套上软质物，以防碰伤。

附录A（规范性附录）轴向压缩强度试验A.1试样形状和尺寸A.1.1轴向压缩强度试样形状见图A.1，试样高度方向为杆件的轴向方向。A.1.2试样厚度t为杆件的管壁厚度或者杆件端部的最小厚度，试样宽度b等于试样厚度t，试样高度H等于2t。A.1.3试样上下两端面应相互平行，且与试样中心线垂直。图A.1轴向压缩强度试样形状A.2试样数量不少于5个。A.3试验设备、试验步骤和试验结果按GB/T1448的规定。

附录B（规范性附录）电杆力学性能试验方法本附录适用于复合材料电杆的力学性能试验，包括试验用仪器设备的技术要求和试验结果评定。B.1适用范围B.1.1悬臂式试验方法，适用于不同梢径锥形杆的力学性能试验。B.1.2简支式试验方法，适用于不同直径等径杆的力学性能试验。B.2试件试件按出厂检验或型式检验的规定随机抽样。B.3试验仪器设备B.3.1台座用于固定试件的支撑座，可采用钢支座或钢筋混凝土支座。悬臂式试验或简支式试验采用水平加荷时，为消除杆段自重影响应加设灵活的滚动支座。B.3.2仪器试验用仪器，应按规定期限进行检定，其技术要求见表B.1。表B.1试验仪器技术要求测量项目仪器名称单位技术指标量程分度值精度荷载荷载测力器kN0-100-200.01满程：0.5%0-1000-2000.1挠度挠度仪或长尺mm0-30001.0满程：0.5%支座位移直尺mm0-100.010.5%Ⅰ级B.4试验方法B.4.1悬臂式试验方法锥形电杆如杆长小于或等于10m，采用一个滚动支座；如杆长大于10m，采用两个或两个以上滚动支座。加荷原理见图B.1。1——混凝土（或钢制）台座；2——滚动支座；3——测力传感器；4——挠度观测点；5——B测点百分表；6——A测点百分表；B——支座（宽150mm硬木制成的U型垫板）；Pu——荷载；L——杆长。注：U型垫板放置位置：A支座处于垫板中心线至电杆根端得距离等于150mm；B支座处于右端面到电杆根端面的距离等于L2。图B.1悬臂式试验装置示意图B.4.2简支式试验方法等径电杆宜采用水平加荷或垂直加荷。允许加荷点与支点互换。应考虑自重影响。加荷原理见图B.2。1——宽150mm硬木制成的U型垫板；2——测力传感器；3——支座位移百分表；4——挠度观测点；Pu——荷载；L0——跨距；L——杆长。图B.2简支式试验装置示意图B.5试验加荷B.5.1加荷要求加荷绳索上测力计或力传感器应尽可能地靠近荷载作用点。应使加荷绳索与试验电杆接触所造成的影响减到最小；当不可避免时，应提请委托方注意。荷载的施加应避免冲击效应，注意避免接头处的滑动。B.5.2荷载级别按标准检验弯矩20%级差加荷至承载力检验弯矩，试验荷载的级别按20%、40%、60%、80%、100%、120%、140%、160%、180%、200%选取。如果委托方要求可增加荷载级别。若要进行超载破坏性试验，其荷载达到标准检验弯矩的200%后，应按5%的级差加至破坏。B.5.3荷载误差试验时，加荷值的允许偏差为2%。B.5.4加载速率和荷载持续时间对于每一级荷载，加荷应尽可能平稳、均匀。每次静停时间不少于3min，观测并记录各项读数。对于蠕变敏感材料制成的杆塔，可用不同的加载速率和荷载持续时间。B.5.5承载力的确定当在加载过程中出现本标准6.5.2所列的情况之一时，应取前一级荷载值作为承载力荷载的实测值；当在规定的荷载持续时间内出现上述情况之一时，应取本级荷载值与前一级荷载值的平均值作为承载力荷载的实测值；当在荷载持续时间结束后出现上述情况之一时，应取本级荷载值作为承载力荷载实测值。B.6试验结果计算B.6.1弯矩计算B.6.1.1锥形杆采用悬臂式试验时，实测弯矩按式（B.1）计算：(B.1)式中：——任一级荷载作用下的弯矩值，单位为千牛米（kN·m）；——任一级荷载加荷值，单位为千