GB-T 41491-2022 配网用复合材料杆塔

配网用复合材料杆塔2022-04-15发布国家标准化管理委员会前言 I 2规范性引用文件 3术语和定义 4分类和标记 5原材料及构造 5.1原材料 5.2构造 6技术要求 76.1产品性能 6.2材料性能 7试验方法 7.1外观质量 7.2尺寸偏差 7.3杆塔力学性能 97.4材料性能 8检验规则 8.1检验分类 8.2出厂检验 8.3型式检验 11产品合格证 附录A(规范性)杆塔力学性能悬臂式试验方法 参考文献 I本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国建筑材料联合会提出。本文件由全国纤维增强塑料标准化技术委员会(SAC/TC39)归口。本文件起草单位：武汉理工大学、国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司、中国电力科学研究院有限公司、国网浙江省电力有限公司、国网福建省电力有限公司、国网上海市电力公司、广东电网有限责任公司电力科学研究院、清华大学、武汉纺织大学、北京玻钢院检测中心有限公司、中国能源建设集团浙江省电力设计院有限公司、北玻电力复合材料有限公司、无锡市同腾复合材料有限公司、浙江杜朗德新材料科技有限公司、广东欣粤电力器材有限公司、南京聚发新材料有限公司、浙江荣林电力器材有限公司、重庆国际复合材料股份有限公司、中国石化集团胜利石油管理局有限公司电力分公司、胜利新大新材料股份有限公司。1配网用复合材料杆塔本文件规定了配网用复合材料杆塔的分类和标记，原材料及构造，技术要求，试验方法，检验规则，本文件适用于标称电压35kV及以下电力架空线路用复合材料杆塔(以下简称杆塔)。通信及接触网架空线路中的复合材料杆塔，支柱(照明、信号、多功能杆等),可参照本文件。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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/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纤维增强塑料弯曲性能试验方法GB/T1634.2塑料负荷变形温度的测定第2部分：塑料和硬橡胶GB/T2567树脂浇铸体性能试验方法GB/T2573玻璃纤维增强塑料老化性能试验方法GB/T3857玻璃纤维增强热固性塑料耐化学介质性能试验方法GB/T3961纤维增强塑料术语GB/T5169.16—2017电工电子产品着火危险试验第16部分：试验火焰50W水平与垂直火焰试验方法GB/T16422.3—2014塑料实验室光源暴露试验方法第3部分：荧光紫外灯GB/T17470玻璃纤维短切原丝毡和连续原丝毡GB/T18369玻璃纤维无捻粗纱GB/T18370玻璃纤维无捻粗纱布GB/T25040玻璃纤维缝编织物GB/T25045玄武岩纤维无捻粗纱GB/T31838.2固体绝缘材料介电和电阻特性第2部分：电阻特性(DC方法)体积电阻和体积电阻率GB/T31838.3固体绝缘材料介电和电阻特性第3部分：电阻特性(DC方法)表面电阻和表面电阻率GB50205钢结构工程施工质量验收标准3术语和定义GB/T3961界定的以及下列术语和定义适用于本文件。2注：复合材料杆塔也称为复合材料电杆。PM4.1杆塔按外形分为锥形杆塔(代号为Z)和等径杆塔(代号为D),见图1。锥形杆塔和等径杆塔可为a)锥型杆塔标引序号说明：I.——杆长：Ln标引序号说明：I.——杆长：Ln——荷载点长度；Lx——支持点长度；La——梢端至荷载点距离：d,——根径；d——直径：3XXXGB/T41491—2022数字表示标准检验弯矩(kN·m);字母表示标准检验荷载等级代号—表示杆塔外形代号示例1:梢径为190mm、杆长为12m、标准检验荷载为M级的复合材料锥形杆塔，其标记为：Zφ190×12×M×FHGB/T41491—2022。示例2:梢径为190mm、杆长为15m、标准检验荷载为M级的复合材料锥形杆塔(插接),其标记为：Zφ190×15C×M×FHGB/T41491—2022。示例3:梢径为190mm、杆长为12m、标准检验荷载为100kN·m的复合材料锥形杆塔，其标记为：Zφ190×12×100×示例4:直径为230mm、杆长为10m、标准检验荷载为K级的复合材料等径杆塔，其标记为：Dφ230×10×K×FHGB/T41491—2022。m荷载点长度(L₁)m支持点长度(L₂⁵)m梢径(d₁)标准检验荷载等级代号标准检验荷载(P)标准检验弯矩I—KMNOMNOP4杆长(L)m荷载点长度(L₁)m支持点长度(L₂')m梢径(d₁)mm标准检验荷载等级代号标准检验荷载(P)标准检验弯矩N——O——P—Q——R———S——O——P——Q———R——S—T——O———P—Q———RS———T———U——标准检验弯矩(M)为悬臂式试验时，取梢端至荷载点距离(Lg)为0.25m,在标准检验荷载作用下支持点(L₂)断面处的弯矩，M=P×L₁。杆塔实际设计使用时，应根据工程需要确定梢端至荷载点距离和支持点长度，并相应计算弯矩进行检验。L₂为杆塔悬臂式试验时支持点长度，杆塔埋置深度应通过计算确定，并采取有效加固措施。5m荷载点长度(L₁)m支持点长度(L₂⁵)m直径(d)标准检验荷载等级代号标准检验荷载(P)标准检验弯矩IK———KM—NKMNMNO—MNO———注：“—”表示无数据。标准检验弯矩(M₄)为悬臂式试验时，取梢端至荷载点距离(La)为0.25m,在标准检验荷载作用下支持点(Lg)断面处的弯矩，M、=P×Li。杆塔实际设计使用时，应根据工程需要确定梢端至荷载点距离和支持点长度，并相应计算弯矩进行检验。L₂为杆塔悬臂式试验时支持点长度，杆塔埋置深度应通过计算确定，并采取有效加固措施。5原材料及构造基体材料可采用聚氨酯树脂(含单组分或双组分品种)、环氧树脂或其他能满足本文件技术要求的树脂品种。树脂材料性能应符合表3的规定。6序号试验项目性能要求试验方法1拉伸强度2拉伸弹性模量3断裂伸长率4热变形温度GB/T1634.2(A法)增强材料宜采用无碱玻璃纤维、玄武岩纤维等增强材料。无碱玻璃纤维纱应符合GB/T18369的规定，制品应符合GB/T17470、GB/T18370、GB/T2杆塔表面宜用粗糙表面以满足脚扣登杆，等径杆塔宜设置爬梯。采用粗糙表面时，应满足淋水下登杆5.2.2.2杆塔接头强度不应低于接头处断面承载力7杆塔外观质量应符合表4的规定。表4项目类别和质量要求序号项目类别质量要求1表观B表面均匀规整、无纤维外露2分层开裂A杆塔端面不应分层开裂3局部碰伤B碰伤深度不大于1mm、每处面积不大于10cm²4杆顶封端A封端应牢固可靠，不应脱落注：项目类别中“A”表示关键项，“B”表示一般项。应符合表5的规定。表5项目类别和尺寸偏差序号项目类别尺寸偏差mm1杆长整根杆B组装杆杆段B0～202壁厚A0～53外径B0～104杆段弯曲度杆塔(梢径≤190mm)A杆塔(梢径>190mm)A5端部倾斜杆底B法兰盘B注：项目类别中“A”表示关键项，“B”表示一般项。杆塔力学性能包括承载性能和挠度性能。以表1或表2所列标准检验弯矩或设计图纸作为检验依a)杆塔加载至表1或表2规定的标准检验弯矩时，杆塔不应出现表面裂纹、局部发白等现象，且8——杆长大于或等于12m,小于或等于15m时，杆顶挠度不应大于(L₁+La)/6;——杆长大于15m,小于或等于18m时，杆顶挠度不应大于(L,+La)/5。b)杆塔加载至承载力检验弯矩(表1或表2规定的标准检验弯矩的2倍)时，杆塔不应出现局部杆体材料性能应符合表6的规定。序号项目类别试验项目性能要求试验方法1力学性能轴向拉伸强度2轴向弯曲强度3轴向压缩强度4物理性能可燃性不低于V-1级5耐老化性能耐酸性[80℃,5%(质量分数)HCl溶液，28d]无粉化、无裂纹弯曲模量保留率≥80%6耐碱性[80℃,10%(质量分数)NaOH溶液，7d]无粉化、无裂纹弯曲模量保留率≥50%7耐盐性(80℃,饱和Na₂CO₃溶液，28d)无粉化、无裂纹弯曲模量保留率≥85%8紫外老化(方法A-人工气候老化，循环1,1000h)无粉化、无裂纹弯曲模量保留率>85%9交变湿热老化[60℃/93%(相对湿度)12h→25℃/93%(相对湿度)12h,28d]无粉化、无裂纹弯曲模量保留率≥85%恒温老化[60℃/93%(相对湿度),28d]无粉化、无裂纹弯曲模量保留率≥85%电气性能表面电阻率体积电阻率外观质量检验工具及方法见表7。9序号检验项目检验方法量具分度值1表观2分层开裂—3局部碰伤碰伤面积用卷尺测量，计算后精确到1mm²1碰伤深度用探针及直尺测量，精确到0.5mm4杆顶封端注：“—”表示无数据。尺寸偏差检验工具及方法见表8。序号检验项目检验方法量具分度值mm1杆长用钢卷尺测量12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14弯曲度将拉线紧靠杆塔的两端部，用钢直尺测量其弯曲处的最大距离5端部倾斜用90°角度尺及钢直尺测量杆塔均采用悬臂式试验方法，分段制作的杆塔应组装后进行力学性能检验。杆塔力学性能试验方在杆塔L。段中点轴向两侧各300mm范围内(如图A.1所示)取样。每组试样数量不少于5个，并保证同批有5个有效试样。48—2005中工型试样的规定制样，并保证厚度偏差为试样取样按7.4.1.1的规定。试样数量及试验程序按GB/T5169.16—2017中试验方法B的规定。在杆塔L。段中点轴向两侧各300mm范围内(如图A.1所示)取样。每组试样数量不少于3个，并保证同批有3个有效试样。长度和宽度大于或等于60mm,厚度为3mm～5mm,并保证厚度偏差为士0.2mm的平板试样，表面电阻率按GB/T31838.3的规定，体积电阻率按GB/T31838.2的规定。同材料、同工艺、同品种、同荷载级别、同规格的杆塔，每300根为一批；但在3个月内生产总数不足300根且不少于20根时，也应作为一个受检批。10根受检杆塔，A类项目应全部合格，每项B类项目的超差不超过2根且项目的超差不超过2项，杆塔中再抽取2根杆塔进行复检，复检全部符合6.1.3规定，剔除原合格。复检如有1根杆塔不符合规定，判该批杆塔此项指标不合格。8.3.1检验项目检验项目应包括5.1.1和第6章要求的所有项目。c)出厂检验结果与上次型式检验结果有较d)正常生产时，型式检验间隔时间不宜超过5年。从受检批中抽取试验所需数量样品，抽样数量应满足完成所有检验项目。外观质量和尺寸偏差检验应随机抽取10根杆塔，杆塔力学性能检验应随机抽取2根杆塔。10根受检杆塔，A类项目应全部合格，每项B类项目的超差不超过2根且项目的超差不超过2项，a)2根杆塔力学性能检验均符合6.1.3规b)2根杆塔中有1根不符合规定，允许从同批杆塔中再抽取2根杆塔进行复检，复检全部符合6.1.3规定，剔除原不合格的1根，判该批杆塔此项指标合格。复检如有1根杆塔不符合规定，品的两倍。复检如符合5.1.1和6.2规定，判该批杆塔此项指标合格。复检如不符合5.1.1和9标志9.2整根杆塔和组装杆塔应在明显部位设置标志。标志的设置不应影响产品力学性能，在正常装卸和安装中标志仍应保持清楚。标志包括但不限于下列内容：图3杆塔支点位置示意图直径大于350mm时，堆放层数不宜超过4层；锥形杆塔梢径小于或等于270mm和等径杆塔直径小于或等于350mm时，堆放层数不宜超过6层。10.2.3杆塔运输支撑应符合10.1的有关规定。f)制造厂技术检验部门盖章。本附录描述了复合材料杆塔力学性能试验的悬臂式试验方法。试件按出厂检验或型式检验的规定随机抽样。A.3试验仪器设备A.3.1台座固定试件的支承座，可采用钢质台座或钢筋混凝土台座。悬臂式试验采用水平加载时，为消除杆段自重影响应加设灵活的滚动支座。表A.1试验仪器技术要求仪器名称测量项目单位技术指标量程分度值精度荷载测力器荷载0.01满程：0.5%0～1000～200挠度仪/卷尺mm0～6000满程：0.5%/示值：数字式微位移仪/百分表A、B测点杆体位移mm0.01满程：0.5%/0.01杆塔如杆长小于或等于15m,采用一个滚动支座；杆长大于15m时，采用两个及以上滚动支座，单位为毫米a)直埋式杆塔2——杆塔；3——滚动支座；4——荷载测力仪；5——挠度仪(或卷尺):8——取样位置：L——杆长；A.5加载试验A.5.1加载要求L」——荷载点长度；La——支持点长度；La——梢端至荷载点距离；A、B——固定卡盘(宽150mm的封闭圆形卡盘。A卡盘处于圆形卡盘中心线至杆塔根端面的距离等于150mm,B卡盘处于右端面至杆塔根端面的距离等于L。);C——位移测点。加载绳索上测力计或力传感器应靠近荷载作用点。应使加载绳索与试验杆塔接触造成的影响减到GB/T41491—2022A.5.2加载程序由零按标准检验弯矩20%的级差加载至标准检验弯矩的80%,然后按标准检验弯矩10%的级差然后，按标准检验弯矩20%的级差继续加载至标准检验弯矩的160%,再按标准检验弯矩的10%的级差加载至承载力检验弯矩，每次静停时间为3min,观测并记录各项读数。超载破坏性试验，达到承载力检验弯矩后，应按标准检验弯矩的10%的级差加至破坏。A.5.4标准荷载及承载力荷载的确定A.5.4.1当在加载过程