一种变电站支架的制作方法
【专利摘要】本发明提出了一种变电站支架，该支架包括钢管和表面有涂覆层的连接件，钢管外包覆FRP层，FRP层包括纤维和基体材料，钢管壁厚为6～12mm。该变电站支架耐腐蚀性能优越，FRP层作为钢管的防腐层，比现有一般防腐涂料的耐腐蚀性能更高，全寿命周期内的建设和维护的费用较低，绝缘性能和电气性能优越，特别适合用于环境恶劣、环境污染严重或存在腐蚀性介质的环境下变电构架的建设和改造。
【专利说明】一种变电站支架
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种支架，具体涉及一种变电站支架。
【背景技术】
[0002]随着经济的迅速发展，对城市美化和供电安全的要求也日益提高。
[0003]变电站支架多为钢筋混凝土杆和钢管杆，一般环境下其能够满足设计使用年限的要求，但是在腐蚀介质严重的地区或环境下，现有变电站支架容易遭受腐蚀而破坏，不能达到预定的使用年限，或需要经过全面修复才能达到预定的使用年限。特别是钢结构变电站支架，在污染环境或存在腐蚀性介质的环境下极易锈蚀，防腐层的有效工作时间较短，防腐处理的周期较短，在整个使用过程中防腐处理的费用较高，同时使得变电站支架存在较高安全风险。
【发明内容】
[0004]为了克服现有技术的上述缺陷，本发明针对变电站支架的耐腐蚀性能，提供了一种FRP变电站支架。该变电站支架耐腐蚀性能优越，达到全寿命周期内的建设和维护的费用较低的目的。
[0005]为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案为:
[0006]一种变电站支架，该支架包括钢管和表面有涂覆层的连接件，涂料包括如下重量份组分:环氧树脂10?13份、环氧固化剂22?28份、防锈颜料15?19份、体质颜料16?21份、润湿分散剂0.3?I份、消泡剂0.1?I份和溶剂23?30份，钢管外包覆FRP层，FRP层包括纤维和基体材料，钢管壁厚为6?12mm。
[0007]防锈颜料包括如下重量份组分:三聚磷酸铝27?34份，磷酸锌27?34份，锌粉13?17份和氧化铁红20?26份；
[0008]体质颜料包括如下重量份组分:硫酸钡30?38份，钛白粉28?35份，滑石粉30?38份；
[0009]溶剂为去离子水或者蒸馏水；
[0010]钢管为钢材制成的空心圆柱形钢管。
[0011]钢管具有很高的承载能力，外缠FRP层除了具有一定的承载能力外，还对钢管有一定的约束作用，可提高钢管的屈曲荷载。
[0012]进一步的，纤维为芳纶纤维、玻璃纤维或碳纤维中的一种或多种。
[0013]进一步的，基体材料为环氧树脂、不饱和聚酯或酚醛树脂中的一种或几种。
[0014]进一步的，钢管外缠绕纤维，纤维为单层或多层，纤维紧密排列均匀覆盖整个钢管外层。
[0015]进一步的，纤维为多层，纤维直径不同，内层纤维直径大于外层纤维直径或隔层选用大直径纤维其夹层选用小直径纤维。
[0016]进一步的，FRP层厚度为I?9_。[0017]进一步的，连接件为钢板制成的3?12mm厚的圆形端板，端板直径与钢管外径相同，端板与钢管为焊接连接。
[0018]进一步的，变电站支架表面涂覆防腐涂料，所述涂料为环氧树脂涂料、酚醛环氧涂料或聚氨酯防腐涂料中的一种或多种。
[0019]本发明的另一目的为提供了一种制备变电站支架的方法，包括如下步骤:
[0020]I)制备钢管和连接件；
[0021]2)焊接连接件后将钢管和连接件进行表面处理；
[0022]3)涂料喷涂:将连接件及钢管与连接件的交接部的表面均匀喷涂防腐涂料；
[0023]4)将纤维通过浸胶槽浸胶，缠绕纤维；
[0024]5)固化处理；
[0025]6)冷却后将变电站支架的表面均匀喷涂防腐涂料。
[0026]由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明的有益效果包括:
[0027]1.本发明中的变电支架耐腐蚀性能优越，FRP层作为钢管的防腐层，比现有一般防腐涂料的耐腐蚀性能更高，特别适合用于环境恶劣、环境污染严重或存在腐蚀性介质的环境下变电构架的建设和改造；
[0028]2.本发明中的变电支架承载能力较强，具有较强的抗压和抗弯承载性能，不蠕变；
[0029]3.本发明中的变电支架耐老化，全寿命周期内的建设和维护的费用较低；
[0030]4.本发明中的变电支架具有优越的绝缘性能和电气性能；
[0031]5.本发明中的变电支架尺寸稳定性好、减震性能好；
[0032]6.本发明中的变电支架FRP复合材料热膨胀系数与混凝土相近，这样当环境温度发生变化时，FRP与混凝土协调工作，两者间不会产生大的温度应力。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]图1是变电支架的剖面图；
[0034]图2是变电支架的截面图；
[0035]其中，1-钢管，2-FRP层，3-端板。
【具体实施方式】
[0036]下面结合实例对本发明进行详细的说明。
[0037]实施例1:
[0038]如图1所示，本发明的一种变电站支架，支架表面涂覆环氧树脂涂料，该支架包括钢管和表面有涂覆层的连接件，涂料包括如下重量份组分:环氧树脂10份、环氧固化剂22份、防锈颜料19份、体质颜料16份、润湿分散剂0.3份、消泡剂0.1份和溶剂30份。
[0039]防锈颜料包括如下重量份组分:三聚磷酸铝27份，磷酸锌27份，锌粉13份和氧化铁红20份；
[0040]体质颜料包括如下重量份组分:硫酸钡30份，钛白粉28份，滑石粉38份；
[0041]溶剂为去离子水；
[0042]钢管为钢材制成的空心圆柱形钢管，钢管外包覆FRP层，FRP层包括芳纶纤维和环氧树脂，FRP层厚度为1mm，钢管壁厚为6mm，钢管外缠绕纤维，纤维为单层，纤维紧密排列均匀覆盖整个钢管外层，连接件为钢板制成的3mm厚的圆形端板，端板直径与钢管外径相同，端板与钢管为焊接连接。
[0043]制备变电站支架:制备钢管和连接件；焊接连接件后将钢管和连接件进行表面处理；喷涂环氧树脂涂料，将连接件及钢管与连接件的交接部的表面均匀喷涂环氧树脂涂料，将纤维通过浸胶槽浸胶，缠绕纤维；固化处理；冷却后将变电站支架的表面均匀喷涂防腐涂料。
[0044]实施例2:
[0045]如图1所示，本发明的一种变电站支架，该支架包括钢管和表面有涂覆层的连接件，
[0046]涂料包括如下重量份组分:环氧树脂12份、环氧固化剂25份、防锈颜料17份、体质颜料19份、润湿分散剂0.5份、消泡剂0.4份和溶剂28份。
[0047]防锈颜料包括如下重量份组分:三聚磷酸铝30份，磷酸锌30份，锌粉15份和氧化铁红24份；
[0048]体质颜料包括如下重量份组分:硫酸钡35份，钛白粉32份，滑石粉34份；
[0049]溶剂为蒸馏水；
[0050]钢管为钢材制成的空心圆柱形钢管，钢管外包覆FRP层，FRP层包括玻璃纤维和酚醛树脂，FRP层厚度为5mm，钢管壁厚为7mm，钢管外缠绕纤维，纤维为多层，纤维紧密排列均匀覆盖整个钢管外层，内层纤维直径大于外层纤维直径，连接件为钢板制成的7mm厚的圆形端板，端板直径与钢管外径相同，端板与钢管为焊接连接。
[0051]制备变电站支架:制备钢管和连接件；焊接连接件后将钢管和连接件进行表面处理；将连接件及钢管与连接件的交接部的表面均匀喷涂酚醛环氧涂料，将纤维通过浸胶槽浸胶，缠绕纤维；固化处理，冷却。
[0052]实施例3:
[0053]如图1所示，本发明的一种变电站支架，支架表面涂覆聚氨酯防腐涂料，该支架包括钢管和表面有涂覆层的连接件，涂料包括如下重量份组分:环氧树脂13份、环氧固化剂28份、防锈颜料15份、体质颜料21份、润湿分散剂I份、消泡剂I份和溶剂23份。
[0054]防锈颜料包括如下重量份组分:三聚磷酸铝34份，磷酸锌34份，锌粉17份和氧化铁红26份；
[0055]体质颜料包括如下重量份组分:硫酸钡38份，钛白粉35份，滑石粉30份；
[0056]溶剂为蒸馏水；
[0057]钢管为钢材制成的空心圆柱形钢管，钢管外包覆FRP层，FRP层包括碳纤维和不饱和聚酯，FRP层厚度为9mm，钢管壁厚为12mm，钢管外缠绕纤维，纤维为多层，纤维紧密排列均匀覆盖整个钢管外层，纤维隔层选用大直径纤维其夹层选用小直径纤维，连接件为钢板制成的12mm厚的圆形端板，端板直径与钢管外径相同，端板与钢管为焊接连接。
[0058]制备变电站支架:制备钢管和连接件；焊接连接件后将钢管和连接件进行表面处理；将连接件及钢管与连接件的交接部的表面均匀喷涂聚氨酯防腐涂料，将纤维通过浸胶槽浸胶，缠绕纤维；固化处理，冷却后将变电站支架的表面均匀喷涂聚氨酯防腐涂料。
[0059]最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的【具体实施方式】进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种变电站支架，该支架包括钢管和表面有涂覆层的连接件，其特征在于:所述钢管外包覆FRP层，所述FRP层包括纤维和基体材料，所述钢管壁厚为6?12mm。
2.如权利要求1所述的一种变电站支架，其特征在于:所述纤维为芳纶纤维、玻璃纤维或碳纤维中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的一种变电站支架，其特征在于:所述基体材料为环氧树脂、不饱和聚酯或酚醛树脂中的一种或几种。
4.如权利要求1所述的一种变电站支架，其特征在于:所述钢管外缠绕纤维，纤维为单层或多层。
5.如权利要求4所述的一种变电站支架，其特征在于:所述纤维为多层，纤维直径不同，内层纤维直径大于外层纤维直径或隔层选用大直径纤维其夹层选用小直径纤维。
6.如权利要求1所述的一种变电站支架，其特征在于:所述FRP层厚度为I?9mm。
7.如权利要求1所述的一种变电站支架，其特征在于:所述连接件为钢板制成的3?12mm厚的圆形端板，所述端板与钢管为焊接连接。
8.如权利要求1所述的一种变电站支架，其特征在于:变电站支架表面涂覆防腐涂料，所述涂料为环氧树脂涂料、酚醛环氧涂料或聚氨酯防腐涂料中的一种或多种。
9.一种制备如权利要求1所述变电站支架的方法，其特征在于所述方法包括如下步骤: 1)制备钢管和连接件； 2)焊接连接件后将钢管和连接件进行表面处理； 3)涂料喷涂:将连接件及钢管与连接件的交接部的表面均匀喷涂涂覆层； 4)将纤维通过浸胶槽浸胶，缠绕纤维； 5)固化处理； 6)冷却后将变电站支架的表面均匀喷涂防腐涂料。
【文档编号】E04G21/00GK103726705SQ201410018972
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2014年1月15日 优先权日:2014年1月15日
【发明者】刘学武, 夏开全, 刘思远, 任西春, 杨吉 申请人:国家电网公司, 中国电力科学研究院