架空导线用纤维增强树脂基复合材料芯棒

国家标准 GB/T29324一2012 架空导线用纤维增强树脂基复合材料芯棒 riherretintwedpwlymermatrixpwsileoetorerheadeletritealcdectos 2012-12-31发布 2013-06-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/T29324一2012 目 次 前言 范围 规范性引用文件 术语和定义 产品命名及表示方法 规格 技术要求 试验 检验规则 包装、标志、运输和贮存 l0 接收和拒收 附录A(规范性附录)卷绕试验 附录B(规范性附录 扭转试验
GB/T29324一2012 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本标准由电器工业协会提出 本标准由全国裸电线标准化技术委员会(SAC/TC422)归口 本标准负责起草单位:上海电缆研究所、远东复合技术有限公司 本标准参加起草单位:电力科学研究院、广东电网公司、辽宁省电力有限公司、航天电工技术有 限公司,特变电工山东鲁能泰山电缆有限公司,嘉兴宝盈通复合材料有限公司、邯郸市硅谷新材料有限 公司、常州鸿泽澜线缆有限公司、西安超码复合材料公司、上海特缆电工科技有限公司 本标准主要起草人;黄国飞、党朋、汪传斌、万建成、张春雷,杨长龙、孙泽强、臧德峰、尤洞,朱波、 李哲墨、屈永强、孙萍,郑秋、周泽
GB/T29324一2012 架空导线用纤维增强树脂基复合材料芯棒 范围 本标准规定了架空导线用纤维增强树脂基复合材料芯棒(以下简称复合芯棒)的术语、定义、规格、 技术要求、试验方法,检验规则包装、标志,运输和贮存 本标准适用于架空导线的纤维增强树脂基复合材料加强芯 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/T1446一2005纤维增强塑料性能试验方法总则 GB/T14632005纤维增强塑料密度和相对密度试验方法 GB/T25722005纤维增强塑料平均线膨胀系数试验方法 GB/T6995.12008电线电缆识别标志方法第1部分;一般规定 人造气氛腐蚀试验盐雾试验 GB/T10125一1997 GB/T16422.3一1997塑料实验室光源暴露试验方法第3部分;荧光紫外灯 GB/T223152008金属材料弹性模量和泊松比试验方法 GB/T22567一2008电气绝缘材料测定玻璃化转变温度的试验方法 JB/T8137.2一1999电线电缆交货盘第2部分:全木结构交货盘 术语和定义 GB/T22567一2008界定的及下列术语和定义适用于本文件 复合材料coposite 由两种或两种以上的组分材料通过适当的制备工艺复合在一起的新材料,它既保留原组分材料的 基本特性,又具有原单一组分材料所无法获得的更优异的特性 3.2 纤维增强树脂基复合材料芯棒fiberreinforeedpolymermatrixcompositecore 由一种或多种纤维与树脂材料复合在一起的圆形棒材 直径diameer 在同一圆截面且互相垂直的方向上两次测量值的平均值 3 r值value！ 垂直于轴线的同一圆截面上测得的最大和最小直径之差 3. 5 强度等级grade 复合芯棒按其抗拉强度分为“1”“2”两种强度等级
GB/T29324一2012 3.6 温度级别level 复合芯棒按长期允许使用温度分为“A”“B”两种温度级别 3 玻璃化转变温度glasstransitiontemperature 发生玻璃化转变的温度范围内的中点处的温度 注;通过观察某些特定的电气,力学,热学或其他物理性能发生明显变化时的温度 可以很容易地测定玻璃 化转变 另外,由于观察时所选取的性能及试验技术细节(例如加热速率、试验频率等),观察到的这个温 度可能会有明显差异 因此,观察到的1应认为仅是一种近似值,且仅对某一具体技术及试验条件有效 [GB/T22567一2008,定义2.2] 3.8 动态机械分析dynamicmeehaniealanalsis,DMIA 是一种测量在振动负荷或变形下,材料的储能模量和/或损失模量与温度、频率或时间或其组合的 关系 [GB/T22567一2008,定义2.7] 产品命名及表示方法 复合芯棒命名用型号、规格表示,表示方法如下 E 口-口GB/T29324一2012 口 -复合芯棒标称直径 复合芯棒温度级别 -复合芯棒强度等级 -复合芯棒 示例，标称直径为8.00mm,抗拉强度等级为2 2100MPa,耐温级别为160C的复合芯棒表示为 F1B8.00GB/T29324一2012 规格 复合芯棒推荐规格见表1 表1复合芯棒推荐规格参数表 标称直径D 规格 mm 5.00、5.50,6.00,6.50、7.00、7.50、8.00,8.50,9.00,9.50,10.00、10.50、11.00 6 技术要求 6.1外观 复合芯棒表面应圆整,光洁、平滑,色泽一致,不得有与良好的工业产品不相称的任何缺陷(如凹凸、
GB/T29324一2012 竹节、银纹、裂纹,夹杂、树脂积瘤、孔洞、纤维裸露,划伤及磨损等 6.2直径偏差及/值 复合芯棒的直径偏差、/值应符合表2的规定 表2复合芯棒直径偏差和f值 规格范围 直径偏差 f值 型 号 mm mm mmm 5.00dl8.00 士0.03 0.03 F1A、FIB,F2A,F2B 8.00GB/T29324一2012 扭转 完成卷绕试验后的复合芯棒应以170D的长度试样以不大于2r/min的扭转速度扭转360"试验 其表层应不开裂,且扭转后的抗拉强度应符合表3的规定 6.9径向耐压性能 复合芯棒应承受不小于30kN的压力,其端部应不开裂和脱皮 6.10玻璃化转变温度DMAT 复合芯棒玻璃化转变温度DMAT 应符合表5的规定 表5复合芯棒的玻璃化转变温度DMAT 玻璃化转变温度DNMAT 级别 不小于 150 190 6.11 高温抗拉强度 复合芯棒高温抗拉强度应不小于表3规定值的5%. 6.12弹性模量 复合芯棒的弹性模量应符合表6的规定 表6复合芯棒的弹性模量 弹性模量 等级 GPa 不小于 11o 120 耐荧光紫外老化 6.13 复合芯棒曝露1008h后,其表面应不发黏,无纤维裸露、裂纹和龟裂现象 6.14盐雾试验 复合芯棒在温度为35C士2C,pH值6.57.2之间的盐雾环境中保持240h,其表面不应出现腐 蚀产物和缺陷 6.15长度及长度偏差 复合芯棒其单根交货长度应不小于4500m,允许按购买方要求的最小长度交货,长度允许偏差为
GB/T29324一2012 松% 除非购买方与制造方预先订有协议,才允许以双方协议规定的长度交货 6.16接头 不允许为了延续单根复合芯棒制造长度而产生的任何形式的纤维接头 复合芯棒成品不允许有任何形式的接头 试验 7.1试验地点 除非供需双方另有协议,例行试验(R)和抽样试验(s)均应在制造厂内进行 当芯棒的纤维、树脂配方、制造工艺等发生变化时应重新开展型式试验(T),试验应在具有资质的 第三方检测机构进行 7.2试验方法 7.2.1外观 目视观察 7.2.2抗拉强度试验 取合适长度试样,两端做好端头,处理好的端头能牢固的固定在试验设备上,确保在轴向拉伸试验 中试样不滑落,同时试样有效拉伸长度应不小于70D 试验中保证试样的纵轴线与拉伸的中线重合 拉伸速度应取为1mm/min~6mm/min,伸裁试验拉伸速度应取为2mm/min 每批次至少测试5组 试样 7.2.3卷绕试验 取长度不少于20oD的复合芯棒试样,试样应在55D直径的筒体上以不大于3r/min的卷绕速度 卷绕1圈,保持2min,芯棒应不开裂、不断裂 每批次至少测试3组试样 试验方法应符合附录A 7.2.4扭转试验 完成卷绕试验后,截取经卷绕试验的170D长度复合芯棒，一端固定在试验设备旋转夹头中,另一 端固定在试验设备定位夹头中,定位夹头加载40kg砝码,试样以不大于2r/min的扭转速度在导轮上 完成360°的扭转,保持2min,再将复合芯棒展直,其表层应不开裂,然后测试试样的抗拉强度 每批次 至少测试3组试样 试验方法应符合附录B 7.2.5径向耐压试验 截取长度不小于100mm的复合芯棒,以1mm/min2nmm/min加载速度平稳加载直至破坏,其 他试验条件应符合GB/T1446-2005的规定,记录最大压力值并目测试样端部开裂情况 每批次至少 测试5组试样 7.2.6直径测量 复合芯棒直径测量应使用精度至少为0.002mm的量具 直径应取在同一圆截面上互成直角位置 上的两个读数的平均值,修约到两位小数,单位为毫米(n mm
GB/T29324一2012 7.2.7高温抗拉强度试验 复合芯棒应在试验温度符合表7规定的烘箱内静置400h,并在试验温度符合表7规定的高温试验 机试验箱内静置1h后在高温下按7.2.2测试抗拉强度 每批次至少测试5组试样 表7复合芯棒的高温抗拉强度试验温度 高温抗拉强度试验温度 等级 120士3 60士3 7.2.8弹性模量试验 取合适长度试样,两端做好端头,处理好的端头能牢固的固定在试验设备上,确保在轴向拉伸试验 中试样不滑落,同时试样有效拉伸长度应不小于70D 试验中保证试样的纵轴线与拉伸的中线重合 然后按GB/T22315一2o08中的5.5.1规定的方法测试弹性模量 7.2.9耐荧光紫外老化试验 按GB/T16422.3一1997的规定进行试验,紫外波长为340nm,强度为0.76w/m'/nm,采用暴露 方式1,其中每循环辐照暴露时间为4h 复合芯棒暴露1008h后,目测表面质量 7.2.10密度 按GB/T1463一2005规定的方法进行 7.2.11玻璃化转变温度DMAT 按GB/T22567一2008规定的方法进行试验,并按GB/T22567一2008附录A规定的方法计算 DMAT. 试样推荐尺寸为2mm×D×60nmm,升温速率为5K/min,频率为1Hz 7.2.12线膨胀系数 按GB/T2572一2005规定的方法对同一试样进行两次试验,第二次试验测试数据作为最终试验 结果 7.2.13 盐雾试验 按GB/T10125一1997规定的方法进行试验 检验规则 产品应由制造厂检验合格后方能出厂 每批出厂的产品应附有制造厂的产品质量检验合格证 2 8. 产品应按表8的规定进行检验
GB/T29324一2012 表8复合芯棒的检验 检验项目 检验规则 试验方法 序号 本标准章条编号 外观 6, T,R 7.2.1 直径偏差及值 6.2 T,S 7.2.6 抗拉强度 T,s 6.3 7.2.2 6.5 T 7 2.12 线膨胀系数 6.6 7.2.10 密度 T,S 卷绕 6." T,s 7.2.3 扭转 6.8 T,S 7.2.4 径向耐压性能 6.9 T,S 7.2.5 玻璃化转变温度DMAT 6.10 T,S 7.2.11 高温抗拉强度 T,Ss 10 o 7.2.7 11 6.12 T 7.2.8 弹性模量 12 T 6.13 7.2.9 耐荧光紫外老化 13 盐雾试验 6.14 7.2.13 8.3每批按5%抽样,但不少于3盘;批量较大时,不多于10盘 第一次试验结果有不合格时,应另取 双倍数量的试样就不合格项目进行第二次试验,如仍有不合格时,应逐盘检查 如果是大批量的成品,并且制造厂能证明该批成品达到或超过规定性能要求时,则在供需双方达成 协议的情况下,试样数量可以减少至保证对每批复合芯棒达到足够的监测水平 包装、标志,运输和贮存 9.1线盘及包装 1.1线盘应符合JB/T8137.2一1999的规定,线盘的筒体直径应不小于800 9. mm 9.1.2每个线盘上只绕一根复合芯棒 两端头应固定牢固,防止滑脱 9.1.3线盘外包装应能保护产品免受损伤 9.2标志 9.2.1产地标志和识别 复合芯棒应具有制造厂名、产品型号、规格和计米长度的连续标志,并应符合GB/T6995.1一2008 的要求 9.2.2 包装标志 每盘复合芯棒应附有标签,并标明 制造厂名、商标和厂址; a 产晶名称.-型号,规格 b c 产品长度 m; d)皮重、毛重和净重:kg;
GB/T29324一2012 产品批号 e 线盘旋转方向; g制造日期年月日; h)本标准编号:GB/T29324一2012. 运输和贮存 g.3.1包装盘不应处于平放位置,且不得堆放 9.3.2盘装产品不得做长距离滚动,需短距离滚动时,应按线盘标示的旋转箭头方向滚动 g.3.3盘装产品不得遭受冲撞、挤压和其他任何机械损伤 9.3.4产品应放在干燥的环境中,避免放在潮湿且碱性的环境 10 接收和拒收 10.1若试样不符合本标谁规定的任何一项要求,即可作为拒收该试样所代表的该批次成品的依据 若任何一批复合芯棒因不符合10.1的规定而被拒收,则制造厂有权对该批所有各盘芯棒重新试 10.2 验一次,并将其中合格的产品提交使用
GB/T29324一2012 附 录A 规范性附录 卷绕试验 A.1卷绕试验设备 复合芯棒的卷绕试验需专用卷绕设备进行试验 试验机应由复合芯棒导向装置,卷绕装置及安全 防护装置组成,原理示意图见图A.1 说明 -复合芯棒双向牵引装置 5.00mm复合芯棒试样; -pl1.00mm复合芯棒试样; 卷绕盘; 复合芯棒固定装置 图A.1卷绕试验机原理示意图 A.2卷绕试验方法 1根据复合芯棒的尺寸,选择安装所需的卷绕盘; 2)调整试样导向装置,使之与卷绕盘成切线方向; 调节复合芯棒固定装置,使复合芯棒与卷绕盘外圆表面相切并压紧; 3 启动试脸机使卷绕盘旋转,进行试样卷绕试验 4 5 当试样卷绕满一圈时,停止转动,保持2min后使试样反向匀速退出至初始位置; 6)取下试样,目视观察其表面质量
GB/T29324一2012 A.3卷绕盘直径 表A.1卷绕盘直径参数表 复合芯棒标称直径 卷绕盘直径 mm mm 5.00 275.00 302.50 5.50 6.00 330.00 6.50 357.50 7.00 385.00 7.50 412.50 440.00 8.00 8.50 467.50 9.00 495.00 9.50 522.50 10,00 550.00 10.50 577.50 l1.00 605.00 注:复合芯棒标称直径不为以上推荐规格时,且没有配套55D直径的卷绕盘时,应选取与其最接近且较小标称 直径的推荐规格对应的卷绕盘直径 例如标称直径为.45mm的复合芯棒,应选取8.00mm的复合芯 棒对应的卷绕盘直径p440.00mm. 10o
GB/T29324一2012 附 录 B 规范性附录 扭转试验 B.1扭转试验设备 复合芯棒的扭转试验需专用扭转设备进行试验 试验机应由复合芯棒夹持装置、扭转装置及外加 负荷装置组成,原理示意图见图B.1 说明 电机轴; 旋转夹头; 复合芯棒试样 定位夹头; -试样的标称直径; -标距长度 F -负荷 图B.1扭转试验机原理示意图 B.2扭转试验方法 扭转试验方法如下 1)根据复合芯棒的标称直径,确定试样的原始标距长度; 2) 调整定位夹头,使两夹头间的距离等于原始标距长度; 3) 在定位夹头上挂上规定负荷的砝码; 4)安装试样,确保试样的轴线与夹具的轴线重合,旋紧夹具; 5 启动试验机,进行扭转试验,试样扭转360"后停止,保持2nmin,随后退扭到初始状态 取下试样,目视观察其表面质量并按7.2.2进行抗拉强度试验 6

架空导线用纤维增强树脂基复合材料芯棒GB/T29324-2012解析

背景

架空导线是电力系统中常见的输电线路，其安全可靠性和稳定性直接关系到电网的供电质量。传统的架空导线通常采用金属材料作为芯线，但是这种材料的重量大、易腐蚀、难以维护等缺点限制了其应用范围。为此，研发出了一种新型的架空导线用纤维增强树脂基复合材料芯棒。

原理

纤维增强树脂基复合材料芯棒是由多种复合材料组成的，包括纤维增强材料和树脂基体。纤维增强材料通常采用玻璃纤维、碳纤维等高强度材料，而树脂基体则是一种高分子材料，主要由环氧树脂、环氧酚树脂等组成。

在制作过程中，首先将纤维增强材料浸泡在树脂基体中，然后经过加热固化处理，最终形成芯棒。相对于传统的金属材料，纤维增强树脂基复合材料具有重量轻、耐腐蚀、防雷电、易于维护等优点。

主要技术要求

GB/T29324-2012标准规定了架空导线用纤维增强树脂基复合材料芯棒的主要技术要求，包括以下几个方面：

• 外观要求：芯棒表面应平整、光滑，不得出现裂纹、气泡等缺陷；
• 物理性能要求：芯棒的拉伸强度、弯曲强度、热膨胀系数等物理性能指标应符合国家相关标准；
• 耐热性能要求：芯棒应具有一定的耐热性能，在长期使用中不得发生变形、软化等现象；
• 绝缘性能要求：芯棒应具有优良的电绝缘性能，其介电强度应符合国家相关标准；
• 其他要求：GB/T29324-2012标准还规定了芯棒的尺寸、重量、表面处理等其他要求。

总结

架空导线用纤维增强树脂基复合材料芯棒是一种新型的芯线材料，相较于传统金属材料具有更多的优点。GB/T29324-2012标准为这种新型材料的生产和应用提供了标准化的技术要求，保证了其安全可靠性和稳定性。今后，架空导线用纤维增强树脂基复合材料芯棒将会在电力系统中得到越来越广泛的应用。

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