Композитные столбы и опоры все чаще применяются вместо традиционных, деревянных, бетонных и стальных. Эстетичный внешний вид, долговечность, легкость монтажа и удобство эксплуатации – основные аргументы в пользу выбора стеклопластика.
Опоры и столбы бывают разного назначения:
- Опоры высоковольтных линий электропередач
- Осветительные опоры
- Опоры для систем видеонаблюдения
- Опоры для линий телефонной связи
- Для оптических кабелей
- Столбы ограждений
- Опоры для рекламных щитов и т.д.
При выборе материала опор дорожного освещения немаловажную роль играет безопасность. Тесты на столкновение автомобиля с опорой освещения указывают на безусловное лидерство композита. При незначительных ударах стеклопластик упруго деформируется и восстанавливает геометрию после снятия нагрузки. При резких ударах происходит разрушение столба в месте удара, не причиняющее серьезных повреждений транспортному средству.
Опоры линий электропередач, особенно высоковольтных, подвергаются разрушительному воздействию токов. Это могут быть токи утечки через загрязненные изоляторы и вихревые токи, возникающие в металле под воздействием электромагнитных полей. Во влажной среде под воздействием таких токов металл быстро корродирует. Массивные фундаменты металлических опор также подвержены ускоренной деградации.
Использование металлических опор обусловлено возможностью их сборки на месте установки.
Бетонные опоры доставляются к месту монтажа в готовом виде, что заставляет нести существенные расходы на их транспортировку.
Бетон не разрушается под воздействием токов, но их армирующая система, выполненная из металла, постепенно меняет прочностные свойства.
Этих и многих других недостатков лишены стеклопластиковые опоры. Они абсолютно диэлектричны и не требуют монтажа систем заземления.
В зависимости от способа транспортировки композитные опоры могут быть цельными или сборными. Материал композитных опор выдерживает ветровые и сейсмические нагрузки.
Итак, выбор стеклопластика для материала опор, обусловлен следующими свойствами:
- Физико -механическими (он прочен и легок);
- Электрическими (прекрасный диэлектрик);
- Устойчивостью к окружающей среде (не подвержен гниению и коррозии)
Тем не менее, у композитных опор есть и недостатки. Стеклопластик быстро стареет под воздействием ультрафиолетового излучения. Смолы, являющиеся связующим материалом, быстро накапливают статическое электричество.
Композитные опоры менее устойчивы к воздействию огня при лесных пожарах, чем бетонные или металлические.
В зависимости от назначения, используют различные методы изготовления композитных столбов и опор. Наиболее популярные из них:
- Намотка.
- Центробежное литье.
- Пултрузия.
Метод намотки
Рассмотрим каждый метод подробнее. Опоры, изготовленные методом намотки наиболее прочные. Изготовление таких столбов происходит путем наматывания, пропитанного полиэфирной смолой стекломатериала (ровинга) на съемную цилиндрическую или коническую оправку. Для увеличения прочности намотку производят перекрестно с помощью специальной подвижной каретки, движение которой управляется программой намотки.
Опоры, изготовленные таким способом, могут иметь значительную толщину, обеспечивающую опоре необходимую прочность. Намотанная опора имеет неровную внешнюю поверхность, обусловленную технологией изготовления. Опоры, изготовленные таким способом, используют для вычоковольтных ЛЭП и в качестве несущих конструкций для тяжелых кабелей. Прочность такой опоры, возможность противостоять ветру и снеговой нагрузке на провода, определяет ее назначение. Линии электропередач на таких опорах быстро монтируются и не требуют частого обслуживания. Стеклопластик обладает прекрасными диэлектрическими свойствами, которые делают высоковольтные линии безопасными, даже при загрязненных или поврежденных изоляторах. В отличие от стальных, в них не возникает разрушительных вихревых токов.
Доставка и монтаж таких опор возможен даже в труднодоступных местах, а их использование рекомендовано при опасности схода лавин.
Метод центробежного литья
Метод заключается в центробежном разгоне смолы и стекломатериала во вращающейся трубе. Опоры, изготовленные таким способом, имеют гладкую внешнюю поверхность, очень легки и эстетичны. Они менее прочны, чем изготовленные методом намотки и, соответственно, обладают меньшей несущей способностью. Эти опоры не пригодны для использования в качестве опор ЛЭП с массивными проводами, однако такие опоры повсеместно используются в качестве опор освещения, столбов для монтажа систем видеонаблюдения, линий слаботочных оптических систем и флагштоков. Полая конструкция опоры позволяет без труда разместить в ней кабели и даже подсвечивающие столб изнутри светильники. Поверхность таких опор может быть декорировано под всевозможные природные материалы:
- дерево;
- гранит;
- мрамор и другие текстуры.
Опоры могут быть установлены в грунт без использования бетона, либо на фундамент с помощю композитного или металлического фланца. Как правило, такие опоры оснащаются всевозможным оборудованием для монтажа различных систем.
Метод пултрузии
Пултрузия представляет собой способ изготовления профиля различного сечения путем протягивания стекломатериала, пропитанного полиэфирной смолой, через фильеру соответствующей формы. Фильера нагревается до температуры, при которой происходит полимеризация смолы. Практически, из фильеры выходит уже готовое изделие. Протягивание профиля осуществляется движущимися прижимными механизмами. Профиль, изготовленный таким способом, имеет продольно армированную структуру, что обеспечивает максимальную прочность при поперечных нагрузках.
Сечение профиля может быть самым разнообразным, но оно неизменно по всей длине изделия.
Обычно, методом пултрузии изготавливают невысокие столбы для ограждений или опоры под всевозможные конструкции. Например, опоры для обслуживающих площадок, в том числе и для химических производств, где агрессивная среда не позволяет использовать металл или дерево.
Таким образом, можно констатировать, что использование полимеров при изготовлении опор и столбов имеет массу преимуществ по сравнению с бетоном, металлом или деревом, а выбор технологии изготовления композитных опор напрямую зависит от их назначения.