CN103174785A - 特高压换流变压器隔震防落装置 - Google Patents

特高压换流变压器隔震防落装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种特高压换流变压器隔震防落装置，包括隔震支座，隔震支座自上至下间隔设有水平布置的第一钢板和第一薄橡胶层，隔震支座的中心设有中心孔，中心孔中设有铅芯，还设有上下平行的上连接板和下连接板，隔震支座的上、下面分别与上连接板、下连接板的中心连接；上连接板四条边的中点上设有防落垫片；防落垫片由第二薄橡胶层、第二钢板、橡胶层和封钢板上至下依次连接并通过高温高压硫化成一体结构。该装置具有防落功能和低面压的特点，其结构简单、性能稳定、造价相对低廉，施工安装简便，大大改善提高特高压换流变压器的地震安全性，特别是保证特高压换流变压器在超发地震作用下的安全，具有良好的经济、环境和社会效益。

Description

特高压换流变压器隔震防落装置
技术领域
本发明涉及建筑物、构筑物及设备的防震、抗震、隔震技术领域，具体是指一种特高压换流变压器隔震防落装置。
背景技术
换流变压器是直流输电工程中最核心的电气设备，换流变压器具有体积大、质量大的特点，瓷套管较长，在地震作用下（特别是高烈度地震作用下），将产生较大的地震力和位移，造成换流变压器的破坏，威胁到换流变压器的运行安全，直接造成经济的重大损失，更重要是会造成间接的经济重大损失与人员伤亡，如影响地震后的抗震救灾工作及产生次生灾害。通过对国内外多次大地震灾害的调查，国内外已经发生过多起变电站主变压器在地震时发生倾覆、滑移及瓷套管的断裂等，因此变压器的抗震问题一直是土木工程、地震工程及电气工程领域的研究热点之一。传统的抗震方法是采用提高设备的强度、刚度，来抵御地震作用，在地震作用下，此种方法在设防烈度下可能会发生损坏，而在超设防烈度作用下则不可避免引起换流变压器本体的倾覆、滑动、油箱与器身间距离变化引起的故障、着火或套管损坏，同时，由于加速度比较大，较容易会造成换流变压器的起火。因此，为了减轻地震损失、提高特高压换流变压器的地震安全性而进行设备的隔震消能减震控制是非常必要的。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种稳定性高、减震效果好，具有软限位和防落的功能的特高压换流变压器隔震防落装置。
为实现上述目的，本发明提供的特高压换流变压器隔震防落装置，包括隔震支座，所述隔震支座自上至下间隔设有水平布置的第一钢板和第一薄橡胶层，所述隔震支座的中心设有中心孔，所述中心孔中设有铅芯，其特殊之处在于：还设有上下平行的上连接板和下连接板，所述隔震支座的上、下面分别与上连接板、下连接板的中心连接；所述上连接板四条边的中点上设有防落垫片；所述防落垫片由第二薄橡胶层、第二钢板、橡胶层和封钢板上至下依次连接并通过高温高压硫化成一体结构。
作为优选方案，所述第二薄橡胶层与橡胶层的厚度比均为1:10；所述封钢板设有连接螺栓孔。
进一步地，所述隔震支座还设有上下平行的上封钢板、下封钢板和橡胶壁，所述上封钢板、下封钢板和四周的橡胶壁围构成箱体结构，所述箱体结构内自上而下间隔设有水平布置的四层第一钢板和五层第一薄橡胶层。
本发明的优点在于：该装置具有防落功能和低面压的特点，其造价较低、结构简单、性能稳定、造价相对低廉，施工安装简便，能方便地应用于特高压换流变压器的隔震耗能减震，大大改善提高特高压换流变压器的地震安全性，特别是保证特高压换流变压器在超发地震作用下的安全，具有良好的经济、环境和社会效益。
附图说明
图1是本发明的俯视结构示意图。
图2是本发明的侧视结构示意图。
图3是本发明防落垫片的结构示意图。
图4是本发明防落垫片的受力变形结构示意图。
图中：隔震支座1，钢板2、薄橡胶层3、中心孔4、铅芯5、防落垫片6、第二薄橡胶层61、第二钢板62、第二橡胶层63、第二封钢板64、上连接板7、下连接板8、连接螺栓孔9、上封钢板10、下封钢板11、橡胶壁12。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
如图1~2所示的特高压换流变压器隔震防落装置，包括隔震支座1，隔震支座1自上至下间隔设有水平布置的第一钢板2和第一薄橡胶层3，隔震支座1的中心设有中心孔4，中心孔4中设有铅芯5，其特征在于：还设有上下平行的上连接板7和下连接板8，隔震支座1的上、下面分别与上连接板7、下连接板8的中心连接；上连接板7四条边的中点上设有防落垫片6；防落垫片6由第二薄橡胶层61、第二钢板62、橡胶层63和封钢板64上至下依次连接并通过高温高压硫化成一体结构。
如图2所示，隔震支座1还设有上下平行的上封钢板10、下封钢板11和橡胶壁12，上封钢板10、下封钢板11和四周的橡胶壁12围构成箱体结构，箱体结构内自上而下间隔设有水平布置的四层第一钢板2和五层第一薄橡胶层3。
如图3~4所示，第二薄橡胶层61与橡胶层63的厚度比均为1:10；封钢板64设有连接螺栓孔9。
本发明的有益效果如下：
其一、本装置水平刚度小，对换流变压器具有良好的减震效果。本发明首次提出一种新型特高压换流变压器隔震防落装置，其所采用的橡胶隔震支座单层橡胶层厚度为建筑用橡胶隔震支座的两倍以上，总高度保持不变，同尺寸的新型隔震消能装置为建筑用橡胶隔震支座0.5倍以下，可有效的降低隔震支座的水平刚度，显著提高对特高压换流变压器的隔震减震效果，而稳定性基本不变。
其二、本装置具有防落功能，可以保证隔震特高压换流变压器在超烈度地震作用下的竖向稳定，以及当隔震消能装置失效后，仍有一定的减震效果。目前应用的特高压换流变压器隔震装置当竖向失稳时，则换流变压器将从隔震支座上跌落，引起换流变压器的破坏。
本发明的工作原理和过程如下：每个特高压换流变压器隔震防落装置由一个低刚度、低面压隔震支座和四个防落垫片组成，通过上下连接板与换流变压器地面和基础筏板顶面连接。防落垫片由薄层橡胶（G3橡胶）、一层叠层钢板和封钢板组成。特高压换流变压器隔震防落装置中的隔震支座失效后，上部换流变压器将接触薄橡胶层，实现换流变压器的“软”跌落，换流变压器重力由钢板均匀传递到厚橡胶层，厚橡胶层竖向变形，刚度越来越大，限制竖向变形，同时防落垫片在水平方向可以产生剪切变形，水平方向起减震作用。因此防落垫片具有防落功能的同时，具有一定的减震效果，实现特高压换流变压器隔震防落装置具有失效安全的功能。
本发明的隔震支座具有低面压、底水平刚度。其采用单层橡胶层厚度为建筑用橡胶隔震支座的两倍以上，总高度保持不变，同尺寸的隔震支座为建筑用橡胶隔震支座0.5倍以下，因此可有效降低隔震支座的水平刚度，从而提高对特高压换流变压器的隔震减震效果，而稳定性基本不变。

Claims (3)

1.一种特高压换流变压器隔震防落装置，包括隔震支座（1），所述隔震支座（1）自上至下间隔设有水平布置的第一钢板（2）和第一薄橡胶层（3），所述隔震支座（1）的中心设有中心孔（4），所述中心孔（4）中设有铅芯（5），其特征在于：还设有上下平行的上连接板（7）和下连接板（8），所述隔震支座（1）的上、下面分别与上连接板（7）、下连接板（8）的中心连接；所述上连接板（7）四条边的中点上设有防落垫片（6）；所述防落垫片（6）由第二薄橡胶层（61）、第二钢板（62）、橡胶层（63）和封钢板（64）上至下依次连接并通过高温高压硫化成一体结构。
2.根据权利要求1所述的特高压换流变压器隔震防落装置，其特征在于：所述第二薄橡胶层（61）与橡胶层（63）的厚度比均为1:10；所述封钢板（64）设有连接螺栓孔（9）。
3.根据权利要求1或2所述的特高压换流变压器隔震防落装置，其特征在于：所述隔震支座（1）还设有上下平行的上封钢板（10）、下封钢板（11）和橡胶壁（12），所述上封钢板（10）、下封钢板（11）和四周的橡胶壁（12）围构成箱体结构，所述箱体结构内自上而下间隔设有水平布置的四层第一钢板（2）和五层第一薄橡胶层（3）。
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