CN104481178B - 一种复合材料变电站构架 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种复合材料变电站构架，包括人字柱、横梁、地线柱、斜拉杆、挂线管夹、避雷针、避雷线和爬梯组件，人字柱顶部设置地线柱接口、两侧设置横梁接口，每个人字柱顶安装地线柱，两人字柱中间连接一横梁，地线柱顶通过斜拉杆与横梁中部挂线管夹相连，形成一个或多个斜拉结构门型架；横梁上安装挂线管夹作为导线挂点接口，挂线管夹采用钢材、铝合金或者非金属复合材料制作，人字柱、横梁、地线柱、斜拉杆和爬梯采用非金属复合材料制作；实现构架缩短绝缘子，实现降低构架高度和减小构架宽度，从而减小占地面积，提高防雷和抗震效果，同时可降低工程项目征地费用，提高安全运行的可靠性，节约资源。

Description

一种复合材料变电站构架
技术领域
本发明涉及一种复合材料构架，特别是涉及一种复合材料变电站构架。
背景技术
随着电网的发展，出现了全国联网，西电东送的电网建设格局，同时，新能源、智能电网的发展促进了电网的建设。随着电网科技的快速发展，变电站工程越来越多，对钢材的需求也越来越大，目前变电站构架大多采用钢结构或混凝土结构，存在质量重、施工运输和运行维护困难等问题，特别在高电压等级变电站中，存在变电构架结构沉重，加工成型复杂，成本高，施工困难等缺点和不足。
发明内容
本发明的目的是提供一种复合材料变电站构架，解决传统钢材、混凝土构架为满足绝缘效果所需绝缘子长、构架高度和宽度大进而占用面积大，且防雷和抗震效果不好的问题。
本发明提供的技术方案如下：一种复合材料变电站构架，包括人字柱、横梁、地线柱、斜拉杆、挂线管夹、避雷针、避雷线和爬梯组件，人字柱顶部设置地线柱接口、两侧设置横梁接口，每个人字柱顶安装地线柱，两人字柱中间连接一横梁，地线柱顶通过斜拉杆与横梁中部挂线管夹相连，形成一个或多个斜拉结构门型架；横梁上安装挂线管夹作为导线挂点接口，挂线管夹采用钢材、铝合金或者非金属复合材料制作，人字柱、横梁、地线柱、斜拉杆和爬梯采用非金属复合材料制作。
人字柱、横梁、地线柱采用复合材料拉挤缠绕成型的管材制作，横梁包覆硅橡胶层，端部安装金属法兰作为连接件；斜拉杆采用拉挤成型的引拔棒制作，斜拉杆包覆硅橡胶层，端部压接金属连接件；所有无硅橡胶层的非金属复合材料表面涂覆有抗老化涂层。
非金属复合材料为树脂基玻璃纤维增强复合材料。
横梁采用格构式复合横梁结构，人字柱采用格构式复合构架结构。
挂线管夹包括两片半圆形的卡箍，两端分别采用铰制螺栓连接，其中一片的一端一体式或悬挂有延长的挂线板。
地线柱接口和横梁接口分别通过人字柱顶部连接件与人字柱的柱体连接，人字柱顶部连接件为梯形结构体，梯形结构体包括端板、上顶板、下底板和若干梯形侧板，梯形侧板相互平行并分别垂直上顶板和下底板设置，端板垂直设置在下底板的外部，横梁接口设置在梯形侧板上，地线柱接口设置在上底板上，人字柱的柱体与下底板连接。
变电站构架还包括端撑，端板与加固人字柱设置的端撑进行销连接。
本发明的有益效果是构架结构简单，组装简单，运行寿命长，抗腐蚀，抗老化氧化；缩短了原有变电站构架上的悬式绝缘子串，减少电气距离，缩小电气布置尺寸，减小占地面积；重量轻，免维护，减少工程造价，节约运行成本，提高绝缘性及抗震性。
附图说明
图1是安装避雷针的复合材料变电构架结构示意图；
图2是未安装避雷针复合材料变电构架结构示意图；
图3是地线柱顶端与斜拉杆连接示意图；
图4是斜拉杆与横梁中部挂线管夹连接示意图；
图5是有端撑的人字柱顶部连接件及连接方式示意图；
图6是中间人字柱顶部连接件示意图；
图7是复合材料爬梯与人字柱采用抱箍连接示意图；
图8是本发明第二实施例横梁采用格构式复合横梁的变电构架结构示意图；
图9是本发明第二实施例的复合材料格构式横梁示意图；
图10是多回路进出线复合变电构架结构示意图；
其中：1-人字柱，2-端撑，3-地线柱，4-避雷针，5-斜拉杆，6-横梁，7-挂线管夹，8-爬梯，9-避雷线，10-铰制螺栓，11-挂线板，12-上顶板，13-下底板，14-梯形侧板，15-端板。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
实施例一：如图1至图7、图10所示，本发明实施例提供的复合材料变电站构架，主要构架结构包括复合材料管材构件人字柱1、端撑2、横梁6、地线柱3、斜拉杆5，以及挂线管夹7，挂线管夹7包括两片半圆形的卡箍，两端分别采用铰制螺栓10连接，其中一片的一端一体式或分体悬挂有延长的挂线板11。
人字柱1包括人字柱顶部连接件和人字柱的柱体，地线柱接口和横梁接口分别通过人字柱顶部连接件与人字柱的柱体连接，人字柱顶部连接件为梯形结构体，梯形结构体包括端板15、上顶板12、下底板13和若干梯形侧板14，梯形侧板14相互平行并分别垂直上顶板12和下底板13设置，端板15垂直设置在下底板13的外部，横梁接口设置在梯形侧板14上，地线柱接口设置在上顶板12上，人字柱的柱体与下底板13连接，端板15与加固人字柱1设置的端撑2进行销连接。
两人字柱1之间连接一个横梁6组成一个门型架，横梁6上固定三个挂线管夹7形成门型架中的三个挂线点，人字柱顶安装上一地线柱3，地线柱顶端法兰与横梁6中部挂线管夹7通过斜拉杆5相连，地线柱顶与斜拉杆5采用销连接，斜拉杆5与横梁中部挂线管夹7采用铰制螺栓10连接，挂线管夹7下部悬挂挂线板11，在需要设置构架避雷针4的构架上，将避雷针4安装于地线柱3顶端，采用法兰结构连接，避雷线9通过人字柱1一侧引下接地，复合材料爬梯8通过管箍结构紧固在人字柱的柱体一侧。处于端部人字柱采用端撑2加固，端撑与人字柱顶部连接件的端板15采用销连接，人字柱顶部连接件与人字柱1的柱体之间采用斜角法兰连接，或者也可以将斜角法兰上端直接焊接到人字柱顶部连接件上。处于门型构架中间的人字柱顶部连接件两侧设置法兰，便于门型构架根据进出线回数进行扩展，如图6、图10所示。
本实施例以玻璃纤维增强环氧树脂或者聚氨酯复合材料具有高强、轻质、耐腐蚀、易加工、可设计性强和绝缘性能好等优点，复合材料构架用于变电站中可以节约钢材，减少对矿产资源的破坏，保护环境，节省施工成本；利用复合材料的绝缘性，从而减小变电构架高度及宽度，从而减小占地面积，提高变电站防雷性及抗震性。
实施例二：结合参见图8至图9所示，本发明实施例的横梁6采用复合材料格构式横梁替代，改变人字柱顶部连接件结构以适合构架横梁的安装，形成本发明的第二实施例，其余实施方式与上述第一实施例的实施方式相同，不再赘述。

Claims (6)

1.一种复合材料变电站构架，包括人字柱、横梁、地线柱、斜拉杆、挂线管夹、避雷针、避雷线和爬梯组件，其特征在于:人字柱顶部设置地线柱接口、两侧设置横梁接口，每个人字柱顶安装地线柱，两人字柱中间连接一横梁，地线柱顶通过斜拉杆与横梁中部挂线管夹相连，形成一个或多个斜拉结构门型架；横梁上安装挂线管夹作为导线挂点接口，挂线管夹采用钢材、铝合金或者非金属复合材料制作，人字柱、横梁、地线柱、斜拉杆和爬梯采用非金属复合材料制作；
地线柱接口和横梁接口分别通过人字柱顶部连接件与人字柱的柱体连接，人字柱顶部连接件为梯形结构体，梯形结构体包括端板、上顶板、下底板和若干梯形侧板，梯形侧板相互平行并分别垂直上顶板和下底板设置，端板垂直设置在下底板的外部，横梁接口设置在梯形侧板上，地线柱接口设置在上底板上，人字柱的柱体与下底板连接。
2.如权利要求1所述的一种复合材料变电站构架，其特征在于：人字柱、横梁、地线柱采用复合材料拉挤缠绕成型的管材制作，横梁包覆硅橡胶层，端部安装金属法兰作为连接件；斜拉杆采用拉挤成型的引拔棒制作，斜拉杆包覆硅橡胶层，端部压接金属连接件；所有无硅橡胶层的非金属复合材料表面涂覆有抗老化涂层。
3.如权利要求2所述的一种复合材料变电站构架，其特征在于：非金属复合材料为树脂基玻璃纤维增强复合材料。
4.如权利要求1所述一种复合材料变电站构架，其特征在于：横梁采用格构式复合横梁结构，人字柱采用格构式复合构架结构。
5.如权利要求1所述一种复合材料变电站构架，其特征在于：挂线管夹包括两片半圆形的卡箍，两端分别采用铰制螺栓连接，其中一片的一端一体式或悬挂有延长的挂线板。
6.如权利要求1所述一种复合材料变电站构架，其特征在于：变电站构架还包括端撑，端板与加固人字柱设置的端撑进行销连接。
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