CN108412251A - 一种模块化电气二次设备预制舱及其安装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种模块化电气二次设备预制舱及其安装方法，包括成矩形封闭侧边布置的工字钢底座、成矩形顶点连接于工字钢底座上的四个方管立柱、布置于方管立柱之间形成长方体空间的四个模块化侧壁、封闭长方体空间顶部的模块化顶板及覆盖于模块化顶板上的舱顶盖；其中，所述模块化侧壁及模块化顶板由若干复合净化壁板通过相配合的侧边锲槽结构依次拼接而成，方管立柱通过连接槽钢与侧边锲槽结构的配合与相邻复合净化壁板密封连接。本发明具有结构简单、组装方便、工期较短等特点，能够实现预制舱舱壁的模块化生产及快速组装，减少现场施工强度的同时有效提高产品质量，大大简化运输制造流程，有效降低生产成本。

Description

一种模块化电气二次设备预制舱及其安装方法
技术领域
本发明涉及一种模块化电气二次设备预制舱及其安装方法，属于电气二次设备预制舱技术领域。
背景技术
随着国内电力行业的快速发展，国网公司全面推进智能变电站模块化建设模式。预制式二次设备舱应运而生，二次设备在出厂前完成安装、调试，预制舱具有完善的环境控制，占地面积小、建设周期短、成本相对较低等显著优点。在推进智能变电站建设与运营起到重要作用。
现有的电气二次设备预制舱多采用钢结构预制舱，可分为集装箱式预制舱、钢结构预制舱、玻纤复合材料预制舱。集装箱式预制舱是以集装箱标准结构为基础，结合智能变电站二次设备结构特点设计制造的预制舱型，其特点是主体框架、内外部围护板材均为金属材料，通常采用普通钢材。钢结构预制舱钢结构是由钢制材料组成的结构，结构主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成，各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接，其特点是主体框架为金属材料，外部围护材料为非金属材料，内饰板材为复合保温材料。玻纤复合材料预制舱主要由底座和舱体主体构成，底座采用热轧型钢焊接，舱体主体为玻纤复合材料与钢筋骨架整体浇注成型，其特点是舱壁、舱顶均为非金属材料，即作为受力构件，又作为围护构件。
现有的电气二次设备预制舱分别存在以下特点：集装箱式预制舱结构紧凑、价格低，但不耐腐蚀，使用寿命较短；钢结构预制舱结构可靠性高，适于承受冲击和动力荷载，具有良好的抗震性能，但钢结构耐火性能较差；玻纤复合材料预制舱耐腐蚀、防凝露、耐火，使用寿命高，但是现场浇筑工程复杂，成本较高，工期较长。
为了克服上述不足，本领域技术人员致力于开发一种结构简单、组装方便、工期较短的模块化电气二次设备预制舱，实现预制舱舱壁的模块化生产及快速组装，减少现场施工强度的同时有效提高产品质量，大大简化运输制造流程，有效降低生产成本。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种模块化电气二次设备预制舱及其安装方法，具有结构简单、组装方便、工期较短等特点，减少现场施工强度的同时有效提高产品质量，大大简化运输制造流程，有效降低生产成本。
技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种模块化电气二次设备预制舱，包括成矩形封闭侧边布置的工字钢底座、成矩形顶点连接于工字钢底座上的四个方管立柱、布置于方管立柱之间而形成长方体空间的四个模块化侧壁、封闭长方体空间顶部的模块化顶板及覆盖于模块化顶板上的舱顶盖。
进一步的，所述模块化侧壁包括若干竖直布置且沿矩形侧边依次连接的复合净化壁板，且复合净化壁板的两侧设置有侧边锲槽结构，相邻的复合净化壁板之间通过相配合的侧边锲槽结构实现密封连接；所述方管立柱与模块化侧壁连接的侧边处布置有形成侧边凸起的连接槽钢，通过连接槽钢与侧边锲槽结构的配合实现方管立柱与相邻复合净化壁板的密封连接。
进一步的，所述模块化侧壁及方管立柱的顶部布置有成矩形封闭侧边布置的四个横梁方柱，且构成矩形长边的两个横梁方柱内侧相对布置有连接角钢，形成模块化顶板的安装座；所述模块化顶板包括若干水平布置且沿矩形长边依次连接的复合净化壁板，且复合净化壁板滑动连接于两侧连接角钢之间；所述构成矩形短边的两个横梁方柱内侧布置有形成侧边凸起的连接槽钢，通过连接槽钢与侧边锲槽结构的配合实现其与相邻复合净化壁板的密封连接。
进一步的，所述模块化侧壁内均布有若干中间方管柱，且中间方管柱与相邻复合净化壁板连接的侧边处竖直布置有形成侧边凸起的连接槽钢，通过连接槽钢与侧边锲槽结构的配合实现中间方管柱与相邻复合净化壁板的密封连接，有效提高预制舱的整体结构强度。
进一步的，所述相邻复合净化壁板的连接处覆盖有铆接的加强板，有效加强相邻复合净化壁板之间的连接，提高结构稳定性；所述方管立柱之间的工字钢底座上布置有滑座槽钢，形成模块化侧壁的滑轨安装座，提高安装准确性及结构稳定性。
进一步的，所述复合净化壁板包括由中心向两侧依次覆盖的防水岩棉层、玻镁板及钢板镀层。这种锲槽魔方积木式玻镁净化模板，通过国家消防装备质量监督检验中心的检验，耐火性能符合建筑构件的通用要求及非承重垂直分隔构件的特殊要求，保证结构强度的同时有效提高壁板的耐火防水性能及使用寿命。
进一步的，所述模块化侧壁处布置有推杆式净化安全门及空调窗通风孔，且模块化侧壁形成的长方体空间内布置有若干高压配电柜；所述方管立柱与模块化侧壁的内侧直角连接处螺纹连接有连接件及与连接件配合连接的弧形挡板，实现直角连接处的倒圆过渡，进行外观修饰处理；所述两两相对布置的工字钢底座上设置有相对称的舱体起吊点，实现预制舱的整体运输，便捷稳定。
一种模块化电气二次设备预制舱的安装方法，包括以下步骤：
S1：在地面上布置工字钢底座，构成矩形边框；
S2：沿工字钢底座依次布置方管立柱与模块化侧壁的四周结构：首先在工字钢底座的顶角处布置方管立柱，通过连接槽钢与侧边锲槽结构的配合与相邻一侧的复合净化壁板连接，进而通过侧边锲槽结构的相互配合完成该侧复合净化壁板的依次连接，然后用同样的方法继续依次布置其余方管立柱及模块化侧壁，完成四周结构的安装；
S3：在模块化侧壁及方管立柱的顶部布置一个矩形短边、两个矩形长边的横梁方柱，其中矩形长边的横梁方柱内侧相对布置有连接角钢，矩形短边的横梁方柱内侧布置有连接槽钢，通过连接槽钢与侧边锲槽结构的配合与相邻复合净化壁板连接，进而沿连接角钢通过侧边锲槽结构的相互配合依次连接顶部的复合净化壁板，最后布置另一个矩形短边的横梁方柱，其通过连接槽钢与侧边锲槽结构的配合与相邻复合净化壁板密封连接；
S4：通过起吊机将舱顶盖吊起覆盖于模块化顶板上。
进一步的，所述步骤S2中，在安装模块化侧壁的过程中均匀间隔安装中间方管柱，其通过连接槽钢与侧边锲槽结构的配合与相邻复合净化壁板密封连接。
进一步的，所述步骤S2、S3中，复合净化壁板的安装还包括在相邻复合净化壁板的连接处铆接加强板。
有益效果：本发明提供的一种模块化电气二次设备预制舱及其安装方法，相对于现有技术，具有以下优点：
1、结构简单，组装方便，工期较短，在结构强度符合预制舱使用指标的条件下大大减轻预制舱重量，减小侧壁厚度，节约成本；
2、实现了预制舱舱壁的模块化生产及快速组装，减少现场施工强度的同时有效提高产品质量，大大简化运输制造流程，有效降低生产成本；
3、结构封闭保温性能良好，不会在舱内舱外温差较大时出现顶板产生冷凝滴水的情况，有效保证了预制舱内的环境稳定可控。
附图说明
图1为本发明实施例的正视图；
图2为本发明实施例的侧视图；
图3为本发明实施例的内部结构示意图；
图4为本发明实施例的A-A剖面局部图；
图中包括：1、工字钢底座，2、方管立柱，3、横梁方柱，4、中间方管柱，5、复合净化壁板，6、舱顶盖，7、推杆式净化安全门，8、舱体起吊点，9、连接槽钢，10、连接件，11、弧形挡板，12、自攻螺钉，13、不锈钢铆钉，14、加强板，15、空调窗通风孔，16、高压配电柜。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作更进一步的说明。
如图1、2所示为一种模块化电气二次设备预制舱，包括成矩形封闭侧边布置的工字钢底座1、成矩形顶点连接于工字钢底座1上的四个方管立柱2、布置于方管立柱2之间形成长方体空间的四个模块化侧壁、封闭长方体空间顶部的模块化顶板及覆盖于模块化顶板上的舱顶盖6；
其中，所述模块化侧壁包括若干竖直布置且沿矩形侧边依次连接的复合净化壁板5，且复合净化壁板5的两侧设置有侧边锲槽结构，相邻的复合净化壁板5之间通过相配合的侧边锲槽结构实现密封连接；所述方管立柱2与模块化侧壁连接的侧边处竖直布置有通过不锈钢铆钉13铆接的连接槽钢9，通过连接槽钢9与侧边锲槽结构的配合实现方管立柱2与相邻复合净化壁板5的密封连接；
所述模块化侧壁及方管立柱2的顶部布置有成矩形封闭侧边布置的四个横梁方柱3，且构成矩形长边的两个横梁方柱3内侧相对布置有连接角钢，形成模块化顶板的安装座；所述模块化顶板包括若干水平布置且沿矩形长边依次连接的复合净化壁板5，且复合净化壁板5滑动连接于两侧连接角钢之间；所述构成矩形短边的两个横梁方柱3内侧布置有铆接的连接槽钢9，通过连接槽钢9与侧边锲槽结构的配合实现其与相邻复合净化壁板5的密封连接。
如图4所示，所述矩形长边的模块化侧壁内均布有三个中间方管柱4，且中间方管柱4与相邻复合净化壁板5连接的侧边处竖直布置有通过不锈钢铆钉13铆接的连接槽钢9，通过连接槽钢9与侧边锲槽结构的配合实现中间方管柱4与相邻复合净化壁板5的密封连接；所述方管立柱2与模块化侧壁的内侧直角连接处通过自攻螺钉12螺纹连接有连接件10及与连接件10配合连接的弧形挡板11。
本实施例中，所述相邻复合净化壁板5的连接处覆盖有通过不锈钢铆钉13铆接的加强板14；所述方管立柱2之间的工字钢底座1上布置有滑座槽钢，形成模块化侧壁的滑轨安装座。
如图3所示，所述模块化侧壁处布置有推杆式净化安全门7及空调窗通风孔15，且模块化侧壁形成的长方体空间内布置有若干高压配电柜16；所述两两相对布置的工字钢底座1上设置有相对称的舱体起吊点8。
本发明中，所述复合净化壁板包括由中心向两侧依次覆盖的防水岩棉层、玻镁板及钢板镀层。这种锲槽魔方积木式玻镁净化模板，通过国家消防装备质量监督检验中心的检验，耐火性能符合建筑构件的通用要求及非承重垂直分隔构件的特殊要求，其中耐火极限的检验过程如下：
a.试验结构：试样层数5层，自受火面起第一层厚度0.5mm宝钢彩钢板，第二层厚度5mm玻镁板，第三层厚度38.5mm防水岩棉120kg/立方米，第四层厚度5mm玻镁板，第五层厚度0.8mm钢板、镀层；(厚度共50mm，双面受火面)
b.判定依据：失去完整性；试件背火面平均温升超过试件表面初始平均温度140℃；试件背火面上任何一点的温升超过该点初始温度180℃；
c.检验结果：经过1.00h的耐火试验：试样未丧失完整性；背火面平均温升89℃；背火面单点最高温升116℃；耐火极限1.00h。
因此，上述锲槽魔方积木式玻镁净化模板的耐火性能符合建筑构件的通用要求及非承重垂直分隔构件的特殊要求，能保证预制舱结构强度的同时有效提高预制舱的耐火防水性能及使用寿命。
一种模块化电气二次设备预制舱的安装方法，包括以下步骤：
S1：在地面上焊接而成工字钢底座1，构成矩形边框；
S2：沿工字钢底座1依次布置方管立柱2与模块化侧壁的四周结构：首先在工字钢底座1的顶角处布置方管立柱2，通过连接槽钢9与侧边锲槽结构的配合与相邻一侧的复合净化壁板5连接，进而通过侧边锲槽结构的相互配合完成该侧复合净化壁板5的依次连接，然后用同样的方法继续依次布置其余方管立柱2及模块化侧壁，完成四周结构的安装；
S3：在模块化侧壁及方管立柱2的顶部布置一个矩形短边、两个矩形长边的横梁方柱3，其中矩形长边的横梁方柱3内侧相对布置有连接角钢，矩形短边的横梁方柱3内侧布置有连接槽钢9，通过连接槽钢9与侧边锲槽结构的配合与相邻复合净化壁板5连接，进而沿连接角钢通过侧边锲槽结构的相互配合依次连接顶部的复合净化壁板5，最后布置另一个矩形短边的横梁方柱3，其通过连接槽钢9与侧边锲槽结构的配合与相邻复合净化壁板5密封连接；
S4：通过起吊机将舱顶盖6吊起覆盖于模块化顶板上。
所述步骤S2中，在安装模块化侧壁的过程中矩形长边的模块化侧壁内均匀间隔安装三个中间方管柱4，其通过连接槽钢9与侧边锲槽结构的配合与相邻复合净化壁板5密封连接；所述步骤S2、S3中，复合净化壁板5的安装还包括在相邻复合净化壁板5的连接处铆接加强板14。
本发明中，模块化侧壁、模块化顶板安装完成后还需用密封胶对模块间隙进行密封处理，确保间隙不泄露；所述两两相对布置的工字钢底座上设置有相对称的舱体起吊点，通过重型起重机可实现预制舱的整体运输，便捷稳定。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种模块化电气二次设备预制舱，其特征在于，包括成矩形侧边布置的工字钢底座(1)、成矩形顶点连接于工字钢底座(1)上的四个方管立柱(2)、竖直布置于方管立柱(2)之间的四个模块化侧壁、封闭长方体空间顶部的模块化顶板及覆盖于模块化顶板上的舱顶盖(6)。
2.根据权利要求1所述的一种模块化电气二次设备预制舱，其特征在于，所述模块化侧壁包括若干沿矩形侧边依次连接的复合净化壁板(5)，且复合净化壁板(5)的两侧设置有侧边锲槽结构，相邻的复合净化壁板(5)之间通过相配合的侧边锲槽结构实现密封连接；所述方管立柱(2)与模块化侧壁连接的侧边处布置有形成侧边凸起的连接槽钢(9)，通过连接槽钢(9)与侧边锲槽结构的配合实现方管立柱(2)与相邻复合净化壁板(5)的密封连接。
3.根据权利要求2所述的一种模块化电气二次设备预制舱，其特征在于，所述模块化侧壁及方管立柱(2)的顶部布置有成矩形封闭侧边布置的四个横梁方柱(3)，且构成矩形长边的两个横梁方柱(3)内侧相对布置有连接角钢；所述模块化顶板包括若干水平布置且沿矩形长边依次连接的复合净化壁板(5)，且复合净化壁板(5)滑动连接于两侧连接角钢之间；所述构成矩形短边的两个横梁方柱(3)内侧布置有形成侧边凸起的连接槽钢(9)，通过连接槽钢(9)与侧边锲槽结构的配合实现其与相邻复合净化壁板(5)的密封连接。
4.根据权利要求3任一所述的一种模块化电气二次设备预制舱，其特征在于，所述模块化侧壁内均布有若干中间方管柱(4)，且中间方管柱(4)与相邻复合净化壁板(5)连接的侧边处竖直布置有形成侧边凸起的连接槽钢(9)，通过连接槽钢(9)与侧边锲槽结构的配合实现中间方管柱(4)与相邻复合净化壁板(5)的密封连接。
5.根据权利要求2-4任一的一种模块化电气二次设备预制舱，其特征在于，所述相邻复合净化壁板(5)的连接处覆盖有铆接的加强板(14)；所述方管立柱(2)之间的工字钢底座(1)上布置有滑座槽钢，形成模块化侧壁的滑轨安装座。
6.根据权利要求2-4任一所述的一种模块化电气二次设备预制舱，其特征在于，所述复合净化壁板(5)包括由中心向两侧依次覆盖的防水岩棉层、玻镁板及钢板镀层。
7.根据权利要求2-4任一所述的一种模块化电气二次设备预制舱，其特征在于，所述模块化侧壁处布置有推杆式净化安全门(7)及空调窗通风孔(15)，且模块化侧壁形成的长方体空间内布置有若干高压配电柜(16)。
8.一种模块化电气二次设备预制舱的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：在地面上布置工字钢底座(1)，构成矩形边框；
S2：沿工字钢底座(1)依次布置方管立柱(2)与模块化侧壁的四周结构：首先在工字钢底座(1)的顶角处布置方管立柱(2)，通过连接槽钢(9)与侧边锲槽结构的配合与相邻一侧的复合净化壁板(5)连接，进而通过侧边锲槽结构的相互配合完成该侧复合净化壁板(5)的依次连接，然后用同样的方法继续依次布置其余方管立柱(2)及模块化侧壁，完成四周结构的安装；
S3：在模块化侧壁及方管立柱(2)的顶部布置一个矩形短边、两个矩形长边的横梁方柱(3)，其中矩形长边的横梁方柱(3)内侧相对布置有连接角钢，矩形短边的横梁方柱(3)内侧布置有连接槽钢(9)，通过连接槽钢(9)与侧边锲槽结构的配合与相邻复合净化壁板(5)连接，进而沿连接角钢通过侧边锲槽结构的相互配合依次连接顶部的复合净化壁板(5)，最后布置另一个矩形短边的横梁方柱(3)，其通过连接槽钢(9)与侧边锲槽结构的配合与相邻复合净化壁板(5)密封连接；
S4：通过起吊机将舱顶盖(6)吊起覆盖于模块化顶板上。
9.根据权利要求8所述的一种模块化电气二次设备预制舱的安装方法，其特征在于，所述步骤S2中，在安装模块化侧壁的过程中均匀间隔安装中间方管柱(4)，其通过连接槽钢(9)与侧边锲槽结构的配合与相邻复合净化壁板(5)密封连接。
10.根据权利要求8所述的一种模块化电气二次设备预制舱的安装方法，其特征在于，所述步骤S2、S3中，复合净化壁板(5)的安装还包括在相邻复合净化壁板(5)的连接处铆接加强板(14)。
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