CN110159051B - 变电构架 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种变电构架，包括第一支撑件以及第二支撑件；横梁，横梁固定架设在第一支撑件和第二支撑件上，横梁沿远离第一支撑件和第二支撑件的方向逐渐向上抬升以形成拱形横梁。本申请所提供的变电构架能够利用自身拱形结构抵消垂向弧垂，减少安全隐患。

Description

变电构架

技术领域

本申请涉及输电技术领域，特别是涉及一种变电构架。

背景技术

随着我国电力事业的快速发展，兴建了大量的变电站。在变电站中，变电构架起着支承电力设备以及承受导线拉力等作用，是变电站中主要设备之一。变电构架一般包括若干个支撑件以及架设在支撑件之间的横梁。

本申请的发明人在长期的研究中发现，现有变电构架中的横梁通常为一字型横梁，当悬挂有导线时，横梁在自重以及导线的负荷下会产生垂向弧垂，即横梁除两端外的部分相比横梁两端距离地面更近，从而横梁所悬挂的导线相比横梁两端距离地面更近，进而容易出现横梁所悬挂的导线距离地面的距离不满足设计要求的安全距离，存在安全隐患。

发明内容

本申请的目的是提供一种变电构架，能够利用自身结构抵消垂向弧垂，进而消除安全隐患。

为达到上述目的，本申请所采用的一个技术方案是：提供一种变电构架，包括：第一支撑件以及第二支撑件；横梁，所述横梁固定架设在所述第一支撑件和所述第二支撑件上，所述横梁沿远离所述第一支撑件和所述第二支撑件的方向逐渐向上抬升以形成拱形横梁。

其中，所述第一支撑件以及所述第二支撑件分别设置在地面上且所述第一支撑件相对所述地面的高度与所述第二支撑件相对所述地面的高度相同；所述横梁包括与所述第一支撑件固定连接的第一子横梁、与所述第二支撑件固定连接的第二子横梁以及固定连接所述第一子横梁与所述第二子横梁的至少一个中间子横梁；所述第一子横梁与水平面之间具有第一夹角，所述第二子横梁与水平面之间具有第二夹角，所述中间子横梁水平设置。

其中，所述第一支撑件设有远离所述地面且水平设置的第一安装面，所述第二支撑件设有远离所述地面且水平设置的第二安装面，所述第一子横梁通过第一调节板固定在所述第一安装面上，所述第二子横梁通过第二调节板固定在所述第二安装面上；所述第一调节板的厚度沿靠近所述中间子横梁的方向逐渐增大且其两板面之间的第三夹角与所述第一夹角大小相等；所述第二调节板的厚度沿靠近所述中间子横梁的方向逐渐增大且其两板面之间的第四夹角与所述第二夹角大小相等。

其中，所述第一子横梁与所述第一支撑件连接的一端部套接固定有第一法兰，所述第一支撑件包括第二法兰，所述第一调节板固定连接所述第一法兰与所述第二法兰；所述第一调节板、所述第一法兰以及所述第二法兰彼此独立，或，所述第一调节板与所述第一法兰一体成型。

其中，所述第一子横梁、所述第二子横梁以及所述中间子横梁均为复合支柱绝缘子。

其中，所述横梁上设有用于悬挂导线的挂线部，所述挂线部包括第一挂线板以及第二挂线板，所述第一挂线板固定设于所述第一子横梁与所述中间子横梁之间，所述第二挂线板固定设于所述中间子横梁与所述第二子横梁之间；所述第一挂线板的厚度沿靠近所述地面的方向逐渐减小且其两板面之间的第五夹角与所述第一夹角大小相等，所述第二挂线板的厚度沿靠近所述地面的方向逐渐减小且其两板面之间的第六夹角与所述第二夹角大小相等。

其中，所述第一子横梁与所述中间子横梁固定连接的一端套接固定有第三法兰，所述中间子横梁与所述第一子横梁固定连接的一端套接固定有第四法兰，所述第一挂线板固定连接所述第三法兰与所述第四法兰；所述第一挂线板、所述第三法兰以及所述第四法兰彼此独立，或，所述第一挂线板与所述第三法兰、所述第四法兰中的一个一体成型。

其中，所述中间子横梁的数量为两个，两个所述中间子横梁首尾相接；所述挂线部包括第三挂线板，所述第三挂线板固定设于两个所述中间子横梁之间，所述第三挂线板的两板面平行设置。

其中，所述中间子横梁的数量为一个；所述挂线部包括第三挂线板，所述第三挂线板固定套设于所述中间子横梁的中部。

其中，所述第一夹角的大小与所述第二夹角的大小相等。

其中，所述横梁的最大拱高与所述横梁的跨度的比值范围为五百分之一至三百分之一。

本申请的有益效果是：本申请变电构架中的横梁固定架设在第一支撑件和第二支撑件上，且沿远离第一支撑件和第二支撑件的方向逐渐向上抬升以形成拱形横梁，从而当横梁悬挂有导线时，即使横梁在自重以及导线的负荷下产生垂向弧垂，横梁拱起的高度也会抵消垂向弧垂，使横梁上挂线点的高度与横梁两端部处于水平状态，最终满足挂线标准要求。

同时横梁所包括的第一子横梁、第二子横梁以及中间子横梁均为复合支柱绝缘子，直接利用连接第一子横梁和中间子横梁的第一挂线板、连接第二子横梁和中间子横梁的第二挂线板悬挂导线，取消了传统变电构架中的耐张绝缘子串，能够降低变电构架的高度，消除跳线弧垂，进而消除风偏跳电的安全隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1是本申请变电构架一实施方式的结构示意图；

图2是图1中变电构架的简化结构示意图；

图3是图2中第一调节板的简化结构示意图；

图4是图2中第二调节板的简化结构示意图；

图5是图1中A处的爆炸结构示意图；

图6是图1中B处的爆炸结构示意图；

图7是图1中第一挂线板的结构示意图；

图8是图1中第一挂线板的简化结构示意图；

图9是图1中第二挂线板的简化结构示意图；

图10是图1中C处的爆炸结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参阅图1至图2，图1是本申请变电构架一实施方式的结构示意图，图2是图1中变电构架的简化结构示意图。变电构架1000包括第一支撑件1100、第二支撑件1200以及横梁1300。

横梁1300固定架设在第一支撑件1100和第二支撑件1200上，用于悬挂导线，横梁1300沿远离第一支撑件1100和第二支撑件1200的方向逐渐向上抬升以形成拱形横梁。具体地，横梁1300为拱形横梁指的是横梁1300除两端外的部分与地面的距离相比两端与地面的距离更大。

在本实施方式中由于横梁1300为拱起的拱形横梁，因此即使横梁1300在悬挂导线后产生垂向弧垂，横梁1300拱起的高度也会抵消垂向弧垂，从而使得横梁1300上的挂线点的高度能够与横梁1300的两端处于水平状态，相比现有技术中复合横梁在安装及挂线后在自重及导线荷载条件下产生垂向弧垂的情况下，能够增加导线与地面的垂直距离，最终满足挂线标准要求。

继续参阅图1和图2，在本实施方式中，第一支撑件1100以及第二支撑件1200分别设置在地面上且第一支撑件1100相对地面的高度与第二支撑件1200相对地面的高度相同，同时由于横梁1300固定架设在第一支撑件1100以及第二支撑件1200上，因此横梁1300的两端相对地面的高度也相同。同时横梁1300包括依序固定连接的第一子横梁1310、中间子横梁1320以及第二子横梁1330。第一子横梁1310与第一支撑件1100固定连接，第二子横梁1330与第二支撑件1200固定连接，中间子横梁1320的数量为至少一个，用于连接第一子横梁1310以及第二子横梁1330。其中第一子横梁1310与水平面之间具有第一夹角10，第二子横梁1330与水平面之间具有第二夹角20，中间子横梁1320水平设置。其中中间子横梁1320的数量为一个或多个，当中间子横梁1320的数量为一个时，一个中间子横梁1320水平设置且固定连接第一子横梁1310以及第二子横梁1330，当中间子横梁1320为多个时，多个中间子横梁1320均水平设置且首尾相接后固定连接第一子横梁1310以及第二子横梁1330。在本实施方式中，通过设置第一子横梁1310与地面之间具有第一夹角10以及第二子横梁1330与地面之间具有第二夹角20而使横梁1300成为逐渐向上抬升的拱形横梁。

继续参阅图2至图4，在本实施方式中，第一支撑件1100设有远离地面且与水平面平行的第一安装面1101，第二支撑件1200设有远离地面且与水平面平行的第二安装面1201，第一子横梁1310通过第一调节板1110固定在第一安装面1101上，第二子横梁1330通过第二调节板1210固定在第二安装面1201上。其中第一调节板1110与第一支撑件1100之间、第二调节板1210与第二支撑件1200之间的连接方式可以是焊接或螺栓连接，在此不做限制。其中第一调节板1110的厚度沿靠近中间子横梁1320的方向逐渐增大且其两板面之间的第三夹角30与第一夹角10大小相等；第二调节板1210的厚度沿靠近中间子横梁1320的方向逐渐增大且其两板面之间的第四夹角40与第二夹角20大小相等。具体地，通过设置第一调节板1110与第二调节板1210的厚度均沿靠近中间子横梁1320的方向逐渐增大，使第一子横梁1310以及第二子横梁1330逐渐向上抬升，最终使横梁1300整体成为拱形横梁。在一应用场景中，第一调节板1110可以是一整块板，也可以包括多个层叠设置的子调节板，例如在图3应用场景中，第一调节板1110包括层叠设置的第一子调节板1111以及第二子调节板1112，第一子调节板1111与第二子调节板1112之间的连接方式可以是焊接或螺栓连接，同时第二调节板1210与第一调节板1110结构相似，在此不再赘述。其中值得注意的是，将第一调节板1110/第二调节板1210设置成包括多个层叠设置的子调节板，便于灵活地调节横梁1300的拱高，增加施工安装的裕度，具体而言，在安装过程中需要增加横梁1300的拱高时，可以增加子调节板的数量，即增大第一夹角10/第二夹角20，当需要减小横梁1300的拱高时，可以减少子调节板的数量，即减小第一夹角10/第二夹角20，从而实现根据实际施工状态灵活地调节，降低施工难度。

参阅图1和图5，在本实施方式中，第一子横梁1310与第一支撑件1100连接的一端部套接固定有第一法兰1311，第一支撑件1100包括第二法兰1120，第一调节板1110固定连接第一法兰1311与第二法兰1120，具体地，第一调节板1110相背设置的两板面中的其中一个板面与第一法兰1311贴合，另一板面与第二法兰1120贴合，同时第二法兰1120与第一调节板1110贴合的一面为上述所说的第一安装面1101。在一应用场景中，第一调节板1110、第一法兰1311以及第二法兰1120彼此独立，三者之间的连接方式为焊接或螺栓连接，在另一应用场景中，当第一调节板1110为一整块板时，第一调节板1110与第一法兰1311一体成型，或者第一调节板1110与第二法兰1120一体成型，即第一调节板1110集成在第一法兰1311或第二法兰1120上，在另一应用场景中，当第一调节板1110包括多个子调节板时，部分子调节板与第一法兰1311一体成型，部分子调节板与第二法兰1120一体成型，例如在图3应用场景中，第一子调节板1111与第一法兰1311一体成型，第二子调节板1112与第二法兰1120一体成型。其中需要说明的是，如图6所示，第二子横梁1330与第二支撑件1200之间的连接方式和第一子横梁1310与第一支撑件1100之间的连接方式相同，在此不再赘述。值得注意的是，将第一调节板1110与第一法兰1311和/或第二法兰1120一体成型设置能够减少变电构架1000中的元件个数、减少变电构架1000中元件之间的结合面的数量，防止在受力的情况下横梁1300与第一支撑件1100断裂，保证横梁1300与第一支撑件1100之间的连接强度。

在本实施方式中，横梁1300为复合横梁，本身绝缘，第一子横梁1310、第二子横梁1330以及中间子横梁1320均为复合支柱绝缘子，其中值得注意的是，将横梁1300设置成复合横梁，一方面可以使横梁1300结构轻便，易于加工，便于节约变电构架1000的运输、组装和维护成本，另一方面通过其优异的外绝缘性能能够消除污闪、雨闪等安全隐患，提高变电构架1000的安全运行水平。继续参阅图1，横梁1300上设有用于悬挂导线的挂线部1400，挂线部1400包括第一挂线板1410以及第二挂线板1420，第一挂线板1410固定设于第一子横梁1310与中间子横梁1320之间，第二挂线板1420固定设于第二子横梁1330与中间子横梁1320之间。具体地，如图7所示，第一挂线板1410包括用于固定连接第一子横梁1310与中间子横梁1320的安装孔1411以及用于与挂线金具连接的挂线孔1412，在一应用场景中，安装孔1411的数量为多个，且多个安装孔1411围绕通孔1413呈圆周分布，挂线孔1412的数量为三个，三个挂线孔1412位于第一挂线板1410呈波浪形的一边，而第二挂线板1420与第一挂线板1410结构类似。在本实施方式中，由于第一子横梁1310、第二子横梁1330以及中间子横梁1320均为复合支柱绝缘子，因此横梁1300利用本身的绝缘性能直接使用第一挂线板1410和第二挂线板1420悬挂导线，取消了传统变电构架中的耐张绝缘子串，即消除了传统变电构架中的跳线弧垂，能够有效解决风偏跳电的安全隐患，同时也可以降低变电构架1000的高度，节省材料，降低成本，便于安装运维。

参阅图2、图8和图9，在本实施方式中，第一挂线板1410的厚度沿靠近地面的方向逐渐减小且其两板面之间的第五夹角50与第一夹角10大小相等，第二挂线板1420的厚度沿靠近地面的方向逐渐减小且其两板面之间的第六夹角60与第二夹角20大小相等。具体地，利用第一挂线板1410和第二挂线板1420使得连接第一子横梁1310和第二子横梁1330的中间子横梁1320水平设置，保证变电构架1000的整体强度。

参阅图1和图10，图10是图1中C处的爆炸结构示意图。第一子横梁1310与中间子横梁1320固定连接的一端套接固定有第三法兰1312，中间子横梁1320与第一子横梁1310固定连接的一端套接固定有第四法兰1321，第一挂线板1410固定连接第三法兰1312以及第四法兰1321。在一应用场景中，第一挂线板1410、第三法兰1312以及第四法兰1321彼此独立，三者之间的连接方式为焊接或螺栓连接，在另一应用场景中，第一挂线板1410与第三法兰1312一体成型，或者第一挂线板1410与第四法兰1321一体成型，也就是说，第一挂线板1410集成在第三法兰1312或者第四法兰1321上。其中需要说明的是，第二子横梁1330与中间子横梁1320之间的连接方式和第一子横梁1310与中间子横梁1320之间的连接方式相同，在此不再赘述。

在本实施方式中，为了保证变电构架1000受力均匀，变电构架1000为对称构架。具体地，第一夹角10的大小与第二夹角20的大小相等，进而第一调节板1110两板面之间的第三夹角30、第二调节板1210两板面之间的第四夹角40、第一挂线板1410两板面之间的第五夹角50以及第二挂线板1420两板面之间的第六夹角60大小都相等，当然在其他实施方式中，第一夹角10与第二夹角20的大小也可以不相等，在此不做限制。

继续参阅图2，在本实施方式中，横梁1300的最大拱高H与横梁1300的跨度L的比值范围为五百分之一至三百分之一，例如五百分之一、四百分之一或三百分之一。其中在设计时，可通过调节第一夹角10和第二夹角20的大小以使得最大拱高H与跨度L的比值在预设范围内。

继续参阅图1，在本实施方式中，中间子横梁1320的数量为两个，两个中间子横梁1320首尾相接；挂线部1400还包括与第一挂线板1410结构类似的第三挂线板1430，第三挂线板1430固定设于两个中间子横梁1320之间，与第一挂线板1410不同的是，第三挂线板1430的两板面平行设置，即第三挂线板1430的厚度均匀。其中两个中间子横梁1320之间的连接方式和第一子横梁1310与中间子横梁1320之间的连接方式相同，在此不再赘述。其中在其他实施方式中挂线部1400还可以包括更多的挂线板，在此不做限制。其中当中间子横梁1320的数量为一个时，第三挂线板1430固定套设于中间子横梁1320的中部，此时对第三挂线板1430的结构不做限制，只要其能够悬挂导线即可。

总而言之，本申请变电构架中的横梁固定架设在第一支撑件和第二支撑件上，且沿远离第一支撑件和第二支撑件的方向逐渐向上抬升以形成拱形横梁，从而当横梁悬挂有导线时，即使横梁在自重以及导线的负荷下产生垂向弧垂，横梁拱起的高度也会抵消垂向弧垂，使横梁上的挂线点与横梁两端部齐平，最终满足挂线标准要求。

同时横梁所包括的第一子横梁、第二子横梁以及中间子横梁均为复合支柱绝缘子，直接利用连接第一子横梁和中间子横梁的第一挂线板、连接第二子横梁和中间子横梁的第二挂线板悬挂导线，取消了传统变电构架中的耐张绝缘子串，能够降低变电构架的高度，消除跳线弧垂，进而消除风偏跳电的安全隐患。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种变电构架，其特征在于，包括：

第一支撑件以及第二支撑件，所述第一支撑件以及所述第二支撑件分别设置在地面上且所述第一支撑件相对所述地面的高度与所述第二支撑件相对所述地面的高度相同，所述第一支撑件设有远离所述地面且水平设置的第一安装面，所述第二支撑件设有远离所述地面且水平设置的第二安装面；

横梁，所述横梁固定架设在所述第一支撑件和所述第二支撑件上，所述横梁沿远离所述第一支撑件和所述第二支撑件的方向逐渐向上抬升以形成拱形横梁，所述横梁包括与所述第一支撑件固定连接的第一子横梁、与所述第二支撑件固定连接的第二子横梁以及固定连接所述第一子横梁与所述第二子横梁的至少一个中间子横梁；所述第一子横梁与水平面之间具有第一夹角，所述第二子横梁与水平面之间具有第二夹角，所述中间子横梁水平设置，所述第一子横梁通过第一调节板固定在所述第一安装面上，所述第二子横梁通过第二调节板固定在所述第二安装面上；所述第一调节板的厚度沿靠近所述中间子横梁的方向逐渐增大且其两板面之间的第三夹角与所述第一夹角大小相等；所述第二调节板的厚度沿靠近所述中间子横梁的方向逐渐增大且其两板面之间的第四夹角与所述第二夹角大小相等，所述第一夹角的大小与所述第二夹角的大小相等。

2.根据权利要求1所述的变电构架，其特征在于，

所述第一子横梁与所述第一支撑件连接的一端部套接固定有第一法兰，所述第一支撑件包括第二法兰，所述第一调节板固定连接所述第一法兰与所述第二法兰；

所述第一调节板、所述第一法兰以及所述第二法兰彼此独立，或，所述第一调节板与所述第一法兰一体成型。

3.根据权利要求1所述的变电构架，其特征在于，

所述第一子横梁、所述第二子横梁以及所述中间子横梁均为复合支柱绝缘子。

4.根据权利要求3所述的变电构架，其特征在于，

所述横梁上设有用于悬挂导线的挂线部，所述挂线部包括第一挂线板以及第二挂线板，所述第一挂线板固定设于所述第一子横梁与所述中间子横梁之间，所述第二挂线板固定设于所述中间子横梁与所述第二子横梁之间；

所述第一挂线板的厚度沿靠近所述地面的方向逐渐减小且其两板面之间的第五夹角与所述第一夹角大小相等，所述第二挂线板的厚度沿靠近所述地面的方向逐渐减小且其两板面之间的第六夹角与所述第二夹角大小相等。

5.根据权利要求4所述的变电构架，其特征在于，

所述第一子横梁与所述中间子横梁固定连接的一端套接固定有第三法兰，所述中间子横梁与所述第一子横梁固定连接的一端套接固定有第四法兰，所述第一挂线板固定连接所述第三法兰与所述第四法兰；

所述第一挂线板、所述第三法兰以及所述第四法兰彼此独立，或，所述第一挂线板与所述第三法兰、所述第四法兰中的一个一体成型。

6.根据权利要求4所述的变电构架，其特征在于，

所述中间子横梁的数量为两个，两个所述中间子横梁首尾相接；

所述挂线部包括第三挂线板，所述第三挂线板固定设于两个所述中间子横梁之间，所述第三挂线板的两板面平行设置。

7.根据权利要求4所述的变电构架，其特征在于，

所述中间子横梁的数量为一个；

所述挂线部包括第三挂线板，所述第三挂线板固定套设于所述中间子横梁的中部。

8.根据权利要求1所述的变电构架，其特征在于，

所述横梁的最大拱高与所述横梁的跨度的比值范围为五百分之一至三百分之一。