CN201438607U - 一种变电设备的钢结构支架 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种变电设备的钢结构支架，包括：4根钢管柱体，每根钢管柱体固定连接有多个第一类节点板，每个钢管柱体的底部固定一个柱脚底板，1个设备支座法兰盘，以及钢管柱体之间的联系杆，联系杆包括多个长度不等的斜钢管腹杆或者交叉钢管腹杆，每根钢管柱体与对应的柱脚底板呈α角度，且60°≤α＜90°，每两根钢管柱体之间呈等边梯形结构，所述4根钢管柱体组成的横截面为矩形变截面，斜钢管腹杆或交叉钢管腹杆按照从长到短的顺序依次连接到两根钢管柱体上对应的第一类节点板上，所述四根钢管柱体的顶部连接有设备支座法兰盘。该钢结构支架以支撑高电压的变电设备，且钢支架与变电设备底座连接便利性强，外形协调性好，抗震性较强。

Description

一种变电设备的钢结构支架

技术领域

本实用新型涉及设备的钢结构支架，特别是涉及一种高压的变电设备的钢结构支架。

背景技术

传统变电设备的安装支架多采用三角钢支架、四方钢支架、单管钢支架、三管钢支架或多管钢支架，钢支架的支撑柱一般采用90°角钢、钢管或其他常规材料，钢支架的横截面为等截面，其钢支架顶部可以安装法兰盘，目前的传统钢支架，一般可以支撑750kV及以下电压等级的变电设备。

随着用户的需求，需要变电设备的电压越来越高，比如1000kV等，随之变电设备的体积也越来越大，而传统变电设备的钢支架不能满足荷载大、变形严、经济指标优的要求，且传统的钢结构支架与变电设备外形协调性差、钢支架与变电设备底座连接便利性差，以及抗震性较低等因素，已不能适应后续高压变电设备的市场竞争需求。因此，目前需要提供一种能支撑高压变电设备的钢结构支架。

实用新型内容

本实用新型提供一种变电设备的钢结构支架，以支撑高电压的变电设备，且钢结构支架与变电设备底座连接便利性强，外形协调性好，抗震性较强。

为解决上述问题，本实用新型提供一种变电设备的钢结构支架，包括：4根钢管柱体，每根钢管柱体固定连接有多个第一类节点板，每个钢管柱体的底部固定一个柱脚底板，1个设备支座法兰盘，以及钢管柱体之间的联系杆，所述联系杆包括多个长度不等的斜钢管腹杆或者交叉钢管腹杆，每根钢管柱体与对应的柱脚底板呈α角度，且60°≤α＜90°，每两根钢管柱体之间呈等边梯形结构，所述4根钢管柱体组成的横截面为矩形变截面，所述斜钢管腹杆或交叉钢管腹杆按照从长到短的顺序依次连接到两根钢管柱体上对应的第一类节点板上，所述四根钢管柱体的顶部连接有所述设备支座法兰盘。

优选的，将所述斜钢管腹杆按照从长到短的顺序从两根钢管柱体的底部到顶部通过杆端插板依次连接到所述两根钢管柱体上对应的第一类节点板上；或者

将所述交叉钢管腹杆按照从长到短的顺序从两根钢管柱体的底部到顶部通过杆端插板依次连接到所述两根钢管柱体上对应的第一类节点板上。

优选的，所述联系杆还包括：多个不等长度的直钢管腹杆；所述钢管柱体还固定多个第二类节点板，所述第二类节点板与第一类节点板的位置对应，所述直钢管腹杆的一端连接到一根钢管柱体上的第一类节点板上，另一端连接在另一根钢管柱体上对应的第二节点板的上。

优选的，所述联系杆还包括：多个不等长度的直钢管腹杆，所述多个直钢管腹杆的两端分别连接到两根钢管柱体上对应的第一类节点板上，且第一类节点板上同时还连接有两个交叉钢管腹杆的一端。

优选的，将所述直钢管腹杆按照从长到短的顺序从两根钢管柱体的底部到顶部通过杆端插板依次连接到该两根钢管柱体上对应的第一类节点板和第二类节点板上，或者

将所述直钢管腹杆按照从长到短的顺序从两根钢管柱体的底部到顶部通过杆端插板依次连接到该两根钢管柱体上对应的第一类节点板上。

优选的，所述杆端插板至少通过2个螺栓连接在所述第一类节点板上；所述杆端插板至少通过1个螺栓连接在所述第二类节点板上。

优选的，所述连接全部为螺栓连接。

优选的，所述设备支座法兰盘为带法兰盘加劲肋的设备支座法兰盘。

由上述技术方案可知，本实用新型的钢结构支架中每根钢管柱体与对应的柱脚底板呈α角度，且60°≤α＜90°，两根钢管柱体之间呈等边梯形结构，所述4根钢管柱体组成的横截面为矩形变截面，每两根钢管柱体之间的斜钢管腹杆按照从长到短的顺序依次连接到左右两根钢管柱体上的第一节点板和/或第二类节点板上，并将所述设备支座法兰盘连接在四根钢管柱体的顶部。两根钢管柱体之间还可以包括连接直钢管腹杆，即直钢管腹杆依次连接到两根钢管柱体上对应的节点板上，以便于稳固钢管柱体。由于本实用新型的钢结构支架采用直钢管腹杆、斜钢管腹杆或者交叉钢管腹杆体系，即全钢管结构，从钢管柱体的柱脚向顶部采用由大变小的矩形变截面，顶部的设备支座法兰盘包括法兰盘加劲肋，其可以随着变电设备底座进行适应性调整，即外形美观，且协调性较好，同时，也减小了因刚度突变对抗震性能的不利影响。

附图说明

图1为本实用新型中提供变电设备的钢结构支架的第一种结构示意图；

图2为图1中柱脚底板通过地脚螺栓连接的A-A示意图；

图3为本实用新型中提供变电设备的钢结构支架中的第二种结构示意图；

图4为本实用新型中直钢管腹杆和斜钢管腹杆连接到第一类节点板的结构示意图；

图5为本实用新型中钢管腹杆卡接杆端插板的结构示意图；

图6为图5中的C-C的剖视图；

图7为本实用新型中提供变电设备的钢结构支架的设备支座法兰盘的B-B结构示意图；

图8为本实用新型中提供变电设备的钢结构支架中的第三种结构示意图；

图9为本实用新型中提供变电设备的钢结构支架中的第四种结构示意图。

具体实施方式

本实用新型提供一种全钢管的钢结构支架，该结构能支撑1000kV变电设备，在满足结构安全前提下，解决变电设备对钢结构支架变形要求高、电气设备底座与钢支架连接便利性、外形协调性的难题，同时该钢支架易于加工、现场组装方便等。

在本实用新型中，钢支架的主材和辅材全部采用钢管零件，当然，其主材和辅材也可以采用其他材质，比如角钢等，也可以是主材采用钢管，而辅材采用角钢等，本实用新型不作限定；其连接全部采用螺栓连接，其钢结构支架从钢管柱体的柱脚向顶部，采用由大变小的矩形变截面，结构刚度变化与内力分布规律相一致，及整体弯矩，从钢结构支架的柱脚向顶部逐渐减小；同时，钢结构支架顶部采用带法兰盘加劲肋的设备支座法兰盘，其尺寸可根据变电设备的支座尺寸进行适应性调整，避免了变电设备与支座法兰盘处节点刚度的突变，降低钢支架的抗震性能，而导致变电设备的不安全。同时通过带法兰盘加劲肋的法兰支座，可以保证支座连接处的刚度，避免了该节点处产生过大的变形而影响变电设备的运行安全性。

另外，由于该钢支架的连接都是采用螺栓连接，不需现场焊接，同时现场组装不需大型起吊设备。由此可见，本实用性新型提供的钢结构支架，单个构件加工方便，安装方便，且单个构件的规格尺寸及自重小，运输及防腐处理简单。

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图，对本实用新型的最佳实施方案进行详细描述。

请参阅图1，为本实用新型中提供变电设备的钢结构支架的第一种结构示意图，在该实施例中，以2根钢管柱体安装在对应的基础部分1和基础部分2为例。该钢结构支架可以包括：4根等长钢管柱体，每根钢管柱体固定连接有等间距多个第一类节点板，每个钢管柱体的底部固定连接一个柱脚底板，1个设备支座法兰盘，以及钢管柱体之间的联系杆，所述联系杆包括多个长度不等的斜钢管腹杆，每根钢管柱体与对应的柱脚底板呈α角度，且60°≤α＜90°，相邻钢管柱体之间呈等边梯形结构，所述4根钢管柱体组成的横截面为矩形变截面，所述斜钢管腹杆按照从长到短的顺序依次连接到所述两根钢管柱体的第一类节点板上，将所述设备支座法兰盘连接在四根钢管柱体的顶部。

在本实施例中，为了便于描述，本实施例以钢管柱体11和钢管柱体12，其钢管柱体11携带的第一类节点板以第一类节点板20、22和24为例，钢管柱体12携带的第一类节点板以第一类节点板21和23为例，柱脚底板以柱脚底板13和14为例，1个设备支座法兰盘15，以及以长度不等的斜钢管腹杆16、斜钢管腹杆17、斜钢管腹杆18和斜钢管腹杆19为例，具体如图1所示，钢管柱体11连接在柱脚底板13上，钢管柱体11与柱脚底板13呈α角度，且60°≤α＜90°，本实施例以75°～85°为最佳，即钢管柱体12与柱脚底板14呈75°～85°，且钢管柱体11与钢管柱体12呈等边梯形结构，钢管柱体11与钢管柱体12组成的横截面为从钢管柱体的柱底到顶部呈从大到小的矩形变截面，斜钢管腹杆16分别连接在钢管柱体11的第一类节点板20和钢管柱体12的第一类节点板21上，斜钢管腹杆17依次连接在钢管柱体12的第一类节点板21和钢管柱体11的第一类节点板22上，斜钢管腹杆18依次连接在钢管柱体11的第一类节点板22和钢管柱体12的第一类节点板23上，斜钢管腹杆19依次连接在钢管柱体12的第一类节点板23和钢管柱体11的第一类节点板24上，由此可知，连接后的斜钢管腹杆16、17、18和19呈不等边的“M”形结构或倒“M”形结构，设备支座法兰盘15连接在四根钢管柱体的顶部。设备支座法兰盘为包括法兰盘加劲肋25的支座法兰盘，且钢管柱体的顶部根开小、

其中，在实施例中，携带多个第一类节点板的钢管柱体可以通过地脚螺栓连接在基础部分，在该图1中，以将2个钢管柱体的柱脚底板分别通过2个地脚螺栓连接在对应的基础部分1和基础部分2为例，其他钢管柱体的柱脚底板可以通过地脚螺栓连接在对应的基础部分，其具体柱脚底板通过地脚螺栓连接的示意图详见图2，包括：地脚螺栓26、柱脚底板27，钢管柱体的柱脚根开大。

在该实施例中，通过杆端插板所述斜钢管腹杆按照从长到短的顺序通过杆端插板依次连接到两根钢管柱体的第一类节点板上。具体可以，将所述斜钢管腹杆按照从长到短的顺序从左钢管柱体或右钢管柱体的底部到顶部通过杆端插板依次连接到两根钢管柱体的第一类节点板上。比如，将斜钢管腹杆通过杆端插板连接在钢管柱体的第一类节点板，具体的连接可以通过螺栓连接，但并不限于此。

在图1的基础上，所述联系杆还可以包括：多个不等长度的直钢管腹杆，所述钢管柱体还固定连接多个第二类节点板，第二类节点板与第一类节点板可以等间距固定在两根钢管柱体，也可以不等间距固定在两根钢管柱体，本发明实施例不作限定，且所述第二类节点板与第一类节点板的位置对应，其水平对应最佳，所述直钢管腹杆的一端连接到携带第一类节点板的钢管柱体，另一端连接在携带第二节点板的钢管柱体上。将所述直钢管腹杆按照从长到短的顺序通过杆端插板依次连接到所述两个钢管柱体固定的第一类节点板和携带第二类节点板上。直钢管腹杆及其两侧的斜直钢管腹杆组成不等边的“个”字形结构或倒“个”字形结构，其具体的示意图如图3所示，图3为本实用新型提供变电设备的钢结构支架中的第二种构示意图。该图3在图1的基础上，增加的直钢管腹杆以直钢管腹杆31、直钢管腹杆32和直钢管腹杆33为例，第二类节点板以第二类节点板34、第二类节点板35和第二类节点板36为例。在该图3中，直钢管腹杆31的一端连接在钢管柱体12的第一类节点板21上，另一端连接在钢管柱体11的第二类节点板34上，同理，直钢管腹杆32连接在钢管柱体11的第一类节点板22和钢管柱体12的第二类节点板35上，直钢管腹杆33连接在钢管柱体12的第一类节点板23和钢管柱体11的第二类节点板36上。直钢管腹杆和斜钢管腹杆组成不等边的“个”字形结构或者倒“个”字形结构。

在该实施例中，直钢管腹杆和斜钢管腹杆连接到第一类节点板21的结构示意图如图4所示，，即图3中A处的放大图，如图4所示，直钢管腹杆43可以通过1个螺栓连接在第一节点板40上，斜钢管腹杆41和42分别通过2个螺栓连接在第一节点板40上，但并不限于此，本实施例是以此为例。

其中，直钢管腹杆和斜钢管腹杆还可以通过杆端插板44连接在第一节点板上40，即直钢管腹杆41或斜钢管腹杆42卡接到对应的杆端插板44上，杆端插板44可以通过1个或2个或多个螺栓连接在第一节点板上40，具体如图5所示，为图4中钢管腹杆卡接在杆端插板的示意图。在该图5中，以斜钢管腹杆41卡入杆端插板44中，并焊接空隙处为例，所述杆端插板包括螺栓孔，以便于固定斜钢管腹杆。

其中，在图5中，斜钢管腹杆41卡插入杆端插板44并焊接61的C-C示意图如图6所示。

该4根钢管柱体的顶部安装有设备支座法兰盘，设备支座法兰盘通过螺栓连接在4根钢管柱体的顶部，其设备支座法兰盘的示意图如图7所示，在该实施例中，该设备支座法兰盘以带法兰盘加劲肋的设备支座法兰盘为例，但并不限于此，可以根据应用环境进行适应性调换，该设备支座法兰盘如图7所示，具体包括：设备支座法兰盘15、法兰盘加劲肋25、螺栓26和27。在该实施例中，设备支座法兰盘15采用带法兰盘加劲肋的支座法兰盘，其尺寸可根据变电设备支座尺寸进行适应性调整，避免了设备支座处节点刚度的突变。同时带法兰盘加劲肋的支座法兰盘保证了支座连接处的刚度，避免了该节点处产生过大的变形而影响电气设备的运行安全性。

还请参阅图8，为本实用新型中提供变电设备的钢结构支架中的第三种结构示意图，该钢结构支架可以包括：4根等长钢管柱体，每根钢管柱体固定连接有多个第一类节点板，每个钢管柱体的底部固定连接一个柱脚底板，1个设备支座法兰盘，以及钢管柱体之间的联系杆，所述联系杆包括多个长度不等的交叉钢管腹杆，每根钢管柱体与对应的柱脚底板呈α角度，且60°≤α＜90°，钢管柱体之间呈等边梯形结构，所述4根钢管柱体组成的横截面为矩形变截面，所述交叉钢管腹杆按照从长到短的顺序从两根钢管柱体的底部到顶部通过杆端插板依次连接到两根钢管柱体对应的第一类节点板上，将所述设备支座法兰盘连接在四根钢管柱体的顶部。

为了便于描述，在图8中，以2根钢管柱体安装在对应的基础部分3和基础部分4为例。以钢管柱体11和12为例，钢管柱体11和12的柱脚底板分别以85和86，2个交叉钢管腹杆以81至82，其他类似，每根钢管柱体上固定一定距离的多个第一类节点板，比如第一类节点板87至92。其中，钢管柱体11和12分别通过柱脚底板连接到基础部分3和4上，具体可以通过螺栓连接，但并不限于此，交叉钢管腹杆81的一端分别连接到钢管柱体11的第一类节点板87和钢管柱体12的第一类节点板88，另一端分别连接到钢管柱体11的第一类节点板89和钢管柱体12的第一类节点板90上，同理，交叉钢管腹杆82的一端分别连接到钢管柱体11的第一类节点板89和钢管柱体12的第一类节点板90，另一端分别连接到钢管柱体11的第一类节点板91和钢管柱体12的第一类节点板92上，，在钢管柱体11和12的顶部连接有设备支座法兰盘95。所述设备支座法兰盘95可以包括法兰盘加劲肋96的设备支座法兰盘，其中，设备支座法兰盘的结构、第一类节点板的示意图详见上述，在此不再赘述。

在图8的基础上，所述联系杆还可以包括：多个不等长度的直钢管腹杆，所述多个直钢管腹杆分别连接到两根钢管柱体对应的第一类节点板上，且第一类节点板上同时还连接有相邻的交叉钢管腹杆。具体如图9所示，在该图8的基础上，增加了直钢管腹杆，以直钢管腹杆91为例，即直钢管腹杆91和交叉钢管腹杆81都连接到两根钢管柱体对应的第一类节点板上，且第一类节点板上同时还连接有两个交叉钢管腹杆的一端。比如，直钢管腹杆91的一端连接在钢管柱体11的第一类节点板89，另一端连接在钢管柱体12的第一类节点板90上，而，同时，交叉钢管腹杆81的一端同时连接到钢管柱体11的第一类节点板89和钢管柱体11的第一类节点板90。另一端同时连接到钢管柱体12的第一类节点板88上和钢管柱体12的第一类节点板87上，其他连接类似，具体如图9所示，图9为钢结构支架中的第四种结构示意图，在此不再赘述，在该图中，所述四根钢管柱体的顶部连接有所述设备支座法兰盘。

其中，在该实施例中，钢管柱体上固定的多个第一类节点板、设备支座法兰盘的示意图详见上述，在此不再赘述。

由上述实施例可知，本实用新型提供了一种全钢管的钢结构支架，该支架可以承载1000kV的变电电压，其钢结构支架从底部到等部的横截面为从大到小的变截面。该钢结构支架解决了1000kV设备支架高，难度大、荷载大，同时钢结构支架的整体外形美观，由于顶部连接有可法兰盘加劲肋的设备支座法兰盘，该设备支座法兰盘可以根据变电设备的尺寸进行适应性调整，减小了刚度突变对抗震性能的不利影响，即该钢结构支架与变电设备的外形协调性好，且具有优异的抗震性能，另外，该支架的连接部分全部使用螺栓连接，其组装方便。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式及图式说明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种变电设备的钢结构支架，其特征在于，包括：4根钢管柱体，每根钢管柱体固定连接有多个第一类节点板，每个钢管柱体的底部固定一个柱脚底板，1个设备支座法兰盘，以及钢管柱体之间的联系杆，所述联系杆包括多个长度不等的斜钢管腹杆或者交叉钢管腹杆，每根钢管柱体与对应的柱脚底板呈α角度，且60°≤α＜90°，每两根钢管柱体之间呈等边梯形结构，所述4根钢管柱体组成的横截面为矩形变截面，所述斜钢管腹杆或交叉钢管腹杆按照从长到短的顺序依次连接到两根钢管柱体上对应的第一类节点板上，所述四根钢管柱体的顶部连接有所述设备支座法兰盘。

2.根据权利要求1所述的钢结构支架，其特征在于，将所述斜钢管腹杆按照从长到短的顺序从两根钢管柱体的底部到顶部通过杆端插板依次连接到所述两根钢管柱体上对应的第一类节点板上；或者

将所述交叉钢管腹杆按照从长到短的顺序从两根钢管柱体的底部到顶部通过杆端插板依次连接到所述两根钢管柱体上对应的第一类节点板上。

3.根据权利要求1所述的钢结构支架，其特征在于，所述联系杆还包括：多个不等长度的直钢管腹杆；所述钢管柱体还固定多个第二类节点板，所述第二类节点板与第一类节点板的位置对应，所述直钢管腹杆的一端连接到一根钢管柱体上的第一类节点板上，另一端连接在另一根钢管柱体上对应的第二节点板的上。

4.根据权利要求1所述的钢结构支架，其特征在于，所述联系杆还包括：多个不等长度的直钢管腹杆，所述多个直钢管腹杆的两端分别连接到两根钢管柱体上对应的第一类节点板上，且第一类节点板上同时还分别连接有两个交叉钢管腹杆的一端。

5.根据权利要求3或4所述的钢结构支架，其特征在于，将所述直钢管腹杆按照从长到短的顺序从两根钢管柱体的底部到顶部通过杆端插板依次连接到该两根钢管柱体上对应的第一类节点板和第二类节点板上，或者

将所述直钢管腹杆按照从长到短的顺序从两根钢管柱体的底部到顶部通过杆端插板依次连接到该两根钢管柱体上对应的第一类节点板上。

6.根据权利要求5所述的钢结构支架，其特征在于，

所述杆端插板至少通过2个螺栓连接在所述第一类节点板上；

所述杆端插板至少通过1个螺栓连接在所述第二类节点板上。

7.根据权利要求1至4任一项所述的钢结构支架，其特征在于，所述连接全部为螺栓连接。

8.根据权利要求1至4任一项所述的钢结构支架，其特征在于，所述设备支座法兰盘为带法兰盘加劲肋的设备支座法兰盘。

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