CN212626524U - 一种变电构架 - Google Patents

Abstract

本申请具体公开了一种变电构架，包括：支撑组件，沿第一方向间隔设置有至少两个，至少一个所述支撑组件包括相互连接的第一支撑部和第二支撑部；横梁组件，架设于相邻两个所述支撑组件之间，所述横梁组件包括中间段和设置于所述中间段两端的边相段，所述边相段为复合绝缘材料，所述中间段为金属材料；其中，所述第一支撑部位于所述横梁组件和所述第二支撑部之间，所述第一支撑部为复合绝缘材料。边相段为复合绝缘材料，具有优异的电气绝缘性能，可直接挂接导线，从而在一定程度上减少悬垂绝缘子等结构和支撑组件的材料用量，并且，由于节省了耐张绝缘子串、悬垂绝缘子串和跳线，消除了变电构架可能存在的风偏放电的问题。

Description

一种变电构架

技术领域

本申请涉及变电设备技术领域，特别是涉及一种变电构架。

背景技术

变电构架作为变电站中的主要设备之一，用于悬挂、支撑导体以连接开关设备或其他电气设备等。

当前的变电构架多为传统的铁构架与耐张绝缘子串、悬垂绝缘子串和跳线的组合，存在质量重、易锈蚀或开裂等缺陷，对于变电站或换流站还存在构架占地面积大、运输安装困难等问题，且易在风偏的情况下发生异常放电事故。因此，亟待一成熟的变电架构设计方案以解决上述问题。

实用新型内容

本申请提供一种变电构架，能够解决现有变电构架占地面积大、运输安装维护困难的问题。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是提供一种变电构架，包括：支撑组件，沿第一方向间隔设置有至少两个，至少一个支撑组件包括相互连接的第一支撑部和第二支撑部；横梁组件，架设于相邻两个支撑组件之间，横梁组件包括中间段和设置于中间段两端的边相段，边相段为复合绝缘材料，中间段为金属材料；其中，第一支撑部位于横梁组件和第二支撑部之间，第一支撑部为复合绝缘材料。

根据本申请一实施方式，所有支撑组件均包括第一支撑部和第二支撑部。

根据本申请一实施方式，第二支撑部为金属材料。

根据本申请一实施方式，支撑组件和横梁组件之间设有法兰组件，支撑组件的端部和横梁组件的端部分别与法兰组件连接；变电构架包括：第一挂线板，设置于横梁组件与法兰组件的连接处，第一挂线板用于挂接导线。

根据本申请一实施方式，第一挂线板上开设有若干开孔，开孔用于与挂线金具连接，至少一个开孔为腰形孔或弧形孔，用于使得挂线金具发生旋转之后，挂线金具对第一挂线板的作用力的方向保持与第一挂线板的中心线相交。

根据本申请一实施方式，包括：屏蔽壳，罩设于法兰组件外部。

根据本申请一实施方式，包括：布线柱，与支撑组件对应设置，布线柱为复合绝缘材料，布线柱包括设置于支撑组件的第一端和与第一端相对的第二端，第二端的高度高于横梁组件的高度，所有布线柱的第二端之间电连接，第二端用于挂接地线，接地引下线沿至少一个布线柱连接地线与接地点。

根据本申请一实施方式，中间段包括至少两个金属管件，相邻两个金属管件通过法兰连接；或者，中间段包括金属格构柱。

根据本申请一实施方式，中间段通过悬垂绝缘子挂接导线。

根据本申请一实施方式，相邻两个支撑组件之间设置有三个或三的倍数个挂接导线的挂线点。

本申请的有益效果是：区别于现有技术，通过将支撑组件中与横梁组件连接的第一支撑部设置为复合绝缘材料，其具有优异的力学性能和电气绝缘性能，从而可缩减导线与支撑组件之间的电气安全距离，进而有效减小变电构架宽度和征地费用，同时第二支撑部采用金属材料，可达到降低成本的效果。同时，横梁组件包括中间段和设置于中间段两端的边相段，边相段为复合绝缘材料，具有优异的电气绝缘性能，可直接挂接导线，从而在一定程度上减少悬垂绝缘子等结构，并且，由于节省了耐张绝缘子串、悬垂绝缘子串和跳线，还能消除边相导线可能存在的风偏放电的问题，并在一定程度上减小支撑组件中的复合段占比，实现经济效益与技术效果的统一。同时，中间段采用金属材料，可降低材料成本。采用复合绝缘材料的变电构架质量轻、不易生锈和开裂，运输安装成本低、效率高，并能够实现全生命周期免维护，减少原有瓷绝缘子串的运维费用。

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它的附图，其中：

图1是本申请的变电构架的一实施例的整体结构示意图；

图2是本申请的变电构架的又一实施例的立体结构示意图；

图3是本申请的变电构架的一实施例的局部结构示意图，主要用于展示第一挂线板；

图4是本申请的变电构架的又一实施例的局部结构示意图，主要用于展示第三挂线板；

图5是本申请的变电构架的又一实施例中的抱箍和第二挂线板的结构示意图；

图6是本申请的变电构架的一实施例的局部结构示意图，主要用于展示均压环；

图7是本申请的变电构架的又一实施例中的联排变电构架的整体结构示意图。

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。

本申请一实施例提供了一种变电构架100，如图1和图2所示，包括支撑组件110和横梁组件120，支撑组件110沿第一方向间隔设置有至少两个，横梁组件120架设于相邻两个支撑组件110之间，支撑组件110对横梁组件120起到支撑作用。横梁组件120用于挂接导线，横梁组件120包括中间段121和设置于中间段121两端的边相段122，边相段122为复合绝缘材料，中间段121为金属材料。由于传统变电构架中，横梁组件采用金属材料，全部需要采用耐张绝缘子串、悬垂绝缘子串和跳线的组合来挂接导线。在一实施例中，边相段122为复合绝缘材料，具有优异的电气绝缘性能，可直接挂接导线，从而在一定程度上减少悬垂绝缘子等结构，并且，由于节省了耐张绝缘子串、悬垂绝缘子串和跳线，还能消除边相导线可能存在的风偏放电的问题。采用复合绝缘材料的边相段122质量轻、不易生锈和开裂，运输安装效率高，并能够实现全生命周期免维护，减少原有瓷绝缘子串的运维费用。并且，中间段121采用金属材料，可降低材料成本。

除此之外，至少一个支撑组件110包括相互连接的第一支撑部111和第二支撑部112，第一支撑部111位于横梁组件120和第二支撑部112之间，第一支撑部111为复合绝缘材料。由于与横梁组件120连接的第一支撑部111为复合绝缘材料，具有优异的电气绝缘性能，从而可缩减导线与支撑组件110之间的电气安全距离，进而有效减小变电构架100宽度和征地费用。除此之外，还可以减少支撑组件110中复合绝缘材料的用量，降低成本。采用复合绝缘材料的支撑组件110质量轻、不易生锈和开裂，相应解决了运输安装维护困难的问题，降低了运输安装费用。

为了进一步减小变电构架100宽度，如图1所示，所有支撑组件110均包括第一支撑部111和第二支撑部112，第一支撑部111均采用复合绝缘材料，充分发挥其电气绝缘性能，最大程度缩减导线与支撑组件110之间的电气安全距离，并减小变电架构宽度和征地费用。

进一步地，如图1所示，第二支撑部112为金属材料，可达到降低成本的效果。

需要说明的是，如图1所示，由于中间段121仍为金属材料，中间段121仍需要通过悬垂绝缘子挂接导线。

在一实施例中，如图1所示，中间段121可以包括至少两个金属管件1211，相邻两个金属管件1211通过法兰连接。具体地，中间段121可以包括两个、三个或者更多个金属管件1211。此外，在其他实施例中，中间段121也可以仅包括一个金属管件。

在又一实施例中，如图2所示，中间段121还可以为金属格构柱。当然，中间段121在其他实施例中，还可以是其他金属材料制成的其他结构，此处不作限制。

同样地，如图1所示，边相段122可以为一个横梁段，或者如图4所示，边相段122包括至少两个横梁段1221拼接而成，两个横梁段1221的相近端分别设有一第三法兰1222，两个第三法兰1222通过第一紧固件(图中未示出)连接，两个第三法兰1222之间还可以夹设一第三挂线板1241。第三挂线板1241上开设有两个挂线孔144和一个预留孔(图中未示出)，其中预留孔位于横梁组件120的正下方，两个挂线孔144对称设置在预留孔两侧用于挂接导线200。

在一实施例中，如图1所示，支撑组件110沿第一方向间隔设置有两个，此时，变电构架100为单跨变电构架100。

在又一实施例中，如图7所示，支撑组件110沿第一方向间隔设置有至少三个，例如三个、四个或者更多个，此时变电构架100为联排变电构架100。

需要说明的是，横梁组件120的边相段122和第一支撑部111可采用支柱绝缘子结构，支柱绝缘子包括位于内部的绝缘体和包覆于绝缘体外的橡胶伞裙。具体地，绝缘体可以是绝缘管或者绝缘芯棒。绝缘管可以是采用玻璃纤维或芳纶纤维浸渍环氧树脂通过缠绕固化成型的玻璃钢管或者通过拉挤成型的空心拉挤管；绝缘芯棒可以是采用玻璃纤维或者芳纶纤维浸渍环氧树脂通过缠绕固化成型的实心芯棒或者通过拉挤成型的拉挤芯棒，橡胶伞裙可以采用高温硫化硅橡胶制成，也可以采用其他形式的橡胶材料制成。在其他实施例中，横梁组件120和第一支撑部111还可以是其他的复合绝缘材料，此处不作限定。

在一实施例中，如图1所示，横梁组件120沿远离两侧支撑组件110的方向逐渐向上抬升以形成拱形横梁组件120，使得变电构架100能够利用自身拱形结构抵消垂向弧垂，减少安全隐患。

如图1和图3所示，支撑组件110和横梁组件120之间设有法兰组件130，支撑组件110的端部和横梁组件120的端部分别与法兰组件130连接。法兰组件130包括筒体133，筒体133的轴线向上倾斜并与水平面呈锐角，从而保证了筒体133在安装后可以有向上预拱的趋势，当法兰组件130与横梁组件120相连时，可以产生联动的预拱角度，从而横梁组件120可沿远离两侧支撑组件110的方向逐渐向上抬升以形成拱形横梁组件120。

如图1和图3所示，变电构架100还包括第一挂线板141，第一挂线板141设置于横梁组件120和法兰组件130的连接处，第一挂线板141开设若干挂线孔144，挂线孔144用于挂接导线。

具体地，如图1和图3所示，法兰组件130的端部设有第一法兰132，横梁组件120的端部设有第二法兰124，第一法兰132和第二法兰124通过第一紧固件(图中未示出)连接，第一挂线板141夹设于第一法兰132和第二法兰124之间。第一挂线板141上开设有两个挂线孔144和一个预留孔，预留孔位于横梁组件120的正下方，两个挂线孔144对称设置在预留孔两侧。

在又一实施例中，若横梁组件120的边相段122较长，边相段122上可设置挂线点。如图5所示，变电构架100包括抱箍123和第二挂线板142，抱箍123间隔套设于边相段122上，第二挂线板142设置于抱箍123外壁，第二挂线板142开设若干挂线孔144，挂线孔144用于挂接导线。其中，抱箍123可胶装固定于边相段122上，抱箍123内壁开设有若干间隔设置的第一开槽1231和若干间隔设置的第二开槽1232，第一开槽1231环绕边相段122外壁设置，第二开槽1232与第一开槽1231交错设置，从而第一开槽1231和第二开槽1232共同作用可限制抱箍123在边相段122的轴向的滑动和径向的转动，保持抱箍123和边相段122的连接稳定；同时第一开槽1231和第二开槽1232交错设置，在填充胶装材料时，胶装材料可在第一开槽1231和第二开槽1232内充分流动均匀，利于抱箍123与边相段122之间的胶装。

具体地，如图5所示，第二挂线板142与抱箍123一体成型，抱箍123内壁的第一开槽1231和第二开槽1232垂直设置，第二挂线板142上开设有两个挂线孔144和一个预留孔，预留孔位于横梁组件120的正下方，两个挂线孔144对称设置在预留孔两侧。

如图4所示，上述各挂线板的挂线孔144用于与挂线金具210连接，导线200通过挂线金具210挂接在挂线孔144中。通常的挂线板上用于挂接挂线金具210的挂线孔144为圆形，但是考虑到挂线金具210在外力的作用下可能会有一定角度的旋转，当挂线金具210旋转之后，挂线金具210与各挂线板之间的力的方向不能与各挂线板的中心线相交，即在各挂线板上产生了一个扭力，这个力会导致连接松动甚至降低支撑寿命。为了使得挂线金具210旋转之后，挂线金具210与各挂线板之间的力的方向依旧与各挂线板的中心线相交，本申请中将各挂线板上的至少一个挂线孔144设置为腰形孔或弧形孔，挂线金具210发生旋转之后自动在挂线孔144内移动，使得挂线金具210对各挂线板的作用力的方向保持与各挂线板的中心线相交，从而保持各挂线板的连接稳定，增强变电构架100的稳定性，延长其使用寿命。

为保证变电构架100的力学稳定性，各挂线板的中心线与横梁组件120的中心线重合，因而挂线孔144设置为腰形孔或弧形孔也就保证了挂线金具210对横梁组件120的作用力的方向保持与横梁组件120的中心线相交。

支撑组件110和横梁组件120之间设置的法兰组件130由于存在较多不规则轮廓，且与第一挂线板141距离较近，在强电场附近易导致发生异常放电现象。如图1和图3所示，变电构架100还包括屏蔽壳131，屏蔽壳131罩设于法兰组件130外部，以防止发生异常放电。

除此之外，如图6所示，第一挂线板141远离法兰组件130的一侧在边相段122上还设置有均压环160，均压环160可将高压均匀分布在周围，保证在环形各部位之间没有电位差，从而达到均压的效果，防止发生异常放电。

进一步地，第二挂线板142的至少一侧也可分别设置有均压环(图中未示出)，以均匀电场，防止发生放电。优选地，第二挂线板142的两侧均分别设置有均压环。同样的，第三挂线板1241的至少一侧也分别设置均压环(图中未示出)，以均匀电场，防止发生放电。优选地，第三挂线板1241的两侧均分别设置有均压环。

在一实施例中，如图1和图2所示，每个支撑组件110包括两个主支撑柱113，每个主支撑柱113均包括第一支撑部111和第二支撑部112，第一支撑部111为复合绝缘材料。两个主支撑柱113分别与法兰组件130连接，两个主支撑柱113轴线所在平面垂直于第一方向，且两个主支撑柱113之间形成5°-70°的夹角。

进一步地，如图1如图2所示，位于两侧的两个支撑组件110中，至少其中一个支撑组件110还包括斜向支撑柱114，斜向支撑柱114与法兰组件130连接，且包括第一支撑部111和第二支撑部112，第一支撑部111为复合绝缘材料。斜向支撑柱114位于两个主支撑柱113所在平面之外，以限制变电构架100沿第一方向的偏移。需要说明的是，斜向支撑柱114向远离横梁组件120的一侧设置。

变电构架100需要接地，尤其是联排变电构架100，当横梁组件120的边相段122为复合绝缘材料可直接挂接导线时，由于地线与要与导线之间保持足够的电气安全距离，并且要兼顾避雷问题，如何挂接地线尤为重要。如图7所示，在一实施例中，变电构架100还包括布线柱150，布线柱150与支撑组件110对应设置，布线柱150为复合绝缘材料，布线柱150包括设置于支撑组件110的第一端151和与第一端151相对的第二端152，第二端152的高度高于横梁组件120的高度，布线柱150的第二端152用于挂接地线；各布线柱150的第二端152之间电连接。通过设置布线柱150，并且由于布线柱150的第二端152高于横梁组件120的高度，从而布线柱150的第二端152高于边相段122直接挂接的导线的高度，既可以保证地线与导线之间的电气安全距离，还可起到避雷作用。由于布线柱150以及第一支撑部111均为绝缘材料，因此地线需要连接接地引下线153才能完成接地。由于布线柱150挂接接地引下线153的安装工艺相对较为复杂，因此将所有布线柱150的第二端152电连接后，仅需将接地引下线153沿其中一个布线柱150连接至接地点即可实现变电构架100的整体接地，安装工艺便捷。当然，在其他实施例中，还可以将接地引下线153沿多个或者所有布线柱150连接至接地点，此处不作限制。

为了保证布线柱150与横梁组件120的连接稳定，布线柱150的方向与支撑组件110的轴线位于同一直线，即布线柱150竖直设置于横梁组件120上，布线柱150的轴线方向与其重力方向一致，布线柱150可稳定设置于支撑组件110，具体地，布线柱150设置于支撑组件110和横梁组件120之间的法兰组件130上。

当布线柱150的第一端151与横梁组件120上挂接导线的挂线点之间的电气安全距离足够时，接地引下线153可贴合布线柱150设置。

在一实施例中，变电构架100为联排变电构架100时，相邻两个支撑组件110之间设置有三个或三的倍数个挂接导线的挂线点，例如三个、六个或者九个等。其中，支撑组件110的边相段122可直接挂接导线，中间段121通过悬垂绝缘子等结构挂接导线。三个相邻的挂线点分别挂接A，B，C三相电，A，B，C三相之间需要保证足够的相内电气安全距离。需要说明的是，为了保证相邻接线点之间的电气安全距离，当变电构架100为联排变电构架100时，位于中间位置的法兰组件130与两侧的横梁组件120的连接处可不设置挂线点，也可仅一侧设置挂线点，或者在两侧连接处之间满足所挂接导线的电气安全距离的情况下，两侧可均设置挂线点。并且位于中间位置的法兰组件130与两侧的横梁组件120的连接处的挂线点需要通过悬垂绝缘子等结构挂接导线。

除此之外，位于中间位置的支撑组件110两侧最近的两个挂线点之间需满足变电构架100所挂接导线的相间安全电气距离。

需要说明的是，当距离支撑组件110最近的挂线点挂接的导线与支撑组件110之间的距离，不满足接地引下线153与导线之间的安全电气距离时，还需另外设置支撑结构以保证接地引下线153与挂线点挂接的导线之间的安全电气距离，接地引下线153与导线之间的距离需大于第一预值。

具体地，布线柱150与支撑组件110的连接端设置有支柱绝缘子(图中未示出)，支柱绝缘子包括设置于支撑组件110的近侧端和与近侧端相对的远侧端，远侧端与导线的距离大于第一预值，接地引下线153由布线柱150的第二端152挂接至远侧端再引下接地，从而保证接地引下线153与挂线点挂接的导线之间的安全电气距离。

综上所述，通过将支撑组件110中与横梁组件120连接的第一支撑部111设置为复合绝缘材料，其具有优异的电气绝缘性能，从而可缩减导线与支撑组件110之间的电气安全距离，进而有效减小变电构架100宽度和征地费用，同时第二支撑部112采用金属材料，可达到降低成本的效果。除此之外，上述复合结构的支撑组件110质量轻、不易生锈和开裂，相应解决了运输安装维护困难的问题，降低了运输安装费用。

同时，横梁组件120包括中间段121和设置于中间段121两端的边相段122，边相段122为复合绝缘材料，中间段121为金属材料。由于传统变电构架中，横梁组件采用铁构架，全部需要采用耐张绝缘子串、悬垂绝缘子串或跳线的组合来挂接导线。在一实施例中，边相段122为复合绝缘材料，具有优异的电气绝缘性能，可直接挂接导线，从而在一定程度上减少悬垂绝缘子等结构，并且，由于取消了边相导线的耐张绝缘子串、悬垂绝缘子串和跳线，消除了边相导线可能存在的风偏放电的问题，并在一定程度上减小支撑组件110中的复合段占比。采用复合绝缘材料的边相段122质量轻、不易生锈和开裂，运输安装成本低、效率高，并能够实现全生命周期免维护，减少原有瓷绝缘子串的运维费用。并且，中间段121采用金属材料，横梁组件120长度越长的情况下，对于横梁组件120的承力要求越高，因此横梁组件120的规格(直径)会越大，由于复合绝缘材料制造的特殊性，横梁组件120的规格增大，会导致成本急剧增加，因此中间段121使用金属材料，边相段122采用复合绝缘材料，可以最佳地协调变电构架100的性能和价格。

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原理变换，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 (10)

1.一种变电构架，其特征在于，包括：

支撑组件，沿第一方向间隔设置有至少两个，至少一个所述支撑组件包括相互连接的第一支撑部和第二支撑部；

横梁组件，架设于相邻两个所述支撑组件之间，所述横梁组件包括中间段和设置于所述中间段两端的边相段，所述边相段为复合绝缘材料，所述中间段为金属材料；

其中，所述第一支撑部位于所述横梁组件和所述第二支撑部之间，所述第一支撑部为复合绝缘材料。

2.根据权利要求1所述的变电构架，其特征在于，所有所述支撑组件均包括所述第一支撑部和所述第二支撑部。

3.根据权利要求2所述的变电构架，其特征在于，所述第二支撑部为金属材料。

4.根据权利要求1所述的变电构架，其特征在于，所述支撑组件和所述横梁组件之间设有法兰组件，所述支撑组件的端部和所述横梁组件的端部分别与所述法兰组件连接；所述变电构架包括：

第一挂线板，设置于所述横梁组件与所述法兰组件的连接处，所述第一挂线板用于挂接导线。

5.根据权利要求4所述的变电构架，其特征在于，所述第一挂线板上开设有若干开孔，所述开孔用于与挂线金具连接，至少一个所述开孔为腰形孔或弧形孔，用于使得所述挂线金具发生旋转之后，所述挂线金具对所述第一挂线板的作用力的方向保持与所述第一挂线板的中心线相交。

6.根据权利要求4所述的变电构架，其特征在于，包括：

屏蔽壳，罩设于所述法兰组件外部。

7.根据权利要求1所述的变电构架，其特征在于，包括：

布线柱，与所述支撑组件对应设置，所述布线柱为复合绝缘材料，所述布线柱包括设置于所述支撑组件的第一端和与所述第一端相对的第二端，所述第二端的高度高于所述横梁组件的高度，所有所述布线柱的所述第二端之间电连接，所述第二端用于挂接地线，接地引下线沿至少一个所述布线柱连接所述地线与接地点。

8.根据权利要求1所述的变电构架，其特征在于，所述中间段包括至少两个金属管件，相邻两个所述金属管件通过法兰连接；或者，

所述中间段包括金属格构柱。

9.根据权利要求1所述的变电构架，其特征在于，所述中间段通过悬垂绝缘子挂接导线。

10.根据权利要求1所述的变电构架，其特征在于，相邻两个所述支撑组件之间设置有三个或三的倍数个挂接导线的挂线点。

Images