CN220151041U - 一种抗风的全钢管变电构架结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种抗风的全钢管变电构架结构，涉及变电站和换流站的变电构架领域。它包括人字柱组和端撑柱，人字柱组包括多个间隔布置的人字柱；人字柱顶部设置有地线柱，人字柱底部设置有基础；端撑柱顶部设置有地线柱，端撑柱底部设置有基础；相邻人字柱之间、端撑柱与相邻的人字柱之间均通过钢管梁连接。本实用新型的钢管梁相比现有技术的格构梁，构件数量大大减小，无需地面组装，可直接吊装安装，构架的安装工作效率更高，有利于降低构架的安装工期。
Description
技术领域
本实用新型涉及变电站和换流站的变电构架领域，更具体地说它是一种抗风的全钢管变电构架结构。
背景技术
变电站和换流站内的变电构架通常采用由钢管人字柱和桁架梁组成的铰接排架结构，并在纵向端部设置斜撑，构成无侧移排架；由于桁架梁截面尺寸大，风荷载作用面积大，因此作用在桁架梁上的风荷载偏大，尤其是沿海地区台风较为频繁，风速大，截面尺寸大的桁架梁不利于变电构架的抗风。
因此，从提高变电构架的抗风能力出发，研发一种抗风性能更强的全钢管变电构架结构很有必要。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了克服上述背景技术的不足之处，而提供一种抗风的全钢管变电构架结构。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种抗风的全钢管变电构架结构，其特征在于：包括人字柱组和位于人字柱组两端的端撑柱，所述人字柱组包括多个间隔布置的人字柱；所述人字柱顶部设置有地线柱，人字柱底部设置有基础；所述端撑柱顶部设置有地线柱，端撑柱底部设置有基础；
相邻所述人字柱之间、所述端撑柱与相邻的人字柱之间均通过钢管梁连接。
在上述技术方案中，所述人字柱包括两根第一主钢管、与两根第一主钢管顶部连接的第一短钢管和与第一短钢管顶部连接的第一柱顶板；所述地线柱与第一柱顶板连接。
在上述技术方案中，所述端撑柱包括两根第二主钢管、斜撑钢管、与两根第二主钢管顶部连接的第二短钢管和与第二短钢管顶部连接的第二柱顶板，所述斜撑钢管顶部与第二短钢管铰接；所述地线柱与第二柱顶板连接。
在上述技术方案中，所述钢管梁包括中间钢管、位于中间钢管顶部的走道板和位于走道板侧面的栏杆；所述中间钢管侧面间隔布置有多个侧面挂点板，中间钢管底部间隔布置有多个底面挂点板。
在上述技术方案中，所述第一短钢管的两端、第二短钢管的一端、地线柱的底部和中间钢管的两端均设置有刚性法兰，所述第一短钢管与中间钢管之间、第二短钢管与中间钢管之间、第一柱顶板和第二柱顶板与地线柱之间均通过刚性法兰连接。
在上述技术方案中，两根所述第一主钢管之间、两根所述第二主钢管之间均通过连接钢管连接；所述第二主钢管与斜撑钢管之间通过连接角钢连接。
在上述技术方案中，所述地线柱为变截面钢管。
在上述技术方案中，所述第一主钢管的底部和第二主钢管的底部与基础杯口之间均灌有细石混凝土。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：
1)本实用新型的钢管梁相比现有技术的格构梁，构件数量大大减小，无需地面组装，可直接吊装安装，构架的安装工作效率更高，有利于降低构架的安装工期。
2)与现有技术的格构梁相比，本实用新型的钢管梁截面更小，风荷载体型系数更小，因此构架承受的风荷载也更小，应用在沿海等台风较为频繁，风速大的地区时，有效降低了风荷载，提高了本实用新型的抗风能力。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为人字柱的的结构示意图。
图3为图2中A处的放大图。
图4为图3中B-B处的剖视图。
图5为图4中C-C处的剖视图。
图6为端撑柱的结构示意图。
图7为图6中E-E处的剖视图。
图8为图6中D处的放大图。
图9为图7中F处的放大图。
图10为图7中G-G处的剖视图。
图11为钢管梁的结构示意图。
图12为图11中H-H处的剖视图。
图13为图11中I-I处的剖视图。
图14为图13中J-J处的剖视图。
图15为地线柱的结构示意图。
图16为图15中K-K处的剖视图。
图17为基础的的结构示意图。
其中，1-人字柱组，11-人字柱，111-第一主钢管，112-第一短钢管，113-第一柱顶板，2-端撑柱，21-第二主钢管，22-斜撑钢管，23-第二短钢管，24-第二柱顶板，3-地线柱，4-基础，5-钢管梁，51-中间钢管，52-走道板，53-栏杆，54-侧面挂点板，55-底面挂点板，6-刚性法兰，71-连接钢管，72-连接角钢，8-细石混凝土，81-混凝土保护帽，82-水泥砂浆找平。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本实用新型的实施情况，但它们并不构成对本实用新型的限定，仅作举例而已。同时通过说明使本实用新型的优点将变得更加清楚和容易理解。
参阅附图可知：一种抗风的全钢管变电构架结构，其特征在于：包括人字柱组1和位于人字柱组1两端的端撑柱2，所述人字柱组1包括多个间隔布置的人字柱11；所述人字柱11顶部设置有地线柱3，人字柱11底部设置有基础4；所述端撑柱2顶部设置有地线柱3，端撑柱2底部设置有基础4；
相邻所述人字柱11之间、所述端撑柱2与相邻的人字柱11之间均通过钢管梁5连接。
所述人字柱11包括两根第一主钢管111、与两根第一主钢管111顶部连接的第一短钢管112和与第一短钢管112顶部连接的第一柱顶板113；所述地线柱3与第一柱顶板113连接。
所述端撑柱2包括两根第二主钢管21、斜撑钢管22、与两根第二主钢管21顶部连接的第二短钢管23和与第二短钢管23顶部连接的第二柱顶板24，所述斜撑钢管22顶部与第二短钢管23铰接；所述地线柱3与第二柱顶板24连接。
所述钢管梁5包括中间钢管51、位于中间钢管51顶部的走道板52和位于走道板52侧面的栏杆53；所述中间钢管51侧面间隔布置有多个侧面挂点板54，中间钢管51底部间隔布置有多个底面挂点板55。
所述第一短钢管112的两端、第二短钢管23的一端、地线柱3的底部和中间钢管51的两端均设置有刚性法兰6，所述第一短钢管112与中间钢管51之间、第二短钢管23与中间钢管51之间、第一柱顶板113和第二柱顶板24与地线柱3之间均通过刚性法兰6连接。
两根所述第一主钢管111之间、两根所述第二主钢管21之间均通过连接钢管71连接；所述第二主钢管21与斜撑钢管22之间通过连接角钢72连接。
所述地线柱3为变截面钢管。
所述第一主钢管111的底部和第二主钢管21的底部与基础4杯口之间均灌有细石混凝土8；先将第一主钢管111的底部和第二主钢管21的底部插入基础4的杯口内，再将细石混凝土8灌入基础4的杯口，细石混凝土8凝固后第一主钢管111和第二主钢管21与基础4固接。
实际使用中，相邻人字柱11之间、端撑柱2与相邻的人字柱11之间以13米间距布置，人字柱11和端撑柱2与基础4采用杯口插入式连接。
第一主钢管111、第一短钢管112、第一柱顶板113、刚性法兰6、连接钢管71之间均为焊接；
第二主钢管21、斜撑钢管22、第二短钢管23、第二柱顶板24、刚性法兰6、连接钢管71、连接角钢72之间均为焊接；
走道板52焊接在中间钢管51之上，栏杆53与走道板52之间通过螺栓连接，侧面挂点板54和底面挂点板55等间距焊接在中间钢管51上。
第一短钢管112和第二短钢管23均通过刚性法兰6与中间钢管51连接，连接方式为刚接。
第一柱顶板113和第二柱顶板24均采用刚性法兰6通过螺栓连接与地线柱3，连接方式为固接。
以某沿海地区典型的220kV出线构架为例，基本风压取w0＝1.0kN/m2。
1)当220kV出线构采用现有技术的格构梁时：
格构梁高度取h＝1.6m，
风振系数βz＝1.2，
风压高度变化系数μz＝1.14，
体型系数μst＝φ×μs，挡风系数φ＝0.35，μs＝1.9，μst＝0.35×1.9＝0.665，
风荷载标准值
wk＝βz×μst×μz×w0×h＝1.2×0.665×1.14×1.0×1.6≈1.46kN/m。
2)当220kV出线构采用本实用新型的钢管梁时：
钢管梁采用直缝焊接圆形钢管，截面直径d＝0.6m，
风振系数βz＝1.2，
风压高度变化系数μz＝1.14，
体型系数μs＝0.6，
风荷载标准值
wk＝βz×μs×μz×w0×d＝1.2×0.6×1.14×1.0×0.6≈0.49kN/m。
与现有技术相比，本实用新型的钢管梁风荷载绝对值减小0.97kN/m，减小幅度66.4％，可见本实用新型能够极大提高构架的抗风能力，特别适用于沿海等台风频繁发生的地区。
其它未说明的部分均属于现有技术。
Claims (8)
1.一种抗风的全钢管变电构架结构，其特征在于：包括人字柱组(1)和位于人字柱组(1)两端的端撑柱(2)，所述人字柱组(1)包括多个间隔布置的人字柱(11)；所述人字柱(11)顶部设置有地线柱(3)，人字柱(11)底部设置有基础(4)；所述端撑柱(2)顶部设置有地线柱(3)，端撑柱(2)底部设置有基础(4)；
相邻所述人字柱(11)之间、所述端撑柱(2)与相邻的人字柱(11)之间均通过钢管梁(5)连接。
2.根据权利要求1所述的一种抗风的全钢管变电构架结构，其特征在于：所述人字柱(11)包括两根第一主钢管(111)、与两根第一主钢管(111)顶部连接的第一短钢管(112)和与第一短钢管(112)顶部连接的第一柱顶板(113)；所述地线柱(3)与第一柱顶板(113)连接。
3.根据权利要求2所述的一种抗风的全钢管变电构架结构，其特征在于：所述端撑柱(2)包括两根第二主钢管(21)、斜撑钢管(22)、与两根第二主钢管(21)顶部连接的第二短钢管(23)和与第二短钢管(23)顶部连接的第二柱顶板(24)，所述斜撑钢管(22)顶部与第二短钢管(23)铰接；所述地线柱(3)与第二柱顶板(24)连接。
4.根据权利要求3所述的一种抗风的全钢管变电构架结构，其特征在于：所述钢管梁(5)包括中间钢管(51)、位于中间钢管(51)顶部的走道板(52)和位于走道板(52)侧面的栏杆(53)；所述中间钢管(51)侧面间隔布置有多个侧面挂点板(54)，中间钢管(51)底部间隔布置有多个底面挂点板(55)。
5.根据权利要求4所述的一种抗风的全钢管变电构架结构，其特征在于：所述第一短钢管(112)的两端、第二短钢管(23)的一端、地线柱(3)的底部和中间钢管(51)的两端均设置有刚性法兰(6)，所述第一短钢管(112)与中间钢管(51)之间、第二短钢管(23)与中间钢管(51)之间、第一柱顶板(113)和第二柱顶板(24)与地线柱(3)之间均通过刚性法兰(6)连接。
6.根据权利要求5所述的一种抗风的全钢管变电构架结构，其特征在于：两根所述第一主钢管(111)之间、两根所述第二主钢管(21)之间均通过连接钢管(71)连接；所述第二主钢管(21)与斜撑钢管(22)之间通过连接角钢(72)连接。
7.根据权利要求6所述的一种抗风的全钢管变电构架结构，其特征在于：所述地线柱(3)为变截面钢管。
8.根据权利要求7所述的一种抗风的全钢管变电构架结构，其特征在于：所述第一主钢管(111)的底部和第二主钢管(21)的底部与基础(4)杯口之间均灌有细石混凝土(8)。
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