变电构架

技术领域

本申请涉及输变电技术领域，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，用于悬挂导体、支撑导体或开关设备及其他电气设备等。现有的变电构架中的横梁通常通过法兰对法兰的连接方式与支撑柱固定连接，用料多、成本高。且常规复合材料变电构架的支撑柱为纯金属结构，没有合理的利用空间距离，导致变电构架的复合横梁跨度增加。因此，为解决上述问题，必须设计一种新的变电构架。

发明内容

本申请的目的是提供一种变电构架，能够减少自身因承受压力而导致的弯矩，保证变电构架的运行可靠性，以及能够降低成本。

为实现上述目的，本申请提供了一种变电构架，该变电构架包括：支撑组件，包括沿第一方向间隔设置的第一支撑件和第二支撑件；横梁组件，设于第一支撑件与第二支撑件之间，且包括沿第一方向相对的第一端和第二端；连接件，第一端和第二端分别通过连接件设于第一支撑件上和第二支撑件上，连接件包括底板、第一夹板和第二夹板，底板具有相背设置的第一板面和第二板面，第一夹板和第二夹板间隔设于第一板面上，第一端或第二端固定连接于第一夹板和第二夹板之间。

其中，连接件还包括侧板，侧板垂直设于底板上且同时固定连接第一夹板和第二夹板位于同一侧的端部。

其中，连接件还包括两个第一连接耳，两个第一连接耳分别位于第一夹板上远离第二夹板的外侧板面、第二夹板上远离第一夹板的外侧板面。

其中，侧板上远离第一夹板的外侧板面设有第二连接耳，用于固定连接支撑组件。

其中，第二板面上设有第一法兰，用于固定连接支撑组件。

其中，第一支撑件和第二支撑件均包括若干支撑段，在由下至上的方向上，若干支撑段逐渐靠近并固定连接于连接件。

其中，横梁组件包括与第一支撑件固定连接的第一子横梁以及与第二支撑件固定连接的第二子横梁，第一子横梁靠近第一支撑件的一端即为横梁组件的第一端，第二子横梁靠近第二支撑件的一端即为横梁组件的第二端。

其中，第一端和第二端均设有第四法兰，第四法兰包括：第四法兰筒，沿轴向设置为中空结构；第四法兰盘，封盖第四法兰筒远离横梁组件的一侧；两个第二插板，设于第四法兰盘远离横梁组件的一侧，用于分别固定连接第一夹板和第二夹板。

其中，第一夹板和第二夹板设有若干第一通孔，两个第二插板上设有若干第二通孔，两个第二插板分别贴紧第一夹板靠近第二夹板的内板面以及第二夹板靠近第一夹板的内板面，第一通孔与第二通孔对应匹配后穿设紧固件以固定连接两个第二插板和第一夹板、第二夹板。

其中，第一子横梁和第二子横梁之间设有挂线板，用于挂接导线。

其中，横梁组件还包括连接第一子横梁与第二子横梁的至少一个中间子横梁，中间子横梁与第一子横梁之间、中间子横梁与第二子横梁之间均设有挂线板，用于挂接导线。

本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请通过横梁组件与连接件通过插接方式固定连接，在同一受力条件下，能够减少横梁组件的弯矩，相对法兰对接法兰的设计，也能够进一步的减少材料，从而降低成本；同时可以有效地减少变电构架挂点到支撑组件的力矩。除此之外，由于本申请提供的变电构架的结构刚度提高、偏移量减小，有效保证了变电构架各连接处的受力可靠性，以保证整个变电构架的运行可靠性。

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为本申请变电构架100的立体结构示意图；

图2为图1中A处的放大图；

图3为本申请连接件130的立体结构示意图；

图4为本申请第三法兰1152的立体结构示意图；

图5为本申请第一子横梁1210的结构示意图；

图6为本申请第四法兰1211的立体结构示意图；

图7为图1中B处的放大图。

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。

请参阅图1至图3，本申请提供了一种变电构架100，包括支撑组件110、横梁组件120和连接件130。支撑组件110包括沿第一方向间隔设置的第一支撑件111和第二支撑件112，横梁组件120设于第一支撑件111与第二支撑件112之间，且包括沿第一方向相对的第一端121和第二端122，第一端121和第二端122分别通过连接件130设于第一支撑件上111上和第二支撑件112上。

连接件130包括底板131、第一夹板132和第二夹板133，底板131具有相背设置的第一板面和第二板面，第一夹板132和第二夹板133相互间隔并垂直设于底板131的第一板面上，且第一夹板132的板面和第二夹板133的板面相互平行，从而第一夹板132和第二夹板133之间形成可安装的空间。连接件130还包括侧板134，侧板134垂直设于底板131上且同时固定连接第一夹板132和第二夹板133位于同一侧的端部，即侧板134封盖第一夹板132和第二夹板133位于同一侧的端部，使第一夹板132和第二夹板133的结构稳固。侧板134设于第一板面上或者设于底板131的侧板面上，只要封盖第一夹板132和第二夹板133即可。

连接件130还包括加强板135，加强板135垂直设于底板131的第一板面上且同时固定连接第一夹板132和第二夹板133，具体地，加强板135位于第一夹板132和第二夹板133之间并与侧板134平行设置，即加强板135位于由第一夹板132、第二夹板133和侧板134形成的空间内，进一步加强第一夹板132和第二夹板133的结构稳固性。以及，加强板135与第一夹板132和第二夹板133远离侧板134的另一侧之间还留有一定距离，使第一夹板132和第二夹板133之间继续保持可安装的空间，此时，第一夹板132、第二夹板133和加强板135形成了可安装的空间。第一夹板132和第二夹板133上远离侧板134的另一侧均设有若干第一通孔1321，横梁组件120的第一端121或第二端122通过第一通孔1321固定连接在第一夹板132和第二夹板133之间，从而使横梁组件120固定连接在连接件130上。

连接件130进一步包括两个第一法兰136，两个第一法兰136间隔设于底板131的第二板面上，即在图1和图3方向中，前述第一夹板132等结构位于底板131的顶面，用于固定连接横梁组件120；两个第一法兰136位于底板131的底面，用于固定连接支撑组件110。第一法兰136包括第一法兰筒和第一法兰盘，第一法兰筒沿轴向设置为中空结构，第一法兰筒的一端固定连接于底板131的第二板面，另一端封盖有第一法兰盘，第一法兰盘上设有若干安装孔。连接件130通过第一法兰136与支撑组件110固定连接。其中，在同一个连接件130上，两个第一法兰136的第一法兰盘的盘面呈一定角度设计，与支撑组件110的安装角度匹配即可。

进一步地，第一法兰筒的外周面上沿周向设有若干第一加强筋，第一加强筋为板件，第一加强筋的其中相邻两个侧面同时连接第一法兰筒和第一法兰盘，进一步加强第一法兰136的整体稳固性，提升机械强度。

连接件130还包括第一连接耳137和第二连接耳138，第一连接耳137设置为两个，两个第一连接耳137分别位于第一夹板132上远离第二夹板133的外侧板面、第二夹板133上远离第一夹板132的外侧板面，用于固定连接进出线耐张绝缘子(图未示)，进而通过耐张绝缘子来挂接导线。第二连接耳138位于侧板134上远离第一夹板132的外侧板面，用于固定连接支撑组件110。

连接件130采用金属材料制成，例如铝合金、不锈钢等，各组成部件可以单独成型后再焊接为一体，也可以通过铸造成型方式一体成型。

第一支撑件111和第二支撑件112均包括若干支撑段，在由下至上的方向上，若干支撑段逐渐靠近并固定连接于连接件130。在本实施方式中，第一支撑件111包括三个支撑段，即第一支撑段113、第二支撑段114和第三支撑段115，在由下至上的方向上，第一支撑段113、第二支撑段114和第三支撑段115逐渐靠近并固定连接于连接件130上。具体地，第一支撑段113和第二支撑段114分别固定连接于两个第一法兰136上，第三支撑段115固定连接于第二连接耳138上，使第一支撑件111整体呈三角布置，即第一支撑段113、第二支撑段114和第三支撑段115之间的空间构成以连接件130为顶点的三棱锥体，加强了第一支撑件111的结构稳定性。

其中，第一支撑段113包括复合段1131和金属段1132，复合段1131为复合支柱绝缘子，复合段1131包括绝缘体以及包覆在绝缘体外围的伞裙。具体地，绝缘体可以是实心绝缘芯体，也可以是空心绝缘管，其中，当绝缘体是实心绝缘芯体时，其可以是玻璃纤维或者芳纶纤维浸渍环氧树脂缠绕成型或者拉挤成型或者拉挤缠绕成型的实心芯棒，当绝缘体是空心绝缘管时，其可以是玻璃纤维或者芳纶纤维浸渍环氧树脂拉挤缠绕成型的空心拉挤管，也可以是玻璃纤维浸渍环氧树脂缠绕固化成型或者拉挤成型的玻璃钢管，还可以是芳纶纤维浸渍环氧树脂缠绕固化成型的芳纤管，在此不做限制。

复合段1131的绝缘体两端套设有第二法兰1133，第二法兰1133包括第二法兰筒和第二法兰盘，第二法兰筒沿轴向设置为中空结构并套设于绝缘体的端部，第二法兰盘封盖第二法兰筒远离复合段1131的一侧，第二法兰盘上设有若干安装孔。复合段1131的一端通过安装孔与金属段1132固定连接，另一端通过安装孔与第一法兰136上的安装孔对应匹配后安装固定，使第一支撑段113与连接件130固定连接。同时，第二法兰筒的外周面上沿周向设有若干第二加强筋，结构与第一加强筋类似，不再赘述，进一步加强第二法兰1133的机械强度。

金属段1132包括若干相互连接的金属筒，若干金属筒之间采用法兰固定连接，或者通过焊接固定，金属段1132的一端与复合段1131固定连接，另一端用于支撑在地面上，以支撑横梁组件120。当然，金属段1132也可以为一根通长的金属筒，在此不作限制。

第二支撑段114的结构、材质均与第一支撑段113一致，不再赘述。第三支撑段115与第一支撑段113的不同之处在于，第三支撑段115的复合段1151的绝缘体两端分别套设有第二法兰1133和第三法兰1152，结合图2和图4所示，第三法兰1152包括第三法兰筒11521、第三法兰盘11522和两个第一插板11523，第三法兰筒11521沿轴向设置为中空结构，第三法兰盘11522封盖第三法兰筒11521远离复合段1151的一侧，两个第一插板11523间隔设于第三法兰盘11522上远离复合段1151的一侧，用于插设在第二连接耳138的两侧，并通过穿设紧固件，使第三支撑段115与连接件130固定连接。同时，第一插板11523的外侧面还设有第三加强筋11524，第三加强筋11524同时连接第一插板11523和第三法兰盘11522，进一步加强第三法兰1152的结构稳固性。

继续参阅图1，第一支撑段113、第二支撑段114和第三支撑段115之间还设有第一辅助件1110，第一辅助件1110位于三个支撑段的三个金属段之间，第一辅助件1110也为金属件，并通过焊接方式同时固定在三个金属段上，将第一支撑段113、第二支撑段114和第三支撑段115进一步连接在一起。第一辅助件1110的设置使第一支撑段113、第二支撑段114和第三支撑段115之间的三棱锥体空间结构更加稳固，能够更好地支撑横梁组件120。以及，第一辅助件1110可以设置一个、两个或者其他数量，根据实际应用情况设置，只要能满足支撑要求即可。

与第一支撑件111不同的是，第二支撑件112仅包括两个支撑段，在由下至上的方向上，两个支撑段逐渐靠近并分别固定连接于连接件的两个第一法兰上，即两个支撑段之间呈V字型设置，以支撑横梁组件120。两个支撑段的结构、材质均与第一支撑段113一致，不再赘述。以及，两个支撑段之间设有第二辅助件1120，第二辅助件1120通过焊接方式同时固定在两个支撑段上，将两个支撑段连接在一起，能够更好地支撑横梁组件120。

参阅图1、图2、图5和图6，横梁组件120包括与第一支撑件111固定连接的第一子横梁1210以及与第二支撑件112固定连接的第二子横梁1220，第一子横梁1210靠近第一支撑件111的一端即为横梁组件120的第一端121，第二子横梁1220靠近第二支撑件112的一端即为横梁组件120的第二端122。第一子横梁1210远离第一支撑件111的另一端与第二子横梁1220远离第二支撑件112的另一端相互连接。

在本实施例中，第一子横梁1210也为复合支柱绝缘子，具体结构、材质与复合段1131类似，不再赘述。第一子横梁1210的绝缘体两端分别套设有第四法兰1211和第五法兰1212，以实现第一子横梁1210的安装，即，第一子横梁1210一端连接的第四法兰1211用于将第一子横梁1210与连接件130固定连接，第一子横梁1210另一端连接的第五法兰1212用于将第一子横梁1210与第二子横梁1220固定连接。其中，第一子横梁1210套设有第四法兰1211的一端为第一端121，第四法兰1211包括第四法兰筒12111、第四法兰盘12112和两个第二插板12113，第四法兰筒12111沿轴向设置为中空结构，第四法兰盘12112封盖第四法兰筒12111远离横梁组件120的一侧，两个第二插板12113设于第四法兰盘12112上远离横梁组件120的一侧，用于与连接件130固定连接。具体地，两个第二插板12113分别紧贴第一夹板132靠近第二夹板133的内板面、第二夹板133靠近第一夹板132的内板面，两个第二插板12113设有与第一夹板132、第二夹板133上第一通孔1321对应的若干第二通孔12114，若干第一通孔1321与若干第二通孔12114对应匹配后穿设紧固件，以固定连接两个第二插板12113和第一夹板132、第二夹板133，使第四法兰1211通过插接固定的方式连接在连接件130上，即，使第一子横梁1210通过插接固定的方式连接在连接件130上。相比传统的法兰对法兰的连接方式，插接固定的方式可以使变电构架100在相同受力条件下，减少横梁组件120的弯矩，以及减少材料、降低成本。

第五法兰1212包括第五法兰筒和第五法兰盘，第五法兰筒沿轴向设置为中空结构，第五法兰盘封盖第五法兰筒远离第一子横梁1210的一侧。

在本实施例中，第二子横梁1220也为复合支柱绝缘子，具体结构、材质与第一子横梁1210相同，不再赘述。其中，第二子横梁1220套设有第四法兰1211的一端为第二端122，第四法兰1211用于将第二子横梁1220与连接件130通过插接方式固定连接，第二子横梁1220另一端连接的第五法兰1212用于与第一子横梁1210另一端连接的第五法兰1212配合连接进而将第二子横梁1220与第一子横梁1210固定连接。

结合图1和图7所示，第一子横梁1210与第二子横梁1220之间还设有挂线板1201，挂线板1201上设有用于将挂线板1201与第五法兰1212的第五法兰盘固定连接的安装孔以及用于悬挂导线的挂线孔。

在本实施例中，由于支撑组件110靠近横梁组件120的部分以及横梁组件120均为复合支柱绝缘子，则连接件130上也可以作为导线挂线点，因而横梁组件120两端的两个连接件130上即形成两处挂线点，那么横梁组件120上仅需设置一处挂线点，即可挂线三相导线。相比传统的支撑组件为全金属结构，横梁组件上需要设置三处挂线点，本申请横梁组件120的跨度可以设置得更小，降低了成本。

在其他实施例中，横梁组件还包括连接第一子横梁与第二子横梁的一个中间子横梁(图未示)，中间子横梁也为复合支柱绝缘子，中间子横梁的绝缘体两端均套设有第五法兰，使中间子横梁分别与第一子横梁、第二子横梁固定连接，且中间子横梁与第一子横梁之间、中间子横梁与第二子横梁之间均设有挂线板，用于挂接导线，以适用多相导线的挂接。

当然，中间子横梁的个数也不限于一个，还可以是两个或者更多个，若干中间子横梁相互连接且若干中间子横梁之间也可以设有挂线板，用于挂接导线，根据变电构架实际应用场景进行设置即可，在此不作限制。

将支撑组件110、横梁组件120采用复合支柱绝缘子的结构，可有效降低变电构架100的高度、减小变电构架100的宽度和征地费用，减少了钢管支撑和基础工程量，相应的运输、安装费用也降低，节约投资；更有利于节约和利用国有资源；复合材料制品与钢构件相比，生产能耗低，减小环境污染；同时复合材料易加工、颜色可调，能够与环境协调，可增强线路的环境友好性；实现了全寿命周期内的免维护目标，大幅提升了电站构架模块运维的简捷性。另外，支撑组件110、横梁组件120为复合支柱绝缘子，具有较高的抗弯及抗压强度，当垂向载荷过大时，横梁组件120具有较小的变形量，进而有效控制了横梁组件120挂线处的垂向偏移量。同时，本申请的变电构架100以其优异的外绝缘性能消除了污闪、雨闪的安全隐患，提高变电站安全运行水平。

以及，横梁组件120与连接件130通过插接方式固定连接，在同一受力条件下，能够减少横梁组件120的弯矩，相对法兰对接法兰的设计，也能够进一步的减少材料，从而降低成本；同时可以有效地减少变电构架100的挂点到支撑组件110的力矩。除此之外，由于本申请提供的变电构架100的结构刚度提高、偏移量减小，有效保证了变电构架100各连接处的受力可靠性，以保证整个变电构架100的运行可靠性。

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。