一种装配式变电站防爆泄压墙及装配式变电站

技术领域

本发明属于装配式变电站技术领域，尤其涉及一种装配式变电站防爆泄压墙及装配式变电站。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

变电站是指电力系统中对电压和电流进行变换，接受电能及分配电能的场所。变压器为变电站内的主要设备，变压器是一种利用电磁感应原理，把交流电能转变为不同电压、电流等参数的电力设备。其中油浸式变压器，将铁芯和绕组一起浸入灌满了绝缘油的油箱中，以加强绝缘和改善冷却散热条件。当变压器内部出现严重过载、短路、绝缘损坏等故障时，绝缘油受到高温或电弧作用，受热分解产生大量烃类混合气体，使变压器内部的压力急剧上升，造成初级变压器爆炸，导致变压器油箱的结构破坏。初级变压器爆炸后，绝缘油、混合气体和油雾通过变压器油箱破裂口向外猛烈释放。绝缘油从变压器中泄漏，在地面形成液池，被点燃即发生池火。而当泄漏的热解产物混合气体和油雾与空气混合后点燃，就会发生二次爆炸。当这些情况发生在密闭或拥塞区域时，可能会导致非常强烈的爆炸，并对人员和设备造成威胁，给社会经济带来严重损失。

在对变电站进行建设时需要考虑外部墙体的防爆泄压性能以应对上述提到的变压器爆炸的情况。公开号为CN111894174A的中国发明专利提出一种装配式变电站防爆泄压墙及其施工方法，其利用蹄形铝合金压型板、缓冲材料层、纤维轻质混凝土层做成的复合墙体作为防爆泄压墙来应对防火防爆问题，并配合弹簧器件与工字形钢柱进行连接以实现柔性连接以实现提高变形能力和缓冲性能。但是由于该专利其应用于变压器之间进行隔火隔爆，从而基于双面防火防爆实现对变压器之间进行隔绝。对于变电站的外部墙体而言，首先，其无需进行双面防火防爆，这样会造成资源的浪费，其次，为避免变压器爆炸后导致外墙损坏导致爆炸波及范围扩散，其对防爆防火的泄压、阻燃性能要求更高。

另外，公开号为CN106368489B的中国发明专利提出一种主变压器爆炸火灾防护墙，其依托变压器防火墙设置的防火墙防护装置及设置在变压器配电装置场地和道路侧的场地防护墙来实现变压器在发生爆炸火灾时避免造成相邻变压器和周围电气设备蔓延火灾、持续复燃火灾的问题。其可应用于变电站的外部墙体，且具备一定的防火性能，但是由于其在进行防火时采用阻挡火源的方式，即利用墙体对火源形成围挡，这样的方式存在无法对爆炸产生的冲击波以及火焰形成的热量冲压进行快速的泄压处理，进而在墙体前积聚爆炸压力以及火焰，使得墙体持续受压导致负荷增重直至发生破坏，因此其抗爆性能较低。

发明内容

为了解决上述背景技术中存在的技术问题，本发明提供一种装配式变电站防爆泄压墙及装配式变电站，其能够在爆炸发生时能够对产生且聚集的爆炸压力进行有效的缓解，实现缓冲作用，同时利用泄压墙体对爆炸产生的火焰进行淬熄处理，进而实现泄压和阻火的双重功能，具备更高的泄压、阻燃性能。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种装配式变电站防爆泄压墙，其包括：

柱体、安装基座、缓冲墙体和泄压墙体；

所述柱体为至少两个，所有所述柱体呈一字型排列设置；

所述安装基座设置在任意两个相邻的柱体之间；

每个安装基座上安装有装配式墙板结构；所述装配式墙板结构由泄压墙体与缓冲墙体构成；

所述缓冲墙体沿安装基座的高度方向从上至下排布在对应安装基座的第一区域上；

所述泄压墙体沿安装基座的高度方向从上至下排布在对应安装基座的第二区域上。

作为一种实施方式，所述缓冲墙体均包括第一板体、第二板体和缓冲件；

所述第一板设置在对应的安装基座上且靠近变压器一侧；

所述第二板体设置在安装基座上且远离变压器一侧的；

所述缓冲件设置在所述第二板体上且与所述第一板体接触。

作为一种实施方式，所述缓冲件包括边框、形变侧板和围边；

所述边框的一侧设置有与所述第一板体接触的接触板；

所述形变侧板的一端设置在所述边框另一侧且与边框构成漏斗状结构；

所述围边设置在所述形变侧板另一端且与第二板体连接。

作为一种实施方式，所述泄压墙体均包括阻火板组、通风板组和隔断板组；

所述阻火板组设置在安装基座上；

所述通风板组设置在所述阻火板组靠近变压器一侧；

所述隔断板组设置在阻火板组远离变压器外侧面上，且所述隔断板组上设置有贯穿通道。

作为一种实施方式，所述阻火板组包括：第一板框组、安装网、夹持网和阻火网；

所述第一板框组卡接在对应的安装基座上；

所述安装网设置在第一板框组内且靠近第一板框组外侧端；

所述夹持网卡接在第一板框组内且靠近第一板框组内侧端，所述夹持网与所述安装网平行且能够在第一板框组上沿垂直第一板框组的方向滑动，夹持网与通风板组接触；

所述阻火网的一侧设置在所述安装网上，且另一侧与夹持网接触；当夹持网向安装网一侧滑动时对阻火网造成挤压致使阻火网网孔缩小。

作为一种实施方式，所述阻火网采用多片金属网叠放得到，且每片金属网外部均涂抹有防火涂料；

作为一种实施方式，所述阻火网由多个子网块组成，每个子网块均包括安装环以及连接杆；安装环为两个且相对设置，连接杆至少为两个，每个连接杆均呈倾斜状且两端分别设置在两个安装环上。

作为一种实施方式，所述通风板组包括：第二板框、活动板、分隔板和控制管组；

所述第二板框活动卡接在第一板框组上，且与夹持网的接触面上设置有封板；

所述活动板卡接在第二板框上，且位于远离所述封板的一端能够沿与第二板框垂直方向向封板一侧压缩滑动；所述第二板框、封板和活动板构成放置腔；

所述分隔板设置在第二板框内，且将所述放置腔分割成呈矩阵分布的子腔体；所述封板上均设置有与所述子腔体对应的第一通孔，所述活动板上均设置有与所述子腔体对应的第二通孔；

所述控制管组一一对应设置在所述子腔体内，且两端分别与第一通孔和第二通孔连通。

作为一种实施方式，每个所述控制管组均包括：第一管体、第二管体和封闭片；

所述第一管体设置在封板上且端口与第一通孔相对，

所述第二管体的一端活动套设在所述第一管体外侧壁上，所述第二管体的另一端设置在活动板上且端口与第二通孔相对；

所述封闭片均为花瓣状结构，且封闭片的一端以第二管体中轴线为中心周向分布在第二管体内侧壁上；

当第二管体不受活动板压缩滑动的带动时，封闭片远离第一管体的一端为关闭状；

当第二管体受到活动板压缩滑动的带动沿第一管体滑动时，封闭片远离第一管体的一端为打开状。

作为一种实施方式，所述安装基座包括：基础柱座和牵引绳索；

所述基础柱座两两间隔分布且一一对应设置在相邻两个柱体上；

所述牵引绳索设置在所述基础柱座之间，且用于对基础柱座进行绷紧加固。

本发明的第二个方面提供一种装配式变电站。

一种装配式变电站，包括如上述所述的装配式变电站防爆泄压墙。

本发明的有益效果是：

(1)本发明采用缓冲墙体、泄压墙体搭配与柱体、安装基座进行装配的方式，能够针对性的对爆炸火焰进行阻断处理，并且具备较佳的的泄压性能。其中，爆炸的压力聚集在缓冲墙体上后会促使第一板体对缓冲件进行挤压，缓冲件依靠自身形变对压力进行消减，因此具备泄压性能。

(2)本发明的泄压墙体会形成通风通道，因此火焰会往其附近聚集，当火焰通过泄压墙体时，由于爆炸致使阻火网受到挤压致使网孔缩小，火焰依次通过夹持网、阻火网过程中会先经过夹持网进行第一次分割以及金属吸热的热交换后，再经过阻火网进行金属吸热的热交换以及淬熄，实现对阻火。同时，爆炸的压力聚集在泄压墙体上会促使活动板发生位移，并且会促使通风板组整体发生位移，进而也能够实现对爆炸压力进行消减。

本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明实施例的装配式变电站防爆泄压墙的局部剖视图；

图2是本发明实施例的装配式变电站防爆泄压墙的局部爆炸图；

图3本发明实施例的缓冲墙体的剖视图；

图4是本发明实施例的泄压墙体的爆炸图；

图5是本发明实施例的通风板组的结构示意图；

图6是本发明实施例的通风板组的局部剖视图；

图7是本发明实施例的控制管组受挤压的结构变化图；

图8是本发明实施例的缓冲件的剖视图；

图9是本发明实施例的缓冲件的结构示意图；

图10是本发明实施例的阻火网的结构示意图；

图11是本发明实施例的子网块的结构示意图；

图12是本发明实施例的子网块的俯视图。

其中，1-柱体、2-安装基座、21-基础柱座、22-牵引绳索、3-缓冲墙体、31-第一板体、32-第二板体、33-缓冲件、331-边框、332-接触板、333-形变侧板、334-围边、4-泄压墙体、41-阻火板组、411-第一板框组、412-安装网、413-夹持网、414-阻火网、42-通风板组、421-第二板框、422-封板、4220-第一通孔、423-活动板、4230-第二通孔、424-分隔板、43-隔断板组、5-子网块、50-网格板、51-安装环、52-连接杆、6-控制管组、61-第一管体、62-第二管体、63-封闭片。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

实施例一

结合图1，本实施例的一种装配式变电站防爆泄压墙，包括柱体1、安装基座2、缓冲墙体3以及泄压墙体4。

在本实施例中，柱体1有多个，多个柱体1呈一字型排列设置。安装基座2有多个，多个安装基座2一一对应设置在相邻两个柱体1之间。如图1-图3所示，缓冲墙体3有多个，多个缓冲墙体3分为与安装基座2个数相同的批数，且每批缓冲墙体3从上至下沿安装基座2的高度方向排布在安装基座2上。

根据图3，本实施例的缓冲墙体3均包括设置在对应的安装基座2上且靠近变压器一侧的第一板体31，设置在安装基座2上且远离变压器一侧的第二板体32，以及设置在第二板体32上且与第一板体31接触的缓冲件33。

作为一种优选方案，如图8和图9所示，缓冲件33包括边框331、形变侧板333以及围边334。边框331一侧设置有与第一板体31接触的接触板332。形变侧板333一端设置在边框331另一侧且与边框331构成漏斗状结构。围边334设置在形变侧板333另一端且与第二板体32连接。

此处需要说明的是，在其他实施例中，本领域技术人员可根据实际情况来具体设置缓冲墙体3以及缓冲件33的具体结构，此处不再详述。

如图3所示，泄压墙体4有多个，多个泄压墙体4分为与安装基座2个数相同的批数，且每批泄压墙体4从上至下沿安装基座2的高度方向排布在安装基座2空余部位上，泄压墙体4与缓冲墙体3构成安装在安装基座2上的装配式墙板结构。

泄压墙体4均包括设置在对应的安装基座2上的阻火板组41，设置在阻火板组41靠近变压器一侧的通风板组42，以及设置在阻火板组41远离变压器外侧面上的隔断板组43。

例如，隔断板组43采用玻镁板，且在玻镁板上开设有孔径为0.5mm且贯穿玻镁板的贯穿通道，贯穿通道用于连通变电站防爆泄压墙外部与阻火板组41以实现通风板组42打开后泄压墙体4处于通风状态。

需要说明的是：如图4所示，贯穿通道有多条，且孔径可为0.2-0.6mm。具体的孔径大小以及贯穿通道的数量，本领域技术人员可根据实际情况来具体设置，此处不再详述。

如图4所示，阻火板组41包括第一板框组411、安装网412、夹持网413以及阻火网414。

第一板框组411卡接在安装基座2上。安装网412设置在第一板框组411内且靠近第一板框组411外侧端。夹持网413卡接在第一板框组411内且靠近第一板框组411内侧端，夹持网413与安装网412平行且能够在第一板框组411上沿垂直第一板框组411的方向滑动，夹持网413与通风板组42接触。阻火网414一侧设置在安装网412上且另一侧与夹持网413接触，当夹持网413向安装网412一侧滑动时对阻火网414造成挤压致使阻火网414网孔缩小。

其中，阻火网414采用多片金属网叠放得到，且每片金属网外部均涂抹有防火涂料。

在本实施例中，如图5和图6所示，通风板组42包括第二板框421、活动板423、分隔板424以及控制管组6。

第二板框421活动卡接在第一板框组411上且与夹持网413的接触面上设置有封板422。活动板423卡接在第二板框421上且位于远离封板422的一端且能够沿与第二板框421垂直方向向封板422一侧压缩滑动，第二板框421、封板422、活动板423构成放置腔。分隔板424设置在第二板框421内且将放置腔分割成呈矩阵分布的子腔体，封板422上均设置有与子腔体对应的第一通孔4220，活动板423上均设置有与子腔体对应的第二通孔4230。控制管组6有多个，多个控制管组6一一对应设置在子腔体内且两端分别与第一通孔4220、第二通孔4230连通。将放置腔分割成呈矩阵分布的子腔体，能够在火焰传播时首次将火焰进行分割，使得火焰随气流进入各个子腔体进行传播，并且利用控制管组6可控制子腔体的连通。

此处需要说明的是，在其他实施例中，本领域技术人员可根据实际情况，来具体设置通风板组为其他结构，此处不再详述。

如图7所示，每个控制管组6均包括第一管体61、第二管体62以及封闭片63。第一管体61设置在封板422上且端口与第一通孔4220相对。第二管体62一端活动套设在第一管体61外侧壁上、另一端设置在活动板423上且端口与第二通孔4230相对。

封闭片63，有多个，多个封闭片63均为花瓣状结构，且封闭片63的一端以第二管体62中轴线为中心周向分布在第二管体62内侧壁上。当第二管体62不受活动板423压缩滑动的带动时，多个封闭片63远离第一管体61的一端为关闭状。当第二管体62受到活动板423压缩滑动的带动沿第一管体61滑动时，多个封闭片63远离第一管体61的一端为打开状。

未发生爆炸时，封闭片63处于关闭状态，则第一通孔4220、第二通孔4230由封闭片63阻挡不连通，当活动板423压缩滑动时，封闭片63会逐渐开启，当发生爆炸时，强大的冲击波在活动板423前聚集致使活动板423压缩滑动，封闭片63会处于全部开启状态。

此处需要说明的是，在其他实施例中，本领域技术人员可根据实际情况，来具体设置控制管组的结构，此处不再详述。

如图3所示，安装基座2包括基础柱座21以及牵引绳索22。基础柱座21两两间隔分布且一一对应设置在相邻两个柱体1上。牵引绳索22设置在基础柱座21之间且用于对基础柱座21进行绷紧加固。利用牵引绳索22进一步的对基础柱座21进行绷紧加固，使得缓冲墙体3、泄压墙体4不仅能够更稳固的安装在基础柱座21上，且能够在爆炸发生时通过牵引绳索22的形变对爆炸产生的压力进行一定的消减缓冲。

在本实施例中，基础柱座21两两分布的相对一侧为倾斜状，第一板体31、第一板框组411横截面的结构均为等腰梯形。在实际装配时，相对较大的一面位于变电站室内一侧，相对较小的一面位于变电站室外一侧，当爆炸发生时，能够受到等腰梯形的结构影响，能够有效的避免冲击波将第一板体31、第一板框组411从基础柱座21上冲击脱落的现象。

在本实施例中，柱体1上设置有对牵引绳索22进行紧固的紧固螺栓。通过紧固螺栓可调节牵引绳索22的绷紧程度。

本实施例的装配式变电站防爆泄压墙的工作原理为：

未发生爆炸时，通风板组处于关闭状态。当通风板组开启，且通风板组会对夹持网进行挤压，夹持网沿垂直第一板框组的方向向安装网靠近滑动，对阻火网进行挤压致使夹持网网孔缩小。此时，爆炸产生的火焰会随着随气流进入各个子腔体进行传播，首先由各个子腔体进行首次分割，进一步地随气流由夹持网进行再次分割，其中，爆炸火焰在子腔体、夹持网的分割以及在夹持网的吸热下发生淬熄。而爆炸产生的压力会随该通道进行泄压，排放至室外。同时，爆炸的压力聚集在缓冲墙体上后会促使第一板体对缓冲件进行进行挤压，缓冲件依靠自身形变对压力进行消减。

需要注意的是，泄压墙体会形成通风通道，因此火焰会往其附近聚集，因此泄压墙体起到泄压和阻火的双重作用，而缓冲墙体起到泄压作用。

下面结合图1-图9来详细给出本实施例的装配式变电站防爆泄压墙的工作过程：

未发生爆炸时，封闭片63处于关闭状态，则第一通孔4220、第二通孔4230由封闭片63阻挡不连通。

当比变电站室内外有气流差影响时，活动板423进行轻微的压缩滑动，封闭片63会轻微开启，进行气流流动。

当发生爆炸时，强大的冲击波在活动板423前聚集致使活动板423压缩滑动，封闭片63会处于全部开启状态。进一步地，封板422会对夹持网413进行挤压，夹持网413沿垂直第一板框组411的方向向安装网412靠近滑动，对阻火网414进行挤压致使夹持网413网孔缩小。此时，爆炸产生的火焰会随着随气流进入各个子腔体进行传播，首先由各个子腔体进行首次分割，进一步地随气流由夹持网413进行再次分割，其中，爆炸火焰在子腔体、夹持网413的分割以及在夹持网413的吸热下发生淬熄。而爆炸产生的压力会随该通道进行泄压，排放至室外。同时，爆炸的压力聚集在缓冲墙体3上后会促使第一板体31对缓冲件33进行进行挤压，缓冲件33依靠自身形变对压力进行消减。需要注意的是，泄压墙体4会形成通风通道，因此火焰会往其附近聚集，因此泄压墙体4起到泄压和阻火的双重作用，而缓冲墙体3起到泄压作用。

需要注意的是：本实施例在进行装配时，缓冲墙体3、泄压墙体4的数量根据两个泄压墙体4不相邻的装配原则进行选择，即根据与每个泄压墙体4相邻的均为缓冲墙体3的装配方式进行选择性装配，且泄压墙体4的数量与缓冲墙体3的数量比为1:1-8。

其中，牵引绳索22沿防爆泄压墙厚度方向设置有两列，且水平方向的牵引绳索22之间相互连接且为一体结构，且如图2所示，靠近变压器一侧的该列牵引绳索22对应缓冲墙体3时贯穿第一板体31，另一列牵引绳索22对应缓冲墙体3时贯穿第二板体32。

如图3所示，牵引绳索22对应泄压墙体4时，两列牵引绳索22均贯穿阻火板组41，且两条牵引绳索22分别一一对应贯穿安装网412、夹持网413。当发生爆炸时，第一板体31的滑动、第二板体32的形变、安装网412的滑动均会导致牵引绳索22受力造成形变，进而进行紧绷，从而将力传递至整个牵引绳索22上进行消减，能够有效的避免强大的冲击波聚集与某一处后对该处的缓冲墙体3或泄压墙体4造成较大的瞬时冲击导致发生破坏的问题。

实施例二

本实施例与实施例一不同的是：如图10所示，阻火网414由多个子网块5组成，每个子网块5均包括安装环51以及连接杆52。如图11所示，安装环51有两个，两个安装环51相对设置。连接杆52有多个，多个连接杆52呈倾斜状两端分别设置在两个安装环51上。

具体地，阻火网414受到夹持网413挤压后，两个安装环51之间的间距变小，则进一步地致使连接杆52构成的网孔通道更加密集，致使网孔缩小。

在本实施例中，相邻两个子网块5通过对应的安装环51进行连接，相连的安装环51构成网格板50，其中一个网格板50设置在安装网412上，另一个网格板50与夹持网413接触。

如图11和图12所示，在本实施例中，安装环51为正多边形，连接杆52一端设置在其中一个安装环51正多边形的边上且另一端设置在另一个安装环51与该边对应边的相邻边上，连接杆52呈螺旋状分布。

如图11和图12所示，连接杆52分别一一对应设置在安装环51多边形边的顶点和中点处。

可以理解的是，在其他实施例中，安装环51的形状也可为其他形状，比如圆形等，本领域技术人员可根据实际情况来具体设置，此处不再详述。

此处需要说明的是，本实施例的子网块5为金属材质，安装环51、连接杆52外部均涂抹有防火涂料。在爆炸发生后，受到挤压连接杆52会发生形变，待冲击波消散、力全部消减完毕后连接杆52会进行回弹复位。连接杆52会在两个安装环51之间形成直径足够小的用于对火焰进行淬熄的狭缝，图11和图12为子网块的结构图，为了方便理解其尺寸凸显，实际安装环51的有效面积本领域技术人员可根据实际情况来具体设置，比如为6～9mm

实施例三

本实施例提供了一种装配式变电站，其包括如上述所述实施例一和实施例二任一种的装配式变电站防爆泄压墙。

此处需要说明的是，本实施例中的装配式变电站，除了装配式变电站防爆泄压墙之外，其他结构均可采用现有的结构来实现，此处不再累述。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。