专利名称：格构式角钢结构全联合构架的制作方法
技术领域：
本实用新型属于输配电及用电工程专业一变电站一变电工程土 建结构设计技术领域，尤其是涉及一种格构式角钢结构全联合构架。
背景技术：
变电站配电装置构架目前采用的是分立式结构，即出线构、中央 联络构各自独立布置，母线构与出线构相互连接，基本结构形式有钢 管人字柱(格构式三角形梁)、薄壁钢管混凝土人字柱(格构式三角 形梁)、自立格构式四边形角钢柱(格构式四边形梁)三类形式，每 一排构架柱均各自承担导线、设备荷载及结构荷载。其优点是计算简 单、制图工作量少，存在的主要问题是耗钢量大、结构安全储备度低、 占地面积大、整体造价高。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种耗钢量小、结构安全 储备度高、占地面积小、整体造价低的格构式角钢结构全联合构架。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种格构式角钢结构全联 合构架，包括避雷针、地线支架、出线构架柱、母线柱、中央门型构 架柱、进出线构架梁、母线梁、主变进线梁，其特征在于出线构架 柱、母线柱及中央门型构架柱通过联系梁和或主变进线梁连成一体，构架梁和联系梁相互垂直，使整个构架在两个方向都形成联合受力体 系，构架柱采用格构式四边形角钢结构，构架梁采用等断面格构式四 边形角钢结构。
与现有技术相比，全联合构架具有如下优点
耗钢量少、造价低。每间隔钢材用量65 — 74吨。与常规构架相 比总体造价降低25%以上；以国内每年建设50座330 kV以上的变 电站计算，约节省投资1. 1亿，相当于节省了三个变电站的土建投资；
结构安全储备度高。利用配电装置紧凑布置、导线对拉的条件， 将分散布置的构架组合成大型空间联合结构体系，利用联系梁的直接 支撑作用，直接抵抗站区内部导线拉力；同时构架联合体系共同承受 外部线路荷载，以往由一榀构架承担的荷载，通过联系梁分配由三到 五个柱承担。在钢材用量明显减少的条件下，提高了构架抵御超设计 荷载的能力、增加了结构安全储备。
构造简单。梁、柱均采用四边形等断面格构式角钢结构，减少节 点板用量，构造简单、安装方便；角钢选材容易，机械化加工技术普 及，包装运输方便。
节省占地。角钢结构取消了端撑，节省占地面积1050 — 1340m2。 以国内每年建设50座330kV以上的变电站计算约少占土地90亩， 相当于减少了 一个变电站的用地面积。
采用全螺栓连接，适应环境能力强。全部构件采用螺栓连接，减 少局部温度应力，避免焊接存在的低温脆断问题，尤其适应高寒、温 差大的地区使用，适应环境能力强。
图1是第一种实施方式结构示意图； 图2是第二种实施方式结构示意图； 图3是第三种实施方式结构示意图； 图4是第四种实施方式结构示意图。
具体实施方式
根据配电装置形式、进出线要求，格构式角钢结构全联合构架主 要有主变低架进线形式、主变高架进线形式、全方向进出线形式及 HGIS形式，通过这四种基本形式可以组合成多种多样的布置形式。
参照图1，母线低架进线形式主变进线梁高度与母线梁高度相
同，可以进任意串，没有主变进线梁的间隔增加横向联系梁，保证整
个构架连成一体、共同受力。500kV配电装置为敞开式方案，按最终 规模布置进出线10回，两组变压器分别进线一、四串，按一个半断 路器接线配置成6串间隔。出线构架梁挂线高度28.0m。按两侧出线 构和中央联络构三列布置，构架柱顶装设8. Om高的地线支架，或装 设22m高的避雷针。母线构架梁挂线高度20. Om，采用悬吊铝管母线， 配电装置间隔宽度28m。避雷针l高度22m,地线支架2高度8m，出 线构架柱3及中央门型构架柱5高度28m，进出线构架梁6高度28m， 母线柱4高度20.0m，主变进线梁8高度20m、采用20m横穿进线。 在没有主变进线的间隔增设横向联系梁9 ，全部构架梁柱联合在一起， 组成空间桁架结构。构件全部为格构式角钢结构，断面均为矩形等断 面。材料全部为等边角钢，材质为Q235、 Q345钢。各杆件之间采用螺栓连接。梁柱连接按半刚接设计。构架柱与基础采用螺栓连接。
参照图2，母线高架进线形式主变进线梁高度与出线梁及中央 门型构高度相同，可以进任意串，没有主变进线梁的间隔增加横向联
系梁，保证整个构架连成一体、共同受力。500kV配电装置为敞开式 方案，按最终规模布置进出线10回，两组变压器分别进线一、二串， 按一个半断路器接线配置成6串间隔。出线构架梁挂线高度27.0m。
按两侧出线构和中间联络构三列布置，构架柱顶装设8. Om高的地线 支架，或装设23m高的避雷针。母线构架梁挂线高度19. 5m，采用悬 吊铝管母线，配电装置间隔宽度28m。避雷针1高度23m,地线支架 2高度8m，出线构架柱3及中央门型构架柱5高度27m，进出线构架 梁6高度27m，母线柱4高度19. 5m，主变进线梁8高度27m，采用 27m横穿进线，此间隔的线路进出线采用27m高进间隔，然后利用跳 线梁10跳转至19.5m，避开主变进线。同时在没有主变进线的间隔 增设横向联系梁9，使全部构架梁柱联合在一起，组成空间桁架结构。 构件全部为格构式角钢结构，断面形式均为矩形断面。材料全部为等 边角钢，材质为Q235、 Q345钢。各杆件之间采用螺栓连接。梁柱连
接按半刚接设计。构架柱与基础采用螺栓连接。
参照图3，全i向进出线形式主变进线梁高度与出线梁及中央 门型构高度相同，可以进任意串，不需要设置主变进线梁的间隔也设 置主变进线梁，即保证整个构架连成一体、共同受力，也满足纵向出 线要求，达到配电装置可以全方向出线的要求。500kV配电装置为敞 开式方案，按最终规模布置进出线7回，两组变压器进线二、四串，预留的第三台主变外转进第一串，按一个半断路器接线配置成5串间 隔。出线构架梁挂线高度27.0m。按两侧出线构和中间联络构三列布 置，构架柱顶装设8.0m高的地线支架，或装设23m高的避雷针。母 线构架梁挂线高度19.5m，采用悬吊铝管母线，配电装置间隔宽度 28m。避雷针l高度23m，地线支架2高度8m，出线构架柱3及中 央门型构架柱5高度27m，进出线构架梁6高度27m,母线柱4高度 20.0m，主变进线梁8高度27m、采用27m横穿进线，此间隔的线路 进出线采用27m高进间隔，然后利用跳线梁10跳转至19.5m,避开 主变进线。全部构架梁柱联合在一起，组成空间桁架结构。构件全部 为格构式角钢结构，断面形式均为矩形断面，。材料全部为等边角钢， 材质为Q235、 Q345钢。各杆件之间采用螺栓连接。梁柱连接按半刚 接设计。构架柱与基础采用螺栓连接。
参照图4， HGIS形式利用母线梁、进出线梁将全部构架联合 在一起，可以全方位进出线。500kV配电装置为GIS方案，按最终规 模布置进出线9回，三组变压器进线回路，按一个半断路器接线配置 成6串间隔。主构架梁挂线高度26.0米。构架柱顶装设8.0米高的地 线支架，或装设24米高的避雷针，出线构架梁考虑悬挂阻波器。采 用悬挂铝管母线，母线构架梁挂线高度20米，配电装置间隔宽度28 米，三列式布置(取消了中央门型构架柱)。避雷针l高度23m，地 线支架2高度8m。根据GIS配电装置特点，配电装置构架采用横向 布置，三个方向出线。出线构架柱3高度26m，正方向进出线构架梁 6高度26m，两侧进出线构架梁6高度33.5m，母线柱4高度33.5m。主变进线梁8高度26m、采用26m横穿进线。全部构架梁柱联合在 一起，组成空间桁架结构。构件全部为格构式角钢结构，断面形式均 为矩形断面。材料全部为等边角钢，材质为Q235、 Q345钢。各杆件 之间采用螺栓连接。梁柱连接按半刚接设计。构架柱与基础采用螺栓 连接。
权利要求1、一种格构式角钢结构全联合构架，包括避雷针、地线支架、出线构架柱、母线柱、中央门型构架柱、进出线构架梁、母线梁、主变进线梁，其特征在于出线构架柱、母线柱及中央门型构架柱通过联系梁和或主变进线梁连成一体，构架梁和联系梁相互垂直，使整个构架在两个方向都形成联合受力体系，构架柱采用格构式四边形角钢结构，构架梁采用等断面格构式四边形角钢结构。
专利摘要一种格构式角钢结构全联合构架，包括避雷针、地线支架、出线构架柱、母线柱、中央门型构架柱、进出线构架梁、母线梁、主变进线梁，其特征在于出线构架柱、母线柱及中央门型构架柱通过联系梁和或主变进线梁连成一体，构架梁和联系梁相互垂直，使整个构架在两个方向都形成联合受力体系，构架柱采用格构式四边形角钢结构，构架梁采用等断面格构式四边形角钢结构。本实用新型耗钢量少、造价低，结构安全储备度高，构造简单，节省占地，采用全螺栓连接，适应环境能力强。
文档编号E04H5/00GK201258599SQ20082007239
公开日2009年6月17日 申请日期2008年9月5日 优先权日2008年9月5日
发明者杜继平, 杨国富 申请人:中国电力工程顾问集团东北电力设计院