本发明专利技术公开了一种用于提高穿墙套管抗震性能的安装板装置，可有效抑制地震作用下由于自身平面外的振动变形而导致放大穿墙套管地震响应的不利影响。该安装板装置包括预埋于阀厅山墙上的槽钢部件、“Z”形安装钢板、铝合金法兰和穿墙套管；阀厅山墙开设有预留孔洞供穿墙套管穿过，预留孔洞的规格与穿墙套管的“Z”形安装钢板大小匹配；“Z”形安装钢板的倾斜角度可根据所要安装穿墙套管所需的倾角制作确定，其上设置有多条加劲肋钢板，能够提高安装钢板的面外刚度，抑制其在地震作用下发生面外变形以避免对穿墙套管造成不利影响；安装钢板与阀厅山墙上的槽钢预埋件焊接固定，并与穿墙套管上的铝合金法兰用螺栓连接固定。上的铝合金法兰用螺栓连接固定。上的铝合金法兰用螺栓连接固定。
【技术实现步骤摘要】
一种用于提高穿墙套管抗震性能的安装板装置
[0001]本专利技术涉及变电设备抗震加固
技术介绍
[0002]随着高压直流输电技术的发展，直流输电在中国电网的构成中，尤其是“西电东送”中发挥了巨大的作用。作为电力来源的西南地区，其处于地震多发地带，相关的电力设备在地震作用下的安全性需要受到关注。电力系统在历次地震中都表现出了极高的易损性，1994年美国Northr idge所造成的电力系统震害主要集中于230kV和550kV变电站，此次地震还造成北美地区110万人的用电中断；1995年日本神户地震中，变压器瓷质套管的损坏引起大约有100万用户停电。而2008年在我国发生的汶川大地震中，变电站高压电气设备损坏主要是瓷套或瓷套相连部位如法兰等的损坏。地震灾害已成为威胁电力系统安全运行的重要因素。
[0003]穿墙套管是直流输电换流站中主要的电力设备之一，一般安装在阀厅的山墙上，起到连接阀厅内外电力设备的作用。地震作用下穿墙套管的抗震性能是确保输电系统安全可靠运行的关键，且由于其造价昂贵，地震中如果发生破坏会造成经济上的重大损失。
[0004]穿墙套管通过法兰与焊接于阀厅上的安装板锚固连接，安装板厚度较薄，地震作用下自身易发生面外振动和变形，带动其上锚固的穿墙套管一起摆动，放大了穿墙套管的顶部位移、加速度和根部应力等地震响应。穿墙套管自重可达10t，典型的长悬臂结构形式对于抗震极为不利。穿墙套管顶部出线端一般使用母线和其它设备相连，若在地震中穿墙套管顶部出现较大的位移，有可能造成母线的拉紧导致设备破坏；内外套管采用复合材料，在根部法兰位置应力过大容易造成开裂；目前还没有可靠的技术能让特高压换流站准确无误地在地震波到来前及时切断电源，穿墙套管内部加速度过大，容易诱发电气绝缘问题，危机到整个换流站的安全运行。因此，抑制安装板自身平面外的振动变形以减轻对穿墙套管地震作用下的不利影响具有重大意义。
[0005]为了提高电气设备的抗震性能，增加阻尼减震设施是常用的选择。然而采用这类金属摩擦阻尼装置存在以下问题：一，考虑到所设置的阻尼装置的参数必须根据穿墙套管和阀厅结构的动力特性来进行选取，需要预先进行有限元模拟或试验测量，工作量大；二，针对每一个阀厅和每一根穿墙套管都需要按照要求进行相应阻尼减震参数的设计，普适性差；三，阻尼器的价格较高，成本较高；四，阻尼减震装置的安装要求精度较高，施工难度大；五，阻尼器特殊的金属材料可能会影响设备的正常电气功能。
[0006]经检索，现有技术中，申请号为201910859694.7的专利技术“一种提高抗震性能的特高压穿墙套管”，包括槽钢预埋件、两品安装钢板、穿墙套管和铝合金法兰，阀厅山墙开设有预留孔，预留孔规格与安装钢板规格匹配；安装钢板平行设有两品，两品安装钢板位于预留孔内，并且安装钢板两端分别通过槽钢预埋件焊接而固定在阀厅山墙上；安装钢板中心开有第一中心孔，铝合金法兰中心开有第二中心孔，铝合金法兰通过安装螺栓固定在安装钢板上，第一中心孔对准第二中心孔；穿墙套管穿过第二中心孔、第一中心孔而套设在两品安装
钢板上。钢槽预埋件焊接于山墙上，用于固定两片安装板，穿墙套管的第一和第二铝合金法兰分别与两品安装钢板锚固。
[0007]该专利技术虽然具有一定的提高穿墙套管抗震性能的能力，但是存在以下几点不足：两品安装板的方式造成实际锚栓连接时操作不便，增大了穿墙套管的安装难度；相比于一品安装板，两品安装板成本高，且其间距要求使得该专利技术不适用于厚度小于400mm的阀厅山墙；两品安装板的安装方式难以适用于有一定倾角需求的穿墙套管的安装。
技术实现思路
[0008]为了解决上述存在的问题，本专利技术提供了一种提高穿墙套管抗震性能的安装板装置，该装置构造简单，易于制作，安装方便，成本低廉，且适用性强。
[0009]本专利技术的技术方案：
[0010]所述阀厅山墙的厚度范围为200mm～400mm，所述槽钢预埋件开口方向为朝向阀厅山墙方向，并平行墙体平面方向通过焊接固定在所述阀厅山墙上方孔内，所述槽钢预埋件长度与所述阀厅山墙的方孔边长保持一致。
[0011]所述安装钢板的厚度范围为30～50mm；所述安装钢板可根据所要安装穿墙套管所需的倾角制作成“Z”形，其中上下两片与预埋槽钢连接的水平钢板长度范围为100～150mm；所述“Z”形安装钢板的中间钢板与上下两片钢板连接处的三等分点各焊接有两片三角形钢板加固件。
[0012]所述加固安装钢板连接处的三角形钢板加固件垂直所述安装钢板外侧方向进行布置，其厚度范围为15～30mm，宽度与所述“Z”形安装钢板的上下两片钢板保持一致，长度范围为200～300mm。
[0013]所述“Z”形安装钢板自中心圆孔边缘开始沿水平和竖直两个正交方向上焊接有四片矩形钢板加固件，能够提高安装钢板的面外刚度。
[0014]所述提高安装钢板面外刚度的矩形钢板加固件仅在无铝合金法兰耳板的一面进行增设，垂直所述安装钢板外侧方向进行布置，所述矩形钢板加固件长度自安装板中心圆孔边缘处延伸至安装板边缘，宽度范围为80～120mm，厚度范围为20～30mm。
[0015]所述槽钢预埋件共包括2根槽形钢连接件分别焊接于所述阀厅山墙上方孔内的上部和下部，所述“Z”形安装钢板的上下两片钢板端部通过与预埋的槽形钢连接件焊接而固定于所述阀厅山墙上的预留方孔内。
[0016]所述“Z”形安装钢板中心圆孔直径大小应略大于所要安装的穿墙套管铝合金法兰的直径；所述安装钢板中心圆孔周围开设有与所述安装螺栓相吻合的螺栓孔；所述铝合金法兰带有耳板，所述耳板开设有螺栓安装孔，所述螺栓安装孔的规格与所述螺栓孔的规格相吻合；所述安装螺栓穿设在所述螺栓孔与所述螺栓安装孔上。
[0017]与现有技术对比，本专利技术的优点在于：本装置构造简单，易于制作，安装方便，成本低廉，适用性强，能够对穿墙套管起到有效的地震保护作用，并能适用于有安装倾角需求的穿墙套管，且在使用过程中不会影响穿墙套管和附近电气设备的绝缘性能和正常电气功能。
附图说明
[0018]图1为本专利技术实例穿墙套管-阀厅整体的结构示意图。
[0019]图2为本专利技术实例穿墙套管安装板装置示意图。
[0020]图3为本专利技术实例穿墙套管安装板装置示意详图。
[0021]图4为本专利技术实例“Z”形安装钢板的前视图和外观轴测示意图。
[0022]图中：1为阀厅；2为阀厅的山墙结构；3为阀厅山墙方孔；4为穿墙套管；5为“Z”形安装钢板；6为铝合金法兰；7为铝合金法兰耳板；8为预埋槽钢连接件；9为安装螺栓；10为三角形钢板加固件；11为矩形钢板加固件；12为螺栓孔；13为安装钢板中心圆孔。
具体实施方式
[0023]为了进一步说明本专利技术，下面结合附图及实施实例对本专利技术的内容进一步详细说明，但并不能将它们理解为对本专利技术保护范围的限定。
[0024]如图1至图4所示，一种用于提高穿墙套管抗震性能的安装板装置，包括预埋于阀厅山墙2上的槽钢连接件8，“Z”本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于提高穿墙套管抗震性能的安装板装置，特征是，包括预埋于阀厅山墙2上的槽钢连接件8，“Z”形安装钢板5，铝合金法兰6和穿墙套管4；其中：阀厅1的山墙结构2开设有预留方孔3供穿墙套管4穿过，预留方孔3的规格与“Z”形安装钢板5的大小匹配；“Z”形安装钢板5的倾斜角度可根据所要安装穿墙套管4所需的倾角制作；“Z”形安装钢板5中心开圆孔13供穿墙套管4穿过，预留圆孔13的规格与穿墙套管铝合金法兰6的大小匹配；“Z”形安装钢板5上设置有多条加劲肋钢板11，能够提高安装钢板的面外刚度，抑制其在地震作用下发生面外变形以避免对穿墙套管造成不利影响；“Z”形安装钢板5两端分别通过与方孔内的上下槽钢预埋连接件8焊接而固定在阀厅山墙的方孔3内；铝合金法兰6和穿墙套管4通过安装螺栓9固定在安装钢板上的中心圆孔13内。2.根据权利要求1所述的一种用于提高穿墙套管抗震性能的安装板装置，其特征在于：所述阀厅山墙的厚度范围为200mm～400mm，所述槽钢预埋件开口方向为朝向阀厅山墙方向，并平行墙体平面方向通过焊接固定在所述阀厅山墙上方孔内，所述槽钢预埋件长度与所述阀厅山墙的方孔边长保持一致。3.根据权利要求1所述的一种用于提高穿墙套管抗震性能的安装板装置，其特征在于：所述安装钢板的厚度范围为30～50mm；所述安装钢板可根据所要安装穿墙套管所需的倾角制作成“Z”形，其中上下两片与预埋槽钢连接的水平钢板长度范围为100～150mm；所述“Z”形安装钢板的中间钢板与上下两片钢板连接处的三等分点各焊接有两...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢强，梁黄彬，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：
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