[發明專利]一種變電站構架避雷針管管相貫T型連接柔性節點及加固方法

在審

• 申請號: 201710721703.7
• 申請日: 2017-08-22
• 公開（公告）號: CN107689615A
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 王朝華;庫永恒;張勁光;王曉輝;陳炳華;張少鋒
• 申請（專利權）人: 國網河南省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: H02G13/00
• 分類號: H02G13/00;H01T19/04
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙)61223
• 代理人: 李振瑞

技術領域

本發明涉及避雷針領域，特別涉及一種變電站構架避雷針管管相貫T型連接柔性節點及加固方法。

背景技術

變電站避雷針分為構架避雷針和獨立避雷針，其中構架避雷針安裝于變電站構架橫梁上，橫梁有結構單根鋼管和格構兩種形式，構架避雷針針體也有獨立鋼管式和格構式兩種結構。當避雷針和橫梁都為單根鋼管時，就形成管管相貫節點。目前，管管相貫節點的連接形式可以分為平臺剛性連接和相貫線柔性連接。在運行中，管管相貫柔性連接避雷針形式由于風動效應，會在避雷針管管相貫柔性節點焊縫處產生應力集中和焊接熱影響區薄弱不利因素疊加，導致局部進入屈服狀態，由于高應力疲勞破壞，短期內發生斷裂。本發明提供一種加固方法，將柔性節點進行加固，消除高應力區域，提高設備安全。

發明內容

本發明提供一種變電站構架避雷針管管相貫T型連接柔性節點及加固方法，可以解決現有背景技術中所指出的問題。

一種變電站構架避雷針管管相貫T型連接柔性節點，包括第一管段、第二管段和支撐管，所述第一管段與所述第二管段相垂直呈T形結構，所述支撐管連接在所述第一管段背離所述第二管段的一側，該節點包括相貫板、連接板和支撐板，所述相貫板上開設有與所述第一管段的直徑相同的弧形槽口，所述相貫板上與所述弧形槽口相鄰的一邊與所述第二管段相連接，所述相貫板上與所述弧形槽口相鄰的另一邊與所述連接板相連接，所述支撐板一邊連接在所述連接板上、另一邊連接在所述支撐管上。

更優地，所述支撐板垂直于所述連接板。

更優地，所述第二管段上設置有加強肋，所述相貫板與所述加強肋的交叉長度為30mm。

一種變電站構架避雷針管管相貫T型連接柔性節點的加固方法，包括：

S1，下料；

S2，將所述相貫板焊接至所述第一管段和第二管段上；

S3，焊接所述連接板，所述連接板與所述相貫板相垂直；

S4，焊接所述支撐板。

更優地，所述第一管段的兩側均設置有該節點，所述相貫板采用兩側對稱同步焊接。

本發明所提供的變電站構架避雷針管管相貫T型連接柔性節點及加固方法，在不改變現有設計結構的基礎上，將避雷針節點進行加固，避免節點由于高應力疲勞而導致的早期破壞，結構簡單，成本較低，維護方便。

附圖說明

圖1為本發明提供的一種變電站構架避雷針管管相貫T型連接柔性節點的結構示意圖；

圖2為圖1中A處局部放大圖；

圖3為避雷針管管相貫T型連接柔性節點加固前設計風速作用時應力云圖；

圖4為避雷針管管相貫T型連接柔性節點加固后設計風速作用時應力云圖。

附圖標記說明：

10-第一管段，11-第二管段，12-支撐管，20-相貫板，21-連接板，22-支撐板。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發明的一個具體實施方式進行詳細描述，但應當理解本發明的保護范圍并不受具體實施方式的限制。

如圖1至圖2所示，本發明實施例提供的一種變電站構架避雷針管管相貫T型連接柔性節點，包括第一管段10、第二管段11和支撐管12，第一管段10與第二管段11相垂直呈T形結構，支撐管12連接在第一管段10背離第二管段11的一側，該節點包括相貫板20、連接板21和支撐板22，相貫板20上開設有與第一管段10的直徑相同的弧形槽口，相貫板20上與弧形槽口相鄰的一邊與第二管段11相連接，相貫板20上與弧形槽口相鄰的另一邊與連接板21相連接，支撐板22一邊連接在連接板21上、另一邊連接在支撐管12上。

為了提供給連接板21提供更高的拉應力，支撐板22垂直于連接板21。

為了減輕結構重量，在保證結構強度的前提下提高焊接的便捷性，第二管段11上設置有加強肋，相貫板20與加強肋的交叉長度為30mm。

如圖3-4所示，圖3和圖4為避雷針T型連接柔性節點加固前后的應力云圖。

表1避雷針管管相貫T型連接柔性節點加固前后不同高度處單元應力對比

由表中可以看出，加固后不同高度節點上的應力均有大幅度減小。

表2避雷針管管相貫T型連接柔性節點加固中采用不同交叉長度d時不同高度處單元應力對比