变电构架设计手册摘录

我国钢材的质量也在稳步提高，同时其市场价格也趋于合理，因此，近年来，在220kv及以上等级的变电站构架结构中，采用钢结构的越来越多了，采用混凝土结构的越来越少了，采用非预应力的越来越多了，采用预应力的越来越少了。

一、变电站构架结构，按材料分：分为钢结构和混凝土结构。

按结构形式分：对柱有格构式、A字柱及打拉线等形式，

对梁有格构式和非格构式。

二、变电站构架的特点

变电构架的受力主要以受水平荷载为主，承受的主要水平荷载是导线及地线的张力，其次是风力。导线张力的大小与导线的档距、弧垂、导线自重、覆冰厚度、引下线重量和安装导线检修上人等有关，导线弧垂又随温度的变化而变化，因此，导线型号和档距虽然相同，在不同气象条件下导线张力也是不同的。同时各种不利因素也不一定同时出现，如最大覆冰或最大风速的时候一般也不会有人到导线上去检修。根据电气要求，不同的电压等级要求带电的导线对地面和其他构筑物保持一定的距离，因此构架特点是柱高而断面细小，属于大柔度结构。

三、钢结构防腐处理

1、对于变电站钢结构的防腐处理有其特殊性，因为其上的设备、导线往往带有高压电，维修困难，为了延长钢结构的围护周期，减少因停电维修带来的损失，往往采用较为可靠地防腐处理方式。例如：热浸（jin）镀锌、喷涂锌、镀铝、喷涂铝等，在腐蚀比较严重的地方，还在其表面增加封闭防腐涂料。

2、镀件厚度小于5mm时，锌附着量应不低于460g/m2，即厚度应不低于65um，（微米是长度单位，符号：μm，读作[miu]。1微米相当于1米的一百万分之一）；镀件厚度等于或大于5mm时，锌附着量应不低于610g/m2，即厚度应不低于86um，附着的牢固程度应满足相应的规范要求。

3、钢柱脚埋入地下部分，应以C20级混凝土包裹（厚度不小于50mm）并应高出地面120-150mm。

四、构架梁预起拱

1、在设计大跨度的构架梁时，往往计算出的挠度比较大，为了达到标1-2的要求，需要加大梁的刚度，这样会增加结构的材料用量，在工程实践中，较为通长做法是对梁采用预起拱。起拱的目的是为了改善外观和符合使用条件，因此起拱的大小应视实际需要而定，不能硬性规定单一的起拱值。但在一般情况下，起拱度可以用恒载标准值加1/2活载标准值所产生的挠度来标示。这是国内外习惯用的、亦是合理的。按照这个数值起拱，在全部荷载作用下构件的挠度将等于Vq/2，由可变荷载产生的挠度将围绕水平线在±Vq/2范围内变动。当然，用这个方法计算起拱度往往比较麻烦，有经验的设计人员可以参考相关技术资料用简化方法处理，一般可取梁跨度的L/300---L/500起拱，同时还要注意与构架上荷载大小相匹配，不要出现起拱太大的情况。对28m跨度的构架梁，一般预起拱60mm。

五、横梁内力计算

1、三角形断面格构式横梁

三角形断面有正三角形和倒三角形两种形式，考虑到安装使用和梁上行人的方便，跨度大断面尺寸大的梁按正三角形布置，反之宜采用倒三角形布置。

三角形断面横梁的主材可以采用角钢、钢管，斜材可以采用光面钢筋和角钢；倒三角形断面梁由于一般跨度及荷载较小，其下弦可采用光面钢筋，斜材一般用光面钢筋。

三角形断面梁系空间结构，为简化计算可按平面桁架计算杆件内力。

2、矩形断面横梁

六、一般而言，在变电构架设计中，对环形截面混凝土常采用C30、C40，对预应力环形截

面混凝土常采用C40、C45、C50。

3、终端构架横梁为梁上一侧有挂线而另一侧没有挂线。如母线构架中的端部构架、一侧有挂线的进出线构架等就属于终端构架。

七、基础抗拔和抗倾覆稳定性计算。

构架基础埋置深度除应满足地基强度、稳定、变形的要求外，还应满足基础自身抗拔、抗倾覆稳定要求。根据构架类基础的受力特点，除岩石地基外，构架基础埋置深度不宜小于

1.5米，支架基础埋置深度不宜小于1.0米，其他设备基础埋置深度不宜小于0.5米。

八、屋外变电构架的荷载

导线（包括架空地线）荷载，包括在最低温、最大风、最大覆冰和安装检修工况条件下在导线挂点产生的水平张力、垂直荷载和侧向风压。此荷载由电气专业提供。

九、螺栓

1、普通螺栓可采用符合现行国家标准《碳素结构钢》规定的Q235级钢制成，并应符合现行国家标准《六角头螺栓-C级》GB/T5780-2000规定。

混凝土环形杆

一、混凝土

1、环形截面钢筋混凝土构件的混凝土强度等级不宜低于C30;

2、环形截面预应力混凝土构件的混凝土强度等级不宜低于C40.

二、构造要求

1、环形截面钢筋混凝土及预应力混凝土构件的纵向受力钢筋应沿截面周边均匀配置，钢筋根数不得小于8根，环形截面的内外半径之比应大于或等于0.5，壁厚不应小于40mm。常用管径和最小配筋量分别见表6-1和6-2

表6-1 环形截面钢筋混凝土构件常用管径和最小配筋量

管径（mm）200 250 300 350 400 550

最小配筋量8φ10 10φ10 12φ12 14φ12 16φ12 20φ12

表6-2 环形截面预应力混凝土构件常用管径和最小配筋量

管径（mm）200 250 300 350 400 550

最小配筋量8φ5 10φ5 10φ6 12φ6 14φ6 18φ6

2、环形截面钢筋混凝土构件主筋直径不宜大于16mm，也不宜小于10mm，纵向钢筋之间的净距不应小于30mm，也不应大于70mm；主筋的混凝土净保护层厚度不应小于15mm。

3、环形截面预应力混凝土构件主筋直径不宜大于12mm，也不宜小于5mm，纵向钢筋之间的净距不应小于30mm，也不应大于100mm；主筋的混凝土净保护层厚度不应小于15mm。

4、环形截面钢筋混凝土及预应力混凝土构件，必须设置等间距的螺旋钢筋和内部加强钢筋，螺旋筋的直径不宜小于4mm，间距不宜小于50mm和大于100mm，杆段两端螺旋筋间距应加密到50mm，加密区段长度为500mm。内部加强钢箍的直径不宜小于6mm，间距不宜小于500mm和大于1000mm。

5、环形截面钢筋混凝土及预应力混凝土构件，杆端连接钢圈的高度不宜小于140mm，厚度不宜小于8mm。

6、环形截面钢筋混凝土及预应力混凝土构件中的预留孔宜设置穿钉管（钢管）。为满足接地要求，穿钉管和接地螺母均应与每根主筋连接，一般是将穿钉管和接地螺母焊于内钢箍上，而主筋再与内钢箍绑扎。

7、环形截面预应力混凝土构件，顶端和末端宜设置宽度为70-100mm的环形端板，板厚不宜小于18mm。穿预应力筋的穿孔直径宜较主筋直径大5mm。

8、构件受力节点的连接件均应与杆段的连接钢圈或预埋钢圈（与主筋焊牢）连接，当有困

难时，也可采用抱箍连接，但必须设置穿钉钢管或其他防止钢箍滑动的措施。

9、在有侵蚀介质的地区，宜按有关规定做侵蚀分析并采取相应的防侵蚀措施；在多雨、严寒地区应采取排水防冻措施；室外混凝土构件必须用混凝土或钢板封顶，并宜在杆件底部（地面以上）预留排水孔。