模塊化的緊湊型二次變電站的製作方法

2023-06-17 13:25:56

專利名稱：模塊化的緊湊型二次變電站的製作方法
技術領域：
本發明涉及變電站一一比如緊湊型二次變電站一一的建築構造。
背景技術：
術語"緊湊型二次變電站(CSS )，，通常是指將主電網的電力從12-24 kV範圍內的中壓轉換成100-1000伏特範圍內的低壓的變電站。 一般的 CSS由混凝土基座以及位於基座上方的混凝土的或金屬的殼體製成。現 有技術的一般的CSS的示例如圖la和圖lb所示。現有技術的CSS系 統在一定程度上進行了模塊化一一因為CSS的一部分壁可以採用金屬 型材延伸變電站所需的長度。當獲得正確的構造後，在壁的頂部安置屋 頂，其中，屋頂一般由兩個模塊組裝而成，或者，若變電站具有相對較 小的尺寸，屋頂也可以製成為單一構件。
模塊化壁的概念能夠帶來一定的靈活性，因為CSS的長度能夠通過 類似的壁部分而改變並且能夠與基座的長度相適應，基座的長度通常是 若干預定模型的長度。在組裝時這種長度不能自由選擇，因為屋頂僅以 一定的長度被提供並且沿著基座的那部分側壁不是模塊化的金屬型材。
然而，隨著各個國家對不同類型CSS的需求的增長，有必要使CSS 構造具有更好的靈活性。

發明內容
因此，本發明的目的是提供一種具有更好的建造靈活性的CSS設 計。本發明的目的通過如下一種變電站實現，其包括基座以及位於基 座上方的殼體，殼體比如由金屬製成。殼體包括沿著殼體的縱向軸線成 排組裝的多個相同的模塊，每個模塊具有兩個側壁以及連接側壁的屋頂 部分。
當依照本發明的殼體/建築物包括多個形成為該殼體構造的縱向上 的"切片"的相同模塊時，本發明的工作站一一主要是變電站，例如
CSS——的尺寸將具有很好的靈活性。根據所需的長度，選擇適當數量
的模塊進行組裝。通過提供具有不同尺寸的一系列模塊，不僅長度可以 相應改變，還可以選擇不同系列的模塊以形成更小或更大的變電站或者
CSS殼體。
針對一定寬度的變電站僅需生產一種類型的模塊就可以組建不同 長度的變電站，這對製造商來說是極為有利的。例如，市場上可能需要 五種不同長度的變電站，通過使用一種類型的模塊，製造商就可以提供 這五種類型的變電站，而不需要針對這些不同的殼體生產五種完全不同 的模塊。此外，製造商可以大量生產一種類型的模塊，這能降低變電站
的成本；並且根據需要組裝這些模塊，這能降低過量生產某種類型的殼 體模塊的風險。
一種對製造商來說非常有利的簡化形成本發明的另一實施方式，其 中，模塊被設計成包括具有孔的互補凸緣，從而它們能夠由一種類型的 螺絲釘或鉚釘相互緊固，其中，所有螺絲釘或鉚釘具有相同的尺寸。
例如，模塊在側壁的兩端具有大致同樣的組裝凸緣以便相互組裝。 在某一實施方式中，凸緣由U形型材互相連接，U形型材具有形成U 形的第一側翼和第二側翼，其中，第一側翼連接到第一模塊而第二側翼 連接到第二模塊。
優選地，側壁和屋頂部分具有相似型面輪廓構造。例如，相似型面輪 廓構造具有一種截面，該截面包括
-形成側壁和屋頂部分的平直部；
-從平直部的一端延伸的V形型面輪廓，V形型面輪廓與平直部之 間具有銳角w, V形型面輪廓終結於第一L形型面輪廓；
匪從平直部的另一端延伸的第二L形型面輪廓。
依照本發明的一種優選的模塊具有兩個豎直側壁以及連接於側壁 的屋頂部分，其中，側壁和屋頂部分的表面在側壁與變電站的縱向軸線 之間具有大於零度的夾角v,例如夾角v在10。和45。之間。變電站的縱 向軸線在該變電站的正面和背面之間延伸.側壁可以是基本呈平面的板 材。可替代地，側壁可以彎曲。
為了進出變電站，還可以包括具有出入門和周圍的門框的門部分，門 框安裝於組裝後的多個模塊的端部。
在一種優選的實施方式中，本發明的用於變電站的模塊包括第一凸緣 區以及第二凸緣區，第一凸緣區具有第一凸緣以與另外的第一模塊連 接，第二凸緣區具有第二凸緣以與另外的第二模塊連接。側壁和屋頂部 分連接第一凸緣區和第二凸緣區，其中，由於側壁和屋頂部分與變電站 的縱向軸不平行的緣故，第一凸緣區具有比第二凸緣區大的外尺寸。另 外，第一凸緣區可以具有連接屋頂部分與第一凸緣的上壁部，上壁部可 選地"^殳有用於通風的出口。這種通風口可以主要構造成空氣流出口。優 選地，在殼體的底部或者底部附近設置空氣入口以便使冷卻空氣有效地 流動。在這種連接中，應當記著殼體內的變壓器將產生熱量。為了設置 空氣入口，在另一實施方式中，模塊具有從側壁向內延伸一定距離的底 壁，該底壁設有用於通風的開口。在一特定的實施方式中，入口和出口
的截面面積之比大約是4:5，實際測試證明這是最適宜的。
儘管模塊可以由纖維增強的聚合物或者混凝土製造，但優選用於模 塊的壁和屋頂的材料是金屬板。這些金屬板可以被焊接在一起，也可以 採用諸如螺紋連接之類的其他組裝形式。
本發明的工作站優選的是變電站，但這種概念也可以用在其它類型 技術設備的殼體中。


接下來將參照附圖對本發明進行更詳細的描述，其中 圖la和圖lb示出了現有衝支術的CSS;
圖2a-2e示出了依照本發明的一種優選實施方式，其中，圖2a是正 視圖，圖2b是俯視圖，圖2c是側視圖，圖2d是後視圖，圖2e是立體 圖3a示出了從一特定角度觀察到的依照本發明的CSS的側壁的一 部分；圖3b示出了圖3a的部分放大圖，其顯示了具有空氣出口的上壁
部；
圖4是具有空氣入口的底壁的視圖5a是在其端部具有門框的CSS的內部空間的視圖；圖5b是圖 5a所示門框的門內側的特寫圖6是從CSS的背面觀察到的側壁以及門框的一部分的視圖7是示出了模塊的側壁或屋頂部分的截面的示意圖。
具體實施例方式
圖la和圖lb示出了現有技術的CSS。在圖la所示的CSS 1中， 側壁由擱置在下壁部3上的模塊化的板2構成，下壁部3覆蓋基座，並 且下壁部3並不是由跟隨壁模塊2的組裝邊4的模塊構成的。CSS 1的 屋頂5製成為單一構件，其限制了 CSS 1在長度上的設計靈活性。圖 lb中的CSS被製造成具有非模塊化的側壁，其靈活性降低。
圖2a-2e示出了依照本發明的一種優選實施方式，其中，圖2a是正 視圖，圖2b是俯視圖，圖2c是側視圖，圖2d是後視圖，圖2e是立體 圖。如圖2b所示，依照本發明的CSS包括多個具有側壁11的相同模 塊10，側壁11與CSS的縱向軸線12——也就是從CSS的前表面100 向背面200延伸的軸線一一具有夾角v。這些模塊形成適於容納變壓器 以及其它各種可能的電氣設備的殼體，該殼體通常安裝在基座上，基座 僅在圖2e中以附圖標記300示意性地表示。
側壁11是平坦的並且從具有第一凸緣的第一凸緣區13向第二凸緣 區15延伸。側壁11和屋頂部分17連接第一凸緣區13和第二凸緣區15。 如圖2b中的俯視圖所示，由於側壁11和屋頂部分17與變電站1的縱 向軸線12不平行的緣故，第一凸緣區13的外尺寸d2比第二凸緣區15 的外尺寸dl大。
優選地，側壁11和屋頂部分17被製造成具有相似的型面輪廓。更 優選地，如圖2a-2e所示，這些型面輪廓大致相同。在圖7中以剖視圖 的方式示出了既是屋頂部分17又是側壁11的這種型面輪廓。該剖視圖 對於側壁來說是水平剖面而對於屋頂部分來說是豎直剖面.如圖所示， 該型面輪廓包括具有第一平直區13a、第二平直區13b和第三平直區13c
的第一凸緣區13以及用於和另一模塊連接的凸緣14。笫一平直區13a 和第二平直區13b形成V形型面輪廓，該V形型面輪廓相對於直壁部 分(或屋頂部分)具有銳角w。第三平直區13c和凸緣14形成指向內 的第一L形型面輪廓.第二凸緣區15包括第四平直區15a和凸緣16， 它們一起形成指向內的笫二 L形型面輪廓。側壁或者屋頂在笫一凸緣區 13的V形型面輪廓13a、 13b與第二凸緣區15的L形型面輪廓15a、 16之間延伸。此外，側壁11或屋頂部分17與變電站的縱向軸線12之 間具有傾斜角v。如圖2c所示，屋頂與變電站的縱向軸線12之間也具 有夾角v。
如圖3a和圖3b所示，其中圖3b是圖3a中的一部分的放大圖，笫 一凸緣區13具有非常類似於側壁的第一平直區13a的上壁部18，該上 壁部18連接屋頂部分17和第一凸緣14(在圖3a中未顯示)。該上壁部 18具有用於通風的開口 19。
這些開口 19用作空氣流出口以歉良CSS中產生的熱量。如圖4所 示，在底壁部分21進一步設有開口 20用作空氣入口，圖4顯示了壁11 和第一凸緣13的內側的視圖，其中，第一凸緣13包括第一平直區13a、 第二平直區13b和第三平直區13c。第一凸緣14和第二凸緣16通過具 有第一側翼23和第二側翼(第二側翼在圖中觀察不到，其平行於第一 側翼23)的U形型材22組裝在一起，其中，第一側翼23和第二側翼 形成了所述U形。如圖4所示，該U形型材22通過螺絲釘24緊固於 凸緣14和16。特別地，當裝配時，U形型材22覆蓋由第三平直區13c 和凸緣14形成的第一L形型面輪廓以及由平直區15a和笫二凸緣16形 成的第二 L形型面輪廓(如圖7所示以及上面的詳細描述)。如圖3b 所示，U形型材的安裝使得該構件可以從外部看見並且看成是一個豎直 杆件。U形型材的這個可見部分可以具有相對於該CSS的壁的其餘部 分能夠產生特別的反射性彩色表面，以便增強安全性一一因為這能夠使 該CSS在夜間被車燈照射時更容易被看出來是一個建築物。
在圖5a中顯示了該CSS的一端，該圖為從CSS內部向著門部分25 的方向觀察到的視圖。門部分25包括第一扇門26和第二扇門27，其中， 如圖5b更清楚地顯示，每扇門26和27都設有通風口 28。在這兩扇門 中，主門26包括把手和鎖，而副門(blind door) 27隻有當打開主門26後才能打開。通過採用盒形構造使門把手隱藏於門表面內，該盒形構 造還允許使用多種不同的鎖。為了鎖門，可以在主門上安裝鎖門銷，當 鎖門時，將該鎖門銷插入頂部構件和底部構件。
圖6顯示了從外側觀察到的門組件/門框25的視圖，而且，如圖2a 和圖2b所示，門組件/門框25通過與各個模塊之間所用機械組件類似 的組件連接至模塊10的整個殼狀結構。由頂部構件、底部構件以及左/ 右豎直構件構成的框架形成了該門框25，並且該框架還包括榫頭構件以 便於適當地關門。門框的榫頭構件上可以進一步設有墊團以便於提高絕 緣性。門框25還設有鉸鏈29和門擋機構；門被安裝在鉸鏈上並且通過 螺栓連接門擋機構。當門26和27被安裝於門框25並被關上時，就不 能接觸到鉸鏈29上的安裝鉚釘或者螺絲釘，因此避免了未經授權的人 員通過拆卸鉸鏈29的方式卸下門26和27。
權利要求
1.一種適於容納變壓器的變電站，包括基座以及位於所述基座上方的殼體，所述殼體具有壁(11)和屋頂(17)，其特徵在於，所述殼體包括沿著所述殼體的縱向軸線(12)成排組裝的多個相同的模塊(10)，每個所述模塊(10)具有兩個側壁(11)以及連接所述側壁(11)的屋頂部分(17)。
2.如權利要求l所述的變電站，其特徵在於，所述變電站是緊湊 型二次變電站(CSS),
3.如任一前述權利要求所述的變電站，其特徵在於，所述模塊(IO) 由同種類型的螺絲釘或鉚釘相互緊固，其中，所有所述螺絲釘或鉚釘具 有相同的尺寸。
4.如任一前述權利要求所述的變電站，其特徵在於，所述模塊(IO) 在所述側壁的兩端具有大致相同的組裝凸緣(14， 16)以便相互組裝。
5.如權利要求4所述的變電站，其特徵在於，所述凸緣(14， 16) 通過U形型材(22)互相連接，所述U形型材(22)具有形成所述U 形的第一側翼(23)和第二側翼，其中，所述第一側翼(23)連接到第 一模塊(10)而所述第二側翼連接到第二模塊(10)。
6.如任一前述權利要求所述的變電站，其特徵在於，所述側壁(ll) 和所述屋頂部分(17)具有相似形狀的型面輪廓。
7.如權利要求6所述的變電站，其特徵在於，所述相似形狀的型 面輪廓具有如下的截面，該截面包括-形成所述側壁和所述屋頂部分(17)的平直部(11);-從所述平直部(11)的一端延伸的V形型面輪廓(13a， 13b)， 所述V形型面輪廓與所述平直部(11)之間具有銳角(w),所述V形型面輪廓終結於笫一L形型面輪廓(13c， 14);國從所述平直部(11)的另一端延伸的第二L形型面輪廓(15a,16)。
8. 如權利要求6或7所述的變電站，其中，所述側壁(ll)和所述 屋頂部分(17)中的每一個與所述變電站的縱向軸線(12)之間都具有 大於零度的夾角(v)。
9. 如權利要求8所述的變電站，其特徵在於，所述夾角v在10。和 450之間。
10.如任一前述權利要求所述的變電站，其特徵在於，所述變電站 包括門部分，所述門部分具有出入門(26)和周圍的門框，所述門框(25) 安裝於組裝後的多個模塊(10)的端部(100, 200)。
11.如權利要求10所述的變電站，其特徵在於，所述模塊(10)具 有第一凸緣區(13， 13a, 13b， 13c)以及第二凸緣區(15， 15a),所 述第一凸緣區(13， 13a， 13b， 13c)具有第一凸緣(14)以與另外的 第一相同模塊(10)連接，所述第二凸緣區(15， 15a)具有第二凸緣 (16)以與另外的第二相同模塊(10)連接，其中，所述側壁(ll)和 所述屋頂部分(17)連接所述笫一凸緣區(13)和第二凸緣區(15), 其中，由於所述側壁(11)和所述屋頂部分(17)與所述變電站的縱向 軸線(12)不平行的緣故，所述第一凸緣區(13)的外尺寸(d2)比所 述第二凸緣區(15)的外尺寸(dl)大。
12.如權利要求ll所述的變電站，其特徵在於，所述第一凸緣區 (13 )具有連接所述屋頂部分(17 )與所述笫一凸緣(14 )的上壁部(18 )。
13.如權利要求12所述的變電站，其特徵在於，所述上壁部(18) 具有用於通風的出口 (19)。
14. 如權利要求13所述的變電站，其特徵在於，所述模塊具有從所 述側壁(11)向內延伸一定距離的底壁(21)，所述底壁(21)設有用 於通風的入口 (20)。
15. 如權利要求14所述的變電站，其特徵在於，所述入口 (20)的 截面面積和所述出口 (19)的截面面積之比大約是4 : 5。
全文摘要
一種模塊化的緊湊型二次變電站，具有基座以及位於基座上方的殼體，該殼體包括壁(11)和屋頂(17)。該殼體包括沿著殼體的縱向軸線(12)成排組裝的多個相同的模塊(10)，每個模塊(10)具有兩個側壁(11)以及與側壁連接的屋頂部分(17)。
文檔編號H02B1/00GK101350504SQ20081008574
公開日2009年1月21日 申請日期2008年3月13日 優先權日2007年3月16日
發明者卡斯滕·思魯 申請人:Abb技術有限公司