本发明涉及一种气体减震的平波电抗器连接装置，所述连接装置安装于平波电抗器中层支撑连接板与斜撑连接板之间，包括缸筒、下缸盖、上缸盖、支架脚套、支架、光滑套筒、活塞杆、活塞板、上连接板、限位板以及各种密封和加劲装置。本申请可以解决平波电抗器在地震作用下动力响应过大、耦连母线易牵拉破坏、连接装置易损坏、减震装置选用过程复杂、普适性差等问题。
1.一种气体减震的平波电抗器连接装置，其特征在于：包括缸体、活塞体系、支架体系；
所述活塞体系包括活塞杆(9)、活塞板(21)、上连接板(19)以及密封和加劲装置；
所述缸体为缸筒(1)、下缸盖(2)、上缸盖(3)围合并密封的装置，还包括缸筒加劲板(17)和限位板(22)；所述缸筒加劲板(17)以缸筒中心为轴环形布置于缸筒(1)外部；所述限位板(22)设置于缸筒(1)内部，固定在缸壁上，中间设有开孔供活塞杆(9)滑动，限位板(22)下方设有若干上限位桩(8)；所述上缸盖(3)中间设有开孔和密封装置；所述下缸盖(2)设置有若干下限位桩(7)；
所述活塞杆(9)经过上缸盖(3)中间的开孔处伸入缸筒(1)内，活塞杆(9)下部内套于限位板(22)中央开孔处；所述连接板(19)与位于缸筒外的活塞杆(9)顶端相固定，上连接板(19)与活塞杆(9)连接部位还设置有上连接加劲板(20)；所述活塞板(21)固定于缸筒内的活塞杆(9)底端；
所述支架体系包括支架脚套(4)、支架(5)和光滑套筒(6)；支架脚套(4)与上缸盖(3)固定连接，支架(5)竖向部分根部固定于支架脚套(4)内，支架(5)的水平部分与光滑套筒(6)连接，光滑套筒(6)内壁光滑。
2.根据权利要求1所述的一种气体减震的平波电抗器连接装置，其特征在于：所述上缸盖(3)开孔处安装有上缸盖密封圈(16)，在上缸盖密封圈(16)外设置有上缸盖密封加固条(11)，活塞杆(9)与上缸盖(3)连接处通过上缸盖触密封圈(16)、上缸盖密封加固条(11)密封。
3.根据权利要求1所述的一种气体减震的平波电抗器连接装置，其特征在于：所述活塞板(21)上部设有活塞板上密封橡胶垫(13)，下部设有活塞板下密封橡胶垫(12)，外侧设有一圈活塞板密封圈(10)，活塞板密封圈(10)与活塞板下密封橡胶垫(12)、活塞板上(13)接触分离处安装有密封加固条(14)。
4.根据权利要求1所述的一种气体减震的平波电抗器连接装置，其特征在于：所述支架(5)和光滑套筒(6)采用焊接连接。
5.根据权利要求1所述的一种气体减震的平波电抗器连接装置，其特征在于：所述支架脚套(4)与上缸盖(3)的连接采用焊接连接。
6.根据权利要求3所述的一种气体减震的平波电抗器连接装置，其特征在于：所述活塞板(21)与活塞板上密封橡胶垫(13)、活塞板下密封橡胶垫(13)采用强力连接剂连接。
7.根据权利要求3所述的一种气体减震的平波电抗器连接装置，其特征在于：所述活塞板上密封橡胶垫(13)、活塞板下密封橡胶圈(12)设有开孔，孔洞大小与下限位桩(7)、上限位桩(8)匹配。
8.根据权利要求3所述的一种气体减震的平波电抗器连接装置，其特征在于：所述上限位桩(7)、上限位桩(8)的长度大于活塞板密封圈(10)在活塞板(21)上下部分的超过高度。
9.根据权利要求1～8任一项所述的一种气体减震的平波电抗器连接装置，其特征在于：所述连接装置安装于支撑体系中；
所述支撑体系包括中层支撑(PB2)和斜撑(PB3)；
所述连接装置安装于中层支撑(PB2)的中层支撑连接板(PB21)与斜撑(PB3)的斜撑连接板(PB31)之间，通过上连接板(19)与中层支撑连接板(PB21)固定连接，通过下缸盖(2)与斜撑连接板(PB31)固定连接。
一种气体减震的平波电抗器连接装置
技术领域
[0001] 本发明涉及变电站设备减震技术领域，尤其涉及一种气体减震的平波电抗器连接装置。
背景技术
[0002] 电力系统作为大型复杂生命线系统的重要组成部分，一旦在强烈地震中遭受破坏会直接导致整个社会陷入瘫痪。电力设备在历年来的地震中遭遇了严重的破坏，电力设备的抗震性能直接关系到电力系统的安全运行，需要进行重点研究。平波电抗器是指一种用于整流后直流回路中的电子装置，在直流滤波回路中电路的脉波数是有限的，在输出的整直电压中总是有纹波的，这种纹波往往是有害的，需要由平波电抗器加以抑制。直流输电的换流站都装有平波电抗器，使输出的直流接近于理想直流。地震作用下平波电抗器的抗震性能是确保输电系统安全可靠运行的关键，且由于其整体性强，地震中如果发生破坏会造成经济上的重大损失。另外，平波电抗器之间的耦连点位于上部的本体中，若地震下电抗器本体位移过大，易导致耦连母线承受较大的牵拉作用力而破坏，因此降低电抗器的动力响应具有重要作用。
[0003] 为了降低电气设备的动力响应，增加减震装置是工程中常用的方法。但是一般选用减震连接装置会存在众多问题：如选取装置时需要预先进行有限元模拟或试验测量，工作量大；对不同的平波电抗器都需要按照要求进行相应减震参数的设计，普适性差；一般的减震装置对于安装要求精度较高，施工难度大，施工操作步骤复杂。
[0004] 通用的平波电抗器在连接斜撑时并未采用减震措施，在强震作用下，平波电抗器由于高度较高，重量较大，会产生较大的位移响应，造成耦连母线产生较大牵拉作用力。因此，针对平波电抗器设计一种气体减震的连接装置具有重大意义，若减震连接装置能够在平波电抗器中简便安装，且针对不同平波电抗器无需进行大幅度改动，将会极大地扩大减震连接装置在变电站的应用范围。
发明内容
[0005] 本发明的目的是提供一种安装方便、使用经济且能有效降低地震作用下平波电抗器动力响应的装置。
[0006] 为减小平波电抗器的地震响应，本发明设计了一种气体减震连接装置，用以连接平波电抗器和斜撑。地震作用下斜撑的地震响应通过连接装置传给上部电抗器，而气体减震装置的存在能使上部的响应明显减小，同时平波电抗器对斜撑产生的作用也会相应减小，因此本发明装置可达到一定的减震作用。
[0007] 本发明是通过以下技术方案来实现的。
[0008] 一种气体减震的平波电抗器连接装置，其特征在于：连接装置安装于平波电抗器中层支撑(PB2)与斜撑(PB3)之间，以减少平波电抗器(PB1)在地震下的动力响应；所述连接装置的结构设计包括缸体、活塞体系、支架体系，其中：
[0009] 所述活塞体系包括活塞杆(9)、活塞板(21)、上连接板(19)以及密封和加劲装置；
[0010] 所述缸体为由缸筒(1)、下缸盖(2)、上缸盖(3)围合并密封而成的装置，还包括缸筒加劲板(17)和限位板(22)；所述缸筒加劲板(17)以缸筒中心为轴环形布置于缸筒(1)外部；所述限位板(22)设置于缸筒(1)内部，固定在缸壁上，中间设有开孔供活塞杆(9)滑动，限位板(22)下方设有若干上限位桩(8)；所述上缸盖(3)中间设有开孔和密封装置；所述下缸盖(2)设置有若干下限位桩(7)；
[0011] 所述活塞杆(9)经过上缸盖(3)中间的开孔处伸入缸筒(1)内，活塞杆(9)下部内套于限位板(22)中央；所述连接板(19)与位于缸筒外的活塞杆(9)顶端相固定，上连接板(19)与活塞杆(9)连接部位还设置有上连接加劲板(20)；所述活塞板(21)固定于缸筒内的活塞杆(9)底端；
[0012] 所述支架体系包括支架脚套(4)、支架(5)和光滑套筒(6)；支架脚套(4)与上缸盖(3)固定连接，支架(5)竖向部分根部固定于支架脚套(4)内，支架(5)的水平部分与光滑套筒(6)连接，光滑套筒(6)内壁光滑。
[0013] 进一步地，所述上缸盖(3)开孔处安装有上缸盖密封圈(16)，在上缸盖密封圈(16)外设置有上缸盖密封加固条(11)，活塞杆(9)与上缸盖(3)连接处通过上缸盖触密封圈(16)、上缸盖密封加固条(11)密封。
[0014] 进一步地，所述活塞板(21)上部设有活塞板上密封橡胶垫(13)，下部设有活塞板下密封橡胶垫(12)，外侧设有一圈活塞板密封圈(10)，活塞板密封圈(10)与活塞板下密封橡胶垫(12)、活塞板上(13)接触分离处安装有密封加固条(14)。
[0015] 进一步地，所述支架(5)和光滑套筒(6)采用焊接连接。
[0016] 进一步地，所述支架脚套(4)与上缸盖(3)的连接采用焊接连接。
[0017] 进一步地，所述活塞板(21)与活塞板上密封橡胶垫(13)、活塞板下密封橡胶垫(13)采用强力连接剂连接。
[0018] 进一步地，所述活塞板上密封橡胶垫(13)、活塞板下密封橡胶圈(12)设有开孔，孔洞大小与下限位桩(7)、上限位桩(8)匹配。
[0019] 进一步地，所述上限位桩(7)、上限位桩(8)的长度大于活塞板密封圈(10)在活塞板(21)上下部分的超过高度。
[0020] 进一步地，所述下缸盖(2)设置有下缸盖螺栓孔(15)，所述下缸盖螺栓孔(15)与相邻的缸筒加劲板(17)之间具有足够安全距离。
[0021] 进一步地，所述上连接板(19)设置有上连接板螺栓孔(18)，所述上连接板螺栓孔(18)与加劲板(20)之间具有足够安全距离。
[0022] 进一步地，所述连接装置安装于支撑体系中。所述支撑体系包括中层支撑(PB2)和斜撑(PB3)；具体的，所述连接装置安装于中层支撑(PB2)的中层支撑连接板(PB21)与斜撑(PB3)的斜撑连接板(PB31)之间，通过上连接板(19)与中层支撑连接板(PB21)固定连接，通过下缸盖(2)与斜撑连接板(PB31)固定连接。
[0023] 与现有技术对比，本发明的优点在于：
[0024] 采用支架与光滑套筒体系可以约束平波电抗器连接的水平向位移，而竖向位移由活塞杆承担，并根据气体的压缩性给予一定的弹性，降低抗震响应。在受到地震作用时，活塞杆可以上下移动，缓解地震作用带来的直接影响。整个缸筒均属于封闭系统，活塞板上部气体和下部气体不发生连通，相当于存在两个可压缩区域，可增加一定的减震性能，同时能增加气体密封性。在缸筒内存在上下限位桩，可以防止上部结构发生较大的位移，也保证了密封的安全性和稳定性。综上所述，本发明能有效减低地震作用下平波电抗器的动力响应，同时本装置也具有很好的密封效果。
附图说明
[0025] 图1为连接装置在典型平波电抗器上安装示意图；
[0026] 图2为连接装置在典型平波电抗器上安装细节图；
[0027] 图3为连接装置连接示意图；
[0028] 图4为本发明连接装置结构整体轴测图；
[0029] 图5为本发明连接装置结构剖面正视图；
[0030] 图6为本发明连接装置结构剖面轴测图；
[0031] 图7为本发明连接装置活塞杆及其连接件轴测图；
[0032] 图8为图4构造中限位板及上限位桩轴测图；
[0033] 图9为图4构造中下缸盖及下限位桩轴测图；
[0034] 附图标记：
[0035] 1、缸筒；2、下缸盖；3、上缸盖；4、支架脚套；5、支架；6、光滑套筒；7、下限位桩；8、上限位桩；9、活塞杆；10、活塞板密封圈；11、上缸盖密封加固条；12、活塞板下密封橡胶垫；13、活塞板上密封橡胶垫；14、活塞板密封加固条；15、下缸盖螺栓孔；16、上缸盖密封圈；17、缸筒加劲板；18、上连接板螺栓孔；19、上连接板、20、上连接板加劲板；21、活塞板；22、限位板；
[0036] JZ1、气体减震的平波电抗器连接装置；
[0037] PB1、平波电抗器；PB2、中层支撑；PB21、中层支撑连接板；PB22、连接杆；
[0038] PB3、斜撑；PB31、斜撑连接板。
具体实施方式
[0039] 下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。
[0040] 如图1所示，平波电抗器安置于支撑体系之上(该支撑体系包括中层支撑PB2与斜撑PB3)，当需要降低地震下平波电抗器PB1的动力响应以保证电抗器本体及耦连母线安全时，可以选择使用本发明连接装置，使用时如图2和图3所示。本发明连接装置环向均匀分布于支撑体系上，作为实施例具体的，其安装于中层支撑PB2与斜撑PB3之间。
[0041] 本发明装置和详细的安装步骤分别介绍如下：
[0042] 如图4至图9所示，一种气体减震的平波电抗器连接装置，包括缸筒1、下缸盖2、上缸盖3、支架脚套4、支架5、光滑套筒6、活塞杆9、活塞板21、上连接板19、限位板22以及各种密封和加劲装置。
[0043] 缸筒1与下缸盖2、上缸盖3形成整体，并在缸筒外部设置缸筒加劲板17，缸筒加劲板以缸筒中心为轴环形均匀布置。所述上缸盖3中间开孔，安装上缸盖密封圈16，在密封圈外设置上缸盖密封加固条11。所述缸筒1内部设有限位板22，固定在缸壁上，中间设有开孔供活塞杆9滑动，限位板下方设有若干上限位桩8。所述下缸盖2上表面设置有若干下限位桩7。
[0044] 活塞杆9与上连接板19、活塞板21形成整体，并在上连接板19与活塞杆9连接部位设置上连接板加劲板20。所述活塞板21上部设有活塞板上密封橡胶垫13，下部设有活塞板下密封橡胶垫12，外侧设有一圈活塞板密封圈10，活塞板密封圈10与密封橡胶垫接触分离处安装有活塞板密封加固条14。活塞杆9经过上缸盖3的开孔处，并紧密接触密封圈伸向缸筒1外部。
[0045] 支架脚套4、支架5和光滑套筒6形成整体，支架5的竖向部分根部直接插入支架脚套4，并进行固定，支架脚套4与上缸盖3固定连接，支架5的水平部分与光滑套筒6连接，其中光滑套筒6内壁光滑。
[0046] 实施例中，支架5和光滑套筒6采用焊接连接。
[0047] 实施例中，支架脚套4与上缸盖3的连接采用焊接连接。
[0048] 实施例中，活塞板21与上下密封橡胶垫采用强力连接剂连接。
[0049] 实施例中，活塞板上下密封橡胶圈需进行开孔，孔洞大小与上下限位桩匹配。
[0050] 实施例中，上下限位桩的长度大于活塞板密封圈在活塞板上下部分的超过高度。
[0051] 实施例中，下缸盖2设置有下缸盖螺栓孔15，所述下缸盖螺栓孔15与相邻的缸筒加劲板17之间具有足够安全距离；上连接板19设置有上连接板螺栓孔18，所述上连接板螺栓孔18与上连接板加劲板20之间具有足够安全距离。
[0052] 实施例中，本发明连接装置安装于支撑体系中。所述支撑体系包括中层支撑PB2和斜撑PB3；具体的，所述连接装置安装于中层支撑PB2的中层支撑连接板PB21与斜撑PB3的斜撑连接板PB31之间，通过上连接板19与中层支撑连接板PB21固定连接，通过下缸盖2与斜撑连接板PB31固定连接。如图3所示。先将上连接板19与中层支撑连接板PB21用螺栓连接，之后使用光滑套筒6包裹中层支撑的连接杆PB22，并通过支架5与连接装置上缸盖3连接，上述步骤完成了本发明的连接装置与中层支撑PB2之间的连接。在此基础上，将斜撑连接板PB31与下缸盖2螺栓连接固定，完成本发明的连接装置与斜撑PB3之间的连接。
[0053] 这样，支架与光滑套筒体系可约束平波电抗器连接装置的水平向位移，竖向位移由活塞杆承担，并根据气体的压缩性给予一定的弹性，降低抗震响应。在受到地震作用时，活塞杆可以上下略微移动，缓解地震作用带来的直接影响。整个缸筒均属于封闭系统，活塞板上部气体和下部气体不发生连通，相当于存在两个可压缩区域，可增加一定的抗震性能，同时能增加气体密封性。在缸筒内存在上下限位桩，可以防止上部结构发生较大的位移，也保证了密封的安全性和稳定性。由上可知，本发明能有效减低地震作用下平波电抗器的动力响应，同时本装置也具有很好的密封效果。
[0054] 以上所述的仅是本发明的一种实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说在不脱离本发明整体构思前提下，还可以做出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。
