[发明专利]一种龙骨结构及封堵系统

说明书

本发明提供一种龙骨结构及封堵系统，其中，龙骨结构包括横向支撑组件和竖向支撑组件。第一支撑件至少一侧具有第一凹槽，第一凹槽适于与封堵板材围成供第一紧固件变形的变形腔。第一紧固件沿第一凹槽槽深方向穿设封堵板材和第一支撑件，将封堵板材的中部悬挂在第一支撑件上，第一紧固件的中部处于变形腔中。高温状态下，当第二支撑件和第三支撑件受热产生热应力，沿该两个支撑件的长度方向向外拉第一支撑件，第一支撑件向外拉第一紧固件时，第一紧固件的中部可在变形腔中弯曲变形，将热应力吸收掉，而不是直接向外拉扯封堵板材，可有效避免封堵板材上安装第一紧固件的安装孔处产生裂纹，从而有效防止裂纹扩展和封堵板材开裂。

技术领域

本发明涉及换流阀套管封堵结构技术领域，具体涉及一种龙骨结构及封堵系统。

背景技术

换流站是高压直流输电系统中，将交流电变换为直流电或者将直流电变换为交流电的站点。而换流站的核心为换流站阀厅，换流站阀厅中安放有换流阀，换流阀通过套管与阀厅外的换流变压器相连。换流阀与换流变压器之间通过封堵结构分隔，套管穿过封堵结构上的贯穿孔连通换流变压器和换流阀。该封堵结构在换流站阀厅设计中，简称“封堵系统”。封堵系统在本质上属于防火墙。

GB/T 50789±800kV直流换流站设计规范中规定：阀厅与换流变压器、油浸式平波电抗器之间应采用防火墙进行分隔，防火墙的耐火极限不应低于3h；GB 50016(2018年版)建筑设计防火规范中定义：防火墙为防止火灾蔓延至相邻建筑或相邻水平防火分区且耐火极限不低于3h的不燃性墙体；多次火灾事故中，起火点均为换流变压器侧原因引发，故封堵系统的设防目标均以换流变侧作为防护方向，要求封堵系统迎火面一侧的烃类火耐火极限应不低于3h。

封堵系统的耐火极限试验一般在耐火极限试验炉进行。试件安装位置为一正方形的混凝土框架，该框架由钢筋混凝土浇筑而成，测试用封堵系统试件安装于该框架上，试件安装完毕，带有试件的框架被吊装或推移到试验炉口，然后框架被固定和锁死，随后进行耐火极限试验。

封堵系统试件一般由“不锈钢龙骨+封堵板材+辅助材料”构成。其中，对于封堵系统试件高度在3-6米的，一般采用三横梁结构，不锈钢龙骨包括上横梁、下横梁、设于两个横梁之间的半高横梁和立柱，立柱与上横梁、下横梁和半高横梁之间均通过角码连接。封堵板材上部和底部通过自攻螺钉分别固定在上横梁和下横梁上，封堵板材中部通过自攻螺钉固定在半高横梁上，上横梁、下横梁和半高横梁通过锚栓固定在混凝土框架上，封堵板材、上横梁、下横梁、半高横梁与混凝土框架形成刚性连接，各个横梁受热变形时无变形空间在其内部产生热应力。

上横梁、下横梁和半高横梁均为不锈钢方钢，不锈钢方钢在高温下会发生热胀；而封堵板材一般为漂珠板、蛭石板和硅酸铝夹芯复合板，其中漂珠板和蛭石板属于无机刚性板材，在高温下会发生热缩。不锈钢方钢的热膨胀系数为1.87×10-5，一般试验中，不锈钢方钢的温度在400℃左右，在此温度下，如采用5×5m尺度的试件，试验炉洞口尺寸通长的304不锈钢方钢的热膨胀长度约为35mm；再加上封堵板材热缩的收缩量，封堵板材与不锈钢方钢的膨胀伸长量差异至少在35mm以上。

立柱方钢受热膨胀产生热应力，会沿立柱轴向向外拉半高横梁，半高横梁再沿垂直于自攻螺钉方向拉自攻螺钉，由于封堵板材面向方钢的一面与方钢表面紧贴设置，自攻螺钉没有弯折变形空间，只能跟随半高横梁上移或下移并剪切封堵板材，导致封堵板材从螺钉孔处产生裂纹，裂纹扩展导致封堵板材开裂损坏。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的封堵板材紧贴半高横梁方钢地连接在半高横梁上，容易导致封堵板材受热在螺纹孔处产生裂纹扩展导致封堵板材开裂的缺陷。

为此，本发明提供一种龙骨结构，包括

横向支撑组件，其包括第一支撑件，所述第一支撑件至少一侧具有第一凹槽，封堵板材适于通过第一紧固件连接在所述第一支撑件上；所述第一凹槽适于与封堵板材围成供第一紧固件变形的变形腔；