水电科普：水电站金属结构设备-北极星水力发电网

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水电站金属结构设备一般包括各种闸门、拦污栅、升船机、各类启闭机，以及操作闸门、拦污栅的附属设备如抓梁、吊杆、锁定装置等。

闸门的作用是用来关闭水工建筑物的孔口，并按需要全部或局部开启孔口，用以放水、调节上下游水位、通过船只、排沙等。闸门一般布置于电站的泄水系统、输水发电系统、航运系统及冲沙系统等部位。

闸门按结构特征主要分为平面闸门、弧形闸门、人字闸门、拱形闸门、舌瓣闸门、三角形闸门等;按用途分为工作闸门、事故闸门、检修闸门、导流封堵闸门等。工作闸门指能在动水中启闭的闸门;事故闸门指当闸门下游(或上游)发生事故时能在动水中关闭的闸门，当需快速关闭时，也称为快速闸门，事故闸门在静水中开启。检修闸门指水工建筑物和机械设备等检修时用以挡水的闸门，闸门在静水中启闭;导流封堵闸门是指在工程施工期间用以在动水中关闭导流孔口的闸门。目前水电站中应用最多的是平面闸门、弧形闸门，船闸中的工作闸门通常选用人字闸门和平面闸门。

水电站的溢洪道或泄洪表孔一般设置检修闸门和工作闸门。泄洪孔洞一般设置事故闸门和工作闸门，对于水头较高、泄水孔洞较长的泄洪设施，在事故闸门前还可设置检修闸门。泄水系统的工作闸门可选用平面闸门，也可选用弧形闸门，当闸门孔口尺寸较大且操作水头大于50米时宜选用弧形闸门。由于弧形闸门操作灵活且能满足局部开启要求，因此国内大中型水电站泄水系统工作闸门多选用弧形闸门。泄水系统事故闸门、检修闸门一般选用平面闸门。

输水发电系统进水口一般设置拦污栅、检修闸门、事故闸门。当机组或钢管要求及时、迅速切断水流时，电站进水口还设置了快速闸门。水电站尾水出口一般设置检修闸门。输水发电系统快速闸门、事故闸门、检修闸门多选用平面闸门。

拦污栅的作用是拦阻水流中所挟带的污物，阻止污物进入引水道，以保护机组、闸门、阀及管道等不受损伤。拦污栅均布置在进水口最前沿，对污物较多的河流还需要在拦污栅前设置清污设备。

通航河道一般设有船闸，船闸上、下闸首应设置工作闸门和检修闸门。位于大中型工程上的船闸，闸门失事可能引起严重后果，因此，应在上闸首工作闸门上游设置事故闸门。工作闸门的型式有人字闸门、平面闸门等。事故闸门、检修闸门多选用平面闸门。

启闭机是用以操作闸门，使之开启和关闭的机械设备。水电站常用的启闭设备有固定卷扬式启闭机、液压启闭机、门式启闭机、桥式启闭机、台车式启闭机、电动葫芦等。

随着我国大中型水电站建设的迅猛发展，水工金属结构设备已达到了国际同类型设备的水平。水工闸门的规模，正趋向大尺寸、高水头方向发展。目前，已建或在建水电站中露顶式弧形闸门最大孔口尺寸为19米、23米(五强溪)，潜孔式高水头弧形闸门最大设计水头和操作水头分别为160米、105米(小湾)。启闭机械向大容量、高扬程方向发展。固定卷扬式启闭机最大启闭力已达9000千牛(锦屏二级)，液压启闭机最大容量已达28000 k千牛/26500 千牛(向家坝)，门式启闭机的最大容量已达6000千牛(小湾)。

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