10kV中置手車式開(kāi)關(guān)底盤檢修裝置的研制

摘 要：高壓開(kāi)關(guān)柜是電力系統(tǒng)中不可或缺的組成部分，一旦高壓開(kāi)關(guān)柜出現(xiàn)故障，將會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)帶來(lái)嚴(yán)重的影響。隨著電力事業(yè)的發(fā)展，10 kV、20 kV開(kāi)關(guān)柜均采用中置式開(kāi)關(guān)柜，中置式開(kāi)關(guān)柜故障率最高的是底盤內(nèi)故障，要排除故障，就必須要將底盤與較重的開(kāi)關(guān)分離。針對(duì)傳統(tǒng)的起吊方法存在的問(wèn)題，研制一種中置手車式開(kāi)關(guān)底盤檢修裝置，并對(duì)應(yīng)用效果進(jìn)行檢查、評(píng)價(jià)。

關(guān)鍵詞：高壓開(kāi)關(guān)柜；底盤檢修裝置；研制

中圖分類號(hào)：TD611.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）33-0090-02

隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，用電需求日益加大。在電力系統(tǒng)中，高壓開(kāi)關(guān)柜是非常重要的組成部分，它是保證電力系統(tǒng)正常工作的重要設(shè)備。目前，10 kV、20 kV開(kāi)關(guān)柜均采用中置式開(kāi)關(guān)柜，中置式開(kāi)關(guān)柜故障率最高的是底盤內(nèi)故障，而檢修底盤就必須將底盤與開(kāi)關(guān)分離，由于開(kāi)關(guān)較重，達(dá)到300多 kg，要將開(kāi)關(guān)吊起，傳統(tǒng)的方法用扒桿進(jìn)行起吊，很不方便，安全風(fēng)險(xiǎn)大。如何在安全的前提下又快又好地完成中置式開(kāi)關(guān)柜底盤檢修工作，我們一直在努力探索。

1 傳統(tǒng)的起吊方法存在的問(wèn)題

目前，中置式開(kāi)關(guān)柜故障率最高的是底盤內(nèi)故障，因?yàn)橹兄檬介_(kāi)關(guān)柜操作得最多部分的是底盤，底盤內(nèi)元件較多，有行程開(kāi)關(guān)、輔助開(kāi)關(guān)等等，因?yàn)橘|(zhì)量問(wèn)題、使用壽命、操作頻繁機(jī)械磨損等，其在操作中很容易出問(wèn)題，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)不通，主回路就不通，開(kāi)關(guān)無(wú)法滿足正常運(yùn)行操作。這種情況下，就必須將開(kāi)關(guān)吊起，將底盤與開(kāi)關(guān)分離才能檢修，由于開(kāi)關(guān)較重，達(dá)到300多 kg，傳統(tǒng)的方法運(yùn)回廠家用行吊吊起進(jìn)行檢修，或者在現(xiàn)場(chǎng)用扒桿進(jìn)行起吊，起吊設(shè)備笨重，需要5～6人，占用空間大，很不方便，安全風(fēng)險(xiǎn)大。于是我們面臨一個(gè)問(wèn)題：如何在降低安全風(fēng)險(xiǎn)，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率的前提下完成中置柜底盤內(nèi)的故障檢修。

通過(guò)對(duì)中置式開(kāi)關(guān)與底盤分離后用扒桿吊裝手車的時(shí)間數(shù)據(jù)進(jìn)行了搜集、整理，見(jiàn)表1。

從表中明顯看出，每臺(tái)手車開(kāi)關(guān)吊裝的時(shí)間約為2 h。

以10 kV開(kāi)關(guān)柜0.8 m*0.8 m*0.8 m的手車開(kāi)關(guān)吊裝檢修為例，手車開(kāi)關(guān)下方人員活動(dòng)高度為1.5m，扒桿支撐腳與地面成60 °夾角，則可以計(jì)算出整體作業(yè)范圍高度為3.7 m+0.7 m（安全距離）=4.4 m，作業(yè)半徑為2.55 m，所需攜帶的扒桿長(zhǎng)度為 5.1 m。開(kāi)關(guān)室內(nèi)空間有限，運(yùn)行設(shè)備多，易發(fā)生意外事件。并且整個(gè)吊裝過(guò)程中吊裝人員要時(shí)刻抓牢起吊設(shè)備，曾發(fā)生過(guò)起吊不穩(wěn)導(dǎo)致手車開(kāi)關(guān)摔落而延誤工作時(shí)間的事情。

這說(shuō)明，傳統(tǒng)的吊裝手車開(kāi)關(guān)的方法費(fèi)工、費(fèi)時(shí)、效率低下，并且存在不安全因素。如果能研制出一種檢修中置手車式開(kāi)關(guān)底盤檢修裝置，就可以降低勞動(dòng)成本，有效提高安全系數(shù)，縮短停電時(shí)間，勢(shì)必可以為企業(yè)增效。

2 中置室手車式開(kāi)關(guān)底盤檢修裝置研制

因傳統(tǒng)方法都存在一定缺陷，所以，10 kV中置手車式開(kāi)關(guān)底盤檢修裝置的研制，具有一定的必要性。

2.1 可行性分析

①實(shí)用性分析：從目前市場(chǎng)來(lái)看，還沒(méi)有一種可用于檢修現(xiàn)場(chǎng)使用的檢修裝置，因此這個(gè)裝置實(shí)用性較強(qiáng)，前景廣闊。檢修裝置一旦研制成功，將大大的方便檢修人員對(duì)手車式開(kāi)關(guān)的維護(hù)。如果能達(dá)到便于現(xiàn)場(chǎng)操作使用，安全性高等特點(diǎn)，在電力行業(yè)推廣使用是極具有價(jià)值的。

②經(jīng)濟(jì)性分析：研制這樣的檢修裝置，使用的大部分材料都很便宜，又是自己做，制作這樣的檢修裝置費(fèi)用不會(huì)很高。如果能在結(jié)構(gòu)上達(dá)到設(shè)計(jì)合理、制作精良，確實(shí)能使維護(hù)人員檢修方便、時(shí)間短、安全性高，它的潛在價(jià)值還是很可觀的。

③可行性分析：中置室手車式開(kāi)關(guān)底盤檢修裝置一旦研制成功，可大大提高平時(shí)的工作效率，同時(shí)可填補(bǔ)電力系統(tǒng)的變電所現(xiàn)場(chǎng)10 kV中置室手車式開(kāi)關(guān)底盤檢修裝置的技術(shù)空白，從而為檢修工作帶來(lái)極大便利。

2.2 選擇方案

該檢修裝置應(yīng)該實(shí)現(xiàn)兩個(gè)功能，一是可以代替人工豎扒桿，二是實(shí)現(xiàn)檢修人員操作簡(jiǎn)單安全。我們可研制出三種方案的手車開(kāi)關(guān)吊裝檢修裝置。對(duì)三個(gè)方案加以分析。

方案一：固定式檢修裝置。

①實(shí)現(xiàn)方法：焊接多個(gè)不同高度的支撐架。以適用不同高度的中置柜手車開(kāi)關(guān)。

②優(yōu)點(diǎn)：設(shè)計(jì)制作簡(jiǎn)單，成本低，安全性能良好。

③缺點(diǎn)：要制作適合所有管轄變電站中置柜，實(shí)際工作時(shí)，一般并不清楚實(shí)際高度，帶的支架多。缺乏可操作性，極不方便。

方案二：積木式檢修裝置。

①實(shí)現(xiàn)方法：制作多個(gè)12 cm左右的分解式支撐架。通過(guò)搭積木實(shí)現(xiàn)各高度的中置柜手車開(kāi)關(guān)。

②優(yōu)點(diǎn)：設(shè)計(jì)制作簡(jiǎn)單，成本低。

③缺點(diǎn)：積木式的支撐體容易倒塌，極容易造成人身傷害。存在安全隱患?？刹僮餍砸话?。

方案三：可調(diào)式檢修裝置。

①實(shí)現(xiàn)方法：在固定的移動(dòng)手車臺(tái)子上安裝適合升降手車開(kāi)的液壓千斤頂平臺(tái)。

②優(yōu)點(diǎn)：成本較低，安全性能良好，可適用各種高度不同的手車開(kāi)關(guān)吊裝工作，可操作性強(qiáng)。

③缺點(diǎn)：設(shè)計(jì)略復(fù)雜。

由此可見(jiàn)，可調(diào)式中置柜手車開(kāi)關(guān)吊裝檢修裝置可采用。

2.3 制 作

2.3.1 支撐架的制作

①材質(zhì)：倉(cāng)庫(kù)現(xiàn)有材料為角鐵和鍍鋅槽鋼管兩種。

我們首先確定了兩種材料均能承受較重的重量。于是，我們從輕便性入手，在選取了同樣長(zhǎng)度為1m的兩端材料進(jìn)行稱重，槽鋼明顯輕于角鐵。所以，我們選擇槽鋼作為我們支撐架的材質(zhì)。

②長(zhǎng)度：支撐架長(zhǎng)度如短了，整個(gè)檢修裝置就無(wú)法放置于移動(dòng)手車間隔內(nèi)；長(zhǎng)了，則相應(yīng)的支撐架升降支架長(zhǎng)度會(huì)變長(zhǎng)，穩(wěn)定性下降。

在測(cè)量了目前本單位的10 kV中置柜的寬度之后，我們選擇100 cm作為支撐架的長(zhǎng)度。

2.3.2 升降支架的制作

①升降支架在確保承重安全的情況下，我們采用了直徑 30 mm的園鋼作為升降支架。將其用螺絲固定在千斤頂頂端。

②升降支架的型號(hào)選擇。通過(guò)丈量中置柜手車移動(dòng)車的尺寸，結(jié)合我們選擇的支撐架的尺寸，考慮到實(shí)際用途，排除了使用機(jī)械式千斤頂?shù)南敕ǎ褂帽旧黹L(zhǎng)度為14 cm，升高最長(zhǎng)為25+12 cm的液壓式千斤頂作為升降支架。

2.3.3 組 裝

①將加工出100×10×1000 cm的支撐架，打孔加工固定千斤頂，焊接。

②固定支撐架的扁鋼，在扁鋼上打孔，便于螺絲緊固。

③購(gòu)買了相應(yīng)型號(hào)的千斤頂。加工出直徑30cm的圓鋼，并打孔成型。

④用螺絲與千斤頂相連。

組裝完成的可升降檢修裝置如圖1所示，并進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試其穩(wěn)定性能，承重性能。

2.4 試 用

可升降檢修裝置于2014年8月06日，在110 kV鎮(zhèn)南變備用I253開(kāi)關(guān)檢修時(shí)，進(jìn)行了試用。整個(gè)吊裝時(shí)間為26 min，并且在過(guò)程中安全得到保證。

同時(shí)在使用過(guò)程中，也發(fā)現(xiàn)了缺陷：支架兩側(cè)支撐點(diǎn)過(guò)高，抬升過(guò)程中穩(wěn)定性較差。

2.5 改 進(jìn)

針對(duì)發(fā)現(xiàn)的缺陷，我們進(jìn)行了分析討論，查閱資料，咨詢專業(yè)人員，降低中置柜手車開(kāi)關(guān)吊裝檢修裝置的支撐臂高度。通過(guò)改進(jìn)，中置柜手車開(kāi)關(guān)吊裝檢修裝置的穩(wěn)定性大大提高。

3 效果檢查

在2個(gè)月的試用期里，我們共吊裝了8次手車開(kāi)關(guān)，新裝置試用期吊裝時(shí)間統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表2。

每只手車開(kāi)關(guān)的吊裝時(shí)間只有0.36 h，從原來(lái)的2 h降低至0.36 h，節(jié)約了1.64 h。

我們共吊裝10 kV中置柜電流手車開(kāi)關(guān)數(shù)量為7只。那么，共節(jié)約時(shí)間為：7×1.64=11.48 h，從而說(shuō)明中置柜手車開(kāi)關(guān)吊裝檢修裝置的研制取得成功。

4 結(jié) 語(yǔ)

中置柜手車開(kāi)關(guān)吊裝檢修裝置的研制成功地減少了吊裝手車開(kāi)關(guān)的時(shí)間，降低了工作強(qiáng)度，保障了安全生產(chǎn)；提高了供電可靠率，保證了變電設(shè)備安全、穩(wěn)定、健康的運(yùn)行水平；樹(shù)立了良好的企業(yè)形象，同時(shí)也鍛煉了隊(duì)伍，積累了經(jīng)驗(yàn)，提高了創(chuàng)新意識(shí)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張春.開(kāi)關(guān)柜中手車的行進(jìn)聯(lián)鎖[J].魅力中國(guó)，2010，（1）.