刀閘傳動(dòng)連桿可靠接地裝置的研制

胡龍春，祁建華，袁志鋒

(國(guó)網(wǎng)江蘇省電力公司常州供電公司，江蘇 常州 213003)

刀閘傳動(dòng)連桿可靠接地裝置的研制

胡龍春，祁建華，袁志鋒

(國(guó)網(wǎng)江蘇省電力公司常州供電公司，江蘇 常州 213003)

針對(duì)目前刀閘傳動(dòng)連桿接地安裝、使用過(guò)程中存在的缺點(diǎn)和不足，提出了新型刀閘操作連桿接地裝置的研制，介紹了裝置的研制過(guò)程，并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐展示了其方便安裝、提高效率、降低安全隱患的優(yōu)點(diǎn)。

刀閘；傳動(dòng)連桿；觸片；接地裝置

0 引言

為了保障正常用電，近幾年新建及改、擴(kuò)建的110?kV及以上變電站越來(lái)越多，其中戶外式變電站新增較多。戶外式變電站的刀閘安裝一向是電氣安裝公司施工現(xiàn)場(chǎng)的工作重點(diǎn)，刀閘安裝速度的快慢、安裝質(zhì)量的好壞直接影響到整個(gè)工程的進(jìn)度、質(zhì)量和安全。

在以往安裝過(guò)程中，刀閘吊裝到位后，刀閘操作機(jī)構(gòu)箱與刀閘本體的操作連桿的接地一般采用不直接接地方式。這種接地方式，在正常天氣條件下沒(méi)有問(wèn)題，但在大霧天和雷雨天氣時(shí)就可能引起放電，給設(shè)備正常運(yùn)行和人身安全帶來(lái)隱患。為保證運(yùn)行安全，提高施工效率，且不影響連桿操作，現(xiàn)研制了一種可靠的新型接地裝置。

1 新型刀閘操作連桿接地裝置的研制

1.1 新型接地裝置設(shè)計(jì)方案

結(jié)合幾種常見(jiàn)型號(hào)刀閘及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工作情況，本著安全可靠、安裝方便、價(jià)格適中、不影響刀閘操作的原則，對(duì)傳統(tǒng)的接地裝置進(jìn)行優(yōu)缺點(diǎn)分析，并基于此提出了3種刀閘操作連桿接地裝置的設(shè)計(jì)方案。

1.1.1 ??方案1：多股軟銅線接地裝置

取25?mm2的多股軟銅線60?cm，兩端壓接銅接線端子，一端固定在傳動(dòng)桿上，另一端直接接地。1.1.2??方案2：抱箍式接地裝置

根據(jù)傳動(dòng)桿的尺寸，將40?mm×4?mm的熱鍍鋅扁鋼制作成2個(gè)半圓形抱箍，夾住傳動(dòng)桿，在抱箍連接處安裝彈簧（見(jiàn)圖1）。

圖1 抱箍式接地裝置

1.1.3 ??方案3：靜觸頭式接地裝置

用6塊寬30?mm、厚3?mm、長(zhǎng)120?mm的彈性銅排和1塊寬43?mm、厚20?mm、長(zhǎng)60?mm的銅塊，制作出刀閘靜觸頭形狀的接地裝置，如圖2所示。

1.2 設(shè)計(jì)方案比較、選擇

通過(guò)對(duì)上述3個(gè)方案的分析比較，可得出以下結(jié)論。

(1)?方案1采用軟銅線，雖然取材方便、制作簡(jiǎn)單、成本低廉，但銅接線端子與傳動(dòng)桿長(zhǎng)期處于戶外，接觸面易腐蝕、生銹；而且連桿的管壁薄(僅3?mm)，緊固螺絲時(shí)易滑牙；同時(shí)對(duì)傳動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)也造成一定影響，也不美觀，故作為備用方案。

(2)?方案2采用扁鐵，優(yōu)點(diǎn)是制作簡(jiǎn)單，但長(zhǎng)期在戶外容易受到環(huán)境影響，易生銹使電阻值增加，且影響傳動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)，不適于實(shí)際使用，故不考慮。

(3)?方案3是將閘刀靜觸頭加以改造，使之與傳動(dòng)桿相配套，其導(dǎo)電率高、不生銹，且不影響傳動(dòng)桿動(dòng)作，所以選擇方案3作為最終方案。

圖2 刀閘靜觸頭形狀的接地裝置

1.3 材料選擇

根據(jù)材料性能及市場(chǎng)價(jià)格情況，對(duì)“靜觸頭式接地裝置”的組件觸片材料提出2種初選方案。

(1)?鋁合金材料。6005型鋁合金常用于制作擠壓型制品與管材制品，市場(chǎng)價(jià)格22?000元/t，彈性壓力為5?kg/cm2。

預(yù)算：使用鋁合金制作1套接地裝置，其成本約為200元。

(2)?銅鎢合金材料。銅鎢合金觸片彈性好，壓接力為20?kg/cm2，市場(chǎng)價(jià)格70?000元/t。

預(yù)算：使用銅鎢合金材料制作1套接地裝置，其成本約為330元。

對(duì)以上2種材料進(jìn)行特性和適用情況比較，如表1所示。

表1 2種材料特性和適用情況的比較

由表1可知，由于鋁合金材質(zhì)彈性小、不能滿足導(dǎo)電率要求，被直接否定；銅鎢合金材質(zhì)具有彈性好、壓接力大、導(dǎo)電率大、耐磨損、不易氧化等特性，因此決定采用其作為接地裝置的制作材料。

2 “靜觸頭式接地裝置”的制作

方案確定后，經(jīng)過(guò)多次討論和分析，決定以110?kV?GW4型刀閘為樣本進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。要求組裝后不影響刀閘分合閘操作，且接觸電阻值不大于4?μ Ω。

具體制作要求如下：

(1)?觸片的厚度為3?mm，長(zhǎng)度為120?mm，要有2個(gè)直徑為6?mm的固定孔，孔距為10?mm；

(2)?銅塊寬43?mm，長(zhǎng)60?mm，厚20?mm，側(cè)面有2個(gè)直徑5?mm的固定孔，孔距30?mm；

(3)?在銅塊正面開(kāi)2個(gè)10?mm的孔；

(4)?所有部件均需鍍錫；

(5)?接地裝置通過(guò)使用扁鋼制作的接地引下排接地。

3 效果檢驗(yàn)及優(yōu)化

3.1 模擬實(shí)驗(yàn)

戶外刀閘傳動(dòng)桿接地裝置樣品制作成功后，在110?kV瑞聲光電變電站GW4刀閘傳動(dòng)桿進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，如圖3所示。對(duì)靜觸頭與傳動(dòng)桿間的電阻值進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量結(jié)果小于2.5?μΩ，可知新型接地裝置符合設(shè)計(jì)要求。

圖3 刀閘傳動(dòng)桿接地裝置模擬試驗(yàn)

3.2 進(jìn)一步優(yōu)化改進(jìn)

“靜觸頭式接地裝置”組裝方便，操作靈活，但也存在3處不足之處。

(1)?采用50?mm×6?mm扁鋼制作接地引下排，由于扁鋼長(zhǎng)期在戶外受風(fēng)吹雨淋，容易受到腐蝕，電阻值隨之增大。

改進(jìn)方法：采用50?mm×10?mm的紫銅排，并在接頭處鍍錫。由于銅排易于加工，且銅排鍍錫后不易腐蝕，保證了導(dǎo)通率。

(2)?連接處的固定螺絲使用不銹鋼材質(zhì)，容易滑牙、咬死。

改進(jìn)方法：熱鍍鋅螺絲具有取材方便、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的特點(diǎn)，因此將不銹鋼螺絲換成熱鍍鋅螺絲。

(3)?觸頭與傳動(dòng)桿插接處摩擦系數(shù)偏大，操作時(shí)可能轉(zhuǎn)動(dòng)不到位。

改進(jìn)方法：對(duì)傳動(dòng)桿鍍錫，并在插接處涂抹凡士林，將摩擦系數(shù)減至最小，使之對(duì)操作連桿轉(zhuǎn)動(dòng)的影響降到最低。

3.3 實(shí)際應(yīng)用

2014-09-04，在某110?kV主變上對(duì)“靜觸頭式接地裝置”進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用。經(jīng)測(cè)試，其電阻值為2.5?μΩ，比目標(biāo)值4?μΩ還降低37.5?%。這說(shuō)明，使用“靜觸頭式接地裝置”可保證較高的導(dǎo)電率，提高了使用的安全性，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命。

4 結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)傳統(tǒng)刀閘傳動(dòng)桿接地裝置在長(zhǎng)期受到外界環(huán)境影響后，電阻值增大、導(dǎo)電率降低，影響到設(shè)備安全運(yùn)行的缺點(diǎn)，研制出“靜觸頭式接地裝置”，其可在不受環(huán)境因素影響的同時(shí)保證刀閘的正常操作，且不需要對(duì)原設(shè)備作大的變動(dòng)，使設(shè)備安全運(yùn)行得到了可靠保障。

1?國(guó)家電網(wǎng)公司．國(guó)家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程(變電部分)[M].北京：中國(guó)電力出版社，2009．

2015-02-17。

胡龍春(1964-)，男，工程師，主要從事電廠安全質(zhì)量管理工作，email：hlc640917@sina.com。

祁建華(1954-)，男，高級(jí)技師，主要從事變電安裝工作。

袁志峰(1979-)，男，高級(jí)工，主要從事變電安裝工作。