變電站槽鋼架固定式二次屏柜安裝技術(shù)研究

曾少紅

（廣東省輸變電工程有限公司，廣東 廣州 510160）

由于變電站戶(hù)內(nèi)設(shè)備安裝無(wú)法采用吊車(chē)，戶(hù)內(nèi)設(shè)備安裝是一個(gè)難題。尤其是主控樓內(nèi)布置了大量的控制保護(hù)屏柜，樓面在敷設(shè)完控制電纜后還需要做靜電地板，所以主控室內(nèi)保護(hù)屏柜槽鋼基礎(chǔ)一般做得比較高。常規(guī)變電站達(dá)500 mm，再加上保護(hù)屏本身高2 200 mm，一般屏柜重約300 kg，而屏柜安裝工序復(fù)雜，需要將屏柜轉(zhuǎn)運(yùn)到室內(nèi)，然后抬到安裝位置，畫(huà)好螺栓孔位置后又需要將屏柜移開(kāi)，待鉆孔后重新將屏柜抬到安裝位置，上方又無(wú)行車(chē)吊鉤，采用原始的人工搬抬就位安裝風(fēng)險(xiǎn)十分巨大，容易發(fā)生傾倒事故。

1 現(xiàn)狀調(diào)查

傳統(tǒng)的變電站屏柜就位安裝搬運(yùn)多采用滾筒法運(yùn)輸、液壓叉車(chē)及人工搬運(yùn)和就位安裝的施工方法。

滾筒法搬運(yùn)需要專(zhuān)人不斷地鋪放滾筒并推動(dòng)前行，過(guò)程中如果配合不當(dāng)，容易壓傷手指，并且操作人員視線(xiàn)存在盲點(diǎn)，安全因素不易控制。在上坡時(shí)滾筒容易移位，設(shè)備容易傾倒，人手很難推動(dòng)前行，需要花費(fèi)大量的人力物力。在凹凸不平的硬底道路時(shí)無(wú)法進(jìn)行滾筒鋪設(shè)。因此，這種方法的弊病是運(yùn)輸速度緩慢、效率低、危險(xiǎn)性大。

液壓叉車(chē)雖然機(jī)動(dòng)性好，但由于其兩荷重梁距較?。?T液壓叉車(chē)梁距為1 000 mm）[1-3]，而且沒(méi)有固定裝置，因此在搬運(yùn)屏柜時(shí)，重心易偏移，容易側(cè)翻，也存在危險(xiǎn)性大的弊端。

人工搬運(yùn)方法投入的人力多，需要搬運(yùn)人員相互配合好，但是由于視線(xiàn)盲區(qū)，搬運(yùn)路線(xiàn)看不清楚，搬運(yùn)人員容易絆腳，容易引起設(shè)備損壞及多人受傷。在屏柜就位到基礎(chǔ)槽鋼的時(shí)候，需要人將其抬到基礎(chǔ)槽鋼上，屏柜容易壓傷施工人員的手指，并且屏柜放下過(guò)程中，如果配合不當(dāng)或者屏柜放偏時(shí)，都容易發(fā)生屏柜側(cè)翻事故。該施工方法增加了施工人員的勞動(dòng)量，而且危險(xiǎn)系數(shù)高。

2 屏柜就位安裝存在的問(wèn)題

（1）屏柜設(shè)備重心高，在運(yùn)輸過(guò)程中重心偏移容易傾倒，作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)大。（2）屏柜一般布置在室內(nèi)，需進(jìn)行二次運(yùn)輸，運(yùn)輸作業(yè)空間狹窄，不宜使用大型機(jī)械運(yùn)輸。

3 二次屏柜搬運(yùn)裝置可行性分析及技術(shù)原理

3.1 可行性分析

針對(duì)變電站屏柜的難題，對(duì)眾多運(yùn)輸設(shè)備和運(yùn)輸方法進(jìn)行調(diào)查和分析，并經(jīng)過(guò)充分論證和實(shí)踐，自主研制出二次屏柜搬運(yùn)裝置。

3.2 技術(shù)原理

變電站屏柜就位安裝施工方法是運(yùn)用自主研制的二次屏柜搬運(yùn)裝置，將屏柜搬運(yùn)、就位、安裝合于一體的一種屏柜安裝新方法。該施工方法通過(guò)屏柜安裝裝置實(shí)現(xiàn)屏柜自起重，在不采用輔助吊機(jī)的情況下，實(shí)現(xiàn)裝卸屏柜的功能。待屏柜搬運(yùn)至指定位置時(shí)，通過(guò)該搬運(yùn)裝置的自起重功能，將屏柜提升至略高于安裝標(biāo)高的高度，將屏柜平移到基礎(chǔ)的正上方，然后將屏柜落到基礎(chǔ)槽鋼上，完成屏柜的就位安裝，如圖1—3所示。

圖1 二次屏柜搬運(yùn)裝置

圖2 二次屏柜搬運(yùn)裝置正視

圖3 二次屏柜搬運(yùn)裝置側(cè)視

二次屏柜搬運(yùn)裝置制作說(shuō)明：（1）主體受力材料使用的是六號(hào)槽鋼，切割1 470 mm一條，1 200 mm 12條，1 000 mm 3條，600 mm兩條，425 mm 4條，共21.87 m。切割寬500 mm，長(zhǎng)500 mm鐵板12塊，用于固定千斤頂[4-5]。（2）槽鋼連接部位、鐵板連接部位、鉤子與滾軸連接部位、滾軸的固定螺栓位置打φ13孔，采用M12螺栓緊固[6]，支架下方打孔安裝剎車(chē)萬(wàn)向輪。

3.3 受力分析

（1）屏柜通過(guò)兩個(gè)鉤子與滾軸固定，兩個(gè)鉤子與滾軸的角度垂直或接近于垂直，因而可得滾軸與屏柜受力分析如圖4所示。

圖4 滾軸受力分析

可得滾軸受到的力為：

（2）下面繼續(xù)對(duì)鋼絲繩的受力情況（見(jiàn)圖5）進(jìn)行分析，F(xiàn)為鋼絲繩受到的拉力。

圖5 鋼絲繩受力分析

F1取最大值，即屏柜與搬運(yùn)裝置總的重力，結(jié)合實(shí)際情況，α最大設(shè)為60°，即鋼絲繩受力F最大值為：

選用鋼絲繩直徑D=12.5 mm，安全系數(shù)5倍，則鋼絲繩的最小破斷拉力為：

式中：F0—鋼絲繩最小破斷力，kN。d—鋼絲繩公稱(chēng)直徑，mm。R0—鋼絲繩公稱(chēng)抗拉強(qiáng)度，MPa。K′—某一指定結(jié)構(gòu)鋼絲繩的最小破斷拉力系數(shù)[7]。

4 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

4.1 施工工藝流程

對(duì)搬運(yùn)屏柜進(jìn)行荷載計(jì)算（運(yùn)輸工具的受力分析計(jì)算），核定搬運(yùn)裝置滿(mǎn)足安裝要求。施工工藝流程如下：現(xiàn)場(chǎng)勘查，熟悉現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，確定搬運(yùn)路徑。編寫(xiě)屏柜安裝施工方案，對(duì)人員配備及分工、安裝方法、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及安全注意事項(xiàng)等進(jìn)行全面的分析（見(jiàn)圖6）。

圖6 施工工藝流程

4.2 屏柜安裝專(zhuān)用支架的組裝

（1）主體受力材料使用的是六號(hào)槽鋼，1 470 mm一條，1 200 mm12條，1 000 mm 3條，600 mm兩條，425 mm 4條。使用M12螺栓固定連接，4個(gè)千斤頂通過(guò)焊接的鐵板用M12螺栓固定在裝置上，滾軸通過(guò)固定螺栓固定在槽鋼上，剎車(chē)萬(wàn)向輪通過(guò)螺栓固定，使用前需組裝。

（2）組裝前檢查支架各焊接處是否有裂縫，支架各受力梁、主材等在運(yùn)輸過(guò)程中有無(wú)壓彎變形或最后一次使用變形等。檢查各受力螺栓是否完好。

二次屏柜搬運(yùn)裝置運(yùn)用的弊端如下：（1）高重設(shè)備在運(yùn)輸過(guò)程中重心偏移容易傾倒，存在作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)大的問(wèn)題。（2）屏柜運(yùn)輸作業(yè)空間狹窄，不宜使用大型工機(jī)具運(yùn)輸，作業(yè)效率低。

5 結(jié)語(yǔ)

由于該施工方法降低了施工人員勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了施工效率，加快了施工進(jìn)度，進(jìn)而加快了變電站的建設(shè)速度，節(jié)約了工期，減少了施工過(guò)程中存在的安全隱患，為電網(wǎng)的加快建設(shè)和電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性作出了很大的貢獻(xiàn)。