10kV肘型電攬頭電動(dòng)拆除器的研制與應(yīng)用分析

徐龍彬 董奇光 黃世環(huán) 梁瑞煜 孔衛(wèi)文

摘要：信息技術(shù)的快速發(fā)展，使工程建設(shè)的難度、復(fù)雜程度不斷加大，智能化、小型化、免維護(hù)的開關(guān)技術(shù)設(shè)備受到了廣大群眾的青睞。在用戶日常用電中，因肘型電纜頭的安全系數(shù)較高，所以在配電設(shè)備中使用肘型電纜頭的居多。肘型電纜頭自身具有一定的防潮性、絕緣性和密封性，長時(shí)間使用會(huì)出現(xiàn)硅脂膏老化的問題，造成肘型電纜頭與柜體錐形絕緣支柱發(fā)生粘連，同時(shí)因環(huán)網(wǎng)柜電纜室空間較小，所以，為拆卸及故障維修帶來了困難。文中為了方便肘型電纜頭的拆卸工作，故研究設(shè)計(jì)出一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便的肘型電纜頭拆除器，具有一定的推廣價(jià)值。

關(guān)鍵詞：10kV肘型;電纜;拆除裝置

引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，為了提高城鎮(zhèn)電纜化的安全性能，2016年在禪城區(qū)電纜項(xiàng)目施工中已經(jīng)普及使用肘型電纜頭。禪城地區(qū)電纜化率的不斷增高，不但推動(dòng)了自動(dòng)化電房改造的快速推進(jìn)，還將傳統(tǒng)電纜終端頭替換為全密封肘型電纜頭[1]。經(jīng)過兩年的發(fā)展，禪城地區(qū)電纜化率的提高，有效推動(dòng)了網(wǎng)架完善和地鐵施工項(xiàng)目，在2019年投資力度也隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展持續(xù)增加。將舊電房內(nèi)的高低壓柜更換為自動(dòng)化柜，配電設(shè)備中電纜頭也需替換為肘型電纜頭，該方式是電房自動(dòng)化項(xiàng)目改造具體工作，也是未來國家工業(yè)發(fā)展中重點(diǎn)引進(jìn)的項(xiàng)目。

1 電纜頭傳統(tǒng)的拆除方式

電纜頭傳統(tǒng)的拆除方式可分為兩種，其一，人工牽引拆除;其二，破壞性拆除。因網(wǎng)柜電纜室空間狹小，拆卸工作不方便操作時(shí)，既浪費(fèi)時(shí)間又浪費(fèi)人力，拆卸工作效果不佳。鑒于這種情況的出現(xiàn)，工人可將繩子綁在肘型電纜頭上，使用人力拉出插拔式電纜頭。由于插拔式電纜頭連接十分密封，所以在拆卸時(shí)很容易因工人用力不恰當(dāng)或繩子綁扎不結(jié)實(shí)而損壞電纜頭，該拆卸方法不僅效率低，而且在狹小的網(wǎng)柜空間也不易展開，極大程度的對(duì)肘型電纜頭造成損壞。

破壞性拆除是使用工具及刀劃破肘型電纜頭，通過該方式進(jìn)行拆除，極容易對(duì)肘型電纜頭的表面造成損傷，降低其絕緣性能，很容易引起安全隱患，嚴(yán)重可導(dǎo)致肘型電纜頭無法繼續(xù)使用。在施工過程中，工人為了節(jié)約拆除時(shí)間，會(huì)根據(jù)作業(yè)時(shí)間情況選用電纜頭拆除方式，但這種方式每一次都會(huì)為企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)損失。

2 肘型電纜頭拆除器的可行性分析

本章節(jié)針對(duì)肘型電纜頭一次拔出的成功率設(shè)計(jì)模擬實(shí)驗(yàn)，根據(jù)軸承拉拔器的工作原理，質(zhì)量控制小組特別設(shè)立了模擬軸承拉拔器對(duì)肘型電纜頭進(jìn)行拉拔實(shí)驗(yàn)，并針對(duì)拉拔實(shí)驗(yàn)次數(shù)統(tǒng)計(jì)肘型電纜器的成功率。表1所示是對(duì)肘型電纜頭一次成功拔出的結(jié)果分析，表內(nèi)數(shù)據(jù)顯示，通過模擬實(shí)驗(yàn)用軸承拉拔器的方式進(jìn)行一次拔出肘型電纜頭的實(shí)驗(yàn)成功率高達(dá)95%。佛山禪城供電局建設(shè)部質(zhì)量控制小組具有一定固定的研發(fā)人員，為10kV肘型電纜頭電動(dòng)拆除器與螺桿牽引式相結(jié)合，提供了項(xiàng)目研發(fā)人力保障，于此同時(shí)，該小組在變壓器減震降噪裝置和定位導(dǎo)向方面具有豐富的設(shè)計(jì)研發(fā)經(jīng)驗(yàn)。

3 10kV肘型電纜頭電動(dòng)拆除器的設(shè)計(jì)

由于電纜頭的表面比較光滑和它的圓柱體形，所以在固定過程中有一定困難，很容易造成因無可靠固定裝置，在進(jìn)行肘型電纜頭拔出時(shí)發(fā)生位置偏移。文章為了滿足10kV肘型電纜頭的拆除需求，故針對(duì)拆除器的研發(fā)方向特別劃分為以下三個(gè)部門，分別是牽引部分、支撐部分和固定部分，詳情見圖1所示，該設(shè)計(jì)是為了更好的破解拆除過程中的難點(diǎn)、重點(diǎn)，其適用范圍的10kV肘型電纜頭標(biāo)稱截面為3x50 mm?-3x400 mm?。

傳統(tǒng)的10kV肘型電纜頭拆除方式存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，且比較耗費(fèi)人力。文章為了保障施工人員的安全，對(duì)設(shè)計(jì)了電動(dòng)拆除方案。電動(dòng)拆除方法是通過轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備代替扳手，將肘型電纜頭拔出，既提供了施工效率又減少了肘型電纜頭的破壞率。

3.1 確定方案

為了防止肘型電纜頭在拆除過程因意外情況的發(fā)生造成脫落或造成電纜頭的損，降低其絕緣性，需充分10kV肘型電纜頭拆除器底座的優(yōu)勢(shì)，保護(hù)肘型電纜頭減少損傷并固定肘型電纜頭。

3.1 固定保護(hù)底座

表1中10kV肘型電纜頭一次成功拆除率的占比是很高的，以此作為肘型電纜頭無損拆除器設(shè)計(jì)的基本條件，為了避免肘型電纜頭拔出受力導(dǎo)致?lián)p傷及破壞其絕緣性時(shí)，不建議使用繩索或鎖鏈，通過這種方式拆卸的肘型電纜頭由于內(nèi)部構(gòu)件的損壞，無法重復(fù)使用，無形之中為供電企業(yè)造成了經(jīng)濟(jì)損失。針對(duì)該情況嚴(yán)重性，可嘗試用包裹式拔出肘型電纜頭，包裹方式使肘型電纜頭的受力和拔出方向一致，不存在切應(yīng)力，對(duì)肘型電纜頭的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也不會(huì)造成損傷，因此將肘型電纜頭的固定方式設(shè)計(jì)為包裹式。

3.2 底座固定組件

表2數(shù)據(jù)所示，是為了將肘型電纜頭合理的固定在肘型電纜頭的拆除底座上，分別對(duì)固定方式進(jìn)行了比較，并對(duì)三種不同的固定方式進(jìn)行牢固性的測(cè)試。為了保證肘型電纜頭在拆除過程中不發(fā)生位置偏移，并保證緊固組件不發(fā)生水平位移，故針對(duì)三種最佳緊固組件設(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)方法為，將肘型電纜頭分別通過實(shí)驗(yàn)中的三種固定方式，在底座上進(jìn)行緊固組件的加裝，并對(duì)緊固組件實(shí)施水平方向的力，分別對(duì)三種組件加裝方式記錄20次電纜偏離中心線的水平位移[2]。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果通過表2數(shù)據(jù)可見，鎖扣式、螺旋式的固定組件水平位移始終保持在0的位置，當(dāng)水平方向的力為200N時(shí)繩索式的組件固定發(fā)生位移，并且該方式隨著力的增大，水平位移也相對(duì)增加，根據(jù)該數(shù)據(jù)可充分顯示繩索式組件固定優(yōu)勢(shì)不如鎖扣式和螺旋式凸顯，并且配電柜的空間狹小，故選用螺旋式和鎖扣式比較容易操作[3]。

3.3 牽引桿焊接

表3是針對(duì)肘型電纜頭拆除器牽引桿焊接方式的對(duì)比，牽引桿是實(shí)現(xiàn)固定底座與動(dòng)力系統(tǒng)相連接的橋梁，是通過肘型電纜頭的固定構(gòu)件上引出來的，其主要研究目的是為了使?fàn)恳龡U符合肘型電纜頭拆除要求。表3是通過對(duì)焊接方式的不同，分別對(duì)焊接成本、變形大小、熱區(qū)影響大小以及CO 2保護(hù)進(jìn)行了詳細(xì)比較，詳細(xì)的數(shù)據(jù)和比較結(jié)果顯示CO2保護(hù)焊是在焊接作業(yè)中能夠充分滿足肘型電纜頭受力需求的焊接方式，故將次方式作為牽引部分的焊接方式。

肘型電纜頭連接底座固定部分為三根牽引桿，連接動(dòng)力部分的螺桿為一根，因此需要通過轉(zhuǎn)接頭實(shí)現(xiàn)以上兩部分的對(duì)接[4]。肘型電纜頭拆除過程中，螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)對(duì)其內(nèi)部構(gòu)件造成破壞，所以不可將底座與螺桿部分直接進(jìn)行焊接。為了避免該情況的發(fā)生，可將固定底座的三根連接桿與三角片進(jìn)行焊接固定，并將螺母通過三角片中間的開孔與螺桿進(jìn)行固定，螺桿可以隨著三角片的空中自由轉(zhuǎn)動(dòng)，通過該方式將肘型電纜頭的拔出。

4 結(jié)語

全文通過對(duì)螺桿牽引式10kV肘型電纜頭電動(dòng)拆除器的研制，在工地施工方面不但減少了停電延時(shí)以外情況的發(fā)生，還提升了肘型電纜頭拆除的施工效率，極大程度的保證了供電的安全性。根據(jù)佛山禪城供電局質(zhì)量控制小組對(duì)本次研發(fā)工作設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該小組成員的技術(shù)水平和技能都有了不同程度的提升，間接的鍛煉了小組成員發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，同時(shí)，供電企業(yè)也通過對(duì)相關(guān)技術(shù)的積累和產(chǎn)品的推廣，提升了公司的競爭力和知名度。

參考文獻(xiàn)

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