寬度與高度可調(diào)的通用手車(chē)平臺(tái)研制

侯天玉，敬如雪，張凌薇

（國(guó)網(wǎng)甘肅省電力公司武威供電公司，甘肅 武威 733000）

隨著電網(wǎng)的擴(kuò)張，變電站的數(shù)量在大規(guī)模的增加。10 kV 中置柜是變電站常規(guī)電氣設(shè)備，而中置柜是以斷路器為主的電氣設(shè)備，是生產(chǎn)廠家根據(jù)電氣一次主接線(xiàn)圖的要求，將有關(guān)的高低壓電器以及母線(xiàn)、載流導(dǎo)體、絕緣子等裝配在封閉的或敞開(kāi)的金屬柜體內(nèi)，作為電力系統(tǒng)中接受和分配電能的裝置。由于廠家生產(chǎn)的中置柜與TV 柜高度、寬度都不一樣，為了便于檢修人員檢修設(shè)備，在每個(gè)站都配置有高度、寬度不同的手車(chē)平臺(tái)，因此現(xiàn)存的手車(chē)平臺(tái)存在數(shù)量多、占地面積大。此外，在中置柜檢修時(shí)，接地小車(chē)和斷路器小車(chē)都很重，要3～4人才能抬到手車(chē)平臺(tái)上互換，而進(jìn)行操作的運(yùn)行人員只有2 人，沒(méi)辦法進(jìn)行驗(yàn)電小車(chē)和接地小車(chē)的互換操作，對(duì)運(yùn)行人員來(lái)說(shuō)使用不是很方便，存在操作費(fèi)時(shí)、費(fèi)力等問(wèn)題。

1 現(xiàn)狀調(diào)查

隨機(jī)選取3 個(gè)變電站調(diào)查發(fā)現(xiàn)，110 kV 華藏變電站手車(chē)平臺(tái)7臺(tái)，110 kV城西變電站手車(chē)平臺(tái)6臺(tái)，110 kV 南山變電站手車(chē)平臺(tái)6 臺(tái)，傳統(tǒng)的固定式手車(chē)平臺(tái)統(tǒng)一存在問(wèn)題為手車(chē)平臺(tái)數(shù)量多，占地面積大，高度和寬度固定，無(wú)法調(diào)節(jié)，功能單一，只能實(shí)現(xiàn)手車(chē)開(kāi)關(guān)的推進(jìn)推出，操作費(fèi)時(shí)費(fèi)力。此外，傳統(tǒng)手車(chē)平臺(tái)高度固定，若柜前地面不平整會(huì)導(dǎo)致高度不匹配，且開(kāi)關(guān)設(shè)備重量在150 kg 以上，如果從地面放置到高平臺(tái)，或者從高平臺(tái)放置到地面，則難度較大，需要幾個(gè)人同時(shí)調(diào)整，調(diào)整效率低，人工調(diào)整困難，嚴(yán)重占用了停電時(shí)間[5]。因此，針對(duì)現(xiàn)存問(wèn)題，本文研制一種可調(diào)節(jié)寬度與高度的多功能手車(chē)平臺(tái)來(lái)代替現(xiàn)有手車(chē)平臺(tái)，具有重要意義。

2 中置柜結(jié)構(gòu)

如圖1 所示，中置柜結(jié)構(gòu)主要分為：二次儀表室：位于前上部，作為二次元器件的安裝室。母線(xiàn)室：位于中置柜的后上部，主母線(xiàn)布置方式通常為品字型，為防止某一中置柜內(nèi)部發(fā)生電弧時(shí)影響到其他中置柜從而造成更嚴(yán)重的后果，采用穿墻套管將中置柜隔離，穿墻套管安裝板用不銹鋼材料制作，防止電流通過(guò)時(shí)在安裝板上產(chǎn)生渦流，從而導(dǎo)致中置柜的溫度異常變化。真空斷路器手車(chē)室：位于前中部，可安裝斷路器手車(chē)、隔離手車(chē)、熔斷器手車(chē)等移開(kāi)式手車(chē)。電纜室：位于后下部，安裝由TA、零序TA、接待刀閘。中置柜最頂部為小母線(xiàn)室，作為中置柜的控制電源和信號(hào)交換匯集區(qū)，各室之間一般用鋼板隔離。在10 kV 供電電力系統(tǒng)中具有很高的運(yùn)行連續(xù)性，中置柜柜體外殼可有效地防止小動(dòng)物進(jìn)入，保護(hù)運(yùn)行人員不碰觸設(shè)備，從根本上阻止內(nèi)部發(fā)生燃??；斷路器室、母線(xiàn)室、電纜室等高壓隔室均設(shè)置有獨(dú)立的泄壓通道，有助于在內(nèi)部發(fā)生電弧時(shí)能夠快速釋放內(nèi)部壓力，保護(hù)設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行，以及人員安全[6]。

圖1 中置柜內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

3 中置柜主要特點(diǎn)

有一、二次方案，這是開(kāi)關(guān)柜具體的功能標(biāo)志，包括電能匯集、分配、計(jì)量和保護(hù)功能電氣線(xiàn)路。一個(gè)開(kāi)關(guān)柜有一個(gè)確定的主回路（一次回路）方案和一個(gè)輔助回路（二次回路）方案，當(dāng)一個(gè)開(kāi)關(guān)柜的主方案不能實(shí)現(xiàn)時(shí)可以用幾個(gè)單元方案來(lái)組合而成。

開(kāi)關(guān)柜具有一定的操作程序及機(jī)械或電氣聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)，實(shí)踐證明：無(wú)“五防”功能或“五防功能不全”是造成電力事故的主要原因。

具有接地的金屬外殼，其外殼有支承和防護(hù)作用。因此要求它應(yīng)具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和剛度，保證裝置的穩(wěn)固性，當(dāng)柜內(nèi)產(chǎn)生故障時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)變形，折斷等外部效應(yīng)。同時(shí)也可以防止人體接近帶電部分和觸及運(yùn)動(dòng)部件，防止外界因素對(duì)內(nèi)部設(shè)施的影響；以及防止設(shè)備受到意外的沖擊。

4 多功能手車(chē)平臺(tái)

手車(chē)式真空斷路器由真空滅弧室、彈簧操作機(jī)構(gòu)、斷路器推進(jìn)底盤(pán)、本體框架、以及二次控制回路組成，真空滅弧室的相對(duì)真空度為1.33×10-4Pa，在此真空度下起到絕緣和滅弧作用。斷路器手車(chē)開(kāi)關(guān)檢修時(shí)，工作人員需要將斷路器手車(chē)的檢修平臺(tái)推至中置柜旁邊，并鎖定中置柜與手車(chē)平臺(tái)之間的掛鉤來(lái)進(jìn)行操作。由于中置柜內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同，部分手車(chē)平臺(tái)具有較窄的鎖定鉤，而另一些中置柜具有較大的鎖定鉤，此外，中置柜的高度不同也導(dǎo)致了手車(chē)平臺(tái)的不同，導(dǎo)致工作人員使用不便。

針對(duì)存在問(wèn)題，設(shè)計(jì)一種可調(diào)節(jié)寬度與高度的手車(chē)平臺(tái)，滿(mǎn)足不同尺寸的中置柜。該手車(chē)平臺(tái)由滑軌部分、搖桿部分、液壓升降部分、平臺(tái)閉鎖部分等組成，通過(guò)材質(zhì)對(duì)比、經(jīng)濟(jì)成本分析，手車(chē)平臺(tái)材料選擇為新型鋼材料手車(chē)平臺(tái)。

4.1 手車(chē)平臺(tái)設(shè)計(jì)

手車(chē)平臺(tái)由滑軌、手搖把手、閉鎖部分組成，手搖把手控制滑軌的移動(dòng)。通過(guò)調(diào)查并收集現(xiàn)有中置柜操作所需要的手車(chē)平臺(tái)寬度，對(duì)平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，分析得出中置柜手車(chē)平臺(tái)寬度最寬為85 cm，最窄為65 cm；因此，本手車(chē)平臺(tái)寬度可調(diào)范圍定為55 ～95 cm，上部平臺(tái)采用1 m×1 m鋼板，下部放置2個(gè)絲桿相互連接帶動(dòng)鋼板上的滑軌左右調(diào)節(jié)。如圖2所示，通過(guò)固定孔將平臺(tái)固定到液壓升降機(jī)構(gòu)上，通過(guò)把手旋轉(zhuǎn)來(lái)調(diào)節(jié)滑軌之間間距。

圖2 手車(chē)平臺(tái)設(shè)計(jì)

4.2 液壓升降平臺(tái)

如圖3 為液壓升降平臺(tái)結(jié)構(gòu)圖，其主要通過(guò)液壓油的壓力傳動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)升降的功能。上升時(shí)，葉片泵輸出高壓油通過(guò)一系列控制閥及管路進(jìn)入油缸下部，推動(dòng)油缸上行，帶動(dòng)平臺(tái)升舉；下降時(shí)，葉片泵停止，控制閥打開(kāi)泄油回路，平臺(tái)在自重作用下緩慢下降，油缸中的液壓油被擠出泄油。本小車(chē)平臺(tái)壓液壓升降范圍為28～126 cm，重量支撐能力達(dá)300 kg，將可調(diào)節(jié)寬度的平臺(tái)放置在本液壓升降平臺(tái)，通過(guò)固定孔與液壓升降平臺(tái)組合固定，即可實(shí)現(xiàn)手車(chē)平臺(tái)高度與寬度的自由調(diào)節(jié)。

圖3 液壓升降平臺(tái)

此外，液壓升降手車(chē)平臺(tái)底部安裝4 個(gè)移動(dòng)滑輪，2 個(gè)后輪能實(shí)現(xiàn)360°自由旋轉(zhuǎn)，并帶有剎車(chē)功能，移動(dòng)靈活方便，不存在運(yùn)動(dòng)死角[7]。

5 手車(chē)平臺(tái)實(shí)物

如圖4 為多功能手車(chē)平臺(tái)，多功能手車(chē)平臺(tái)根據(jù)中置柜的尺寸來(lái)調(diào)節(jié)高度與寬度，通過(guò)旋轉(zhuǎn)把手順時(shí)針旋轉(zhuǎn)寬度變寬，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)寬度變窄，通過(guò)液壓升降機(jī)構(gòu)可以調(diào)節(jié)高度，方便運(yùn)維人員換取小車(chē)，操作方便，2人即可輕松完成。具有穩(wěn)定性好、可靠性高、換取速度快、通用性能廣、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，有效減少了以往中置柜檢修過(guò)程中的停電時(shí)間，能夠有效解決因地面不平整導(dǎo)致的手車(chē)高度調(diào)節(jié)困難、不同規(guī)格中置柜手車(chē)平臺(tái)互不通用等問(wèn)題。

圖4 多功能手車(chē)平臺(tái)

6 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)可調(diào)節(jié)寬度與高度的多功能手車(chē)平臺(tái)研制，有效減少了傳統(tǒng)手車(chē)平臺(tái)的數(shù)量，具有占地面積少、操作時(shí)間短、維護(hù)費(fèi)用低、快速、通用性好等優(yōu)點(diǎn)，能夠有效解決中置柜檢修操作過(guò)程中手車(chē)平臺(tái)移動(dòng)困難、換取斷路器手車(chē)?yán)щy，以及因地面沉降導(dǎo)致的手車(chē)高度調(diào)節(jié)困難等問(wèn)題，節(jié)省了人力，有效降低了經(jīng)濟(jì)成本，一定程度上提高了工作的安全性；減輕了運(yùn)維人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，運(yùn)維力度，增強(qiáng)了手車(chē)平臺(tái)的可靠性；間接減少了檢修工作停電時(shí)間，提高了生產(chǎn)作業(yè)全局工作效率，對(duì)設(shè)備管理與變電運(yùn)維管理水平的提高具有重要價(jià)值。