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        微型千斤頂?shù)难芯?/h1>
        2014-12-31 00:00:00黃茜西祝嘉明梁兆庭黎華
        電子世界 2014年20期

        【摘要】在電力系統(tǒng)中開(kāi)關(guān)機(jī)箱內(nèi)部的斷路器的作用非常重要,其是實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)轄區(qū)進(jìn)行電力傳輸以及電力配送的關(guān)鍵控制單元。由于傳統(tǒng)的機(jī)械式的斷路器的機(jī)箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)使得其在使用的過(guò)程中極易發(fā)生損壞,所以要對(duì)斷路器機(jī)箱進(jìn)行經(jīng)常性的檢查,然后對(duì)檢查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的形變以及損壞的元件要及時(shí)的進(jìn)行更換,以避免在進(jìn)行斷路器聯(lián)動(dòng)的過(guò)程中造成斷路器系統(tǒng)的誤操作進(jìn)而造成電力系統(tǒng)的故障,但是由于機(jī)箱內(nèi)部空間狹小無(wú)法使用傳統(tǒng)的微型千斤頂進(jìn)行元件更換作業(yè)所以本文對(duì)開(kāi)關(guān)機(jī)箱內(nèi)部能夠使用的千斤頂進(jìn)行了相關(guān)的研究。

        【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng);開(kāi)關(guān)機(jī)箱;斷路器;元器件更換;微型千斤頂

        1.引言

        在電力系統(tǒng)中斷路器是對(duì)電力配送進(jìn)行控制最為基本的單元,斷路器對(duì)于電力的傳輸配送起著中轉(zhuǎn)站的重要角色。目前安裝斷路器的機(jī)箱內(nèi)部的結(jié)構(gòu)一般是機(jī)械式的,所以在斷路器使用的過(guò)程中,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用其內(nèi)部的機(jī)械元器件會(huì)發(fā)生變形甚至是發(fā)生損壞,這些機(jī)械元件單元組合在一起起著對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行控制的基本作用,一旦其中的某個(gè)聯(lián)動(dòng)的元件出現(xiàn)故障,那么在對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行控制的過(guò)程中出現(xiàn)聯(lián)動(dòng)故障的概率就比較高,所以對(duì)出現(xiàn)形變或者損壞的元件要及時(shí)更換,但是內(nèi)部空間狹小無(wú)法使用傳統(tǒng)的千斤頂來(lái)對(duì)上述形變的器件進(jìn)行更換作業(yè),本文基于該問(wèn)題背景,對(duì)在狹小空間內(nèi)部能夠使用的千斤頂進(jìn)行了相關(guān)的研究。開(kāi)關(guān)斷路器機(jī)箱如圖1所示從圖1中可以看出開(kāi)關(guān)機(jī)箱空間大小大致的在幾十厘米乘以幾十厘米,如果要對(duì)機(jī)箱內(nèi)部形變或者損壞的器件進(jìn)行更換首先來(lái)講必須先要借助千斤頂,但是這么狹小的空間確實(shí)無(wú)法利用傳統(tǒng)的千斤頂進(jìn)行更換作業(yè),必須設(shè)計(jì)一種能夠在機(jī)箱內(nèi)部這種狹小的空間內(nèi)能夠使用的微型的千斤頂。

        圖1 斷路器開(kāi)關(guān)機(jī)箱

        2.斷路器機(jī)構(gòu)箱內(nèi)設(shè)備現(xiàn)狀

        目前在我國(guó)很多的變電站以及變電所所使用的斷路器基本上都是機(jī)械式的,其聯(lián)動(dòng)裝置在沒(méi)有相關(guān)的保護(hù)措施下極易發(fā)生腐蝕,氧化,變形甚至是損壞等一系列的問(wèn)題,由于斷路器的聯(lián)動(dòng)裝置發(fā)生損壞而引發(fā)的電路故障隱患屢見(jiàn)不鮮,220kV信都變電站由河南平高集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的35kV斷路器,在經(jīng)過(guò)10年的運(yùn)行時(shí)間后已經(jīng)進(jìn)入設(shè)備的“衰老期”,特別是機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)部位容易出現(xiàn)氧化和變形的情況,這樣不得不對(duì)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)進(jìn)行更換傳動(dòng)元件和調(diào)整連桿處理。其傳動(dòng)部位出現(xiàn)的問(wèn)題如圖2所示,從圖2中可以較為明顯的看出,聯(lián)動(dòng)裝置之間相互連接的螺絲由于長(zhǎng)期的傳動(dòng)以及負(fù)重已經(jīng)發(fā)生嚴(yán)重的形變,這會(huì)使得該斷路器在很大程度上出現(xiàn)傳動(dòng)上的故障隱患,另外在淺藍(lán)色所標(biāo)記的方框內(nèi)部可以較為清楚的看到聯(lián)動(dòng)裝置的聯(lián)動(dòng)臂掛接已經(jīng)開(kāi)始發(fā)生脫落,脫落后那么聯(lián)動(dòng)裝置在傳動(dòng)的過(guò)程中就會(huì)失效,失效之后就會(huì)引發(fā)斷路器聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的故障,所以要對(duì)斷路器機(jī)箱進(jìn)行時(shí)常的檢查以避免斷路器故障所引發(fā)的電力系統(tǒng)的故障,但是問(wèn)題隨之又出現(xiàn)了由于開(kāi)關(guān)機(jī)箱內(nèi)部?jī)?nèi)部空間較為狹小無(wú)法利用傳統(tǒng)的千斤頂來(lái)施展作業(yè)對(duì)損壞或者變形的元器件進(jìn)行更換。所以筆者根據(jù)自身多年的工作經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)了一種微型的千斤頂可以在開(kāi)關(guān)機(jī)箱的內(nèi)部來(lái)對(duì)形變脫落的元器件進(jìn)行更換作業(yè)。

        圖2 斷路器開(kāi)關(guān)箱內(nèi)部存在的問(wèn)題

        3.微型千斤頂?shù)脑O(shè)計(jì)

        首先如果研制一種微型千斤頂那么就要確定該千斤頂?shù)男吞?hào)功能,由于本文所研究的千斤頂使其能在狹小的空間內(nèi)將物體頂起,并且在斷路器機(jī)構(gòu)內(nèi),輕易就能將生銹的、無(wú)法拔出的插銷(xiāo)頂出來(lái)。針對(duì)機(jī)構(gòu)類(lèi)型多樣化的特點(diǎn),目前市面上已經(jīng)具有比較成熟的微型的千斤頂,但是無(wú)法應(yīng)用在開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)箱內(nèi)部的原因除了空間狹小之外還有一個(gè)非常重要的原因就是其能夠?qū)崿F(xiàn)的功能較為單一,不能夠完成開(kāi)關(guān)機(jī)箱狹小空間內(nèi)更換作業(yè),所以所研制的微型千斤頂還要能夠滿(mǎn)足上述所講的不僅能夠?qū)⒅匚镯斊疬€能夠?qū)⑸P腐蝕無(wú)法插拔的插銷(xiāo)進(jìn)行拔出,所以要在現(xiàn)在微型千斤頂?shù)幕A(chǔ)上對(duì)傳統(tǒng)的微型千斤頂進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)以能夠?qū)崿F(xiàn)上述兩項(xiàng)最為基本的功能。

        3.1 測(cè)量插銷(xiāo)與底座之間的縫隙距離,準(zhǔn)確選用微型千斤頂?shù)某叽?/p>

        對(duì)微型千斤頂進(jìn)行改進(jìn)工作首先要對(duì)插銷(xiāo)以及底座之間的縫隙進(jìn)行規(guī)格的測(cè)量,這樣可以以此選擇千斤頂?shù)囊?guī)格,千斤頂?shù)囊?guī)格過(guò)大或者過(guò)小都無(wú)法在該狹小的空間內(nèi)部工作。如果規(guī)格過(guò)大那么會(huì)因?yàn)榭臻g的狹小使得千斤頂根本計(jì)入不了縫隙之間去,如果過(guò)小就可能千斤頂在狹小的空間內(nèi)仍然達(dá)不到頂起重物的要求。所以所要基于改進(jìn)的微型千斤頂一定要選好型號(hào)。將微型千斤頂放在底座上,緩慢逼緊微型千斤頂上的行程螺絲。然后將微型千斤頂放置于開(kāi)關(guān)機(jī)箱內(nèi)部的底座上,然后對(duì)準(zhǔn)開(kāi)關(guān)機(jī)箱內(nèi)部已經(jīng)發(fā)生形變的形成螺絲,通過(guò)不斷的升高千斤頂來(lái)頂出已經(jīng)發(fā)生形變的行程螺絲。讓微型千斤頂?shù)捻斆睂?duì)準(zhǔn)插銷(xiāo)的一頭,繼續(xù)利用棘輪機(jī)構(gòu)逼緊微型千斤頂上的行程螺絲。根據(jù)上述的作業(yè)情形可以在微型千斤頂?shù)纳喜堪惭b一些相應(yīng)的螺母,來(lái)使得微型的千斤頂能夠套牢發(fā)生形變的螺絲,并通過(guò)千斤頂?shù)淖饔脤⑸鲜龅陌l(fā)生形變的螺絲頂出,然后利用千斤頂本身的作用就可以將上述發(fā)生脫落的機(jī)械臂關(guān)節(jié)元件頂出,對(duì)微型千斤頂進(jìn)行改進(jìn)的設(shè)計(jì)方案如下圖3所示。從圖3可以看出為了拔出發(fā)生形變的螺絲,筆者還在千斤頂了焊制了不同型號(hào)的螺絲,通過(guò)千斤頂?shù)纳仙饔脤⑶Ы镯斏系穆萁z旋進(jìn)螺孔就能夠?qū)l(fā)生損壞的螺絲進(jìn)行頂出。同時(shí)發(fā)生脫落的機(jī)械臂關(guān)節(jié)也可以利用上述加裝在微型千斤頂上的螺絲進(jìn)行旋進(jìn)而將脫落的機(jī)械臂取下。

        3.2 相關(guān)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試

        本文筆者在對(duì)上述微型千斤頂結(jié)合自身的工作實(shí)際進(jìn)行改進(jìn)之后對(duì)改進(jìn)后的微型千斤頂是否能夠順利應(yīng)用在開(kāi)關(guān)機(jī)箱內(nèi)部,能夠順利完成發(fā)生形變的元器件的更換的工作本文做了相關(guān)的實(shí)驗(yàn),通過(guò)對(duì)于筆者工作變電站的數(shù)個(gè)斷路器機(jī)箱內(nèi)部發(fā)生老化形變損壞的元器件的相關(guān)作業(yè),實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)本文所改進(jìn)后的微型千斤頂能夠較好的適應(yīng)于本文所測(cè)試的所有的開(kāi)關(guān)機(jī)箱,能夠?qū)λ械拈_(kāi)關(guān)斷路器發(fā)生故障的聯(lián)動(dòng)裝置進(jìn)行作業(yè),在作業(yè)過(guò)程中不僅能夠發(fā)揮其頂起重物的最為基本的作用,并且在對(duì)上述測(cè)試過(guò)程中微型千斤頂上所加裝的螺絲能夠很好完成頂出發(fā)生形變的螺絲以及發(fā)生脫落的機(jī)械臂等功能達(dá)到了筆者所改進(jìn)上述微型千斤頂預(yù)期的目的。

        圖3 微型千斤頂設(shè)計(jì)圖

        4.結(jié)束語(yǔ)

        由于開(kāi)關(guān)機(jī)箱內(nèi)部的斷路器在經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間的使用過(guò)程中會(huì)發(fā)生磨損,磨損之后斷路器上的傳遞裝置部分元器件會(huì)發(fā)生不同程度的形變甚至是損壞,這使得斷路器在發(fā)生動(dòng)作進(jìn)行傳動(dòng)的過(guò)程中極容易發(fā)生傳動(dòng)的故障進(jìn)而可能會(huì)造成電力系統(tǒng)的故障,這是一個(gè)不小的隱患,但是由于開(kāi)關(guān)機(jī)箱已經(jīng)安裝好,且機(jī)箱內(nèi)部空間狹小很難在其內(nèi)部對(duì)發(fā)生形變或者發(fā)生損壞的器件進(jìn)行更換作業(yè),基于這個(gè)問(wèn)題筆者將微型千斤頂進(jìn)行重新的設(shè)計(jì)與改進(jìn)使得其能夠在開(kāi)關(guān)機(jī)箱內(nèi)部頂起重物也可以利用其上加裝的螺絲來(lái)對(duì)開(kāi)關(guān)機(jī)箱內(nèi)部發(fā)生形變的螺絲進(jìn)行更換的作業(yè),并且經(jīng)過(guò)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試表明,改進(jìn)后的微型千斤頂能夠適應(yīng)絕大多數(shù)變電站斷路器機(jī)箱內(nèi)部中的相關(guān)的零件更換作業(yè),并且取得了較好的效果節(jié)省了人力物力,大大提升了工作的效率。

        參考文獻(xiàn)

        [1]謝海東,余巖.新型臥式螺旋千斤頂動(dòng)力學(xué)研究[J].精密成型工程,2012(3):51-54.

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