鄧昭輝+張英+周貴發(fā)+趙健+黃貴云

摘 要：中置式開關(guān)柜在電力系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛，但為了開展中置斷路器檢修工作，工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度高，需多人配合完成相關(guān)工作。文章根據(jù)中置式斷路器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種新型便攜式中置開關(guān)柜斷路器檢修省力裝置，此裝置便于攜帶、可快速組裝、拆卸；使用該裝置，將會(huì)大幅度降低人員工作強(qiáng)度，節(jié)約人力成本。

關(guān)鍵詞：中置式開關(guān)柜；斷路器；檢修省力裝置

中圖分類號(hào)：TM561 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）35-0012-02

1 研制背景

近年來，中置式開關(guān)柜在我國電力系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，電網(wǎng)設(shè)備出現(xiàn)事故概率不斷降低，但受多方面因素影響，10kV開關(guān)柜絕緣性能、防護(hù)等級(jí)等依然存在隱患[1]。系統(tǒng)出現(xiàn)異常或故障時(shí)，中置式開關(guān)柜的重要元件斷路器，可分?jǐn)喽搪冯娏鳎谐收暇€路和設(shè)備。因此，為了保障斷路器安全、可靠運(yùn)行，其檢修工作一直深受重視。

目前，對(duì)中置開關(guān)柜的斷路器進(jìn)行檢修時(shí)，因斷路器的真空泡更換、斷路器進(jìn)出小車絲桿的卡澀處理、斷路器位置行程開關(guān)、斷路器儲(chǔ)能轉(zhuǎn)換開關(guān)、合閘回路底盤車內(nèi)切換開關(guān)的檢查和修復(fù)、對(duì)斷路器的開矩、壓縮行程進(jìn)行測(cè)量和調(diào)整、斷路器彈跳超標(biāo)的檢查和處理等缺陷和維護(hù)工作，均需要將中置式斷路器懸空，以便能將其車底盤從中置式斷路器本體上拆離，從而開展維護(hù)和處理缺陷工作。

2 現(xiàn)狀分析

通過多年工作經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)小車把斷路器移出開關(guān)柜柜體后，因?yàn)樾≤嚿系膬蓚€(gè)導(dǎo)向桿，并沒有受力，僅僅起到導(dǎo)向作用。即中置式斷路器之間可靠放置在小車上面。通常，要靠人力完成中置式斷路器拆離工作。真空斷路器或SF6斷路器的重量在200kg以上，檢修時(shí)，取出獨(dú)立的中置式斷路器傳統(tǒng)的處理方式有兩種：方法一是將中置式斷路器用吊臂進(jìn)行提升，利用吊車或帶有手拉（扳）葫蘆及其吊架，這些裝置過于笨重，動(dòng)用資源較多，或不便于攜帶；另一種方法是用人力將中置式斷路器從手推車上抬下，將其側(cè)放在平面上，進(jìn)行拆卸底盤車的工作。這樣需要四個(gè)人以上，并且側(cè)放的中置式斷路器進(jìn)行分、合閘操作和尺寸的測(cè)量以及檢查更換斷路器零件均不方便。

在檢修工作中，中置式斷路器人力抬至或者抬下小車，也存在著嚴(yán)重的安全隱患，極易造成設(shè)備的碰損、人員的人身傷害。同時(shí)，也增加了斷路器維護(hù)的工作量，又極易延長非正常停電的時(shí)間。因此，需研制一種中置式開關(guān)柜斷路器檢修工具，節(jié)省人力，能降低工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度；可快速組裝、拆卸，便于攜帶；適應(yīng)于所有廠家和型號(hào)的小車和開關(guān)柜。

3 新型便攜式中置開關(guān)柜斷路器檢修省力裝置設(shè)計(jì)

本文研制了一種中置式開關(guān)柜斷路器檢修工具，解決現(xiàn)有中置開關(guān)柜斷路器檢修中為了將中置式斷路器從本體上拆離，工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度高，需多人配合的問題。同時(shí)，便于攜帶，適用所有型號(hào)的中置式開關(guān)柜斷路器。

3.1 設(shè)計(jì)思路和原理

為了保證中置式開關(guān)柜斷路器檢修工具的實(shí)用性，符合相關(guān)的技術(shù)要求和規(guī)范，確保本檢修裝置安全、可靠工作，提高中置式開關(guān)柜斷路器檢修工作效率。針對(duì)中置式開關(guān)柜斷路器檢修工作存在的難題，以及中置式開關(guān)柜檢修現(xiàn)場(chǎng)小車的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，通過對(duì)可行性、成本等方面的綜合分析，進(jìn)行了中置式開關(guān)柜斷路器檢修省力裝置的設(shè)計(jì)和研制工作。

為了確保裝置設(shè)計(jì)的主要思路均達(dá)到預(yù)期效果，裝置的設(shè)計(jì)先后進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)勘察資料查詢、確定尺寸繪制圖紙、加工制作、現(xiàn)場(chǎng)試用總結(jié)四個(gè)階段的工作，完成了檢修裝置的全部設(shè)計(jì)。

在確定尺寸繪制圖紙階段，通過網(wǎng)上、設(shè)計(jì)手冊(cè)和廠家討論，大量勘查和查詢常用檢修裝置的尺寸及用材，在進(jìn)行了大量的數(shù)據(jù)分析和對(duì)比研究后確定了中置式開關(guān)柜斷路器檢修省力裝置的具體研制方案。

本設(shè)計(jì)根據(jù)中置式斷路器的特點(diǎn)，當(dāng)中置式斷路器從開關(guān)柜內(nèi)拖出時(shí)，其利用中置式斷路器上的鎖定與進(jìn)出小車進(jìn)行卡固。利用兩根承重主桿，通過固定基座卡固在進(jìn)出小車的底部45mm角鋼上，使其豎立于中置式斷路器左、右兩側(cè)，將卡箍式托舉裝置更換成直銷插入式托舉裝置，通過與承重桿的抱箍式組合，快速定位和插入到中置式斷路器左、右兩側(cè)的起吊孔處，利用齒輪組合進(jìn)行傳動(dòng)力的遞減，也就是說手力搖柄半力矩大于承重轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪的半徑力矩，兩者的比差越大，越省力。從而使單人能夠輕松地完成中置式斷路器的托舉提升工作。

本裝置設(shè)計(jì)托舉高度為250mm，主要有以下兩點(diǎn)原因：一是這個(gè)高度便于實(shí)施開展中置式斷路器底盤車的拆卸，進(jìn)行相應(yīng)缺陷和維護(hù)工作，二是這個(gè)高度滿足用深度游標(biāo)卡尺，測(cè)量真空斷路器的開距和壓縮行程，三是這個(gè)高度足夠完成真空泡更換、傳動(dòng)桿件的維護(hù)檢查。固定基座底邊長度在200mm以上，其結(jié)構(gòu)為夾槽形式，將夾槽卡入中置式斷路器小車的底部45mm角鋼上，通過基座兩端夾緊螺栓收緊夾槽壓板，使整個(gè)固定基座可牢固卡在中置式斷路器小車側(cè)面。

在加工制作階段，與合作廠家進(jìn)行深入交流和溝通，對(duì)檢修裝置進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)和完善。廠家依據(jù)圖紙進(jìn)行了中置開關(guān)柜斷路器檢修省力裝置的專項(xiàng)加工和焊接，并最終完成了中置開關(guān)柜斷路器檢修省力裝置的第一代產(chǎn)品。

3.2 裝置介紹

我們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了多次試用，當(dāng)中置式斷路器從開關(guān)柜內(nèi)拖出時(shí)，需把本裝置的導(dǎo)軌固定塊牢固的卡在小車兩側(cè)角鐵上，以防止在抬升斷路器操作過程中裝置移動(dòng)，避免造成裝置損壞、人員傷害。開始操作時(shí)，檢修工作人員旋轉(zhuǎn)手柄，轉(zhuǎn)動(dòng)了主動(dòng)錐齒輪帶動(dòng)從動(dòng)錐齒輪旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)抬升軸座上、下移動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過程中，將抬升軸座的水平條形通孔對(duì)準(zhǔn)斷路器吊升孔時(shí)停止旋轉(zhuǎn)手柄；同時(shí)，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)主動(dòng)錐齒輪時(shí)，絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)絲桿抬升軸座上、下移動(dòng)，對(duì)準(zhǔn)斷路器吊升孔插入抬升軸，并將抬升軸固定；兩側(cè)固定好后，從主動(dòng)錐齒輪中間穿過轉(zhuǎn)動(dòng)軸，使兩段轉(zhuǎn)動(dòng)軸進(jìn)行同軸的套接，第二次再搖動(dòng)手柄，使兩側(cè)絲桿大錐齒輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)兩側(cè)抬升軸同步上、下，從而完成中置式斷路器的抬升懸空檢修的工作。

4 本裝置的優(yōu)勢(shì)

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)多次試用，裝置整體表現(xiàn)良好，重量輕，移動(dòng)靈活，升降省力，起到了增加斷路器檢修效率、減少斷路器檢修用時(shí)的效果。結(jié)合本設(shè)計(jì)的原理，并與傳統(tǒng)的方式相比較，主要有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)：（1）與傳統(tǒng)的起吊設(shè)備（吊車或門型架）比較，本設(shè)計(jì)體積小、重量輕，能實(shí)現(xiàn)單人攜帶到工作現(xiàn)場(chǎng)，適合夜間搶修這類的緊急任務(wù)工作。（2）將傳統(tǒng)的吊升方式，創(chuàng)新地變?yōu)樘绞剑拐麄€(gè)省力工具高度下降。（3）采用方桿轉(zhuǎn)動(dòng)軸同時(shí)帶動(dòng)兩側(cè)抬升軸上下移動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸將兩側(cè)支撐腿連接固定，起到支撐穩(wěn)定性更好的作用，同步抬升，操作更方便。（4）本裝置結(jié)構(gòu)簡單，能實(shí)現(xiàn)單人快速進(jìn)行裝置組裝、抬升斷路器、裝置拆卸工作，節(jié)約了人力成本，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。

5 結(jié)束語

經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)使用，本文提出的新型便攜中置式開關(guān)柜斷路器檢修省力工具，得到了檢修工作人員的認(rèn)可。此裝置有效解決了現(xiàn)有問題，結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，便于攜帶，需要操作人員少，勞動(dòng)強(qiáng)度低。在中置式開關(guān)柜斷路器檢修中，效果好，具有廣泛的推廣前景。

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