黎云富，李均，肖雨航

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開(kāi)關(guān)小車延伸操作裝置研制

黎云富，李均，肖雨航

（國(guó)網(wǎng)四川省電力公司資陽(yáng)供電公司，四川 資陽(yáng) 641309）

對(duì)于變電運(yùn)維值班員而言，10 kV開(kāi)關(guān)柜的停送電是最為頻繁的操作，高壓開(kāi)關(guān)柜的檢修過(guò)程也需要檢修人員將小車?yán)肜?。然而，近年?lái)高壓開(kāi)關(guān)柜事故頻發(fā)，小車搖入搖出操作是引發(fā)安全事故的重要原因之一。2018-05，國(guó)網(wǎng)四川省電力公司制定了《高壓開(kāi)關(guān)柜運(yùn)檢安全管理要求》，文件指出無(wú)論是段停還是單間隔停送電，小車的母線端常常帶有高壓電，當(dāng)設(shè)備在一定的環(huán)境和老化條件下，其絕緣性能會(huì)降低產(chǎn)生電弧，進(jìn)而造成高壓開(kāi)關(guān)柜爆炸。為了更好地確保人生安全，研制高壓開(kāi)關(guān)柜延伸裝置顯得重要且具有現(xiàn)實(shí)意義。

變電站；高壓開(kāi)關(guān)柜；延伸裝置；手搖式開(kāi)關(guān)小車

1 背景與意義

高壓手車式開(kāi)關(guān)柜因其操作方便、易于設(shè)備檢修而被廣泛應(yīng)用于10 kV電壓等級(jí)的變電站中。然而，小車在使用過(guò)程中仍會(huì)出現(xiàn)一些難以控制的因素，引發(fā)開(kāi)關(guān)柜故障，嚴(yán)重時(shí)使開(kāi)關(guān)柜爆炸，因而，讓操作人員非正向面對(duì)高壓開(kāi)關(guān)柜可以很大程度減少傷害。國(guó)網(wǎng)某供電公司運(yùn)維檢修部變電運(yùn)維班所轄的15座變電站中，手搖式開(kāi)關(guān)小車的搖柄在某些110 kV變電站等已出現(xiàn)不同程度咬合不嚴(yán)的情況。歷史上，所轄設(shè)備甚至在正確拉入拉出小車的過(guò)程中也出現(xiàn)過(guò)開(kāi)關(guān)柜爆炸。如何更大程度減少因不可控因素造成的設(shè)備故障傷及操作人員、檢修人員，具有現(xiàn)實(shí)意義。

2 現(xiàn)狀調(diào)查

現(xiàn)狀調(diào)查可以進(jìn)一步確認(rèn)小車延伸裝置研制的現(xiàn)實(shí)意義，通過(guò)查閱倒閘操作票對(duì)2017-01—2018-06班組所轄15變電站手搖式開(kāi)關(guān)小車的使用頻次進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如下：①手搖式開(kāi)關(guān)小車在18個(gè)月內(nèi)使用頻次達(dá)1 604次，其中使用頻次最多的是因線路檢修而引起的操作，達(dá)到了872次，此種類型的停電往往在母線側(cè)帶有電壓。②18月內(nèi)所轄變電站中手車不能正常操作的次數(shù)達(dá)25次，原因多為卡塞和五防故障，開(kāi)關(guān)柜存在爆炸的潛在危險(xiǎn)。

此外，小組成員還對(duì)變電運(yùn)維班和一次班發(fā)放26份調(diào)查問(wèn)卷，調(diào)查相關(guān)操作人員對(duì)此裝置的心理預(yù)期。其中16份同意意見(jiàn)，不同意意見(jiàn)達(dá)10份。大多數(shù)人認(rèn)為，在手搖式小車使用頻率高、危險(xiǎn)因素大的情況下，延伸裝置可以在較大程度上減少對(duì)操作人員的傷害。

3 方案設(shè)計(jì)

3.1 方案設(shè)計(jì)圖

方案采用鋼軸和錐齒輪換向器作為傳動(dòng)，其具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 方案設(shè)計(jì)圖

方案中的部件及其功能如下：①內(nèi)四角工裝。與電力柜配合，從而驅(qū)動(dòng)電力柜內(nèi)部元件運(yùn)動(dòng)。②磁力吸盤。在吸盤上加裝磁鐵，可使得工裝與電力柜緊密配合，防止工作過(guò)程中工裝意外脫落的現(xiàn)象。③錐齒輪換向器。將鋼軸轉(zhuǎn)動(dòng)力矩進(jìn)行換向。④鋼軸。利用鋼軸作為傳動(dòng)軸，其剛性高，使得工裝具有更高的工作穩(wěn)定性。⑤握桿。用戶手持使用，作為固定點(diǎn)，達(dá)到傳遞力矩的目的。⑥轉(zhuǎn)速計(jì)數(shù)器。記錄轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的次數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)正反計(jì)數(shù)，方便用戶觀察轉(zhuǎn)動(dòng)的行程。⑦手柄。用戶手持轉(zhuǎn)動(dòng)，作為動(dòng)力源，驅(qū)動(dòng)整個(gè)工裝工作。

3.2 工作原理

開(kāi)關(guān)小車延伸操作裝置具體工作原理為：①將內(nèi)四角工裝對(duì)正電力柜的相應(yīng)工裝處，向內(nèi)安裝，在磁盤吸力的作用下，工裝會(huì)緊緊貼合在電力柜上。②用戶左手持握桿，右手持手柄，站在安全且方便操作的位置，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，從而驅(qū)動(dòng)工裝開(kāi)始工作。③使用工裝過(guò)程中，通過(guò)轉(zhuǎn)速計(jì)數(shù)器，觀察轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)，判斷工作行程是否到位。待工作行程完成后，停止轉(zhuǎn)動(dòng)手柄。④完成工作后，雙手握磁力吸盤，向外拉伸，取下工裝，并將轉(zhuǎn)速計(jì)數(shù)器回零。具體如圖2所示。

圖2 方案實(shí)物圖

4 方案實(shí)現(xiàn)

4.1 實(shí)物參數(shù)設(shè)置

對(duì)15座變電站所有手搖式開(kāi)關(guān)小車進(jìn)行普查，實(shí)踐樣品選擇在所轄變電站中最廣的科心所生產(chǎn)的10 kV高壓開(kāi)關(guān)柜。樣本容量為79臺(tái)，其中樣本中每個(gè)基礎(chǔ)量為i，期望（平均值）為，標(biāo)準(zhǔn)差為，詳細(xì)公式如下：

參數(shù)統(tǒng)計(jì)與實(shí)物參數(shù)如表1所示。

表1 參數(shù)設(shè)置

期望方差實(shí)物參數(shù) 內(nèi)四角邊長(zhǎng)/mm16.80.02017 鋼軸長(zhǎng)度/mm1 248.30.0071 250 搖桿長(zhǎng)度/mm52.010.01352 磁吸盤半徑/mm53.020.01553 握桿長(zhǎng)度/mm24.980.01225

4.2 實(shí)物展示

根據(jù)調(diào)度指令對(duì)110 kV某變電站10 kV備用#934開(kāi)關(guān)柜執(zhí)行冷備用轉(zhuǎn)熱備用的過(guò)程中，設(shè)備的內(nèi)四角和磁力吸盤抓住操作孔，通過(guò)剛性搖桿和搖手的作用，可以正確操作。此時(shí)，操作人員已經(jīng)站立在離待操作開(kāi)關(guān)柜2個(gè)開(kāi)關(guān)間隔的位置，非正向面對(duì)，如果開(kāi)關(guān)柜非可控爆炸，將極大地減少對(duì)操作人員的傷害。

方案實(shí)物可以進(jìn)行正常操作，而且離操作的開(kāi)關(guān)柜達(dá)1.25 m，大致兩個(gè)開(kāi)關(guān)柜的距離，可以減少正面面對(duì)開(kāi)關(guān)柜，起到人身保護(hù)的作用。

5 總結(jié)與展望

通過(guò)方案研究和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，研制出高壓開(kāi)關(guān)柜延伸裝置，工作人員在操作或者檢修過(guò)程中，將會(huì)極大地減少因不可控因素造成的人身危害。

根據(jù)對(duì)延伸裝置的分析，開(kāi)關(guān)小車延伸裝置的研制還需要在以下方面改進(jìn)：①設(shè)備相關(guān)尺寸的普遍適用性，雖然國(guó)標(biāo)有所要求，但是不同廠家生產(chǎn)的設(shè)備的尺寸有所差異，因而應(yīng)考慮設(shè)備的不同帶來(lái)的差異。②裝置穩(wěn)定性有待加強(qiáng)，在搖桿達(dá)到1.25 m左右時(shí)，應(yīng)增加穩(wěn)定操作裝置的設(shè)備。③設(shè)備到位判據(jù)不能僅僅依靠對(duì)計(jì)數(shù)器的觀察。

致謝：本文中實(shí)驗(yàn)方案的制定和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)量記錄工作是在資陽(yáng)供電公司資源集團(tuán)黎彬權(quán)、蔣煒等工作人員的大力支持下完成的，在此向他（她）們表示衷心感謝。

［1］焦日升.變電站事故處理與分析［M］.北京：中國(guó)電力出版社，2011．

［2］國(guó)家電網(wǎng)公司.電力安全工程規(guī)程習(xí)題集變電部分［M］.北京：中國(guó)電力出版社，2016．

2095－6835（2018）23－0116－02

TM591

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10.15913/j.cnki.kjycx.2018.23.116

黎云富（1991—），工學(xué)碩士，主要研究變電運(yùn)維技術(shù)。

〔編輯：嚴(yán)麗琴〕