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        變電站可插拔式標(biāo)示牌的研制

        2021-05-12 09:22:30李孟增余江山曾文文吳章瑋
        農(nóng)村電氣化 2021年4期
        關(guān)鍵詞:插拔卡扣襯板

        李孟增,余江山,曾文文,王 宇,吳章瑋

        (1.國網(wǎng)安徽省電力有限公司合肥供電公司,安徽 合肥 237300;2.國網(wǎng)安徽省電力有限公司金寨縣供電公司,安徽 六安 237300)

        電力供應(yīng)充足可以為國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供良好的保障,同時(shí)也是人們?nèi)粘Ia(chǎn)生活的基礎(chǔ)。近年來,我國經(jīng)濟(jì)騰飛,電力需求也變得越來越大。變電設(shè)備作為供電系統(tǒng)的關(guān)鍵部分,其日常運(yùn)維非常重要。變電站進(jìn)行工作,標(biāo)示牌是必不可少的安全底牌,它可以為操作人員提供很好的安全警示作用[1]。

        1 變電站內(nèi)設(shè)備標(biāo)示牌定期維修的必要性

        變電站內(nèi)的設(shè)備標(biāo)示牌通常位于橫擔(dān)下方,注明設(shè)備雙重名稱及相別。標(biāo)示牌常規(guī)采用印刷品粘貼于相關(guān)板材,因自然因素約2 年后會(huì)發(fā)生變色與失色,需要及時(shí)進(jìn)行更換。在需要對(duì)標(biāo)示牌進(jìn)行更換時(shí),由于標(biāo)示牌距離帶電運(yùn)行設(shè)備較近,需要停電方能完成更換工作。但為了保障供電可靠性,不是所有的停電計(jì)劃都予以批準(zhǔn)。因此,部分標(biāo)示牌雖然不清楚,但是卻不能夠及時(shí)完成更換維護(hù),存在一定安全運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。

        1.1 標(biāo)示牌進(jìn)行定期更換的原因

        變電站高位橫擔(dān)上是運(yùn)行設(shè)備,其下方安裝標(biāo)示牌。當(dāng)設(shè)備轉(zhuǎn)檢修或設(shè)備間隔名稱變更時(shí),標(biāo)示牌清晰與否至關(guān)重要,若不能及時(shí)更換,很容易引發(fā)誤入帶電間隔進(jìn)而發(fā)生人身觸電的惡性安全事故。正常情況下標(biāo)示牌的使用周期為1~2年。

        1.2 標(biāo)示牌更換需要停電作業(yè)的原因

        大多數(shù)標(biāo)示牌懸于運(yùn)行設(shè)備的橫擔(dān)下方,距離一次設(shè)備距離較近,在對(duì)標(biāo)示牌進(jìn)行更換維護(hù)時(shí),人體與帶電設(shè)備的距離不能夠滿足安全規(guī)定要求的安全活動(dòng)距離,因此在設(shè)備處于運(yùn)行狀態(tài)下,不能完成標(biāo)示牌的更換維護(hù)工作,而是須填報(bào)相應(yīng)的停電計(jì)劃,方能完成標(biāo)示牌更換維護(hù)工作。

        1.3 傳統(tǒng)模式下更換標(biāo)示牌耗時(shí)長

        以35 kV 銀灣、全軍、桃?guī)X、白塔畈變電站為例,在對(duì)變電站內(nèi)戶外設(shè)備標(biāo)示牌進(jìn)行更換維護(hù)工作中,通過查閱近5 次的工作記錄,對(duì)比統(tǒng)計(jì)變電站標(biāo)示牌更換停電時(shí)間,得出統(tǒng)計(jì)表如表1所示。

        表1 標(biāo)示牌更換平均停電時(shí)間 h

        由表1可知,近6年內(nèi),在對(duì)變電站內(nèi)戶外設(shè)備標(biāo)示牌進(jìn)行更換維護(hù)工作中,標(biāo)示牌的平均停電時(shí)間為5.105 h。在對(duì)變電站內(nèi)設(shè)備標(biāo)示牌進(jìn)行更換維護(hù)工作中,由于標(biāo)示牌距離帶電設(shè)備較近,且標(biāo)示牌易于老化,須反復(fù)、長時(shí)間停電才能完成更換維護(hù)工作。

        2 研制變電站可插拔式標(biāo)示牌

        在標(biāo)示牌安裝座與標(biāo)示牌之間由傳統(tǒng)的螺絲安裝式變更為插拔安裝式,在安全監(jiān)護(hù)下,可以不停電完成標(biāo)示牌更換維護(hù)工作,進(jìn)而能夠及時(shí)、有效地完成標(biāo)示牌更換維護(hù)。在國網(wǎng)商城中查找,未見含有插拔安裝式標(biāo)示牌,因此QC 小組成員決定自行研制以滿足工作需要。

        2.1 變電站可插拔式標(biāo)示牌研制目標(biāo)

        研制變電站可插拔式標(biāo)示牌,應(yīng)滿足:僅須一次停電,但是在以后的標(biāo)示牌更換維護(hù)工作中無須停電即可多次進(jìn)行插拔,完成標(biāo)示牌的安裝與拆卸工作,進(jìn)而解決因安全距離不足需要反復(fù)、長時(shí)間停電方能完成標(biāo)示牌更換維護(hù)工作的問題。利用一次停電機(jī)會(huì)完成標(biāo)示牌更換維護(hù)工作后,停電時(shí)間由5.105 h降低到1 h以內(nèi)。

        2.2 變電站可插拔式標(biāo)識(shí)牌研制過程

        2.2.1 確定最佳一級(jí)方案

        根據(jù)設(shè)定的目標(biāo),利用頭腦風(fēng)暴法,形成3 種方案:永磁吸合固定式、螺絲旋轉(zhuǎn)固定式、彈簧卡扣插拔固定式,并進(jìn)行整理,繪制成親和圖,如圖1所示。

        圖1 可插拔式標(biāo)示牌親和圖

        經(jīng)過分析,彈簧卡扣插拔固定式雖然制作工藝復(fù)雜,但在實(shí)際工作中它能夠很好地將標(biāo)示牌固定在變電站內(nèi)設(shè)備下方的橫擔(dān)上,且易安裝、易拆卸,因此選用此種方案。

        2.2.2 細(xì)化分解一級(jí)方案

        對(duì)一級(jí)方案進(jìn)行進(jìn)一步分解,整體材質(zhì)選用、彈簧卡扣固定位置選擇、標(biāo)示牌安裝方式選用3 個(gè)方面出發(fā),進(jìn)行細(xì)化。

        整體材質(zhì)選用絕緣與金屬材質(zhì)組合式,即標(biāo)示牌插拔件的卡扣、襯板、外板采用絕緣材料,非絕緣材料為卡扣張力小彈簧。該種方式標(biāo)示牌的整體絕緣水平較高,更能夠滿足安全運(yùn)行與使用需求,能承受標(biāo)示牌安裝拆卸過程中的機(jī)械強(qiáng)度。

        彈簧卡扣固定位置選擇彈簧卡扣下端上推式,即導(dǎo)航板與固定于橫擔(dān)的基座為一體,彈簧卡扣與標(biāo)示牌外板、傘狀襯板等為下插拔件,上推絕緣棒,使卡扣的卡齒卡入基座的卡槽位,進(jìn)而完成標(biāo)示牌安裝,下拉卡扣收縮牽引件的孔隙,完成標(biāo)示牌的拆卸工作。該種方式易操作,更利于對(duì)彈簧卡扣等金屬疲勞件的保養(yǎng)與維護(hù)。

        標(biāo)示牌安裝方式選用絕緣棒穿孔上挑式,即在固定連接彈簧卡扣與外板的傘狀襯板設(shè)計(jì)一個(gè)圓形孔洞,絕緣棒的頂端設(shè)計(jì)一個(gè)十字架,插入襯板上孔挑起標(biāo)示牌插拔件,使其卡扣通過基座導(dǎo)航板進(jìn)入基座內(nèi)部,絕緣棒繼續(xù)上推使卡扣的卡齒卡入基座的下卡槽位,然后十字架從襯板上孔移動(dòng)至襯板下部,繼續(xù)上推絕緣棒,使卡扣的卡齒卡入基座的上卡槽位,進(jìn)而完成標(biāo)示牌安裝,頂端十字架穿過卡扣收縮牽引件的孔隙并下拉,即可拆除標(biāo)示牌插拔件。該種方式結(jié)構(gòu)簡單,易操作,且能夠十分快捷地完成標(biāo)示牌的安裝與拆卸工作。

        2.2.3 二級(jí)方案對(duì)策實(shí)施

        對(duì)策實(shí)施一:絕緣與金屬材質(zhì)組合式。標(biāo)示牌插拔件的卡扣、襯板、外板采用絕緣材料,金屬材質(zhì)為卡扣張力小彈簧,如圖2所示。

        圖2 絕緣與金屬材質(zhì)組合式示意圖

        效果檢查一:經(jīng)檢查能夠達(dá)到目標(biāo)要求“標(biāo)示牌的整體絕緣水平較高,更能夠滿足安全運(yùn)行與使用需求,且能承受標(biāo)示牌安裝拆卸過程中的機(jī)械強(qiáng)度”。

        對(duì)策實(shí)施二:彈簧卡扣下端上推式。導(dǎo)航板與固定于橫擔(dān)的基座為一體,彈簧卡扣與標(biāo)示牌外板、傘狀襯板等為一體,上推絕緣棒,使卡扣的卡齒卡入基座的卡槽位,進(jìn)而完成絕緣棒安裝,下拉卡扣收縮牽引件的孔隙,完成標(biāo)示牌的拆卸工作。

        效果檢查二:經(jīng)檢查能夠達(dá)到目標(biāo)要求“易操作,能夠?qū)椈煽鄣冉饘倨诩M(jìn)行保養(yǎng)與維護(hù)”。

        對(duì)策實(shí)施三:絕緣棒穿孔安裝式。在固定連接彈簧卡扣與外板的傘狀襯板設(shè)計(jì)一個(gè)圓形孔洞,絕緣棒的頂端設(shè)計(jì)一個(gè)十字架,插入襯板上孔挑起標(biāo)示牌插拔件,使其卡扣通過基座導(dǎo)航板進(jìn)入基座內(nèi)部,絕緣棒繼續(xù)上推使卡扣的卡齒卡入基座的下卡槽位,然后十字架從襯板上孔移動(dòng)至襯板下部,繼續(xù)上推絕緣棒,使卡扣的卡齒卡入基座的上卡槽位,進(jìn)而完成標(biāo)示牌安裝,頂端十字架穿過卡扣收縮牽引件的孔隙并下拉,即可拆除標(biāo)示牌插拔件。

        效果檢查三:經(jīng)檢查能夠達(dá)到目標(biāo)要求“結(jié)構(gòu)簡單,已操作,且能夠十分快捷地完成標(biāo)示牌的安裝與拆卸工作?!?/p>

        2.3 效果檢查

        2.3.1 活動(dòng)前后效果對(duì)比

        該裝置主要針對(duì)高位標(biāo)示牌更換難點(diǎn),在標(biāo)示牌安裝座與標(biāo)示牌之間由傳統(tǒng)的螺絲安裝式變更為插拔安裝式。只須利用一次停電機(jī)會(huì)把標(biāo)示牌安裝座(導(dǎo)航卡槽基座)固定在高位橫擔(dān)上,以后的標(biāo)示牌更換維護(hù)只須通過標(biāo)示牌插拔件在導(dǎo)航卡槽基座上插入、拔除即可,在安全監(jiān)護(hù)下,可以不停電完成標(biāo)示牌更換維護(hù)工作,進(jìn)而能夠及時(shí)、有效地完成標(biāo)示牌更換維護(hù)。

        2.3.2 目標(biāo)值檢查

        通過現(xiàn)場的調(diào)研與推算,仍以4 個(gè)變電站進(jìn)行新研制的變電站可插拔式標(biāo)示牌,經(jīng)過現(xiàn)場模擬操作,推算統(tǒng)計(jì)第一次停電更換時(shí)間,及標(biāo)示牌換代以后,變電站標(biāo)示牌不停電更換時(shí)間。更換時(shí)間統(tǒng)計(jì)如表2所示。

        由統(tǒng)計(jì)表可知,采用新研制的可插拔式標(biāo)示牌裝置后,變電站內(nèi)平均停電時(shí)間僅為0.142 h,而平均更換時(shí)間僅為0.58 h,均遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)方式下的5.105 h,達(dá)到了設(shè)定的目標(biāo)值小于1 h。

        表2 效果檢查表 h

        2.3.3 經(jīng)濟(jì)效益檢查

        新研制的可插拔式標(biāo)示牌,只須要一次停電機(jī)會(huì)完成標(biāo)示牌更換工作后,后續(xù)對(duì)標(biāo)示牌的更換維護(hù)工作無須停電即可完成。就每一座變電站而言,每次更換工作需要停電約5 h,平均1.5年更換一次,也就是說每座變電站每年就少停大約3 h,金寨供電公司共計(jì)28 座變電站,每年就會(huì)減少近100 h 的停電時(shí)間,經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。

        3 結(jié)束語

        新研制的可插拔式標(biāo)示牌的投入使用有效地提高了供電的可靠性,同時(shí)也會(huì)降低了作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,降低作業(yè)過程中的安全風(fēng)險(xiǎn)。提高了供電可靠性,間接降低客戶投訴率,維護(hù)了公司形象。

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