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        KYN型開關(guān)柜TA拆裝平臺的研制

        2021-07-08 06:41:34李靖宇姬鵬飛
        農(nóng)村電氣化 2021年6期

        李靖宇,姬鵬飛

        (國網(wǎng)山西省電力公司澤州縣供電公司,山西 晉城 048000)

        1 選擇課題

        隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展,人們對用電量的需求越來越大。為保證電力系統(tǒng)安全可靠運行,減少居民停電時間,需要更換變比大,容量大的電流互感器(以下簡稱TA)。目前,10kV戶內(nèi)開關(guān)柜主要為KYN型,這種開關(guān)柜電流互感器采用倒置或豎置等方式安裝與開關(guān)柜下柜的上側(cè)(如圖1所示),離地約750~900mm,重量約為30kg。

        圖1 戶內(nèi)開關(guān)柜后柜門下側(cè)內(nèi)部設(shè)備構(gòu)成圖

        由于10kV開關(guān)柜柜內(nèi)空間狹?。↘YN開關(guān)柜寬度800mm,后柜門高度約為1100mm,最多容納兩個成年男子,傳統(tǒng)操作方法進行電流互感器拆卸、安裝操作時,需要4~5人,2人在柜內(nèi)、外配合托住電流互感器,1人使用繩索捆綁的方式提拉電流互感器,另1人俯身擠進柜內(nèi)拆除4顆固定螺栓的螺桿,托舉TA者須在拆卸螺桿過程中全程托舉,不得卸力,然后緩慢地將其搬運出去。使用繩索捆綁的方式提拉電流互感器,難以發(fā)力,且TA一旦滑脫繩索,對人身造成傷害。這種傳統(tǒng)的作業(yè)過程存在以下弊端:安全風(fēng)險高,作業(yè)時間長,工作效率低。

        QC小組認為如果能研制一種能夠自由移動、穩(wěn)定支撐TA并精確調(diào)整水平及同軸度的移動型安裝平臺將能夠有效地克服傳統(tǒng)安裝工具的弱點,因此將本次QC活動課題定為“一種KYN型開關(guān)柜TA拆裝平臺的研制”。

        2 設(shè)定目標

        小組將目標定為研制一種無須拆裝的整體性移動型TA拆裝平臺,以滿足各單位10kV戶內(nèi)開關(guān)柜TA拆裝工作要求。

        要求工具滿足下列目標:

        穩(wěn)定支撐??蔀殚_關(guān)柜內(nèi)特定作業(yè)環(huán)境下電流互感器的安裝提供一個拆裝托架,滿足開關(guān)柜電流互感器安裝、拆卸時的支撐操作需要。

        垂直高度可調(diào)??蛇B續(xù)調(diào)節(jié)支撐平面垂直高度,將TA抬升至指定安裝高度。

        水平角度可調(diào)。以使電流互感器的安裝角度與開關(guān)柜內(nèi)支架相吻合,互感器底座與支架對準螺栓孔。

        3 確定最佳方案和對策

        QC小組成員針對本次課題集思廣益,提出多種想法,構(gòu)思了平臺的總體結(jié)構(gòu),決定采用小車支撐型平臺,結(jié)構(gòu)親和圖,如圖2所示。

        小組成員從便攜移動機構(gòu)、升降機構(gòu)結(jié)構(gòu)、升降機構(gòu)動力、升降控制方式、主體材料等多個方面對項目的成本、加工難度、使用效果進行評估,最終確定了腳輪式移動方式、升降機構(gòu)選擇液壓缸式升降、主體材料選擇鋼板的方案。

        圖2 KYN型開關(guān)柜TA拆裝平臺親和圖

        4 制定對策

        4.1 底部固定端的制作

        繪制圖紙:小組成員繪制了底座示意圖,如圖3所示。

        采購加工:小組根據(jù)開關(guān)柜后柜門實際尺寸繪制了小車底盤的加工圖紙,考慮到承重目標100kg,對Ag3鐵板并進行了折邊處理。確定了2個導(dǎo)向輪,兩個萬向輪,液壓泵及小車扶手的螺桿位置,并在底盤兩側(cè)預(yù)留了叉臂滑輪的滑道。

        4.2 調(diào)節(jié)平臺的設(shè)計制作

        為了實現(xiàn)安裝調(diào)試平臺能移動以調(diào)整同軸度的功能,小組在設(shè)計時采用了軸承調(diào)節(jié)的方式,原理如圖4所示。圖中板1為固定板,板2為可移動板,板2通過安裝在板1上的寬徑軸承能夠移動,將TA放置于板2即可移動調(diào)整位置。

        4.3 液壓升降機構(gòu)的制作

        為了使平臺達到垂直升降的功能,采用踩踏式液壓泵作為動力裝置,配合叉臂支架、擋板,實現(xiàn)有限距離內(nèi)的收放功能,確保支撐平臺安全可靠升降。小組設(shè)計了叉臂機構(gòu)動作的原理圖(如圖5所示)。通過液壓缸活塞桿1頂出帶動叉臂機構(gòu)的上、下叉臂2在設(shè)計的開合角度和上下行程范圍內(nèi)實現(xiàn)安裝調(diào)試平臺的升降功能。

        圖3 平臺底盤示意圖

        圖4 移動平臺原理圖

        腳踩液壓泵,油箱中油液吸入工作油缸,液壓缸活塞桿頂出平臺上升。

        工作油缸到最高位時,壓力超額定值,溢流閥作用。

        打開卸荷閥,液壓油因重力流回油箱,工作油缸下行,平臺下降。

        圖5 液壓叉臂機構(gòu)升降原理圖

        5 對策實施

        小組按設(shè)計總裝圖將前期已經(jīng)裝配好的小車底盤、叉臂、液壓及其控制系統(tǒng)和兩塊移動臺板進行了整體裝配,最終完成了開關(guān)柜TA拆裝平臺成品,如圖6所示。

        圖6 裝配實物圖

        6 效果檢查

        KYN型開關(guān)柜TA拆裝平臺研發(fā)制作完成后,經(jīng)現(xiàn)場測試,荷載力達到30kg以上,機構(gòu)受力穩(wěn)定合格,能夠滿足變電站開關(guān)柜TA拆裝工作的要求。平臺能夠在200~750mm高度內(nèi)穩(wěn)定升降,滿足變電站開關(guān)柜TA拆裝工作的要求。

        7 效益分析

        使用KYN型開關(guān)柜TA拆裝平臺進行TA更換工作后,單間隔工作時間由106min縮短至43min。降低了開關(guān)柜內(nèi)TA更換工作的作業(yè)現(xiàn)場安全風(fēng)險、減輕人員勞動強度,減少停電時間,提高了供電可靠性。使用KYN開關(guān)柜TA拆裝平臺進行TA更換工作后,單間隔工作時間由106min縮短至43min。

        8 結(jié)束語

        KYN型開關(guān)柜TA拆裝平臺,采用液壓缸機構(gòu)實現(xiàn)平臺的升降功能,導(dǎo)向輪和萬向輪實現(xiàn)平臺的移動功能,采用寬徑軸承實現(xiàn)平臺旋轉(zhuǎn)式調(diào)整位置,滿足開關(guān)柜內(nèi)TA拆裝的位置需求,達到了此次活動的要求。

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