馮奕鈞 何嘉成

摘 要：在變電站眾多電力設備中，隔離開關是最常見的重要設備之一。為確保設備在健康條件下安全運行，電力檢修人員需要定期對其開展檢修、維護、試驗等工作。其中，GW4型110 kV雙柱水平旋轉式戶外高壓交流隔離開關是常規(guī)變電站中最為常見的刀閘，其生產(chǎn)廠家、型號眾多，國產(chǎn)、外資產(chǎn)和合資產(chǎn)在結構和工作原理方面基本相同，都是雙柱水平開斷單斷口的隔離開關。為確保電力人員的人身安全，切實做好設備消缺維護工作，提高設備維護的檢修質量和可操作性，實現(xiàn)設備精益化管理工作目標，充分結合GW4型110 kV雙柱水平旋轉式戶外高壓交流隔離開關設備制造工藝和運行維護特點，研制了適用于此類開關檢修的專用折疊式檢修踏板，有針對性地改良了傳統(tǒng)隔離開關檢修過程中工作空間局限性大、高處作業(yè)安全性差、工作效率低等缺陷?，F(xiàn)介紹該折疊式新型檢修踏板的結構組成和應用情況，該研究成果能夠降低現(xiàn)場檢修及試驗工作的風險，提高現(xiàn)場工作效率。

關鍵詞：110 kV隔離開關;新型檢修踏板;折疊式

中圖分類號：TM564.1? 文獻標志碼：A? 文章編號：1671-0797（2022）07-0033-04

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2022.07.009

0? ? 引言

敞開式隔離開關是一種沒有專門滅弧裝置的開關設備，在分閘狀態(tài)有明顯可見的斷口，在合閘狀態(tài)能可靠通過正常工作電流和短路故障電流。但是，需要注意不能用其開斷正常工作電流和短路故障電流。按照絕緣支柱數(shù)目分類，隔離開關可分為單柱式、雙柱式、三柱式。在電力系統(tǒng)中，隔離開關的主要用途如下：（1）檢修與分段隔離;（2）根據(jù)需要換接線路;（3）分合空載線路;（4）自動快速隔離。

現(xiàn)今江門區(qū)域經(jīng)濟快速發(fā)展，用電需求與日俱增，電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大，設備數(shù)量急劇增加。隨著設備長時間運行服役，且在沿海地區(qū)外部復雜的氣候環(huán)境等影響下，設備安全運行形勢可謂十分嚴峻。而110 kV隔離開關是常規(guī)變電站內最常見的重要設備之一，數(shù)量多，型號多種多樣，其檢修工作是最常見的變電設備檢修工作之一，包括周期性維護任務和日常遇到的缺陷處理工作。由于設備運行年限不同，其相應檢修開展工作深度也不同。110 kV隔離開關數(shù)量較多，其全年檢修維護工作任務重，加上設備自身高度和戶外位置特點，需要檢修人員進行室外作業(yè)和高處作業(yè)。在隔離開關檢修過程中，檢修人員通常需要在有限的停電時間內完成高強度的戶外高空作業(yè)任務，這給人員生產(chǎn)作業(yè)帶來了相當大的風險和挑戰(zhàn)。為有效防控設備事故事件的發(fā)生，提高檢修維護工作效率，縮短停電時間，亟需相關從業(yè)人員研發(fā)出一套110 kV隔離開關折疊式新型檢修踏板。

1? ? 研制思路

本研究的目標是解決現(xiàn)場生產(chǎn)現(xiàn)狀的短板，目前GW4型110 kV雙柱水平旋轉式戶外高壓交流隔離開關構架上使用的檢修踏板都比較笨重，且不易搬運，由現(xiàn)場生產(chǎn)分析所需，根據(jù)110 kV隔離開關基礎構架結構及尺寸，選擇適合槽鋼底座構架尺寸的固定方式，考慮到對不同間距、尺寸槽鋼的通用性，從而明確了整套工具的設計方案：新型檢修踏板可根據(jù)不同廠家、不同間距的底座尺寸去調整，并整張鋪設在底座橫梁槽鋼上，在材質上選用質輕、強度好的合金材料，在確保安全的前提下，綜合提高新型檢修踏板的實用性能[1]。

2? ? GW4型110 kV雙柱水平旋轉式戶外高壓交流隔離開關一般結構

GW4型110 kV雙柱水平旋轉式戶外高壓交流隔離開關一般由底架、支柱絕緣子、導電臂、傳動系統(tǒng)組成，底架通常焊接安裝在距離地面2 500 mm高空、通過水泥柱支撐的槽鋼架上。從圖1可以看出，GW4型110 kV隔離開關底座長約1 580 mm，兩條互相平行的槽鋼間距在1 060～1 300 mm，不同變電站內不同廠家型號的GW4型110 kV隔離開關平行槽鋼間距會略有變化。每個GW4型110 kV隔離開關分A、B、C三相，相間距離在2 000 mm以上（包括2 000 mm），即相鄰相的隔離開關底座中軸線相距2 000 mm以上[2]。

3? ? 工具結構構成

筆者團隊開發(fā)的這套110 kV隔離開關折疊式新型檢修踏板具有以下優(yōu)勢：質量輕且攜帶方便，有利于平地和高空之間的傳遞，可單人隨意操作，裝拆靈活簡便。該折疊式新型檢修踏板由兩塊平面踏板連接而成，以刀閘底座槽鋼作為踏板平臺受力支撐點[3]，通過固定自鎖方式把踏板平臺固定于隔離開關構架上。整體上，檢修踏板由平面部分、折疊伸展部分和固定自鎖部分三部分組成。

3.1? ? 踏板平面部分

踏板平面分為A踏板平面和B踏板平面，兩平面均帶有花紋防滑功能。平面使用抽芯鉚釘沿主體框架及中間橫向龍骨加強筋固定，其固定間距不少于150 mm。主要材料是6061型高強度鋁合金，合并后踏板總長度為1 640 mm，對折后長820 mm、寬600 mm、厚42 mm。

3.2? ? 折疊伸展部分

該檢修平臺通過合頁將兩個平臺連接在一起，敷設于構架上層，形成平面，其安全性高、穩(wěn)定性好，便于折疊。

3.3? ? 固定自鎖部分

檢修踏板兩側四個角設置防止踏板平面滑動或傾斜的自鎖裝置，且兩個平面間加插兩條加強筋，增加踏板兩個平面連接的穩(wěn)定性。

4? ? 工具設計圖

110 kV隔離開關折疊式新型檢修踏板的設計圖如圖2所示。

5? ? 材質選用

（1）踏板主體選用框架結構，采用6061型高強度鋁合金材料和316型不銹鋼加工制成。

（2）踏板框架兩側設有兩條不銹鋼加強筋，正方形柱體外徑40 mm、壁厚2 mm。

（3）鎖緊裝置及連接受力部位采用316型不銹鋼，其經(jīng)激光切割及數(shù)控加工中心加工后成型，在制件表面進行鍍鉻處理并包裹防滑橡膠，防止踏板移位。

6? ? 檢修踏板的工況受力分析及測試

成年男性體重一般在60～80 kg，為保證檢修人員的人身安全，將額定工作載荷定為80 kg。根據(jù)《變電站登高作業(yè)及防護器材技術要求 第2部分：拆卸型檢修平臺》（DL/T 1209.2—2014），靜態(tài)強度試驗載荷80×2=

160 kg，動態(tài)墜落沖擊試驗載荷80×2=160 kg。

6.1? ? 靜載荷預防性試驗

（1）試驗方法：將檢修踏板安裝于試驗架上，置于工作狀態(tài)。在檢修踏板上逐步添加40 kg為單位的測試重物，直至添加至160 kg，進行靜載荷試驗。

（2）試驗結果：當載荷加至160 kg，保持5 min后卸荷檢查，試樣未見明顯變形及斷裂現(xiàn)象，說明整套裝置靜載荷是合格的。

6.2? ? 墜落沖擊試驗

（1）試驗方法：將檢修踏板安裝于試驗架上，置于工作狀態(tài)。取160 kg模擬重物，將重物提升至一定高度，水平距離不大于40 cm，釋放重物。

（2）試驗結果：釋放160 kg重物后，靜置1 min后卸荷檢查，試樣未發(fā)生斷裂現(xiàn)象，說明整套裝置墜落沖擊載荷是合格的。

結論：綜合以上靜載荷、墜落沖擊機械試驗，結果表明所研制裝置是安全、可靠的，可用于實際工作。

7? ? 結論

相較于現(xiàn)有技術，本文所研制的110 kV隔離開關折疊式新型檢修踏板具有以下優(yōu)點：

（1）同傳統(tǒng)的檢修踏板一樣，新型檢修踏板也是在變電站內110 kV雙柱水平旋轉式戶外高壓交流隔離開關構架上搭建了一個工作平臺，讓檢修人員在相關設備檢修過程中高空作業(yè)亦“如履平地”，這大大提高了工作效率，降低了人工成本，節(jié)省了人力、物力，能夠幫助檢修人員可靠檢修、試驗，降低高空作業(yè)風險，縮短設備停電時間。

（2）新型檢修踏板可直接鎖緊在GW4型110 kV雙柱水平旋轉式戶外高壓交流隔離開關的槽鋼構架上，從而形成一個安全牢固的高空作業(yè)平臺。使用傳統(tǒng)檢修踏板時，檢修人員工作過程中的重心移動要時刻注意，可能因為著力點不小心移至外側而出現(xiàn)踏板側翻事故。檢修踏板相當于在隔離開關刀閘構架上設置安全平穩(wěn)的安全防護機構，鎖緊裝置能有效防止類似的檢修踏板側翻意外事故發(fā)生，有效保障檢修人員的人身安全，進一步把控高空作業(yè)風險。

（3）本檢修平臺獨特的鎖緊裝置可適用于對向和背向的隔離開關槽鋼構架，并可適應不同寬度的槽鋼結構，且安裝方便、快捷、穩(wěn)固。

（4）折疊式設計，在空間需求上更為靈活，有利于檢修踏板的運輸和存放，方便工器具管理員管理。

（5）整塊檢修踏板一共重10 kg，相較于傳統(tǒng)的木質檢修踏板，重量降低約50%，質量輕、方便攜帶，讓變電站檢修人員能夠更為輕易地在地面和高空之間對其進行傳遞操作。在高空作業(yè)過程中，檢修人員需要移動檢修踏板時，新型檢修踏板同樣便利，避免了作業(yè)人員過多損耗體力，提供了人身安全和設備安全保障，降低了作業(yè)風險。

（6）本檢修平臺可以應用于所有GW4型110 kV雙柱水平旋轉式戶外高壓交流隔離開關，通用性強，操作輕便靈活、安全可靠。

[參考文獻]

[1] 沈煜，汪濤，陳繼東，等.電流互感器技術監(jiān)督的特點和要求[J].智能電網(wǎng)，2015，3（9）：883-887.

[2] 濮良貴，紀名剛.機械設計[M].8版.北京：高等教育出版社，2006.

[3] 王煥定，祁皚.結構力學[M].2版.北京：清華大學出版社，2012.

收稿日期：2021-12-01

作者簡介：馮奕鈞（1989—），男，廣東陽江人，工程師，研究方向：變電設備維護與檢修。

何嘉成（1993—），男，廣東茂名人，助理工程師，研究方向：變電設備維護與檢修。