摘要：按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，所有投入使用的電氣設(shè)備必須進行交接試驗，且每隔3～5年需要進行預(yù)防性試驗。為滿足電力系統(tǒng)中各種電氣設(shè)備的試驗需求，結(jié)合展開式廂體技術(shù)，研制出展開式高壓試驗車，實現(xiàn)了電氣設(shè)備交接試驗、預(yù)防性試驗的現(xiàn)場化、移動化、多速化，并進一步結(jié)合液壓電控技術(shù)，實現(xiàn)整個試驗車的智能自動控制。

關(guān)鍵詞：試驗車；展開式；電氣設(shè)備

中圖分類號：U469.6? 收稿日期：2023-03-02

DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2023.06.013

1 前言

根據(jù)國標(biāo)GB 50150-2006《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗標(biāo)準(zhǔn)》要求，所有電氣設(shè)備在新投入之前必須完成交接試驗，電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T 596-2021《電氣設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》還規(guī)定，電氣設(shè)備3～5年后必須進行預(yù)防性試驗，以確保設(shè)備各項性能符合使用要求。預(yù)防性試驗、交接試驗的項目和方法基本相同，試驗項目主要包括交流耐壓試驗和局放試驗。然而，高壓電氣設(shè)備一般安裝在野外，因此，試驗時需將試驗設(shè)備運輸至野外。

目前，試驗設(shè)備大多采用卡車運輸?shù)姆绞剿椭连F(xiàn)場，并沒有專門的高壓試驗車。出發(fā)前，采用吊車或者叉車將設(shè)備放置到卡車上，簡單地進行臨時固定。到達現(xiàn)場后，再通過吊車或者叉車將設(shè)備卸下，臨時進行試驗現(xiàn)場布置、接線等[1]。該種方式存在以下問題：

a.高壓試驗設(shè)備價格昂貴，在臨時的運輸過程中，極易損壞設(shè)備，造成較大經(jīng)濟損失，延誤作業(yè)時間。

b.設(shè)備運輸過程中，高壓設(shè)備固定不可靠，易造成設(shè)備掉落，存在安全隱患。

c.試驗現(xiàn)場臨時搭建，安全防護措施不可靠，易發(fā)生觸電事故或其他安全事故。

d.高壓試驗設(shè)備接線復(fù)雜，較為專業(yè)，現(xiàn)場進行連接，容易發(fā)生接線錯誤，導(dǎo)致高壓試驗設(shè)備或電氣設(shè)備損壞，甚至?xí){到現(xiàn)場作業(yè)人員的人身安全。

綜上所述，研制一款可以快速到達試驗場地，快速布置試驗現(xiàn)場的移動裝備十分必要。在此僅以用于110 kV高壓電纜的耐壓試驗、局放試驗以及故障定位的試驗車的研制展開闡述。

2 電氣設(shè)備試驗

2.1 電氣設(shè)備交接試驗

電氣設(shè)備交接試驗指電氣設(shè)備安裝竣工后的驗收試驗。新安裝的電氣設(shè)備必須經(jīng)過試驗合格，才能辦理竣工驗收手續(xù)[2]。其執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)為GB 50150-2006《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗標(biāo)準(zhǔn)》。

2.2 電氣設(shè)備預(yù)防性試驗

電氣設(shè)備預(yù)防性試驗是指對已經(jīng)投入運行的設(shè)備按照規(guī)定的試驗條件（如規(guī)定的試驗設(shè)備、環(huán)境條件、試驗方法和試驗電壓等）、試驗項目和試驗周期所進行的檢查、試驗或監(jiān)測。電氣設(shè)備預(yù)防性試驗執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)DL/T 596-2005《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》。電氣設(shè)備預(yù)防性試驗的目的是將試驗結(jié)果與該設(shè)備歷次試驗結(jié)果相比較，與同類設(shè)備試驗結(jié)果相比較，參照相關(guān)的試驗結(jié)果，根據(jù)變化規(guī)律和趨勢，進行全面分析后，判斷設(shè)備能否繼續(xù)投入運行。它是預(yù)防發(fā)生事故和設(shè)備損壞以及保障設(shè)備安全運行的重要措施[3-4]。

2.3 試驗設(shè)備安全距離要求

根據(jù)以上電氣設(shè)備的試驗要求，確定高壓試驗車各試驗設(shè)備的安全距離，如表1所示，該數(shù)據(jù)是作為試驗車設(shè)計的重要依據(jù)。

3 高壓試驗車的整車布置

3.1 基本結(jié)構(gòu)組成

該高壓試驗車由專用二類底盤、鋼制廂體及相關(guān)試驗設(shè)備組成。鋼制廂體為展開式結(jié)構(gòu)，其上頂蓋、后尾門、兩側(cè)翼門均為活動部件，前部設(shè)有休息控制室。試驗時，展開式廂體的上頂蓋往上升起，后尾門往后推移，兩側(cè)翼開門分別上下翻轉(zhuǎn)，以此加大與試驗設(shè)備的距離，達到試驗要求的安全距離。

如圖1所示，試驗設(shè)備包括高壓電抗器、勵磁變壓器、分壓器、變頻電源、補償電容器及其他便攜式試驗儀器，便攜式試驗儀器不需設(shè)置安全距離，均設(shè)置在休息控制室內(nèi)，展開式廂體內(nèi)安裝高壓電抗器等大型的且需要安全距離的設(shè)備。

3.2 展開式廂體總成

如圖2所示，展開式車廂分為固定部分與展開部分，固定部分包括底架與前控制室，展開部分包括上翻側(cè)門、下翻側(cè)門、升降頂棚、伸縮后尾架，以及展開動作的執(zhí)行機構(gòu)，包括升降臂、伸縮臂、下翻機構(gòu)等。廂體在結(jié)構(gòu)上采用骨架+蒙皮的形式。

3.2.1 上頂棚結(jié)構(gòu)

上頂棚前端連接前升降臂，后端連接后升降臂，存在前后受力不勻的情況，所以整個頂棚的強度和剛度要求較高，以盡量消除因受力不均帶來的前后不同步問題，故上頂棚主框架采用60×3方管拼焊而成，中間增加兩根100×80×4的折彎板拼焊的主梁，主梁從前到后貫穿整個頂棚（圖3）。后尾架伸縮的上伸縮臂固定安裝在兩根主梁上。

3.2.2 上翻側(cè)門、下翻側(cè)門結(jié)構(gòu)

上翻側(cè)門、下翻側(cè)門的主框架采用矩形管拼焊而成，中間貫穿1根C形加強折彎板作為主梁（圖4），用以加強整個側(cè)門的強度、剛度。翻轉(zhuǎn)機構(gòu)、伸縮油缸的連接點位于主梁上。因側(cè)門長度過大，平面度采用壓焊來控制，故在每個橫梁兩端增加角鋼，方便施焊，提高整個側(cè)門的平面度。

上下翻側(cè)門兩端帶有扣槽，扣槽的作用主要有兩個，一個是用來扣住廂體側(cè)楞上的凸臺，提高廂體收合狀態(tài)的穩(wěn)定性，另一個作用是當(dāng)作前后導(dǎo)水槽使用。

3.2.3 后尾架結(jié)構(gòu)

后尾架的伸縮依靠上下伸縮臂，若上下伸縮臂都設(shè)置油缸，則同步性很難保證，故只在下伸縮臂內(nèi)設(shè)置油缸，依靠后尾架的剛性帶動上伸縮臂運動，所以對后尾架的剛性要求很高。后尾架采用80×4矩形管拼焊成形，中間開有門洞，用于車內(nèi)設(shè)備的檢修（圖5）。

3.2.4 翻門翻轉(zhuǎn)機構(gòu)

因頂棚、后尾架均為展開式，且考慮高壓實驗設(shè)備需求的安全距離，車廂在展開時，后尾不能有任何障礙物，所以后尾處沒有立柱等車廂結(jié)構(gòu)，下翻側(cè)門的翻轉(zhuǎn)運動若直接采用油缸推拉就沒有鉸接位置，故下翻側(cè)門的翻轉(zhuǎn)必須借助過渡傳動機構(gòu)才能實現(xiàn)。

傳動機構(gòu)由底座、動力油缸、安裝鉸接座、連桿等組成，通過連桿機構(gòu)的特性，實現(xiàn)小行程、小安裝距油缸推動翻轉(zhuǎn)側(cè)門打開90°，如圖6所示。

3.2.5 伸縮臂結(jié)構(gòu)

如圖7所示，展開動作的執(zhí)行機構(gòu)均為圓形伸縮臂，與常規(guī)矩形伸縮臂相比，圓形伸縮臂在截面積相同情況下剛度更高，其次圓形伸縮臂的導(dǎo)向性更好，運動間隙更好控制，運動誤差更小。

3.3 車廂展開的控制

根據(jù)整個車廂的動作特點和密封結(jié)構(gòu)之間的相互關(guān)系，車廂展開的順序為：上翻門打開-下翻門打開-后尾架伸開-折疊梯翻轉(zhuǎn)-上頂棚上升。車廂的收合順序與之相反。采用控制程序和行程開關(guān)檢測實現(xiàn)車廂的展開收合。車廂展開過程示意圖見圖8。

4 試驗車主要功能及技術(shù)參數(shù)

4.1 主要功能

試驗車的功能主要圍繞電氣設(shè)備的交接試驗、預(yù)防性試驗的要求設(shè)計，以滿足電力系統(tǒng)現(xiàn)場試驗的需求為準(zhǔn)。試驗車主要功能如表2所示。

4.2 主要技術(shù)參數(shù)

通過展開式車廂的研制，最終各試驗設(shè)備的實際安全距離如表3所示。對比表1與表3數(shù)據(jù)可知，廂內(nèi)所有試驗設(shè)備的安全距離距達到標(biāo)準(zhǔn)要求值，試驗車符合電力系統(tǒng)高壓試驗需求。

5 結(jié)語

研制了針對電力系統(tǒng)設(shè)備的展開式高壓試驗車，該車具有自動展開、自動收合功能，可以給電力系統(tǒng)的高壓電站、變電所等場所的設(shè)備，提供交接試驗、預(yù)防性試驗的服務(wù)。經(jīng)試制驗證，完全滿足需求，具備量產(chǎn)推廣能力。

參考文獻：

[1]陳永強，王蔚，陳威，等智能式現(xiàn)場高壓試驗車的設(shè)計與應(yīng)用[J]黑龍江電力，2011，33（5）：391-394

[2]吳應(yīng)寧試論電力設(shè)備高壓電氣交接試驗中的注意事項[J]電氣開關(guān)，2022，60（1）：96-98

[3]林灝凡關(guān)于高壓電氣設(shè)備的絕緣預(yù)防性試驗研究[J]電子測試，2022，（19）：132-134

[4]黃博;張雄電力安全工器具預(yù)防性試驗檢測體系與資質(zhì)[J]電力安全技術(shù)，2022，24（3）：69-71

作者簡介：

于百業(yè)，男，1990年生，工程師，研究方向為機械設(shè)計制造和應(yīng)急專用車。