一種雙極保險支架的研制

胡龍春，祁建華，袁志鋒

(國網江蘇省電力公司常州供電公司，江蘇 常州 213003)

一種雙極保險支架的研制

胡龍春，祁建華，袁志鋒

(國網江蘇省電力公司常州供電公司，江蘇 常州 213003)

分析了單極保險支架在戶外閘刀安裝過程中存在的缺點和不足，提出了新型雙極保險支架的設計理念，闡述了其制作要求，并對新型雙極保險支架的缺點和不足之處進行了改進，最后總結了改進后雙極保險支架的優點及其在現場的實際應用效果。

單極保險支架；雙極保險支架；閘刀；環氧樹脂桿

0 引言

為了保障正常供電，近幾年新建、擴建的110?kV及以上變電站越來越多，其中又以戶外式變電站居多。戶外式變電站的戶外閘刀安裝調試一直是電氣安裝公司施工現場的工作重點，閘刀安裝調試速度、調試質量直接影響整個工程的進度和安全。在以往安裝調試時，閘刀吊裝到位后，由于受到空間狹窄和安全帶的限制，施工人員只能在閘刀的基礎槽鋼上作業，不能靈活、高效率地完成任務。

因此，研制一種新型的雙極保險支架就顯得極為重要。新型雙極保險支架可普遍適用于35～220?kV閘刀的安裝調試工作，在保證安全的前提下可擴大施工人員在施工時的活動范圍，減少施工過程中的安全隱患，增加安全系數；可明顯降低戶外閘刀安裝調試時間，提高戶外閘刀安裝的工作效率。

1 單極保險支架的缺點

1.1 施工范圍受限

在戶外閘刀的安裝工程中，單極保險支架固定在閘刀的單邊基礎槽鋼上。使用單極保險支架，施工人員只能在以保險支架為圓心、保險帶長度為半徑的半圓范圍內活動，施工活動范圍受到限制。

1.2 效率低

單極保險支架由角鐵制作，并固定在單邊槽鋼上。該保險支架在高處組裝不方便，而且使用時會左右晃動，容易損傷閘刀的磁裙。并且，使用單極保險支架安裝閘刀時移動次數多、耗時長，額外增加工作時間約50?min。

此外，使用單極保險支架安裝調試閘刀的時間也較長，如表1所示。

表1 單極保險支架安裝調試閘刀的時間

根據表1的統計數據：1副閘刀的安裝調試平均時間為2.5?h，而單極保險支架在使用過程中占據了大量的非生產耗時，大大降低了工作效率。從進度、安全和質量上考慮，需要研制一種質地輕、組裝方便、不需要移動，且能適于各種場合和各種類型閘刀安裝調試的保險支架，以縮短高處作業的時間，提高安裝效率。

2 雙極保險支架的研制

2.1 整體結構

雙極保險支架采用門式構造：2根支撐桿固定在閘刀基礎桿上，上方固定1根橫桿。安裝閘刀時，保險帶可掛在橫桿上，因而命名為雙極保險支架。

2.2 材料選擇

2.2.1??初選

通過調查材料結構及市場價格情況，對雙極保險支架的組件支撐架和橫桿材料提出如下3種初選方案。

(1)?選用鋁合金材料。鋁合金6005型常用于制作擠壓型與管材制品，鋁合金支架50×90?P支撐重量為150?kg，市場價格約為22?000元/t。采用該材料制作2根支撐架的費用為2?500元，橫桿為 1?200 元，共計需要 3?700 元。

(2)?選用鐵質材料。市場常見的角鐵有50×5，60×6，40×4等型號，若選用50×5型號的角鐵，其價格為6?500元/t，能承重500?kg以上。采用該材料制作2根支撐架的費用為500元，橫桿為300元，共計800元。

(3)?選用環氧樹脂桿。市場常見的環氧樹脂桿為70?000元/t，制作后的支架能承重250?kg以上。制作2根支撐架的費用為2?500元，橫桿為500元，共計 3?000 元。

2.2.2??3種方案的比較及定型

3種方案的比較如表2所示。

表2 3種方案的比較

通過表2可知：鋁合金材質由于其承載力不能滿足要求，被直接否定；角鐵制作質地重，易腐蝕，容易損傷設備，也被否定；而環氧樹脂桿質地輕，承載力較高，耐磨損，價格也適中，因此決定采用空心環氧樹脂桿作為雙極保險支架的材質。

2.3 制作

材質確定后，經過多次討論和分析，決定以110?kV?GW4閘刀為樣本。為確保組裝后的雙極保險支架不影響閘刀分合閘操作，此項設計必須符合下列要求：

(1)?支撐桿長度必須小于 2?600?mm，需考慮安裝后閘刀可分合閘操作，同時考慮受力的牢固度(承重 250?kg)；

(2)?2個抱箍間距不能小于900?mm，以確保固定后的牢固性；

(3)?橫桿采用60?mm×40?mm×5?mm×2?800?mm環氧樹脂方管，能承重250?kg以上；

(4)?采用直徑為300?mm的鐵質抱箍；

(5)?橫桿與支撐桿叉口(上接頭處)用M12螺桿連接固定。

雙保險支架的結構如圖1所示。

圖1 雙極保險支架的結構

2.4 效果檢查

2.4.1??拆裝簡單，使用方便

在雙極保險支架制作完成后，在施工現場進行了第1次拆裝試用，用時15?min，且1付閘刀只需要安裝1次，簡單、方便、實用。

2.4.2??拉力試驗

用 60?mm×40?mm×5?mm×2?800?mm 的環氧樹脂方管制作的橫桿，完全能夠承受250?kg的垂直拉力，符合《國家電網公司電力安全工作規程》中安全帶的試驗靜拉力要求。

2.5 優化改進

采用新型雙極保險支架，組裝方便，消除了高處作業安全隱患，減少了高處作業的時間；同時也發現了2個不足之處，并對其進行了改進。

(1)?采用鐵質抱箍固定時間長，而且閘刀的支撐桿直徑有多種型號(Φ300，Φ270，Φ250)，鐵質抱箍不符合現場使用的實際要求。因此，對抱箍進行改進，改采用半個抱箍，另一半采用皮帶加棘輪緊線器的形式。改進后的固定支撐桿方式能適用于多種型號的閘刀支撐桿，縮短了固定時間。

(2)?支撐桿的叉口不能自由調節，安裝橫桿時必須調節到相應位置才能安裝。為此，將支撐桿叉口做成360°旋轉的形式。改進后的支撐桿叉口可更方便安裝橫桿，更節省時間。

2.6 優點

(1)?拆、裝方便。雙極保險支架牢固、可靠；重量輕、搬運方便，總重量僅為30?kg。

(2)?減少保險支架拆、裝步驟，降低高處作業時間，節省了大量安裝調試時間。

(3)?閘刀基礎槽鋼上的活動范圍不再受到保險支架的限制。施工人員從A相移動到C相，不再需要拆、裝保險架和上下梯子，并始終受到保險帶的保護。

2.7 效能核算

以1付閘刀的安裝調試時間為例。使用雙極保險支架后，1付閘刀的安裝調試時間為1.8?h，比單極保險支架的安裝調試時間縮短了0.7?h。對于1個雙回路110?kV變電所而言，安裝10付閘刀將節約7?h的時間。

3 雙極保險支架應用效果

在4個半月的時間里，新型雙極保險支架在110?kV 竺山變工程、220?kV 西莊變新擴建 110?kV出線工程及220?kV張莊變新擴建110?kV出線工程中推廣應用，得到了施工人員的一致好評。確認新型雙極保險支架能夠有效縮短閘刀安裝和調試時間，減少施工人員的高處作業時間，避免高處作業的安全風險。

1?國家電網公司．國家電網公司電力安全工作規程(變電部分)[M]．北京：中國電力出版社，2005.

2014-02-23。

胡龍春(1964-)，男，工程師，主要從事基建、擴建和技改等工程的“三措”審核以及工程安全、質量的監督和公司質量、環境、安全管理體系內審、外審、證書維護等工作，email：hlc640914@sina.com。

祁建華(1954-)，男，高級技師，主要從事變電安裝工作。

袁志峰(1979-)，男，高級工，主要從事變電安裝工作。