10kV中置手車式開關底盤檢修裝置的研制

摘 要：高壓開關柜是電力系統中不可或缺的組成部分，一旦高壓開關柜出現故障，將會對電力系統帶來嚴重的影響。隨著電力事業的發展，10 kV、20 kV開關柜均采用中置式開關柜，中置式開關柜故障率最高的是底盤內故障，要排除故障，就必須要將底盤與較重的開關分離。針對傳統的起吊方法存在的問題，研制一種中置手車式開關底盤檢修裝置，并對應用效果進行檢查、評價。

關鍵詞：高壓開關柜；底盤檢修裝置；研制

中圖分類號：TD611.3 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）33-0090-02

隨著經濟建設的不斷發展，用電需求日益加大。在電力系統中，高壓開關柜是非常重要的組成部分，它是保證電力系統正常工作的重要設備。目前，10 kV、20 kV開關柜均采用中置式開關柜，中置式開關柜故障率最高的是底盤內故障，而檢修底盤就必須將底盤與開關分離，由于開關較重，達到300多 kg，要將開關吊起，傳統的方法用扒桿進行起吊，很不方便，安全風險大。如何在安全的前提下又快又好地完成中置式開關柜底盤檢修工作，我們一直在努力探索。

1 傳統的起吊方法存在的問題

目前，中置式開關柜故障率最高的是底盤內故障，因為中置式開關柜操作得最多部分的是底盤，底盤內元件較多，有行程開關、輔助開關等等，因為質量問題、使用壽命、操作頻繁機械磨損等，其在操作中很容易出問題，一旦出現問題，開關節點不通，主回路就不通，開關無法滿足正常運行操作。這種情況下，就必須將開關吊起，將底盤與開關分離才能檢修，由于開關較重，達到300多 kg，傳統的方法運回廠家用行吊吊起進行檢修，或者在現場用扒桿進行起吊，起吊設備笨重，需要5～6人，占用空間大，很不方便，安全風險大。于是我們面臨一個問題：如何在降低安全風險，減輕勞動強度，提高工作效率的前提下完成中置柜底盤內的故障檢修。

通過對中置式開關與底盤分離后用扒桿吊裝手車的時間數據進行了搜集、整理，見表1。

從表中明顯看出，每臺手車開關吊裝的時間約為2 h。

以10 kV開關柜0.8 m*0.8 m*0.8 m的手車開關吊裝檢修為例，手車開關下方人員活動高度為1.5m，扒桿支撐腳與地面成60 °夾角，則可以計算出整體作業范圍高度為3.7 m+0.7 m（安全距離）=4.4 m，作業半徑為2.55 m，所需攜帶的扒桿長度為 5.1 m。開關室內空間有限，運行設備多，易發生意外事件。并且整個吊裝過程中吊裝人員要時刻抓牢起吊設備，曾發生過起吊不穩導致手車開關摔落而延誤工作時間的事情。

這說明，傳統的吊裝手車開關的方法費工、費時、效率低下，并且存在不安全因素。如果能研制出一種檢修中置手車式開關底盤檢修裝置，就可以降低勞動成本，有效提高安全系數，縮短停電時間，勢必可以為企業增效。

2 中置室手車式開關底盤檢修裝置研制

因傳統方法都存在一定缺陷，所以，10 kV中置手車式開關底盤檢修裝置的研制，具有一定的必要性。

2.1 可行性分析

①實用性分析：從目前市場來看，還沒有一種可用于檢修現場使用的檢修裝置，因此這個裝置實用性較強，前景廣闊。檢修裝置一旦研制成功，將大大的方便檢修人員對手車式開關的維護。如果能達到便于現場操作使用，安全性高等特點，在電力行業推廣使用是極具有價值的。

②經濟性分析：研制這樣的檢修裝置，使用的大部分材料都很便宜，又是自己做，制作這樣的檢修裝置費用不會很高。如果能在結構上達到設計合理、制作精良，確實能使維護人員檢修方便、時間短、安全性高，它的潛在價值還是很可觀的。

③可行性分析：中置室手車式開關底盤檢修裝置一旦研制成功，可大大提高平時的工作效率，同時可填補電力系統的變電所現場10 kV中置室手車式開關底盤檢修裝置的技術空白，從而為檢修工作帶來極大便利。

2.2 選擇方案

該檢修裝置應該實現兩個功能，一是可以代替人工豎扒桿，二是實現檢修人員操作簡單安全。我們可研制出三種方案的手車開關吊裝檢修裝置。對三個方案加以分析。

方案一：固定式檢修裝置。

①實現方法：焊接多個不同高度的支撐架。以適用不同高度的中置柜手車開關。

②優點：設計制作簡單，成本低，安全性能良好。

③缺點：要制作適合所有管轄變電站中置柜，實際工作時，一般并不清楚實際高度，帶的支架多。缺乏可操作性，極不方便。

方案二：積木式檢修裝置。

①實現方法：制作多個12 cm左右的分解式支撐架。通過搭積木實現各高度的中置柜手車開關。

②優點：設計制作簡單，成本低。

③缺點：積木式的支撐體容易倒塌，極容易造成人身傷害。存在安全隱患。可操作性一般。

方案三：可調式檢修裝置。

①實現方法：在固定的移動手車臺子上安裝適合升降手車開的液壓千斤頂平臺。

②優點：成本較低，安全性能良好，可適用各種高度不同的手車開關吊裝工作，可操作性強。

③缺點：設計略復雜。

由此可見，可調式中置柜手車開關吊裝檢修裝置可采用。

2.3 制 作

2.3.1 支撐架的制作

①材質：倉庫現有材料為角鐵和鍍鋅槽鋼管兩種。

我們首先確定了兩種材料均能承受較重的重量。于是，我們從輕便性入手，在選取了同樣長度為1m的兩端材料進行稱重，槽鋼明顯輕于角鐵。所以，我們選擇槽鋼作為我們支撐架的材質。

②長度：支撐架長度如短了，整個檢修裝置就無法放置于移動手車間隔內；長了，則相應的支撐架升降支架長度會變長，穩定性下降。

在測量了目前本單位的10 kV中置柜的寬度之后，我們選擇100 cm作為支撐架的長度。

2.3.2 升降支架的制作

①升降支架在確保承重安全的情況下，我們采用了直徑 30 mm的園鋼作為升降支架。將其用螺絲固定在千斤頂頂端。

②升降支架的型號選擇。通過丈量中置柜手車移動車的尺寸，結合我們選擇的支撐架的尺寸，考慮到實際用途，排除了使用機械式千斤頂的想法，使用本身長度為14 cm，升高最長為25+12 cm的液壓式千斤頂作為升降支架。

2.3.3 組 裝

①將加工出100×10×1000 cm的支撐架，打孔加工固定千斤頂，焊接。

②固定支撐架的扁鋼，在扁鋼上打孔，便于螺絲緊固。

③購買了相應型號的千斤頂。加工出直徑30cm的圓鋼，并打孔成型。

④用螺絲與千斤頂相連。

組裝完成的可升降檢修裝置如圖1所示，并進行試驗測試其穩定性能，承重性能。

2.4 試 用

可升降檢修裝置于2014年8月06日，在110 kV鎮南變備用I253開關檢修時，進行了試用。整個吊裝時間為26 min，并且在過程中安全得到保證。

同時在使用過程中，也發現了缺陷：支架兩側支撐點過高，抬升過程中穩定性較差。

2.5 改 進

針對發現的缺陷，我們進行了分析討論，查閱資料，咨詢專業人員，降低中置柜手車開關吊裝檢修裝置的支撐臂高度。通過改進，中置柜手車開關吊裝檢修裝置的穩定性大大提高。

3 效果檢查

在2個月的試用期里，我們共吊裝了8次手車開關，新裝置試用期吊裝時間統計見表2。

每只手車開關的吊裝時間只有0.36 h，從原來的2 h降低至0.36 h，節約了1.64 h。

我們共吊裝10 kV中置柜電流手車開關數量為7只。那么，共節約時間為：7×1.64=11.48 h，從而說明中置柜手車開關吊裝檢修裝置的研制取得成功。

4 結 語

中置柜手車開關吊裝檢修裝置的研制成功地減少了吊裝手車開關的時間，降低了工作強度，保障了安全生產；提高了供電可靠率，保證了變電設備安全、穩定、健康的運行水平；樹立了良好的企業形象，同時也鍛煉了隊伍，積累了經驗，提高了創新意識。

參考文獻：

[1] 張春.開關柜中手車的行進聯鎖[J].魅力中國，2010，（1）.