新型滑輪式更換負荷開關安全工具的研制

張靜

摘 要：變壓器負荷開關的更換工作量較大，傳統做法存在費時、費人力、安全系數低、停電時間長等缺點，通過新型滑輪式更換負荷開關安全工具的研制，大大提高了負荷開關更換工作效率和工作質量，降低工作人員勞動強度，按照更換一臺負荷開關耗時120分鐘，少計供電量648KWH計算，縮短至54分鐘后，可增加供電量56.4KWH/臺；全年平均增加供電量356.4*42=14968.8KWH，1-10月平均售電單價0.73元/KWH；合成電費0.73*14968.8=10927元。

關鍵詞：變壓器負荷開關；頭腦風暴法；滑輪作用；親和圖；材料對比；節(jié)約工時人力

變壓器負荷開關的更換一直是業(yè)務所重要的搶修工作，通過新型滑輪式更換負荷開關安全工具的研制，大大提高負荷開關更換工作效率和工作質量，降低工作人員勞動強度，減少停電時間，提高供電量和供電可靠性，為進一步做好電網運行打下堅實的基礎。

1 現狀調查

（1）問題的提出。市郊某業(yè)務所管轄10KV配電變壓器120臺，負擔著日常巡視和搶修工作，負荷開關的更換是其中非常重要的一項，特別是在冬夏兩季用電高峰期，負荷開關燒壞的幾率較高，業(yè)務所工作量也隨之增大；此項工作量的增加，更是在人力和時間上都帶來一定困難。目前的傳統做法是按照相關規(guī)程做好工前準備后，全靠人力抱住開關拆卸螺絲，新更換的開關也只靠徒手提起，三人共同站在變壓器臺上安裝，全過程需要4-5人共同完成，存在費時、費人力、安全系數低等缺點。一般更換一臺變壓器負荷開關至少需要停電兩個小時，造成用戶停電時間長，降低了供電量。

（2）更換負荷開關工作流程的調查分析。對2015年迎峰度夏7-9月6臺配變負荷開關更換情況進行了調查和計算，發(fā)現在更換負荷開關時：a.工作人員（4人）和使用工具（4種）多，操作繁瑣，耗時、減少供電量；b.大部分時間和精力都消耗在負荷開關的上下運輸和安裝上。

（3）確定課題。首先對此項工作各流程平均耗時情況進行分析，其中耗時最多的流程是新舊負荷開關的升降和安裝，均為25分鐘。隨后對如何改進或者研制更換負荷開關的工具進行了討論。發(fā)現以往并沒有專項工具，一直以人力為主，無法進行改進。設想運用放線滑車為主要材料進行工具的制作一種新型滑輪式更換負荷開關安全工具。

2 設定目標

傳統更換變壓器負荷開關平均耗工120分鐘，將使用了新型更換工具后的工時目標設為85分鐘。目標值設定的依據：對2015年全年22臺負荷開關更換各流程時間進行了統計調查，結果顯示：我們有把握在使用新型更換負荷開關工具后，將新舊負荷開關的升降和安裝時間減少1/3，即將至82-（82/3）=55分鐘。本次研制只對新舊負荷開關的升降和安裝有改進效果，因此以上緊、拆卸接線柱的平均時間相加得出目標值，即15+15+55=85分鐘。

3 方案選擇

（1）材料選擇

a.放線滑車。方案一：三輪防線滑車（成本高）；方案二：單輪地線放線滑車A款（無防止繩索滑出的彈簧夾、不安全）；方案三：單輪地線放線滑車B款 （滑輪半徑大，有安全彈簧夾）；方案四：雙輪放線滑車（下盤非平臺，不易焊接）。

b.框架材料。方案一：木板（穩(wěn)定度不高）；方案二：方管（不易組合，需要選擇合適的固定零件及連接方法）；方案三：鐵件（自重過重、易銹蝕）。

（2）組合加工方法。方案一：焊接（優(yōu)點：易操作、成本低、工期短 缺點：外形不美觀）；方案二：沖壓成形（優(yōu)點：外形美觀 缺點：費用高、工期長，難度較大）。

（3）造型選擇。方案一：梯形設計（上桿短可能會導致負荷開關的上沿在升降過程中與頂桿發(fā)生碰撞）；方案二：單杠形設計（穩(wěn)固性較低）；方案三：方形設計（頂桿加長后超過負荷開關的長寬，且穩(wěn)固性高，下方底桿使整個工具的固定有著力點）。

（4）確定最優(yōu)方案。根據以上一系列的分析實驗和對比選擇后，確定了研制新型滑輪式更換負荷開關工具的最佳方案。選擇單輪地線放線滑車B款、方管、焊接、方形設計

（5）制定對策：根據最優(yōu)方案，制定了本次項目的實施對策和步驟，明確了責任人和完成時限。

（6）對策實施。實施一：確定工具具體結構圖：標注了各部分尺寸，能精確反應工具的整體架構，為制作提供了依據。實施二：焊接框架結構：根據工具圖紙焊接完成的框架結構牢固、可靠，通過拉力荷重試驗達到100%穩(wěn)固。實施三：組合滑輪和框架：滑輪按照方案設計焊接在框架頂桿正中間位置，經過提繩試驗效果良好，最大承重力達到90kg。實施四：在框架下方加固定零件：在工具低桿兩側角焊接旋鈕鐵夾，能夠利用旋鈕在短時間內將工具固定在井字架上，穩(wěn)定度較高，完全能夠支撐負荷開關升降重量。在水平桿上進行現場模擬試驗，工具在承受負荷開關總重情況下，偏離垂直角度左右為3度。實施五：更換負荷開關試驗：一是將工具用提繩提到工作所需高度；二是固定在井字架上；三是栓緊負荷開關，拆卸完后利用工具將其下降，一人在地面控制降落速度；四是同樣的方法向上運送新負荷開關；五是兩名工作人員可在無人扶持的狀態(tài)下安裝負荷開關，工作效率顯著提高；六是安裝完成后將工具用提繩放至地面，工作流程安全、穩(wěn)定。總時間為54分鐘。

4 效果確認

效果確認一：利用新型滑輪式更換負荷開關安全工具，由三名工作人員對更換安裝負荷開關進行了實踐應用，并記錄了新舊負荷開關升降和安裝過程在新型工具的協助下所需的時間。 經實踐證明，該新型滑輪式更換負荷開關安全工具，完全可以實現預期目標。在節(jié)省時間的同時，也可大大降低桿上工作人員的勞動強度。

效果確認二：通過本次新型工具的研制，提高了更換負荷開關的工作效率，為按期完成上級下達的各項安全生產任務打下堅實基礎，為緊張的工期節(jié)約了時間和人力，同時也提高了安裝質量，使業(yè)務所運維人員專業(yè)技能得到進一步提高。

經濟效益：按照更換一臺負荷開關耗時120分鐘，少計供電量648KWH計算，縮短至54分鐘后，可增加供電量（648/120）*（120-54）=356.4KWH/臺；某所2013年1-10月共計更換負荷開關42臺，共增加供電量356.4*42=14968.8KWH，1-10月平均售電單價0.73元/KWH；合成電費0.73*14968.8=10927元。

鞏固措施：在使用新工具更換安裝負荷開關時，同時也發(fā)現了一些問題：由于經常在戶外使用，旋鈕鐵夾不具有防銹功能；工具缺少安全標志等，因此對出現的問題進行了跟進，對旋鈕鐵夾進行了防銹處理，用黃、黑色油漆對工具的安全標志進行補充完善。

5 標準化措施

通過新型滑輪式更換負荷開關安全工具的研制，提高了更換安裝負荷開關的工作效率，為本項工作提供一項新的工器具。為使此工具得到充分應用，利用技術服務、工作現場演示等情況下進行講解，使全所運維人員都掌握這一新工具，將來在更換及日常維護安裝工作中會得到進一步應用和推廣。為鞏固成果，將本次活動中用到的工具材料以及圖紙資料整理歸檔，以備日后維護設備及推廣使用。

參考文獻

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