新型儲(chǔ)能一體結(jié)構(gòu)分析與負(fù)荷開(kāi)關(guān)配合的探討

賀建新

摘 要：在文章的研究過(guò)程中，主要針對(duì)新型分閘彈簧連桿和合閘推板一體結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究和分析，確保能夠有針對(duì)性地推出一套具有較強(qiáng)一體化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。同時(shí)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，設(shè)備由操作軸、傳動(dòng)齒輪組、儲(chǔ)能組件、合閘凸輪、分簧連桿、合閘推板以及分閘組件等部分構(gòu)成。在這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，將分閘彈簧連桿以及合閘推板進(jìn)行一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能夠有效提高傳動(dòng)效率且保障結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，使得在結(jié)構(gòu)布局方面更加合理。并且避免了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中出現(xiàn)的累計(jì)的設(shè)計(jì)、加工裝配而導(dǎo)致的角度上的誤差，或者在緊固件銷(xiāo)釘上出現(xiàn)的故障，以此有效提升設(shè)備的使用壽命。

關(guān)鍵詞：分閘彈簧;合閘推板;一體結(jié)構(gòu);負(fù)荷開(kāi)關(guān)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM56 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-1064（2020）09-0008-02

文章研究的是一種在配電設(shè)備領(lǐng)域當(dāng)中的新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)類(lèi)型，以此形成了一種全新的一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。對(duì)該裝置進(jìn)行了內(nèi)部方面的整體優(yōu)化設(shè)計(jì)，以此有效提升了該設(shè)備的結(jié)構(gòu)合理性。同時(shí)，在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，也可以避免因結(jié)構(gòu)方面的缺陷問(wèn)題而對(duì)設(shè)備運(yùn)行造成嚴(yán)重影響，進(jìn)而降低設(shè)備的使用壽命。

1 技術(shù)背景

在現(xiàn)階段的技術(shù)發(fā)展過(guò)程中，配電設(shè)備領(lǐng)域當(dāng)中的技術(shù)應(yīng)用，一旦在實(shí)際操作過(guò)程中出現(xiàn)了人為操作的失誤，導(dǎo)致中高壓交流配電出現(xiàn)了一定的操作失誤，就會(huì)對(duì)施工人員或者維修人員造成嚴(yán)重的生命威脅。因此，在相關(guān)設(shè)備的負(fù)荷開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)上，都會(huì)進(jìn)行一定的聯(lián)鎖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以此避免工作人員在實(shí)際操作過(guò)程中，由于個(gè)人的操作失誤而造成嚴(yán)重的安全事故。

此種設(shè)計(jì)可使結(jié)構(gòu)在處于合閘的裝置下，就可以很好地利用聯(lián)鎖結(jié)構(gòu)抵擋住相應(yīng)的操作軸。這樣，就使得相關(guān)操作人員無(wú)法直接對(duì)操作軸進(jìn)行控制，或者在結(jié)構(gòu)處于接地狀態(tài)的時(shí)候，便可以利用其聯(lián)鎖結(jié)構(gòu)方式有效避免分合閘的操作軸。同時(shí)，操作人員以及維修人員在進(jìn)行操作的過(guò)程中，也能夠有效避免直接進(jìn)行合閘或者接地的操作。

但是現(xiàn)階段在市場(chǎng)當(dāng)中，對(duì)于大多數(shù)的聯(lián)鎖結(jié)構(gòu)，始終有著質(zhì)量方面的問(wèn)題。或者在一些質(zhì)量較好的設(shè)備上，成本要求過(guò)高，使得在進(jìn)行操作的過(guò)程中，結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度也較高。現(xiàn)階段，對(duì)于應(yīng)用的結(jié)構(gòu)連桿軸而言，基本上都采用了分體安裝的結(jié)構(gòu)類(lèi)型[1]。同時(shí)，在連接處的實(shí)際加工以及結(jié)構(gòu)的配合間隙方面，有著較大的可能性。因此，在日常使用過(guò)程中，會(huì)對(duì)合閘的角度以及結(jié)構(gòu)壽命造成較為嚴(yán)重的影響。

2 新型分閘彈簧連桿和合閘推板一體結(jié)構(gòu)

文章研究過(guò)程中提出了新型分閘彈簧連桿以及合閘推板一體結(jié)構(gòu)。在內(nèi)部構(gòu)造上，有著儲(chǔ)能組件，其儲(chǔ)能組件方面由儲(chǔ)能齒輪所構(gòu)成。而對(duì)于合閘組件而言，在內(nèi)部安裝有合閘凸輪，在設(shè)計(jì)過(guò)程中將合閘凸輪安裝在了儲(chǔ)能齒輪的外側(cè)位置，并伴有合閘彈簧的設(shè)置。對(duì)于分閘組件而言，主要利用合閘刀，焊接到合閘組件之上，在實(shí)際操作過(guò)程中使得內(nèi)部組件更為簡(jiǎn)化。不再需要運(yùn)行的過(guò)程中，進(jìn)行合閘推板的裝配操作。以此能夠有效降低裝配工作過(guò)程中出現(xiàn)的累計(jì)誤差問(wèn)題，以免對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重的影響。

該結(jié)構(gòu)主要由拉伸彈簧、“L”形連桿、連接銷(xiāo)、推板構(gòu)成，核心在于導(dǎo)葉臂側(cè)球軸承中心與連接銷(xiāo)之間產(chǎn)生的偏心量。通過(guò)結(jié)構(gòu)上的力對(duì)連接銷(xiāo)產(chǎn)生力矩平衡，促進(jìn)結(jié)構(gòu)正常開(kāi)關(guān)導(dǎo)葉。在結(jié)構(gòu)兩側(cè)的操作力產(chǎn)生作用，增加到設(shè)定值結(jié)構(gòu)力矩均衡狀態(tài)，被破壞結(jié)構(gòu)彎曲產(chǎn)生較強(qiáng)的保護(hù)作用，偏心量大小對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)作力產(chǎn)生決定影響。為對(duì)彈簧連桿動(dòng)作力大小進(jìn)行調(diào)整，可在連桿之間設(shè)置帶有偏心量的螺釘。連桿結(jié)構(gòu)正常狀態(tài)與動(dòng)作狀態(tài)下，力矩平衡方程如下：

式中，F(xiàn)k代表的是彈簧預(yù)加力;K代表的是安全系數(shù);k代表的是彈簧彈性系數(shù);x代表的是彈簧壓縮行程;Fs max代表的是彈簧連桿兩側(cè)操作力的最大值。當(dāng)導(dǎo)葉啟動(dòng)后，結(jié)構(gòu)在向外拉力影響下，作用于鎖定蓋與套管。此時(shí)，彈簧拉桿與常規(guī)連桿沒(méi)有明顯區(qū)別。當(dāng)導(dǎo)葉向閉合方向正常運(yùn)動(dòng)時(shí)，結(jié)構(gòu)在向內(nèi)側(cè)壓縮力的影響下，壓縮力可作用于彈簧兩側(cè)，因預(yù)壓縮力的作用不斷增加，超過(guò)最大操作力。在常規(guī)閉合時(shí)，彈簧壓縮量始終固定，且張力大于兩側(cè)的壓力，多余力由套管來(lái)承受。一體結(jié)構(gòu)在機(jī)組開(kāi)關(guān)中做空間運(yùn)動(dòng)，連桿受到一定的彎矩影響，使彈簧受力狀況得到有效改善。當(dāng)導(dǎo)葉閉合時(shí)被卡住，作用于該導(dǎo)葉的連桿兩側(cè)壓力逐漸增加。當(dāng)上升到彈簧動(dòng)作力相同的數(shù)值時(shí)，彈簧動(dòng)作將順著導(dǎo)向螺釘逐漸壓縮，信號(hào)元件會(huì)發(fā)出信號(hào)，調(diào)速器的導(dǎo)葉也會(huì)開(kāi)啟，水流將異物沖走，結(jié)構(gòu)受到彈簧張力的影響恢復(fù)到原始狀態(tài)，機(jī)組正常關(guān)機(jī)，此時(shí)無(wú)需停機(jī)[2]。但是一體結(jié)構(gòu)中單純由中間位置的導(dǎo)向桿結(jié)構(gòu)承受彎矩，因?qū)驐U為螺紋連接式，自身剛性較弱，長(zhǎng)期應(yīng)用時(shí)容易出現(xiàn)誤動(dòng)作，應(yīng)對(duì)受力情況加強(qiáng)重視。

3 一種環(huán)網(wǎng)柜用的進(jìn)出線彈簧操作結(jié)構(gòu)

3.1 結(jié)構(gòu)原理

負(fù)荷開(kāi)關(guān)是一種能夠在實(shí)際操作過(guò)程中實(shí)現(xiàn)對(duì)電源、道閘操作的設(shè)備。同時(shí)，能夠在運(yùn)行的過(guò)程中開(kāi)斷額定負(fù)荷電流，是一種無(wú)滅弧或簡(jiǎn)易滅弧的開(kāi)關(guān)設(shè)備。在負(fù)荷開(kāi)關(guān)的安裝過(guò)程中，在分閘位置的時(shí)候，其開(kāi)關(guān)上的觸頭之間，需要有著符合相應(yīng)電壓等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)際絕緣距離（簡(jiǎn)稱(chēng)開(kāi)距）。同時(shí)，還需在開(kāi)關(guān)上進(jìn)行斷開(kāi)標(biāo)記。一般情況下，在高壓電源下使用的高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)，也就是在額定的電壓，在10kv以上的時(shí)候使用的負(fù)荷開(kāi)關(guān)。在具體運(yùn)行過(guò)程中，其負(fù)荷開(kāi)關(guān)的基本運(yùn)行原理比較簡(jiǎn)單。同時(shí)，內(nèi)部構(gòu)造也相對(duì)簡(jiǎn)化。但是由于在日常工作過(guò)程中，往往有著較高的應(yīng)用程度，對(duì)于該設(shè)備的應(yīng)用可靠性有著較高的壓迫力。在高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)的運(yùn)行過(guò)程中，往往能夠直接影響到變電所、電廠和理性設(shè)計(jì)，需要充分保障建立出安全性以及穩(wěn)定性較高的設(shè)備。

在當(dāng)下的市場(chǎng)環(huán)境當(dāng)中，雖然一些進(jìn)出線彈簧操作結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)一定程度的開(kāi)閘和分閘，甚至可以實(shí)現(xiàn)接地操作，但是在運(yùn)行過(guò)程中，三個(gè)不同模塊之間缺乏相應(yīng)的聯(lián)系性，僅僅作為單獨(dú)存在的模塊出現(xiàn)。以此就使得不需要接地就能夠進(jìn)行直接的操作。在實(shí)際操作過(guò)程中，即使沒(méi)有進(jìn)行有效的接地，也能夠進(jìn)行電纜室門(mén)的開(kāi)合。為此，在這樣的操作過(guò)程中，都能夠?qū)ο嚓P(guān)維修工作人員的安全造成嚴(yán)重危脅。以此，在進(jìn)行進(jìn)出線彈簧操作結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要對(duì)其進(jìn)行較為可靠的優(yōu)化處理。

3.2 關(guān)鍵技術(shù)

在形成環(huán)網(wǎng)柜所用的進(jìn)出線彈簧操作結(jié)構(gòu)方面，往往涉及到接通、隔離、接地以及上下傳動(dòng)軸的操作原理。并且在內(nèi)部的構(gòu)成上，也包含著五防聯(lián)鎖等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

同時(shí)，在這樣的結(jié)構(gòu)下，使得運(yùn)行過(guò)程中，讓傳動(dòng)軸的移動(dòng)有效帶動(dòng)彈簧的移動(dòng)，以此推動(dòng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。在對(duì)雙傳動(dòng)軸進(jìn)行順時(shí)針擺動(dòng)的時(shí)候，形成電路的接通處理。反之，則形成隔離電路。而在對(duì)下傳動(dòng)軸進(jìn)行順時(shí)針操作時(shí)，則可以形成結(jié)構(gòu)的接地操作。反之，則形成分閘操作，形成電路的接地隔離。

同時(shí)，在對(duì)負(fù)荷開(kāi)關(guān)進(jìn)行實(shí)際操作的過(guò)程中，形成的開(kāi)關(guān)分、合閘的時(shí)候，往往需要將手柄插入到結(jié)構(gòu)的上操縱孔當(dāng)中。對(duì)其進(jìn)行一定的順時(shí)針操作，就能夠很好地將負(fù)荷開(kāi)關(guān)進(jìn)行相應(yīng)的開(kāi)合閘。一旦在接地的開(kāi)關(guān)處于合閘的狀態(tài)當(dāng)中，其結(jié)構(gòu)上的指示板就能夠有效地將負(fù)荷開(kāi)關(guān)的操作孔進(jìn)行遮擋，以此無(wú)法進(jìn)行負(fù)荷開(kāi)關(guān)的操作[3]。

而在接地開(kāi)關(guān)的操作過(guò)程中，其開(kāi)關(guān)的分合操作，就需要相關(guān)工作人員能夠?qū)⑹直迦氲浇Y(jié)構(gòu)的下操作孔當(dāng)中。而對(duì)其進(jìn)行逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中，可以很好地進(jìn)行相應(yīng)的操作。負(fù)荷開(kāi)關(guān)在合閘位置上的時(shí)候，其結(jié)構(gòu)的指示板可以很好地將其操作孔進(jìn)行遮擋，以此有效組織開(kāi)關(guān)的實(shí)際操作。

3.3 技術(shù)原理

在結(jié)構(gòu)操作過(guò)程中，其每個(gè)不同步驟都能夠具有較好的聯(lián)鎖功能。而在實(shí)際的五防聯(lián)鎖方面，也能夠符合現(xiàn)階段國(guó)家電網(wǎng)的實(shí)際需求。如結(jié)構(gòu)在實(shí)際的分閘位置，能夠放置在接地的位置上。同時(shí)，還需要充分保障結(jié)構(gòu)能夠處于分閘位置上。一旦開(kāi)關(guān)并沒(méi)有處于分閘位置上，這時(shí)候就需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)的分閘操作，進(jìn)而避免結(jié)構(gòu)無(wú)法有效實(shí)現(xiàn)接地操作的情況。

在使用這樣的結(jié)構(gòu)時(shí)，能夠具有較為可靠的結(jié)構(gòu)形式。同時(shí)，在其形成的機(jī)械聯(lián)鎖功能方面，能夠在正常情況下進(jìn)行實(shí)際操作。為此，就不需要再額外實(shí)施操作。同時(shí)，在應(yīng)用過(guò)程中，也能夠充分滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)聯(lián)鎖方面的需求，保障在該結(jié)構(gòu)下能夠?qū)崿F(xiàn)較為可靠的機(jī)械強(qiáng)制性。

在實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖效果時(shí)，有幾個(gè)基本的條件需求。首先，對(duì)于負(fù)荷開(kāi)關(guān)而言，在進(jìn)行分閘位置操作時(shí)，往往需要進(jìn)行接地開(kāi)關(guān)操作才可以進(jìn)行相應(yīng)的合閘。而在進(jìn)行接地開(kāi)關(guān)分閘操作時(shí)，則需要對(duì)負(fù)荷開(kāi)關(guān)進(jìn)行合閘操作才可以實(shí)現(xiàn)。在開(kāi)關(guān)電纜室門(mén)時(shí)，需要接地開(kāi)關(guān)能夠接到實(shí)際的準(zhǔn)確位置上，才可以進(jìn)行相應(yīng)的操作。為此，只有在電纜室門(mén)關(guān)閉后，其接地開(kāi)關(guān)才可以進(jìn)行分閘操作。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在分析這種新型分閘彈簧連桿和合閘推板一體結(jié)構(gòu)過(guò)程中，首先是對(duì)于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新和優(yōu)化。在進(jìn)行實(shí)踐的過(guò)程中，能夠很好地實(shí)現(xiàn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的充分優(yōu)化。同時(shí)，也能夠進(jìn)一步保障工作人員在工作過(guò)程中的安全性，確保生產(chǎn)過(guò)程能夠順利安全地進(jìn)行。

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