配電開關(guān)吊裝架的研究與應(yīng)用

肖榮洋，周 安，吳文德，賴小鋮，黃 華，張尚峰

（國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司龍巖供電公司，福建 龍巖 361000）

0 引言

目前，10 kV 及0.4 kV 配電架空線路帶電安裝配電開關(guān)及進(jìn)行其他相關(guān)配電線路施工任務(wù)時(shí)，普遍存在特殊地形吊車無(wú)法進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的問(wèn)題。同時(shí)，專用安裝工具或設(shè)備的缺乏使得作業(yè)人員只能借助橫擔(dān)、繩套和滑輪進(jìn)行人工吊裝，由于橫擔(dān)的不穩(wěn)定性，在吊裝配電開關(guān)過(guò)程中，極易發(fā)生橫擔(dān)受力變形、開關(guān)墜落地面的事故，且開關(guān)上升到預(yù)安裝開關(guān)架位置時(shí)不好定位及調(diào)控方向，給配電開關(guān)的安裝增加了難度[1]。現(xiàn)行作業(yè)方式存在相間短路或接地事故等安全隱患。即使能夠滿足吊車進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械安裝配電開關(guān)的情況，為了保證施工安全，也需要帶電作業(yè)人員利用絕緣斗臂車對(duì)吊車可能碰觸的帶電體先進(jìn)行絕緣遮蔽，以防止吊臂、鋼絲繩在起吊安裝開關(guān)過(guò)程中與帶電體或接地體發(fā)生誤碰，導(dǎo)致相間短路或接地事故的發(fā)生，對(duì)設(shè)備和人身安全造成傷害。基于現(xiàn)行的帶電安裝方式存在調(diào)整方向不靈活、不穩(wěn)固、吊裝重物費(fèi)時(shí)費(fèi)力、操作無(wú)保護(hù)4 方面不足，本文提出一種在帶電線路上安裝配電開關(guān)的電動(dòng)吊裝架，主要有以下4 方面的功能：（1）立柱為旋轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)，以立柱為中心主體進(jìn)行作業(yè)，當(dāng)出現(xiàn)需要在同一水平面的其他方位作業(yè)時(shí)，可以不更換固定位置，直接通過(guò)立柱旋轉(zhuǎn)吊裝機(jī)構(gòu)，不拆卸，繼續(xù)圍繞水泥電桿重新作業(yè)；（2）通過(guò)采用抱箍、三角架的固定方式，可以有效提升裝置的穩(wěn)固性，即使在起吊重物時(shí)，裝置不發(fā)生位移，角度不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；（3）通過(guò)采用鋼絲搭配滑輪組的組合，有效提升起吊重量，提升起吊的效率；（4）通過(guò)電動(dòng)葫蘆、紅外傳感器、限位器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)保護(hù)功能，確保吊裝架起吊設(shè)備在允許范圍內(nèi)；同時(shí)紅外傳感器具有透速差保護(hù)功能，可以監(jiān)測(cè)鋼絲繩的速度，當(dāng)監(jiān)測(cè)到速度過(guò)快失速時(shí)控制電機(jī)及時(shí)剎車，確保吊裝設(shè)備過(guò)程中勻速平穩(wěn)。

1 帶電安裝配電開關(guān)吊裝架的結(jié)構(gòu)

由國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司科技項(xiàng)目（編號(hào)：521360230003）資助研究的帶電安裝配電開關(guān)吊裝架總體方案按功能可以分解為固定支撐單元、傳動(dòng)單元、自動(dòng)保護(hù)單元3 大單元[2]。各單元又包含相應(yīng)的子模塊，總體結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

圖1 帶電安裝配電開關(guān)吊裝架裝置結(jié)構(gòu)框圖

1.1 固定支撐單元

固定支撐單元按照功能和組成可分為支架立柱、三角支架、抱箍3 部分。為保障作業(yè)安全性，卡緊吊裝架設(shè)計(jì)成雙三角結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固保險(xiǎn)，雙三角固定支架，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，承重達(dá)1 960 N，通過(guò)立柱可進(jìn)行180°旋轉(zhuǎn)。使用鍍鋅扁帶下料，沖孔制作抱箍，成型噴塑防銹處理，防銹而且承重力強(qiáng)。圖2為固定支撐單元的設(shè)計(jì)圖。

圖2 三角支架示意圖

1.2 傳動(dòng)單元

傳動(dòng)單元按照功能和組成可分為電動(dòng)葫蘆、滑輪、鋼纜3 部分。電動(dòng)葫蘆采用微型電動(dòng)葫蘆，主要通過(guò)纜繩和滑輪將配電開關(guān)以及其他設(shè)備吊裝到線桿頂部。滑輪采用動(dòng)滑輪組，固定在支架上，可以改變力的方向，用來(lái)提升重物，吊裝設(shè)備[2]。電動(dòng)葫蘆選型采用正交試驗(yàn)，最終采用800 W 功率，起升速度8 m/min，運(yùn)行速度30 m/min 的電動(dòng)葫蘆，如圖3 所示。

圖3 電動(dòng)葫蘆示意圖

1.3 自動(dòng)保護(hù)單元

自動(dòng)保護(hù)單元按照功能和組成可分為傳感器、碰撞裝置、限位器3 部分。其中傳感器采用紅外傳感器，確保吊裝設(shè)備過(guò)程中勻速平穩(wěn)。碰撞裝置與限位器原理是：在鋼絲繩上安裝可調(diào)節(jié)的碰撞裝置，當(dāng)?shù)蹉^上升到設(shè)定極限高度時(shí)，鋼絲繩通過(guò)碰撞裝置把限位器往下壓，斷開電機(jī)接觸器主觸點(diǎn)，吊鉤就無(wú)法繼續(xù)上升，避免吊鉤撞頂事故，確保吊裝架起吊設(shè)備在允許范圍內(nèi)。如圖4 所示為自動(dòng)保護(hù)單元設(shè)計(jì)圖。

圖4 動(dòng)滑輪示意圖

2 應(yīng)用效果

2023 年8 月11 日，在龍巖供電公司帶電安裝配電開關(guān)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行應(yīng)用檢查，對(duì)該吊裝架的吊裝作業(yè)時(shí)間進(jìn)行測(cè)試，吊裝作業(yè)時(shí)間比原來(lái)縮短50%，具有良好的應(yīng)用效果，吊裝架使用流程如圖5 所示，吊裝作業(yè)時(shí)間如表1 所示。

表1 帶電安裝配電開關(guān)吊裝架吊裝作業(yè)時(shí)間

圖5 吊裝架使用流程圖

3 結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)10 kV 及0.4 kV 配電架空線路帶電安裝配電開關(guān)及進(jìn)行相關(guān)配電線路施工任務(wù)時(shí)，現(xiàn)行作業(yè)方式缺乏專用安裝工具、影響客戶用電感知、存在安全隱患等問(wèn)題，成功研制了帶電安裝配電開關(guān)吊裝架，該吊裝架可以安裝在電線桿上，可以轉(zhuǎn)動(dòng)角度，自動(dòng)感應(yīng)升高距離，省時(shí)省力，提高了工作效率，具有良好的推廣效果。