10 kV線路配電變壓器JP柜折疊式檢修平臺裝置的研發與應用

摘要：由于城市電網的密集化和設施占地空間的有限性，10 kV線路配電變壓器JP柜的維護和檢修面臨的挑戰越來越大。為提高效率，保障工作人員安全，開發了一種折疊式檢修平臺裝置。該裝置采用創新的折疊設計，可在狹小空間內快速部署和收納，顯著提升了現場檢修的便利性和安全性。該研發成果的應用不僅提高了檢修效率，還為電網設施的設計和維護提供了新的解決方案，對推動配電網絡現代化和安全管理具有積極意義。

關鍵詞：10 kV架空線路；JP柜；折疊式檢修平臺；研制

中圖分類號：TM642" " 文獻標志碼：A" " 文章編號：1671-0797（2024）16-0015-04

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2024.16.005

0" " 引言

在現代電力系統中，大型變壓器扮演著至關重要的角色，它們不僅是互聯電網中的關鍵節點，還是功率交換的重要樞紐，其可靠性和安全性對于整個電網的穩定運行至關重要[1]。目前，隨著城市化進程的推進和電力需求的增加，變壓器的安裝和維護已成為電力工業面臨的一個主要挑戰。尤其是配電變壓器JP柜，根據國家電網公司的安裝標準，其距離地面的高度不得低于2 m，這使得其任何檢修活動均被歸類為一級高處作業。傳統的檢修方法，如使用人字梯或登桿操作，存在顯著的安全隱患和效率問題。操作人員在對JP柜執行停電、裝表、抄表及無功補償調試等任務時，不僅面臨著墜落的風險，還常因地面不平整而無法穩固梯具。此外，隨著配網自動化技術的發展，JP柜內部將安裝更多的傳感器和監測設備，這進一步加劇了檢修的復雜性和操作上的不便利。鑒于上述背景，研發一種折疊式檢修平臺裝置變得迫切且必要。該裝置旨在優化傳統的JP柜檢修流程，通過其折疊式設計，不僅可以在狹窄的城市環境中輕松展開和收納，還能顯著提高檢修作業的安全性和效率。這種創新性解決方案，可以解決傳統檢修方法操作不便的問題，降低高空作業的風險，確保電力工作人員的身體健康和安全，并進一步提升供電系統的可靠性和維護效率。

1" " 配電變壓器JP柜檢修工作存在的問題

1.1" " 作業人員技能不成熟

電力狀態檢修、故障搶修等涉及的知識多，維修作業人員并不是人人都對電力設備維護和檢修工作了如指掌，不少作業人員僅熟悉基礎的理論知識，缺乏實戰經驗，在緊急條件下更是難以應對。

1.2" " 檢修操作難度大

電力系統10 kV變壓器的安裝是一個工序相當復雜和重要的過程，安裝質量的好壞直接影響到變壓器的安全穩定運行。

在日常工作中，地區配網線路需頻繁開展配變JP柜檢修、抄表、無功補償柜調試、空氣開關停電等操作，廣泛使用人字梯進行作業。

根據高空作業規范要求，一般配變JP柜安裝距地面不應小于2 m，屬于高空作業中的一級高處作業，需要做好安全措施，辦理工作票，在檢修前制定安全技術措施，并向所有檢修施工人員進行技術交底，讓所有操作人員知曉并簽字確認。

1.3" " 電力檢修風險

通常情況下，10 kV配電線路在郊外都采用架空安裝，但是當遇到惡劣天氣的時候，配電線路基座可能發生傾斜或倒塌，在采用傳統的人字梯進行配電JP柜檢修、抄表、無功補償調試時，檢修工作人員很容易因為人字梯不穩而跌落，從而導致腿部、頭部發生碰撞。

減少甚至杜絕高處作業導致的人身事故發生，保障人員頻繁登高作業安全，已成為運檢人員的迫切需求。因此，研制10 kV架空線路配電變壓器JP柜折疊式檢修平臺裝置[2]，從而杜絕高處作業風險，確保工作人員人身安全十分必要。

2" " 研制方案與實施

目前，檢修主要使用人字梯，人字梯穩定性差，檢修時通常需要1～2人進行輔助，幫助固定人字梯，這無疑造成了人員的浪費。如遇惡劣天氣，人員檢修過程中不僅需在檢修設備上集中精力，還要將自身固定在人字梯上，稍不注意就會有人員傷亡風險[3]。于是設備研制小組決定研制一款穩定性強，適合單人操作可折疊的JP柜檢修平臺，這種平臺直接由單人操作，有液壓系統和抽梯，可以穩定固定在10 kV架空線路配電變壓器下，并且有高強度的鋼結構和絕緣樹脂板，能在提供有效支撐力的前提下保證良好的檢修安全性能，并提供靈活的可調節性和可收納性。

為實現該裝置支架的穩定性、安全性和可收納性，在裝置設計方面主要需解決以下三個問題：1）裝置材料的選擇，選用什么材料才能滿足裝置的機械特征和抗腐蝕及絕緣特性；2）如何保證檢修平臺的機械穩定性和支撐性；3）如何設計來保證該設備的可收納性以及操作便攜性。

針對上述問題，設備研制小組進行會議討論，制定設計方案，其中材料、設備固定方式的選擇過程如圖1所示。

1）為提升10 kV架空線路配電變壓器JP柜的檢修效率和安全性，精心研發一款折疊式檢修平臺裝置。在設計該裝置時，充分考慮了檢修工作的承重需求和操作便捷性，選擇了具有高強度和優良抗腐蝕性能的絕緣材料，確保了平臺在高壓環境中的安全性和耐久性[4]。

2）平臺的主要材料包括尺寸為500 mm×1 800 mm×20 mm的絕緣樹脂方鋼和耐熱的鋅制抱箍，這些材料均選自行業內認證的高質量供應商?？紤]到配電變壓器拔稍桿的標準桿距為2.5 m，采用尺寸為6 mm×3 000 mm的槽鋼作為平臺的支撐梁，旨在確保結構的堅固穩定。

3）在支撐梁的兩端采用U型抱箍進行固定，這樣的設計不僅穩固，還便于在不同場合進行快速部署和拆卸。依據詳細的工程圖紙，精確加工出各種尺寸的卡桿槽，以適配不同桿塔的安裝需求。

4）支架可直接拉出扶梯，只需一次安裝，第二次單人就可以拉下扶梯進行電力檢修工作，方便快捷，并且在扶梯應用中設計了收放鎖裝置，防止非工作人員拉開扶梯登陸檢修平臺。

通過這種創新設計，該折疊式檢修平臺可以輕松地安裝在各種JP柜桿塔上。初步的現場試裝應用表明，該平臺極大地提升了檢修工作的安全性和效率，同時也顯著降低了由高空作業帶來的風險[5]。

3" " 技術方案實現及功能

如圖2、圖3所示，10 kV架空線路配電變壓器JP柜折疊式檢修平臺裝置（以下簡稱“JP柜檢修平臺”）主要由工作撐板、固定框架、固定梁、液壓系統和抽梯等五部分組成。工作撐板寬500 mm，長1 800 mm，厚20 mm，外邊沿采用絕緣鋼化方鋼加工成長方形，中間鋪設500 mm×1 800 mm×20 mm絕緣樹脂板，在絕緣樹脂板底部焊接30 mm×4 mm×1 800 mm的熱鍍鋅扁鋼為工作撐板、人員及工具提供承載力；在工作撐板框架橫側使用不銹鋼合頁與固定梁固定，固定框架在不銹鋼合頁作用下上下活動；在工作撐板框架豎側兩邊使用液壓桿連接，能夠使檢修平臺在液壓桿作用下上下開啟和放平。固定框架采用長2 500 mm槽鋼作為固定梁，兩端焊接在抱箍一半上，另一半抱箍卡在砼桿上，使用螺栓連接固定梁抱箍，支撐檢修平臺所有重量。在工作撐板下面設置抽梯收放槽；抽梯邊框采用？準8×3 000 mm不銹鋼鋼管，中間橫層？準6×500 mm不銹鋼鋼管焊接，一端使用合頁焊接在檢修平臺一側，不用時轉動到檢修平臺下面鎖定；使用時從工作撐板下拉出落到地面，為操作人員提供上下臺階，完工后，推進工作撐板卡槽，收展靈活，使用便捷。

JP柜檢修平臺立架垂直設置，撐板跟直梯、立架位于同一個平面，通過立架一端上下兩個抱箍將平臺一側固定安裝在JP柜電桿上，除連接抱箍一側外，平臺三側邊緣位置安裝不銹鋼管，使工作平臺形成內部空間，設備沒有啟動時用于收納直梯，使用設備時，將伸縮連桿連接立桿平臺放下，平行于地面，抽出直梯至地面即可，使用完畢后，將直梯收入撐板內部，與平臺一起折疊入立架、上鎖，不會造成空間浪費，影響行人安全[6]。JP柜檢修平臺利用機械液壓伸縮系統研發，當需要操作時，按下液壓系統按鈕，檢修平臺就放平，形成平臺，操作人員完成工作后，再次按下液壓系統按鈕，平臺收起，方便自如[7]。

4" " 使用方法

在使用過程中操作人員把JP柜檢修平臺的梯子從平臺抽出來，放下與地面成45°角，操作人員沿著梯子登上平臺，開展各類操作，使用方便，達到了穩定、安全、可靠的目標；使用完成后，把梯子推進平臺底部，按下液壓系統按鈕，平臺自動收起。具體可參考圖4和圖5。

5" " 主要功能特點及應用效果

10 kV架空線路配電變壓器JP柜折疊式檢修平臺裝置是一種新型的檢修平臺，旨在解決傳統檢修方式存在的人員安全風險高、工作效率低等問題。該裝置巧妙地利用了液壓系統和機械原理，設計結構科學合理，操作靈活方便，實用性強，抗腐蝕能力強，為操作人員提供了一個安全可靠的檢修平臺，有效提高了電力作業的安全性和效率。

JP柜檢修平臺的核心技術創新在于將液壓系統應用于檢修平臺的升降和定位，實現了平臺的靈活操作和精準控制。

5.1" " JP柜檢修平臺主要功能特點

1）解決了操作人員無法對配電變壓器JP柜進行各種操作的問題，有效降低了人員安全風險。

2）提高了工作效率，減少了檢修作業時間。

3）為操作人員提供了一個安全可靠的檢修平臺，改善了工作環境。

4）方便工作人員抄表、停電、采集和調試無功模塊參數等操作。

5）結構堅固穩定，承載能力強，使用壽命長。

6）操作簡單方便，維護保養容易。

5.2" " 應用效果

1）JP柜檢修平臺經過了嚴格的測試和現場應用驗證，取得了顯著的成效。

2）故障率低：經過兩年的使用，該裝置的故障率從原來的85%下降到零，效果顯著。

3）安全性高：該裝置為操作人員提供了安全可靠的檢修平臺，有效降低了人員安全風險。

4）效率高：該裝置提高了工作效率，減少了檢修作業時間。

5）可靠性強：該裝置結構堅固穩定，承載能力強，使用壽命長。

6" " 結束語

JP柜檢修平臺的推廣應用，對于提高電力作業的安全性和效率具有重要意義。該裝置可以廣泛應用于電力系統中的10 kV架空線路配電變壓器檢修作業，為電力行業的安全生產和可靠運行提供強有力的保障。

[參考文獻]

[1] 鄧祥力.大型變壓器保護新原理研究和裝置研制[D].武漢：華中科技大學，2011.

[2] 劉曉明，馬勇，吉德志，等.一種配電變壓器用JP柜：CN218732626U[P].2023-03-24.

[3] 梁顏武.淺談電力系統設備維護與檢修應注意的問題[J].中國設備工程，2024（7）：53-55.

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[5] 陳海英.電力系統（配電）變壓器設備安裝技術分析[J].科技與企業，2011（14）：165-166.

[6] 施偉杰.10 kV變壓器配電安裝柜中常見問題分析[J].河南科技，2013（15）：136-137.

[7] 王彩娣，彭坤，夏世超，等.10 kV柱上斷路器伸縮式支架的研制[J].農村電氣化，2020（12）：55-56.

收稿日期：2024-04-24

作者簡介：丁萬超（1980—），男，寧夏石嘴山人，電力工程技術助理工程師，研究方向：配電線路設備運維，營銷抄核收管理及優質服務。