一種簡便拆卸式隔離開關吊裝工具

葉健忠

廣東電網(wǎng)有限責任公司江門供電局，廣東江門 529000

一種簡便拆卸式隔離開關吊裝工具

葉健忠

廣東電網(wǎng)有限責任公司江門供電局，廣東江門 529000

在進行折疊式隔離開關大修、更換作業(yè)時，因變電站內場地空間和供電可靠性的限制，難以使用吊車進行吊裝。在這種情況下，目前只能依賴搭建腳手架平臺，分拆隔離開關進行檢修這種低效耗勞動量的檢修方法。針對這種情況，本文在考慮現(xiàn)場空間因素、隔離開關重量因素的基礎上，研制出一種輕型便攜、可拆式的隔離開關吊裝工具，并進行了現(xiàn)場試驗、應用，大大提高了作業(yè)效率，降低勞動量和安全風險。

吊裝工具；拆卸式；隔離開關

變電站戶外折疊式隔離開關的大修、更換是一項工作量大的工作，其中設備吊裝難度大是制約工作高效開展的重要因素。目前，在使用吊車吊裝的過程中存在有以下缺點：因場地空間不足、現(xiàn)場草地承壓能力不足等，導致吊車無法使用；因吊臂與帶電區(qū)域安全距離不足、而需要額外增加相鄰間隔的停電，降低供電可靠性[1]。當在無法使用吊車的情況下，工作人員需通過搭建腳手架平臺，對隔離開關進行分拆，多人分層傳遞至地面進行檢修，檢修完畢后，再傳遞至構支柱，進行組裝。這種方式，大大增加工作人員的數(shù)量和勞動強度，增加作業(yè)的風險，降低工作效率，增加停電時間[2]。針對上述情況，本文研制一種簡便占空間少，可拆卸便于運輸?shù)碾妱拥跹b工具，實現(xiàn)對隔離開關的吊裝，降低勞動強度、風險，提高效率。

1 吊裝工具設計思路

1.1 吊裝工具設計要求

吊裝工具的設計應重點考慮承載重量、固定方式、動力來源、控制方式以及結構尺寸等因素[3]。

1）承載重量應滿足110kV、220kV戶外的隔離開關的重量范圍約為100kg-200kg的要求。

2）固定方式應滿足支撐最大承載重量的要求，并且連接穩(wěn)固，可采用地面固定方式、支柱固定方式和地面支柱相結合固定方式。

3）動力來源應滿足獲取方便，可靠要求，可采用電動方式、人力方式或兩者兼?zhèn)洹?/p>

4）控制方式應滿足能使吊裝設備在水平和垂直方向的移動，并具有微調、制動功能。

5）結構應滿足承載重量的強度要求，并且滿足便于搬運、便于安裝的要求?？刹捎瞄T型結構或“T”型結構等。110kV、220kV折疊式隔離開關在分閘狀態(tài)下的總高度分別為4.3m、5.5m，而吊裝工具的高度要比隔離開關高0.7m。

1.2 吊裝工具方案選擇

1）固定方式。

吊裝工具所受到的力一方面來源于自身重量和隔離開關在垂直方向的分力，另一方面來源于受力不平衡使吊裝工具傾倒的力。對于垂直方向的力以地面支撐的方式固定較為理想，為防止工具傾倒，需添加面積較大的底板，但底板增加體積和重量。可結合變電站戶外安裝在支柱上的特點，通過連桿抱箍與支柱連接，防止工具傾倒。因此選擇地面支撐、抱箍連接支柱的固定方式。

2）結構方式。

由于變電站空間較有限，若采用門型結構，不僅體積較大，安裝不靈活，且會增加與帶電部位放電的危險[4]；“T”型結構，主體以垂直桿作為支撐，頂端僅需伸出0.8～1m的橫臂作為吊鉤的支撐點，結合地面支撐，連桿抱箍連接支柱的方式，并可作為吊裝工具的主體結構。在水平面的所占空間直徑小于2m，這種結構節(jié)省材料，重量較輕，占空間小，宜采用“T”結構。

3）動力方式。

隔離開關重量范圍為100kg-200kg，若采用人力方式，可利用手拉葫蘆的省力功能對隔離開關進行升降。而變電站內可十分方便地獲得電能，也可采用電動方式作為動力來源。從靈活性考慮，宜配置兩種動力方式切換功能。

4）控制方式。

隔離開關的吊裝過程，包括隔離開關從絕緣瓷瓶至地面的垂直位移和移出絕緣瓷瓶上方的水平位移。垂直方向上的位移可通過電機帶動鋼絲繩、葫蘆、吊鉤牽引隔離開關實現(xiàn)，控制電機的正反轉調節(jié)隔離開關的升降；而水平面上的位移，在垂直支撐臂下部安裝旋轉基座，可使吊裝工具以垂直臂為中心旋轉，實現(xiàn)隔離開關在水平面上的移動，以人力控制，且在旋轉座具有限位功能。

5）材料選擇。

不銹鋼具有較好的抗拉強度和屈服強度，可以滿足吊裝工具的強度要求，但不銹鋼密度約為7.9g/cm3，密度較大，會導致工具過于笨重而難以搬運，增加勞動量，而目前7系鋁合金的抗拉、屈服強度都能達到不銹鋼的強度[5]，而其密度約為2.8g/cm3，重量僅為不銹鋼1/3左右。選作7系鋁合金作為主材料。

2 吊裝工具制作

2.1 吊裝工具構成

根據(jù)吊裝工具設計思路，吊裝工具結構原理圖見圖1。隔離開關吊裝工具由四部分構成：支撐機構、固定機構、操動機構、升降機構。支撐機構：底部以一方形鋁合金板作為支撐，以無縫鋁合金管作為豎臂和橫臂，其中豎臂分下中上三節(jié)，對應110kV等級長度分別為：2.1、1.1、2.1m，220kV等級為2.1、2.1、2.1m，橫臂長0.8m。分節(jié)間采用插入對接式連接，用翼行螺絲貫穿鎖定連接，用手擰便可完成主體結構的拼裝。豎臂與橫臂間采用斜臂三角固定，增加結構強度；固定機構：共設兩個抱箍連桿固定吊裝工具，防止傾倒，四個抱箍，有三個逼緊支柱與吊裝工具豎臂，其中豎臂上方為軸承套筒結構。

操動機構；豎臂下端抱箍上方設有旋轉基座，橫臂以豎臂為軸心轉動，從而實現(xiàn)隔離開關在水平面方向移動。而豎臂上端軸承套筒設計不妨礙豎臂轉動。在0.8m高的位置設有轉動操作把手。升降機構：橫臂的尾端設有“U”形環(huán)，用以懸掛滑輪。共設有兩種升降機構，可根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境靈活選用，其一，懸掛1噸手拉葫蘆，人力拉動隔離開關升降；其二為懸掛滑輪吊鉤，用鋼絲繩沿著橫臂、豎臂連至豎臂下方的電機，電動控制升降。

圖1 吊裝工具結構

2.2 吊裝工具材料

吊裝工具主要材料見表1。以7系鋁合金作為主體材料，既保證有足夠的強度，又具備輕型便攜性的特點。所有緊固部分采用翼型螺絲，旋鈕螺絲等，整個吊裝工具的安裝不需借助手工具，純手工便可完成組裝，簡單高效。

表1 吊裝工具材料表

3 現(xiàn)場試驗

先將帶底座的豎臂下分節(jié)，用連桿抱箍與水泥支柱固定，并依次由下至上安裝豎臂、橫臂，并用翼型螺絲固定。首先進行手動方式吊裝的測試，在橫臂尾端懸掛手拉葫蘆，一名工作人員控制操作把手，一名工作人員控制拉鏈，一名工作人員攀上人字梯進行系繩掛鉤，并放置兩根繩子，由地面工作人員牽引，防止隔離開關在升降的過程中搖晃。松開螺絲后，起吊5cm，檢查無異常后，起吊30cm，后，操作把手，轉動隔離開關離開瓷瓶上方后，穩(wěn)定下降至地面。之后進行電動吊裝的測試，拆下手拉葫蘆，懸掛滑輪吊鉤，鋼絲繩沿橫臂、豎臂連至豎臂下方的電機。檢查電機牽引無異常后，用吊鉤鉤住隔離開關牽引繩，作起吊5cm的測試，再吊至瓷瓶上方，待穩(wěn)定后，一名工作人員攀上人字梯進行螺絲緊固。最后再進行安全裕度測試，按2倍安全裕度測試，起吊400kg重物，起吊裝置無異常。

4 結論

因供電可靠性的要求與場地空間的限制，在進行隔離開關大修、更換作業(yè)時，已難以滿足使用吊車吊裝的條件。目前最常使用的方法是搭建多層腳手架平臺，分拆隔離開關，人手吊繩傳遞至地面進行檢修，檢修完畢后，再傳遞至構支柱，進行組裝。這種作業(yè)需要大量的工作人員，勞動量大，存在較大的安全風險。對比搭建腳手架的方法，應用簡便拆卸式每相隔離開關進行檢修，可減少工作人員3人，減少作業(yè)時間1小時。簡便拆卸式隔離開關吊裝工具的研制與應用，大大提高了工作效率，減少勞動量，減低了安全風險，具有較高的推廣應用價值。

[1]陳剛.高壓隔離開關的維護及故障處理[J].黑龍江科技信息，2008（22）.

[2]孟輝，李杰.GW16、GW17型隔離開關缺陷處理[J].東北電力技術，2006（3）.

[3]張勇，李亞東.新型便攜式柱上開關吊裝工具[J].農(nóng)村電氣化，2004（4）.

[4]黃道華，李奕宏，蘇東青.高壓隔離開關的不停電吊裝裝置[J].電工技術，2010（4）.

[5]羅小燕，王志騫，王鵬軍.工字形鋁合金偏心壓桿平面內穩(wěn)定承載力研究[J].西安交通大學學報，2004(11).

TH2

A

1674-6708（2015）148-0151-02