新型便携式中置开关柜断路器检修省力装置

邓昭辉+张英+周贵发+赵健+黄贵云

摘 要：中置式开关柜在电力系统中应用广泛，但为了开展中置断路器检修工作，工作人员劳动强度高，需多人配合完成相关工作。文章根据中置式断路器的结构特点，设计了一种新型便携式中置开关柜断路器检修省力装置，此装置便于携带、可快速组装、拆卸；使用该装置，将会大幅度降低人员工作强度，节约人力成本。

关键词：中置式开关柜；断路器；检修省力装置

中图分类号：TM561 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）35-0012-02

1 研制背景

近年来，中置式开关柜在我国电力系统得到广泛应用。随着技术的不断发展，电网设备出现事故概率不断降低，但受多方面因素影响，10kV开关柜绝缘性能、防护等级等依然存在隐患[1]。系统出现异常或故障时，中置式开关柜的重要元件断路器，可分断短路电流，切除故障线路和设备。因此，为了保障断路器安全、可靠运行，其检修工作一直深受重视。

目前，对中置开关柜的断路器进行检修时，因断路器的真空泡更换、断路器进出小车丝杆的卡涩处理、断路器位置行程开关、断路器储能转换开关、合闸回路底盘车内切换开关的检查和修复、对断路器的开矩、压缩行程进行测量和调整、断路器弹跳超标的检查和处理等缺陷和维护工作，均需要将中置式断路器悬空，以便能将其车底盘从中置式断路器本体上拆离，从而开展维护和处理缺陷工作。

2 现状分析

通过多年工作经验，发现小车把断路器移出开关柜柜体后，因为小车上的两个导向杆，并没有受力，仅仅起到导向作用。即中置式断路器之间可靠放置在小车上面。通常，要靠人力完成中置式断路器拆离工作。真空断路器或SF6断路器的重量在200kg以上，检修时，取出独立的中置式断路器传统的处理方式有两种：方法一是将中置式断路器用吊臂进行提升，利用吊车或带有手拉（扳）葫芦及其吊架，这些装置过于笨重，动用资源较多，或不便于携带；另一种方法是用人力将中置式断路器从手推车上抬下，将其侧放在平面上，进行拆卸底盘车的工作。这样需要四个人以上，并且侧放的中置式断路器进行分、合闸操作和尺寸的测量以及检查更换断路器零件均不方便。

在检修工作中，中置式断路器人力抬至或者抬下小车，也存在着严重的安全隐患，极易造成设备的碰损、人员的人身伤害。同时，也增加了断路器维护的工作量，又极易延长非正常停电的时间。因此，需研制一种中置式开关柜断路器检修工具，节省人力，能降低工作人员劳动强度；可快速组装、拆卸，便于携带；适应于所有厂家和型号的小车和开关柜。

3 新型便携式中置开关柜断路器检修省力装置设计

本文研制了一种中置式开关柜断路器检修工具，解决现有中置开关柜断路器检修中为了将中置式断路器从本体上拆离，工作人员劳动强度高，需多人配合的问题。同时，便于携带，适用所有型号的中置式开关柜断路器。

3.1 设计思路和原理

为了保证中置式开关柜断路器检修工具的实用性，符合相关的技术要求和规范，确保本检修装置安全、可靠工作，提高中置式开关柜断路器检修工作效率。针对中置式开关柜断路器检修工作存在的难题，以及中置式开关柜检修现场小车的结构特点，通过对可行性、成本等方面的综合分析，进行了中置式开关柜断路器检修省力装置的设计和研制工作。

为了确保装置设计的主要思路均达到预期效果，装置的设计先后进行了现场勘察资料查询、确定尺寸绘制图纸、加工制作、现场试用总结四个阶段的工作，完成了检修装置的全部设计。

在确定尺寸绘制图纸阶段，通过网上、设计手册和厂家讨论，大量勘查和查询常用检修装置的尺寸及用材，在进行了大量的数据分析和对比研究后确定了中置式开关柜断路器检修省力装置的具体研制方案。

本设计根据中置式断路器的特点，当中置式断路器从开关柜内拖出时，其利用中置式断路器上的锁定与进出小车进行卡固。利用两根承重主杆，通过固定基座卡固在进出小车的底部45mm角钢上，使其竖立于中置式断路器左、右两侧，将卡箍式托举装置更换成直销插入式托举装置，通过与承重杆的抱箍式组合，快速定位和插入到中置式断路器左、右两侧的起吊孔处，利用齿轮组合进行传动力的递减，也就是说手力摇柄半力矩大于承重转动齿轮的半径力矩，两者的比差越大，越省力。从而使单人能够轻松地完成中置式断路器的托举提升工作。

本装置设计托举高度为250mm，主要有以下两点原因：一是这个高度便于实施开展中置式断路器底盘车的拆卸，进行相应缺陷和维护工作，二是这个高度满足用深度游标卡尺，测量真空断路器的开距和压缩行程，三是这个高度足够完成真空泡更换、传动杆件的维护检查。固定基座底边长度在200mm以上，其结构为夹槽形式，将夹槽卡入中置式断路器小车的底部45mm角钢上，通过基座两端夹紧螺栓收紧夹槽压板，使整个固定基座可牢固卡在中置式断路器小车侧面。

在加工制作阶段，与合作厂家进行深入交流和沟通，对检修装置进行进一步改进和完善。厂家依据图纸进行了中置开关柜断路器检修省力装置的专项加工和焊接，并最终完成了中置开关柜断路器检修省力装置的第一代产品。

3.2 装置介绍

我们在现场进行了多次试用，当中置式断路器从开关柜内拖出时，需把本装置的导轨固定块牢固的卡在小车两侧角铁上，以防止在抬升断路器操作过程中装置移动，避免造成装置损坏、人员伤害。开始操作时，检修工作人员旋转手柄，转动了主动锥齿轮带动从动锥齿轮旋转，从而带动丝杆转动，丝杆转动带动抬升轴座上、下移动，在运动过程中，将抬升轴座的水平条形通孔对准断路器吊升孔时停止旋转手柄；同时，当转动主动锥齿轮时，丝杆转动带动丝杆抬升轴座上、下移动，对准断路器吊升孔插入抬升轴，并将抬升轴固定；两侧固定好后，从主动锥齿轮中间穿过转动轴，使两段转动轴进行同轴的套接，第二次再摇动手柄，使两侧丝杆大锥齿轮同步转动，带动两侧抬升轴同步上、下，从而完成中置式断路器的抬升悬空检修的工作。

4 本装置的优势

经现场多次试用，装置整体表现良好，重量轻，移动灵活，升降省力，起到了增加断路器检修效率、减少断路器检修用时的效果。结合本设计的原理，并与传统的方式相比较，主要有以下几个方面的特点：（1）与传统的起吊设备（吊车或门型架）比较，本设计体积小、重量轻，能实现单人携带到工作现场，适合夜间抢修这类的紧急任务工作。（2）将传统的吊升方式，创新地变为抬升方式，使整个省力工具高度下降。（3）采用方杆转动轴同时带动两侧抬升轴上下移动，转动轴将两侧支撑腿连接固定，起到支撑稳定性更好的作用，同步抬升，操作更方便。（4）本装置结构简单，能实现单人快速进行装置组装、抬升断路器、装置拆卸工作，节约了人力成本，降低劳动强度。

5 结束语

经过现场使用，本文提出的新型便携中置式开关柜断路器检修省力工具，得到了检修工作人员的认可。此装置有效解决了现有问题，结构简单，重量轻，便于携带，需要操作人員少，劳动强度低。在中置式开关柜断路器检修中，效果好，具有广泛的推广前景。

参考文献：

[1]李毅.解析变电站中10kV开关柜的检修与维护[J].机电信息，2017（24）：83-84.

[2]田力.某110kV变电站10kV断路器拒动引发的事故分析[J].科技创新与应用，2017（18）：180.

[3]傅新凯.电力系统中10kV高压开关柜的应用设计分析[J].科技创新与应用，2012（30）：136.endprint