沟井电缆升降装置的研制

陈彬

摘  要：近年来，随着城市的建设和发展，电力电缆线路相较于架空线路占用城市空间少、安全、稳定等特性得到体现。但多数电缆线路在沟井内堆叠在一起，堵住电缆管道造成检修困难，井内空间狭小，现场吊车无法驶入或吊臂安全距离不满足要求，检修只能投入大量人力拽拉电缆，消耗较多时间和体力，工作效率较低，作业存在较大安全隐患。如何有效缩短电缆检修时间，快速恢复供电，提升作业安全性与高效性，具有极大现实需求。

关键词：沟井电缆;升降装置;研制

中图分类号：TM726 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2019）24-0042-02

Abstract： In recent years， with the construction and development of cities， compared with overhead lines， power cable lines occupy less urban space， hence safety， stability and other characteristics. However， most of the cable lines are stacked together in the trench wells， blocking the cable pipes and causing difficulties in maintenance. Since the space in the well is narrow， the site crane is unable to drive in， the safety distance of the crane arm does not meet the requirements， and a lot of manpower can only be put into the maintenance to pull the cable. It consumes more time and physical strength， the work efficiency is low， and there is a great hidden danger of safety in the operation. As regards how to effectively shorten the cable maintenance time， quickly restore power supply， and improve the safety and efficiency of operation， there is a great practical demand.

Keywords： trench cable; lifting device; development

前言

为了有效缩短电缆检修、抢修时间，快速恢复供电，提升作业安全性与高效性，本文对沟井电缆升降装置进行有效研制，意在为电力维修提供一定的实际参考。

1 设定目标

1.1 确定目标

研制出的沟井电缆升降装置，应满足以下方面的要求：

（1）升降装置应保证安全可靠，考虑10千伏配网最大电缆型号YJV22-3*300电缆的重量，装置各部件的安全强度应满足吊装300kg（2人*50kg=100kg）重物强度要求，设计安全裕度为3。

（2）升降装置使用应不受地形限制，便于携带安装。

（3）降低作业难度，减少人员占用、减少作业时间。

1.2 目标值量化

现有电缆检修作业，需要投入6人工作：其中4人负责移动电缆，2人负责检修工作。通过统计公司近年来电缆检修时间，约4.5小时。电缆检修所需工时为6人*4.5工时=27工时。通过设计电缆升降装置进行电缆升降移动整个过程减少2人操作，由于装置的协助，使得检修过程效率提升，故障电缆检修时间可以降低1小时。因此，小组的目标是把故障电缆检修所需工时为4人*3.5小时=14工时。

2 方案的提出和确定

总体方案选择：

小组成员根据沟井电缆升降装置需要实现的功能、结构要求、作业环境要求、承重参数等要求，进行头脑风暴，提出各种方案，并用图1进行归纳，如图1所示。

小组根据图1，对以上三种初选总体方案的装置安全性、承重能力、装置体积、适用性、作业环境要求及安装、操作、运输便捷性等方面加以对比分析，以选择出最优总体方案。吊运机安装方便，操作方便，装置体积较大，重量大，不便攜带，需安装在电缆沟井旁，安装空间受限，适用度较低，起重过程中需配重。千斤顶式装置简单轻便，体积小，重量轻，便于携带，但不便于底部安装，安装难度较大，升降高度有限，无法满足升降需求。行车式装置原理简单，装置体积设置可根据吊装能力设计，升降能力较强，框架设计易于折叠，便于运输，可安装与电缆沟井上，对安装环境要求低。操作简单，携带方便，适用性强，提高工作效率，节约人力成本。通过分析得出结论：行车式满足需求分析及相关功能要求，可根据行车升降原理设计一款电缆升降装置。选定此方案为研制沟井电缆升降装置的总体方案。

3 实施对策分析

3.1 实施一：制作梯形固定支架

小组成员根据梯形支架设计图纸和材料清单到五金市场购买相应材料，根据设计图纸加工梯形固定支架。

效果检查：经试验论证，小组制作的固定支架固定方式合理可靠，满足设计吊装能力达到300kg以上要求，安全性能、装置重量、吊装强度、便携性等各项参数满足设定目标，达到预期效果。

3.2 实施二：制作可伸缩式承重面板

小组成员根据设计图纸和材料清单到五金市场购买相应材料，根据设计图纸加工可伸缩式承重面板。

效果检查：经试验论证，小组制作的固定支架固定方式合理可靠，满足设计吊装能力达到300kg以上要求，工作面尺寸满足可伸缩式要求，长度可在1450mm至1750mm之间伸缩，达到预期效果。

3.3 实施三：制作可折叠式起升横梁

小组成员根据设计图纸和材料清单到五金市场购买相应材料，根据设计图纸制作可折叠式起升横梁。

效果检查：经试验论证，小组制作的可折叠式起升横梁固定方式合理可靠，满足设计吊装能力达到300kg以上要求，装置重量、吊装强度等各项参数满足设定目标，不作业时可折叠方便运输移动，达到预期效果。

3.4 实施四：制作手动紧线升降装置

根据设计图纸采购单钩紧线器、紧线扳手、钢丝绳、环眼钩、扁平吊装带等材料并组装连接。

效果检查：经试验论证，手动紧线升降装置满足设计吊装能力达到300kg以上要求，装置轻便灵活，且操作简便具备双向自锁功能，达到预期效果。

3.5 实施五：装配成型并模拟试验

根据设计图纸，首先将梯形固定支架与可伸缩式承重面板连接;将可伸缩式承重面板与可折叠式起升横梁连接;最后将可折叠式起升横梁与手动紧线升降装置连接，组装成品图。

效果检查：对装配成型的沟井电缆升降装置进行模拟吊装试验，吊装测试300kg重物。试验表明，装置各部件连接可靠，安全性能、吊装能力、便携性等参数满足设计要求，达到预期效果。

3.6 实施六：现场试验工具性能

2018年4月9日，配网抢修班进行电缆中间接头故障检修，根据小组安排，操作人员检修操作如下：（1）从工程车上取下沟井电缆装置并推动至故障电缆现场。（2）将沟井电缆升降装置展开。（3）调节沟井电缆升降装置固定支架根开至合适位置。（4）固定沟井电缆升降装置支座。（5）装好升降设备，将故障电缆起吊至合适位置。（6）将需检修电缆上吊起，对电缆进行检修作业。（7）检修结束清理现场。

效果检查：经测试，使用研制的电缆升降装置进行电缆检修作业，井上作业两人，井下作业两人，电缆检修时间3.25小时，合计13工时，达到设定目标14工时以内，达到预期效果。使用沟井电缆升降装置，保障了电缆检修的安全性，降低了作业人数、工作强度及检修时间，保障了电力供应的可靠性。

4 效果检查

效益分析：

（1）安全效益。电缆检修作业中，安全快速的将故障电缆吊至合适位置，避免使用吊车时的触电风险，保证了作业中人身、电网、设备安全。

（2）经济效益。研制沟井电缆升降装置共花费材料、加工等成本约3600元。

进行一次电缆检修，节省14.47工时，以每工时30元计算，可节省434.1元。以作业节省时间来看，可节省1.49小时，按一般县域10千伏线路平均小时供电量836kWh，平均售电电价0.68元计算，多输送1245.64kWh电量，创收847.04元。

因此，进行一次电缆检修作业，产生的经济效益为1281.14元。按装置应用以来52次电缆检修作业量计算，产生效益66619.28元。

（3）社会效益。节约了公司作业所需的人力、物力，间接地提升了公司指标，减少了停电的时间，树立了公司人民电业为人民的良好企业形象，履行了社会责任，提升了公司品牌的社会形象。

5 结束语

小组将以此次活动为契机，继续发扬“敢为人先、实干在先、创新争先”精神，更加广泛的开展QC活动，针对难点问题不断创新，不断改进，科学运用PDCA循环的方法解决实际问题，为公司安全稳定发展提供坚实保障。

参考文献：

[1]黄夏，苏云，余莉，等.电缆井盖板提拉就位装置[Z].

[2]牛洪媛，梁栋，赵永华.浅谈高壓井口电缆防喷装置的研制与应用[J].科技风，2018.

[3]孙兴.井口电缆刮油装置的研制与应用[J].化工管理，2017（19）.