10kV开关柜内作业辅助工具研制

徐荣祥

摘要：老旧设备的长期运行普遍满足不了日益增大的容量要求，特别是对于运行已久的10kV高压开关柜设备，其电流互感器变比和容量设计值较小，已无法满足目前居民用电的需求和现状运行的要求。为保证电力系统安全可靠运行，保障用户供电可靠性，需要更换变比大、容量大的电流互感器。但由于开关柜内部空间有限，并且零部件多，部件之间空隙非常狭小，电流互感器安装位置一般处于母排和电缆之间，检修人员根本无法进入柜内进行工作，且电流互感器重量重，外加空间狭小，容易发生掉落事件，造成人身和设备损伤，不仅消耗大量的时间和人力且工作效率较低。因此，研制一种适合开关内使用的小型工具，能托举、定位互感器等元件，提高开关柜作业工效和安全系数，就显得十分必要。

关键词：10kV开关柜;作业辅助工具;研制

1 10kV开关柜内作业辅助工具研制工作目标

从减轻作业强度、提高安装质量及效率、避免人身伤害等方面考虑，本项目在于研制一种适合开关内使用的小型工具，在电流互感器安装或拆卸时，在开关柜内水平和上下小范围移动的开关柜内电流互感器用拆装装置，能托举、定位互感器等元件，而且结构简单，能有效提高开关柜作业效率和安全系数。工具采用蜗杆及电动驱动方式升降台，带动工作平台沿垂直支架作升降运动，且支架在开关柜外，不受柜内相关设备影响，托盘平台可进行调整，在电流互感器安装或拆卸时，能托举、定位互感器等元件，而且结构简单，能有效减轻作业强度，提高开关柜作业效率和安全系数，主要表现以下几方面：1、使用效率高，可以一个人轻松地完成开关柜内电流互感器更换工作。2、适应能力强，支架设置在柜外，平台升降不受柜内设备影响，在行程范围内均可停止并锁住平台高度，满足不同类型开关柜及互感器设备安装需求。3、安全系数高，安装过程中可防止发生设备掉落而导致人身或设备损坏

2 具体实现方法

2.1 整体功能描述及设计

该辅助工具采用电动操作，高度升降简便且在行程范围内可任意停止，托盘平台可进行四个方向上的微调，支架零件大部分采用铝制件，减轻工具总体重量，平台底座设计滚轮方便移动，且安装电流互感器等设备时，支架整体在开关柜外，只有托盘在柜内移动，减少柜内相关设备影响，在电流互感器安装或拆卸时，能托举、定位互感器等元件，能有效减轻作业强度，一人即可完成检修操作，有效的提高开关柜作业效率和安全系数。

该辅助工具主要由底座组合、支架组合件、自锁电机、蜗杆及上升螺母组合、支撑平台组合件组成。总体设计如图1、图2所示：

图1、辅助工具总体设计图           图2 现场实物图

2.2底座设计

底座采用280×250×10mm钢板，底板一侧有50mm凸起用于固定支架与h型固定挂件、另一侧用于安装辅助工具的把手便于移动，底座底部有四个可固定滚轮，h型固定挂件可以勾挂于开关柜底部横梁并用螺母旋紧用于固定辅助工具。

2.3支架设计

支架整体呈T型，采用中空矩形不锈钢作为支架（50×50×1200mm），左右两侧分别开槽用作托架平台挂扣升降系统用，矩形不锈钢内部贯穿旋转蜗杆，顶部有120×100mm平台安装减速齿轮及电动机，电机与减速齿轮带动蜗杆旋转进而带动螺母升降，支架底部与底座相连，支架上部有支撑件可用于开关柜上部支撑，实现支架整体平稳。

2.4托架平臺设计

托架平台组合件由托盘、轴承、置物盘、升降挂件等组成，升降挂件焊接于托盘上，托盘左右两侧均焊接一只升降挂件，升降挂件挂接于支架的升降螺母上，从而带动整个托盘在支架内上下滑动实现升降功能，托盘底部安装轴承件用于置物盘的前后移动.

2.5升降系统设计

自锁电机、减速齿轮、蜗杆及升降螺母组成辅助工具的升降系统，自锁电机为小车平台提供升降动力，自锁电机固定于支架顶部平台，减速齿轮连接蜗杆旋转贯穿整个矩形支架，蜗杆依靠电机正反转带动升降螺母从而带动托盘实现升降功能。

2.6置物盘移动设计

置物盘放置于托盘上，托盘底部有滚动轴承，置物盘可在托盘内滑动从而实现设备的前后移动调整功能。

3 结束语

该辅助工具采用电动操作，高度升降简便且在行程范围内可任意停止，托盘平台可进行四个方向上的微调，支架零件大部分采用铝制件，减轻工具总体重量，平台底座设计滚轮方便移动，且安装电流互感器等设备时，支架整体在开关柜外，只有托盘在柜内移动，减少柜内相关设备影响，在电流互感器安装或拆卸时，能托举、定位互感器等元件，能有效减轻作业强度，一人即可完成检修操作，能有效控制现场的安全风险，切实保证了生产实际的人身和设备的安全，为变电作业人员在对开关柜内悬挂式设备安装、检修起到事半功倍的作用，减轻劳动强度，提高作业人员的工作效率，大大缩短了更换作业时间，提高供电可靠性。