新型跨越式SF6設(shè)備充氣平臺(tái)的研究

張凱　高棟　趙航

摘 要：近年來(lái)，采用SF6氣體作為絕緣和滅弧介質(zhì)的全封閉組合電器和高壓路器等設(shè)備得到廣泛應(yīng)用。SF6電氣設(shè)備運(yùn)行中經(jīng)常因泄漏或者氣溫變化造成氣室壓力降低，使設(shè)備電氣絕緣及性能受到直接影響，造成設(shè)備安全隱患，因此檢修人員需經(jīng)常對(duì)其進(jìn)行帶電補(bǔ)氣工作。為滿(mǎn)足SF6設(shè)備充氣工作的需要，克服傳統(tǒng)工作方式的弊端，提高資源利用效率，該文介紹一種新型跨越式SF6設(shè)備充氣平臺(tái)，可以快速、安全、高效的完成充氣工作，保證設(shè)備可靠安全運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：SF6設(shè)備 移動(dòng)裝置 登高 加熱

中圖分類(lèi)號(hào)：TM6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）02（a）-0094-01

隨著電力工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，SF6氣體作為優(yōu)良的熄弧、絕緣介質(zhì)，在一次變電設(shè)備中的應(yīng)用愈加廣泛。然而，由于受到生產(chǎn)水平、安裝工藝、運(yùn)行環(huán)境等各方面因素的影響，部分SF6設(shè)備在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)了不同程度的氣室壓力降低現(xiàn)象，造成設(shè)備絕緣性能下降，嚴(yán)重威脅電網(wǎng)一次設(shè)備的安全運(yùn)行。因此，亟需研發(fā)一種能夠快速、安全、高效的對(duì)SF6設(shè)備進(jìn)行補(bǔ)充氣體的裝置，消除因SF6氣體壓力降低帶來(lái)的安全隱患。

1 傳統(tǒng)充氣方式的弊端

目前，對(duì)變電站內(nèi)SF6設(shè)備進(jìn)行的氣體補(bǔ)充工作，多采用“手抬、車(chē)推、梯爬”等傳統(tǒng)方式，即依靠人力完成對(duì)SF6氣體鋼瓶的搬運(yùn)工作；依靠推車(chē)完成轉(zhuǎn)移、運(yùn)輸工作；用絕緣梯完成充氣作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的裝置連接工作。傳統(tǒng)作業(yè)方式不僅需要耗費(fèi)大量的人力、物力，而且在設(shè)備轉(zhuǎn)移、安裝過(guò)程中需要跨越路基石、電纜溝等多種障礙，極易發(fā)生氣瓶碰撞，對(duì)周?chē)O(shè)備與工作人員人身安全造成威脅。此外，在作業(yè)方式上，對(duì)作業(yè)基準(zhǔn)面較高的充氣點(diǎn)，傳統(tǒng)作業(yè)方式需要采用絕緣梯等工具輔助，作業(yè)過(guò)程費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，且難度與風(fēng)險(xiǎn)較大；同時(shí)，傳統(tǒng)充氣方式還存在對(duì)氣體利用效率低的缺點(diǎn)，造成氣瓶?jī)?nèi)仍剩余氣體較多，形成資源浪費(fèi)，這種現(xiàn)象在冬季氣溫低時(shí)更為突出，大大提高了充氣成本。

針對(duì)以上傳統(tǒng)SF6氣體充氣方式中出現(xiàn)的困難，到目前還沒(méi)有一個(gè)高效的、綜合的解決方案，只能針對(duì)各個(gè)情況，用傳統(tǒng)方式逐一克服，這樣大大增加了SF6氣體帶電充氣作業(yè)的成本與風(fēng)險(xiǎn)，降低了SF6氣體帶電充氣作業(yè)的效率。一種新型的跨越式SF6氣體帶電充氣裝置可以較好的解決實(shí)際工作中氣瓶運(yùn)輸費(fèi)力、越障困難、連接操作繁瑣、氣體資源浪費(fèi)等多方面問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)SF6氣體帶電充氣作業(yè)的快速、安全、高效。

2 跨越式SF6設(shè)備充氣平臺(tái)的主要構(gòu)成和特色

2.1 平臺(tái)移動(dòng)裝置

變電站內(nèi)的SF6設(shè)備大多都在水泥平臺(tái)上，其間還有各種線(xiàn)槽盒或其它復(fù)雜地形的阻隔。充氣平臺(tái)如果想要到達(dá)充氣設(shè)備的附近，就要具備能夠跨越各種復(fù)雜地形的移動(dòng)裝置，且該裝置需要滿(mǎn)足以下幾點(diǎn)：平地移動(dòng)良好，轉(zhuǎn)向良好，重心穩(wěn)定，能翻越約20cm高的障礙物，省力輕便，能承載150kg的載荷重量等。

三輪組式移動(dòng)裝置采用對(duì)稱(chēng)的三個(gè)輪組作為前進(jìn)載體，每個(gè)輪組依照行星輪系的運(yùn)動(dòng)方式，各個(gè)小輪既可以自轉(zhuǎn)，又可以一起繞中心軸公轉(zhuǎn)。平地行走時(shí)，兩個(gè)小輪自轉(zhuǎn)；在翻越障礙物時(shí)，當(dāng)A輪到達(dá)障礙物邊緣后，B輪繞中心軸公轉(zhuǎn)，進(jìn)而到達(dá)障礙物的上沿，這時(shí)施加外力，可使整個(gè)裝置以B輪為支撐點(diǎn)，抬到障礙物的上面，從而完成爬升或翻越的功能，并達(dá)到省力的目的，如圖1。

2.2 登高作業(yè)平臺(tái)

大多數(shù)SF6設(shè)備充氣接口位置較高，傳統(tǒng)的充氣方式需要使用絕緣梯，十分繁瑣。為提高作業(yè)效率，該裝置加入登高作業(yè)平臺(tái)。該平臺(tái)參考人字梯結(jié)構(gòu)，利用氣瓶運(yùn)輸車(chē)作為人字梯的一側(cè)，另一側(cè)設(shè)計(jì)為可伸縮的絕緣梯。移動(dòng)時(shí)，伸縮梯可收于運(yùn)輸車(chē)內(nèi)，用卡扣固定；作業(yè)時(shí)，打開(kāi)卡扣，將伸縮梯拉到與地面夾角成60°角位置，并打開(kāi)附加支腿固定。為保證在梯子上安全可靠工作，氣瓶運(yùn)輸車(chē)輪設(shè)置鎖止裝置，梯子底部采用絕緣防滑材料，如圖2。

2.3 氣瓶加熱裝置

充氣時(shí)，氣瓶中的六氟化硫需吸收大量熱量由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，而當(dāng)環(huán)境溫度較低，沒(méi)有足夠外部熱源給氣瓶補(bǔ)充熱量時(shí)，會(huì)造成多半的六氟化硫殘留在氣瓶中無(wú)法排出，因此，為避免浪費(fèi)、節(jié)約成本，需要對(duì)氣瓶進(jìn)行加熱處理。

常用的加熱方式為汽油噴燈加熱氣瓶來(lái)補(bǔ)充熱源，其存在受熱面積不均勻、工作效率低等問(wèn)題，并且存在嚴(yán)重的安全隱患。該氣瓶加熱裝置采用三組額定電壓為220V，額定功率為1000w的電阻絲并聯(lián)加熱，裝置簡(jiǎn)單易控，三組電阻絲分別置于氣瓶底部、中部和上部，能使氣瓶?jī)?nèi)的六氟化硫液體迅速受熱后氣化，滿(mǎn)足SF6設(shè)備充氣過(guò)程中六氟化硫液體氣化大量吸熱的需求，提高了資源利用率及充氣速度。

3 效益分析

新型跨越式SF6設(shè)備充氣平臺(tái)的使用，可減少氣瓶在設(shè)備區(qū)搬運(yùn)過(guò)程中帶來(lái)的巨大危險(xiǎn)，同時(shí)大大減少工作時(shí)間和人力。根據(jù)充氣記錄，以每張作業(yè)票對(duì)5個(gè)氣室進(jìn)行充氣作業(yè)計(jì)算，使用跨越式SF6設(shè)備充氣平臺(tái)可使每次作業(yè)時(shí)間減少40min，作業(yè)人員數(shù)量減少3人，一年將節(jié)省3720min的工作時(shí)間及279人次的工作量。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)系統(tǒng)整合，新型跨越式SF6設(shè)備充氣平臺(tái)，解決了傳統(tǒng)作業(yè)方式中運(yùn)輸費(fèi)力、越障困難、操作復(fù)雜、資源利用率低下等多方面問(wèn)題，并且其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易維護(hù)，應(yīng)用前景十分廣泛。

參考文獻(xiàn)

[1] 李金明，劉靜.大型SF6設(shè)備如何快速充氣-水循環(huán)加熱法[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)， 2012（16）：62-63.

[2] 鄧宇青，高世偉，胡曙明.淺談使用SF6氣瓶帶電充氣存在的問(wèn)題及采取的措施[J].中小企業(yè)管理與科技，2012（8）：309-310.

[3] 彭勤建.電氣設(shè)備中SF6氣體的管理[J]. 云南電力技術(shù)，2003（4）：43-49.