KYN型開關(guān)柜TA拆裝平臺(tái)的研制

李靖宇，姬鵬飛

（國(guó)網(wǎng)山西省電力公司澤州縣供電公司，山西 晉城 048000）

1 選擇課題

隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人們對(duì)用電量的需求越來越大。為保證電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行，減少居民停電時(shí)間，需要更換變比大，容量大的電流互感器（以下簡(jiǎn)稱TA）。目前，10kV戶內(nèi)開關(guān)柜主要為KYN型，這種開關(guān)柜電流互感器采用倒置或豎置等方式安裝與開關(guān)柜下柜的上側(cè)（如圖1所示），離地約750～900mm，重量約為30kg。

圖1 戶內(nèi)開關(guān)柜后柜門下側(cè)內(nèi)部設(shè)備構(gòu)成圖

由于10kV開關(guān)柜柜內(nèi)空間狹小（KYN開關(guān)柜寬度800mm，后柜門高度約為1100mm，最多容納兩個(gè)成年男子，傳統(tǒng)操作方法進(jìn)行電流互感器拆卸、安裝操作時(shí)，需要4～5人，2人在柜內(nèi)、外配合托住電流互感器，1人使用繩索捆綁的方式提拉電流互感器，另1人俯身擠進(jìn)柜內(nèi)拆除4顆固定螺栓的螺桿，托舉TA者須在拆卸螺桿過程中全程托舉，不得卸力，然后緩慢地將其搬運(yùn)出去。使用繩索捆綁的方式提拉電流互感器，難以發(fā)力，且TA一旦滑脫繩索，對(duì)人身造成傷害。這種傳統(tǒng)的作業(yè)過程存在以下弊端：安全風(fēng)險(xiǎn)高，作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，工作效率低。

QC小組認(rèn)為如果能研制一種能夠自由移動(dòng)、穩(wěn)定支撐TA并精確調(diào)整水平及同軸度的移動(dòng)型安裝平臺(tái)將能夠有效地克服傳統(tǒng)安裝工具的弱點(diǎn)，因此將本次QC活動(dòng)課題定為“一種KYN型開關(guān)柜TA拆裝平臺(tái)的研制”。

2 設(shè)定目標(biāo)

小組將目標(biāo)定為研制一種無須拆裝的整體性移動(dòng)型TA拆裝平臺(tái)，以滿足各單位10kV戶內(nèi)開關(guān)柜TA拆裝工作要求。

要求工具滿足下列目標(biāo)：

穩(wěn)定支撐。可為開關(guān)柜內(nèi)特定作業(yè)環(huán)境下電流互感器的安裝提供一個(gè)拆裝托架，滿足開關(guān)柜電流互感器安裝、拆卸時(shí)的支撐操作需要。

垂直高度可調(diào)。可連續(xù)調(diào)節(jié)支撐平面垂直高度，將TA抬升至指定安裝高度。

水平角度可調(diào)。以使電流互感器的安裝角度與開關(guān)柜內(nèi)支架相吻合，互感器底座與支架對(duì)準(zhǔn)螺栓孔。

3 確定最佳方案和對(duì)策

QC小組成員針對(duì)本次課題集思廣益，提出多種想法，構(gòu)思了平臺(tái)的總體結(jié)構(gòu)，決定采用小車支撐型平臺(tái)，結(jié)構(gòu)親和圖，如圖2所示。

小組成員從便攜移動(dòng)機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)動(dòng)力、升降控制方式、主體材料等多個(gè)方面對(duì)項(xiàng)目的成本、加工難度、使用效果進(jìn)行評(píng)估，最終確定了腳輪式移動(dòng)方式、升降機(jī)構(gòu)選擇液壓缸式升降、主體材料選擇鋼板的方案。

圖2 KYN型開關(guān)柜TA拆裝平臺(tái)親和圖

4 制定對(duì)策

4.1 底部固定端的制作

繪制圖紙：小組成員繪制了底座示意圖，如圖3所示。

采購(gòu)加工：小組根據(jù)開關(guān)柜后柜門實(shí)際尺寸繪制了小車底盤的加工圖紙，考慮到承重目標(biāo)100kg，對(duì)Ag3鐵板并進(jìn)行了折邊處理。確定了2個(gè)導(dǎo)向輪，兩個(gè)萬向輪，液壓泵及小車扶手的螺桿位置，并在底盤兩側(cè)預(yù)留了叉臂滑輪的滑道。

4.2 調(diào)節(jié)平臺(tái)的設(shè)計(jì)制作

為了實(shí)現(xiàn)安裝調(diào)試平臺(tái)能移動(dòng)以調(diào)整同軸度的功能，小組在設(shè)計(jì)時(shí)采用了軸承調(diào)節(jié)的方式，原理如圖4所示。圖中板1為固定板，板2為可移動(dòng)板，板2通過安裝在板1上的寬徑軸承能夠移動(dòng)，將TA放置于板2即可移動(dòng)調(diào)整位置。

4.3 液壓升降機(jī)構(gòu)的制作

為了使平臺(tái)達(dá)到垂直升降的功能，采用踩踏式液壓泵作為動(dòng)力裝置，配合叉臂支架、擋板，實(shí)現(xiàn)有限距離內(nèi)的收放功能，確保支撐平臺(tái)安全可靠升降。小組設(shè)計(jì)了叉臂機(jī)構(gòu)動(dòng)作的原理圖（如圖5所示）。通過液壓缸活塞桿1頂出帶動(dòng)叉臂機(jī)構(gòu)的上、下叉臂2在設(shè)計(jì)的開合角度和上下行程范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)安裝調(diào)試平臺(tái)的升降功能。

圖3 平臺(tái)底盤示意圖

圖4 移動(dòng)平臺(tái)原理圖

腳踩液壓泵，油箱中油液吸入工作油缸，液壓缸活塞桿頂出平臺(tái)上升。

工作油缸到最高位時(shí)，壓力超額定值，溢流閥作用。

打開卸荷閥，液壓油因重力流回油箱，工作油缸下行，平臺(tái)下降。

圖5 液壓叉臂機(jī)構(gòu)升降原理圖

5 對(duì)策實(shí)施

小組按設(shè)計(jì)總裝圖將前期已經(jīng)裝配好的小車底盤、叉臂、液壓及其控制系統(tǒng)和兩塊移動(dòng)臺(tái)板進(jìn)行了整體裝配，最終完成了開關(guān)柜TA拆裝平臺(tái)成品，如圖6所示。

圖6 裝配實(shí)物圖

6 效果檢查

KYN型開關(guān)柜TA拆裝平臺(tái)研發(fā)制作完成后，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，荷載力達(dá)到30kg以上，機(jī)構(gòu)受力穩(wěn)定合格，能夠滿足變電站開關(guān)柜TA拆裝工作的要求。平臺(tái)能夠在200～750mm高度內(nèi)穩(wěn)定升降，滿足變電站開關(guān)柜TA拆裝工作的要求。

7 效益分析

使用KYN型開關(guān)柜TA拆裝平臺(tái)進(jìn)行TA更換工作后，單間隔工作時(shí)間由106min縮短至43min。降低了開關(guān)柜內(nèi)TA更換工作的作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)、減輕人員勞動(dòng)強(qiáng)度，減少停電時(shí)間，提高了供電可靠性。使用KYN開關(guān)柜TA拆裝平臺(tái)進(jìn)行TA更換工作后，單間隔工作時(shí)間由106min縮短至43min。

8 結(jié)束語

KYN型開關(guān)柜TA拆裝平臺(tái)，采用液壓缸機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)平臺(tái)的升降功能，導(dǎo)向輪和萬向輪實(shí)現(xiàn)平臺(tái)的移動(dòng)功能，采用寬徑軸承實(shí)現(xiàn)平臺(tái)旋轉(zhuǎn)式調(diào)整位置，滿足開關(guān)柜內(nèi)TA拆裝的位置需求，達(dá)到了此次活動(dòng)的要求。