寬度與高度可調的通用手車平臺研制

侯天玉，敬如雪，張凌薇

（國網甘肅省電力公司武威供電公司，甘肅 武威 733000）

隨著電網的擴張，變電站的數量在大規模的增加。10 kV 中置柜是變電站常規電氣設備，而中置柜是以斷路器為主的電氣設備，是生產廠家根據電氣一次主接線圖的要求，將有關的高低壓電器以及母線、載流導體、絕緣子等裝配在封閉的或敞開的金屬柜體內，作為電力系統中接受和分配電能的裝置。由于廠家生產的中置柜與TV 柜高度、寬度都不一樣，為了便于檢修人員檢修設備，在每個站都配置有高度、寬度不同的手車平臺，因此現存的手車平臺存在數量多、占地面積大。此外，在中置柜檢修時，接地小車和斷路器小車都很重，要3～4人才能抬到手車平臺上互換，而進行操作的運行人員只有2 人，沒辦法進行驗電小車和接地小車的互換操作，對運行人員來說使用不是很方便，存在操作費時、費力等問題。

1 現狀調查

隨機選取3 個變電站調查發現，110 kV 華藏變電站手車平臺7臺，110 kV城西變電站手車平臺6臺，110 kV 南山變電站手車平臺6 臺，傳統的固定式手車平臺統一存在問題為手車平臺數量多，占地面積大，高度和寬度固定，無法調節，功能單一，只能實現手車開關的推進推出，操作費時費力。此外，傳統手車平臺高度固定，若柜前地面不平整會導致高度不匹配，且開關設備重量在150 kg 以上，如果從地面放置到高平臺，或者從高平臺放置到地面，則難度較大，需要幾個人同時調整，調整效率低，人工調整困難，嚴重占用了停電時間[5]。因此，針對現存問題，本文研制一種可調節寬度與高度的多功能手車平臺來代替現有手車平臺，具有重要意義。

2 中置柜結構

如圖1 所示，中置柜結構主要分為：二次儀表室：位于前上部，作為二次元器件的安裝室。母線室：位于中置柜的后上部，主母線布置方式通常為品字型，為防止某一中置柜內部發生電弧時影響到其他中置柜從而造成更嚴重的后果，采用穿墻套管將中置柜隔離，穿墻套管安裝板用不銹鋼材料制作，防止電流通過時在安裝板上產生渦流，從而導致中置柜的溫度異常變化。真空斷路器手車室：位于前中部，可安裝斷路器手車、隔離手車、熔斷器手車等移開式手車。電纜室：位于后下部，安裝由TA、零序TA、接待刀閘。中置柜最頂部為小母線室，作為中置柜的控制電源和信號交換匯集區，各室之間一般用鋼板隔離。在10 kV 供電電力系統中具有很高的運行連續性，中置柜柜體外殼可有效地防止小動物進入，保護運行人員不碰觸設備，從根本上阻止內部發生燃弧；斷路器室、母線室、電纜室等高壓隔室均設置有獨立的泄壓通道，有助于在內部發生電弧時能夠快速釋放內部壓力，保護設備安全穩定運行，以及人員安全[6]。

圖1 中置柜內部結構圖

3 中置柜主要特點

有一、二次方案，這是開關柜具體的功能標志，包括電能匯集、分配、計量和保護功能電氣線路。一個開關柜有一個確定的主回路（一次回路）方案和一個輔助回路（二次回路）方案，當一個開關柜的主方案不能實現時可以用幾個單元方案來組合而成。

開關柜具有一定的操作程序及機械或電氣聯鎖機構，實踐證明：無“五防”功能或“五防功能不全”是造成電力事故的主要原因。

具有接地的金屬外殼，其外殼有支承和防護作用。因此要求它應具有足夠的機械強度和剛度，保證裝置的穩固性，當柜內產生故障時，不會出現變形，折斷等外部效應。同時也可以防止人體接近帶電部分和觸及運動部件，防止外界因素對內部設施的影響；以及防止設備受到意外的沖擊。

4 多功能手車平臺

手車式真空斷路器由真空滅弧室、彈簧操作機構、斷路器推進底盤、本體框架、以及二次控制回路組成，真空滅弧室的相對真空度為1.33×10-4Pa，在此真空度下起到絕緣和滅弧作用。斷路器手車開關檢修時，工作人員需要將斷路器手車的檢修平臺推至中置柜旁邊，并鎖定中置柜與手車平臺之間的掛鉤來進行操作。由于中置柜內部結構不同，部分手車平臺具有較窄的鎖定鉤，而另一些中置柜具有較大的鎖定鉤，此外，中置柜的高度不同也導致了手車平臺的不同，導致工作人員使用不便。

針對存在問題，設計一種可調節寬度與高度的手車平臺，滿足不同尺寸的中置柜。該手車平臺由滑軌部分、搖桿部分、液壓升降部分、平臺閉鎖部分等組成，通過材質對比、經濟成本分析，手車平臺材料選擇為新型鋼材料手車平臺。

4.1 手車平臺設計

手車平臺由滑軌、手搖把手、閉鎖部分組成，手搖把手控制滑軌的移動。通過調查并收集現有中置柜操作所需要的手車平臺寬度，對平臺進行設計，分析得出中置柜手車平臺寬度最寬為85 cm，最窄為65 cm；因此，本手車平臺寬度可調范圍定為55 ～95 cm，上部平臺采用1 m×1 m鋼板，下部放置2個絲桿相互連接帶動鋼板上的滑軌左右調節。如圖2所示，通過固定孔將平臺固定到液壓升降機構上，通過把手旋轉來調節滑軌之間間距。

圖2 手車平臺設計

4.2 液壓升降平臺

如圖3 為液壓升降平臺結構圖，其主要通過液壓油的壓力傳動從而實現升降的功能。上升時，葉片泵輸出高壓油通過一系列控制閥及管路進入油缸下部，推動油缸上行，帶動平臺升舉；下降時，葉片泵停止，控制閥打開泄油回路，平臺在自重作用下緩慢下降，油缸中的液壓油被擠出泄油。本小車平臺壓液壓升降范圍為28～126 cm，重量支撐能力達300 kg，將可調節寬度的平臺放置在本液壓升降平臺，通過固定孔與液壓升降平臺組合固定，即可實現手車平臺高度與寬度的自由調節。

圖3 液壓升降平臺

此外，液壓升降手車平臺底部安裝4 個移動滑輪，2 個后輪能實現360°自由旋轉，并帶有剎車功能，移動靈活方便，不存在運動死角[7]。

5 手車平臺實物

如圖4 為多功能手車平臺，多功能手車平臺根據中置柜的尺寸來調節高度與寬度，通過旋轉把手順時針旋轉寬度變寬，逆時針旋轉寬度變窄，通過液壓升降機構可以調節高度，方便運維人員換取小車，操作方便，2人即可輕松完成。具有穩定性好、可靠性高、換取速度快、通用性能廣、安全可靠等優點，有效減少了以往中置柜檢修過程中的停電時間，能夠有效解決因地面不平整導致的手車高度調節困難、不同規格中置柜手車平臺互不通用等問題。

圖4 多功能手車平臺

6 結束語

通過對可調節寬度與高度的多功能手車平臺研制，有效減少了傳統手車平臺的數量，具有占地面積少、操作時間短、維護費用低、快速、通用性好等優點，能夠有效解決中置柜檢修操作過程中手車平臺移動困難、換取斷路器手車困難，以及因地面沉降導致的手車高度調節困難等問題，節省了人力，有效降低了經濟成本，一定程度上提高了工作的安全性；減輕了運維人員的勞動強度，運維力度，增強了手車平臺的可靠性；間接減少了檢修工作停電時間，提高了生產作業全局工作效率，對設備管理與變電運維管理水平的提高具有重要價值。