高压开关柜静触头电动拆装工具的研制和应用

发表时间:2020/8/13   来源:《中国电业》2020年3月第8期   作者:杨世凯 马林生 郑军超 吴晓晴 刘浩 王幸伟
[导读] 开关柜静触头是开关柜必不可少的组件,传统针对开关柜静触头拆装,使用长柄内六角“T”字型扳手进行人力拆装,作业效率低,工作人员疲劳度高,而研制的开关柜静触头电动拆装工具,将内六角扳手与电动力结合,可显著提高高压开关柜静触头电动拆装工作效率。
        摘要:开关柜静触头是开关柜必不可少的组件,传统针对开关柜静触头拆装,使用长柄内六角“T”字型扳手进行人力拆装,作业效率低,工作人员疲劳度高,而研制的开关柜静触头电动拆装工具,将内六角扳手与电动力结合,可显著提高高压开关柜静触头电动拆装工作效率。
关键词:开关柜静触头、人力、电动、拆装

1 引言
        随着国民经济的快速发展,电力建设的稳步推进,投运的变电站越来越多。而高压开关柜作为变电站重要设备之一,随着运行年限增长,静触头镀银层磨损,开关柜触头盒老化等问题,需要对静触头进行拆卸,更换相关部件,其具有运行开关柜数量大、维护工作量大等特点。而传统上,针对静触头的拆卸,采用内六角扳手进行人力拆卸,工作人员疲劳度高,检修效率低。
       
2 传统拆装方式存在的困难
        高压开关柜是电力系统的重要组成部分,是变电站主要设备之一,其在长期运行过程中,由于外部温湿度等环境因素,故障增多,设备容易发生高压开关柜短路接地击穿等故障,特别是在多雨潮湿的地区。针对这种情况,需要对其进行拆装检修。而传统上,针对高压开关柜静触头触头盒拆装检修,由于静触头所处触头盒位置较深,普通内六角扳手根本达不到内六角螺丝,需要使用专门的“T”字型长臂内六角手动扳手,工作人员在使用该扳手进行静触头的拆卸时,工作人员疲劳度高,费事费力,工作效率低。这种检修状态,影响了开关柜检修进度,甚至导致送电不及时、投诉、供电企业公益形象差等诸多负面问题。
       
3 专用拆装工具的组成部分及工作原理
        为解决开关柜静触头盒拆装传统检修过程中遇到的困难,结合生产现场情况,研制的开关柜静触头电动拆装工具,是将传动内六角扳手与现代电动力相结合,用电动取代传统的人力,根据不同型号内六角螺丝计算电动机的出力,选择适合的速度,通过行程开关控制电动力的速度,并设置压力继电器实现自动切断电源功能,整个过程快速准确,研制的电动拆装工具由动力部分、控制部分、内六角套筒部分等三个主要部分组成。
        内六角套筒部分包括延长杆和不同型号内六角专用套筒,采用高强度耐磨钢材,拆装不同型号的内六角采用不同的套筒。在电动拆卸工具正常工作时,延长杆上的防脱钢珠卡口会牢牢卡住套筒,钢珠采用耐磨刚才设计,在驱动轴套筒卡上驱动轴后,能保证工作时套筒平稳,牢固。
        控制部分表现在工作过程中的对出力和行程时间的控制。设置了电动拆卸专用工具正转和反转的按钮,当工具设置为正转时,对内六角螺丝进行加装,当工具设置为反转时,对内六角螺丝进行拆卸。同时,控制部分设置了压力检测模块,对内六角螺丝进行加装时,压力达到一定值后,工具停止工作,保护高压开关柜触头盒不受损。同时,在控制电路里设置了3个led小灯,无论是在加装还是拆卸内六角螺丝过程中,led小灯都会亮起,极大的方便了高压开关柜静触头的拆装。
        动力部分由电动机和锂电池两部分组成,电动机采用直流无刷电机,用电子开关器件代替传统的接触式换向器和电刷,具有高可靠性、无换向火花、机械噪声小等诸多优点。锂电池为可视电量进度条的设计,且设置了备用锂电池,操作人员可以实时掌握电动工具的电量,提前做好工作安排。

4 高压开关柜静触头电动拆装工具的现场应用
        工具研制完成后,对其在不同变电站现场对其进行了拆装应用测试,与传统“T”字型长臂内六角手动扳手作业方式进行了比较,如表所示。
 
        通过上述统计表的对比,可以很明显的看到对同样的10kV高压开关柜静触头电动拆装工作,使用电动操作工具后可以节省一半的检修时间,拆装过程中作业人员也基本上不需要休息时间,经过计算平均检修1面10kV开关柜可以节省20分钟,而目前新建的变电站或者到期需要检修开关柜数量都很大,故需要的总检修用时能够得到明显减少,工作效率显著提高。

5 结论
        高压开关柜静触头电动拆装工具使用简单,经过简单培训即可熟练使用,在对一些新建、周期性检修的变电站开关柜静触头拆装过程中使用效果显著,开关柜静触头拆装时间明显得到缩短,工作人员的劳动强度得到降低,降低了设备停电时间,为企业供电增加了稳定性,减少了生产成本,创造了经济效益。该电动拆装工具在公司内尚无应用实例,若在公司系统广泛的推广应用,能够解决变电站内高压开关柜静触头断路器拆装费时费力的问题,极大地缩短检修时间,并能极大的保证作业人员的人身安全和设备安全,对电力供应的及时性、稳定性提供了极大的保障。

参考文献
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[2]《常用电工材料及其选用》应去非,崔祜林.北京:机械工业出版社,2003.
[3]《机械基础》李培根.北京:机械工业出版社,2007.
[4]《开关电器检修》黄永驹,王天福.北京:中国水利电力出版社,2004.
[5]《机械设计基础》郭仁生.北京:清华大学出版社,2006.
[6]《电路》邱关源,罗先觉.北京:高等教育出版社,2006.
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