多功能组合式隔离开关操作杆的设计何亮国，钱少锋，胡冬良 （国网浙江杭州供电公司，浙江 杭州 310009） 摘要：随着我国经济发展水平的不断提高，各种变电站应用到的技术也在不断进步，其中，变电站隔离开关操作杆是隔离开关的一个重要组成构件，从功能上划分为：隔离开关本身自带的操作杆，不用额外设计安装，可以与隔离开关一起携带使用；可以手动摇晃的操作杆，适合使用在110 kV以上的母线隔离开关中，执行的操作非常少；杠杆式操纵杆，分为大小孔，能够直接插入到操作孔内执行操作。作为隔离开关不可或缺的一部分，为使操作更加方便、安全，本文对组合式多功能隔离开关操作杆设计与应用进行分析。 关键词：变电站；隔离开关操作杆；设计 变电站内很多隔离开关操作的自动化程度较低，依然采用人工拉合的方法，费时又费力，很多操作人员擅自拉合操作，致使加挂机构被锁到了外部，甚至将隔离开关拆分，极大威胁到生产安全。变电站对隔离开关的管理疏忽，不能及时发现隔离开关的适用问题。各种隔离开关操作装置的配备让隔离开关看似更加完整，但在类型选择上存在盲目性，很多装置携带不便，操作效率不高。由此，本文描述一种组合式隔离开关操作杆设计方法，旨在为隔离开关操作装置设计与应用提供借鉴。 1 设计背景电网运行的基点是变电站，也是对电压进行调整的基准点，倒闸是变电站运行当中的重要操作，依据相关规定，倒闸需要准备好相关工具，比如，隔离开关操作杆、短路片、防误装置等，佩戴绝缘手套，穿绝缘靴，准备好验电器[1]。 通过实际应用显示，不同类型隔离开关使用当中存在一些问题，操作的步数不一致，各种类型的隔离开关规格也不统一，操作时间有3 min，也有10 min，还有2 h的，操作的准备环节上需要花费20 min左右的时间。如果发现工具没有达到匹配标准，须重新安装、匹配，又会浪费很多时间，使操作效率大大降低。还有一方面，因为缺少优化管理，操作人员经常错拿工具，甚至忘记携带工具，对各个工具管理、存放不注重，经常出现工具丢失的情况，降低了使用效率。为了减少隔离开关操作杆选择不当引起的事故，将操作效率提高，提升安全水平，就要在隔离开关操作杆应用与管理上加强，细化管理与监督，将定置水平提高[2]。下面对进一步改进操作杆的方法进行分析。 2 设计目标基于以上问题，主要设计出一种多功能、使用与携带更加方便的操作杆，实际上就是一种隔离开关操作装置，装置分为连接的操作杆与操作杆的接头两部分，对接头进一步细分，分为基座以及同侧的可以自动延伸的竖向板块，其中没有凿出一个沟槽，而是在两侧设计了连接的柱，并配置了套管，多功能操作杆如图1所示。  图1 多功能操作杆 3 设计思路隔离开关操作杆在使用中难免会受到外界环境影响出现锈蚀，为了防止出现锈蚀影响到使用效果，延长使用周期，可以采取的表面处理方法是：在表面涂层、或者喷漆，还可以在表面镀锌，主要作用是减少腐蚀，还能增加抗磨性，镀完以后表面会更加光滑、平整。加工方法是将上图1中的操作杆分解出三个不同的零部件，主要目的是进行限位，不同零部件使用盈5丝连接，要想使这些零部件全部连接，应配合使用盈12丝。将弹簧销分解出不同零件，使用线切割法对零件进行加工，在加工过程中让两个分解出来的零件相互配合完成，使用过盈与氩弧焊相结合的方法。为了使弹簧销在操作时不出现脱落应对其紧密连接，方法就是让两个零部件充分连接，这样还可以使拆装更加方便。使用的是无缝钢管，#21钢强度内外径分别为20 mm、16 mm；#40钢强度重量为5 kg，尺寸分别为：650 mm、78 mm、50 mm。  图2 样本展示 4 实施方法通过图2能够更加清晰地看到隔离开关操作装置的基本形态，在装置中，设计了接头与操作杆，总共有三个接头连接一个操作杆，而在接头中设计出3个基座，在基座的同一侧有竖向的板块，并在板块中开一个沟槽，使人在操作时更容易握住。设计了套管与接柱，使隔离开关操作杆强度增大，更加有利于操作与生产。设计完以后，将操纵杆插入到隔离开关操作孔当中就可以与隔离开关一起使用。在图2中，通过对比设置两个套管的隔离开关操作杆与没有套管的操作杆，发现，有套管的更有利于操作；操作杆连接接头，通过转动竖向板的沟槽能够使隔离开关有效运转，这是因为沟槽与转动轴相连，使兼容电站的隔离开关操作得以实现。 参考图2操作杆与接头采取拆分连接的方法，在操作杆圆管中都开凿了几个通孔，能够与底板相连接，并且连接柱也能够与通孔保持互连；将连接柱安装在圆管中以后，能够通过将竖板外露的方式让隔离开关转动轴运转，从而实现操作；操作杆上的接头并不是从一个方向与操作杆连接的，而是从不同方向进行连接，使两者相互作用，从而完成操作。 通过图2，发现操作杆的连接柱上设置了一个挡块，这个挡块的作用是对延伸到通孔的连接柱进行控制，能够使连接柱控制在标准长度内，这样才能在隔离开关与圆管的配合上更加紧密、精确，减少操作误差。通过观察还可以发现，弹性突起存在连接柱上，并且在每一个通孔内都设置了插入弹性突起的卡接部位，这些部位的设置使竖向挡块与接头相互抵用，同时，卡接部也与弹性突起进行连接。通过卡接部与弹性突起的密切配合，不仅使操作杆的工作效率提高，还能使接头连接以后的不受控动作减少，再加上外力作用，致使操纵杆与接头处于相互游离的状态，减少了固定性，在拆分上也变得更加方便，不仅使组装的时间减少了还能减少换装浪费的时间，将操作效率大大提高。最后，在设计研究新型的操纵杆过程中，会连接柱与通孔螺纹，通过这种连接方式让操作杆在拆分上更加方便、快捷。 5 创新点与改进方法通过设计四合一操作杆，不仅使隔离开关应用起来操作更加方便、舒适，将生产效率提高，还能满足不同规格的使用要求。在拆解与组装上也更加简单、方便，对比过去的连接，可靠性更强；通过反复的实验调试发现，使用过程中没有出现脱落，也没有出现零部件对不上的情况。总体质量较轻，并且尺寸符合隔离开关规格要求，不管是应用与携带都非常便利。虽然操作杆的设计有很多创新之处，能够增强使用效果，但很多时候，操作人员不能掌握正确的隔离开关操作方法，使用完以后随意放置；设备型号较多，全部进行改进是一个庞大的工程，费时又费力；隔离开关操作杆可以选择的型号较多，不能结合具体操作需要进行选择，经常出现拿错或者忘拿的情况；操作杆接口位置形状不统一；基于这些问题，可以采取以下对策进行改进。 将隔离开关操作杆的类型统一，统一预留出人工操作的部分，对接头部分截断，让操作杆的手柄位置与接头连接上，这样才能使操作手柄位置更加精细与标准；将操作杆选择的标准制定出来，让每一个隔离开关都对应一个操作杆，将对应的代码填写到表格中。在操作杆制作工具箱中，需要将各部分零部件统一放置到一个工具箱内，然后将不同操作功能的工具划分好，防止零部件遗漏或者丢失，使操作效率提高；分段式截断并且确定连接头。鉴于不同电压等级对隔离开关应用有着不同需求，促使隔离开关操作杆的长短与接口形态存在差异，可以将操作杆分出不同的节数，然后进行统一截断，分为操作柄、中间连接杆以及专用操作接头几部分，不同的部位都使用螺丝连接起来，在操作时只需要让接头与手柄连接就可以，如果是应用在220 kV以上隔离开关，须将操作杆适当延长，让力矩更加合理，满足不同力矩要求；制作组合工具箱，让工具箱在保证安全的同时，还能同时容纳隔离开关与手柄、操作杆等，使用泡沫隔膜将各个部分区分开，规范摆放，取放更加容易，减少出现错拿或者漏拿的失误。 6 结束语本文主要对组合式隔离开关操作杆设计背景、设计思路以及设计成果进行了分析，发现，在变电操作当中隔离开关的应用非常广泛，也是变电站不可或缺的内容，但是依然存在效率低、携带与操作不方便的问题，影响到生产效率，通过本组操作杆设计研究，通过安装一个有效的、合理的操作杆能够与隔离开关更好的配合应用，节省人力、物力与资源浪费，在今后使用中还要进一步加强设计强化，为生产提供更有效地支持。 （责任编辑：刘艳玲） DOI：10.13882/j.cnki.ncdqh.2016.08.025 中图分类号：TM727 文献标志码：B 文章编号：1003-0867(2016)08-0056-02 |
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