计量用低压电流互感器装拆工具的设计及应用_张斯琦.pdf
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1、2023.04.DQGY 23CHINA ELECTRICAL EQUIPMENT INDUSTRYPRODVCT AND TECHNIC产品与技术器数量庞大,一组低压开关柜中往往存在多个电流互感器,且新装增容及变更用电等业务任务繁多、工作量大,装拆互感器数量繁多。尤其是在小型低压开关柜中,电力设备较为集中、接线非常复杂,电流互感器间距较小,装拆时螺丝旋拧困难或无法操作,严重影响了电流互感器安装时效。以现场低压开关柜为例,其内部电流互感器间距较小,四周均存在明显接线,使用工具旋拧时可能造成接线损坏或线路断线(见图1a);固定螺丝间距离过近,装拆过程中相互干扰,无法将工具卡套在对应螺丝上(见图1
2、b);开关柜背面空间狭小,视线昏暗,操作中工具无法伸入到柜内(见图1c)等,造成一组开关柜中电流互感器装拆耗费2h左右,且需投入大量人力物力,工作效率非常低下。0 引言电流互感器作为电力计量的重要组成部分,其运行质量直接影响着电能经济效益,是电力营销工作的关键项。计量用低压电流互感器往往安装在开关柜内,空间较为狭小,安装及检修过程部分螺丝无法使用扳手直接拆卸,加大了电流互感器的装拆难度。除此之外,开关柜内设备集中、接线复杂,传统工具拆卸过程中还容易引起断线、短路等,导致开关柜安全性能大打折扣,亟待调整和优化。1 问题分析进入21世纪以来,国家电网加大了对计量用低压电流互感器装拆操作的重视力度,
3、出台了专项标准化作业指导书,为电流互感器安装检修提供了有效参考。国网福建公司电力系统中计量用低压电流互感张斯琦1,2 杨森1,2 尤熠然1,2 洪智勇1,2 何娴1,2 陈铭远1,2(1.国网福建省电力有限公司 2.国网福建省电力有限公司泉州供电公司)计量用低压电流互感器装拆工具的设计及应用摘要:计量用低压电流互感器装拆空间狭小、操作难度大、易发生差错,在一定程度上影响了其安装质量及检修效果。从上述问题出发,设计一款计量用低压电流互感器装拆工具,具备可旋拧螺丝功能,调整长度在5cm范围内,可方便操作人员在柜前正面操作工具,快速拧紧或松动固定互感器的螺丝,解决柜内空间狭小、视线较差、环境较暗等问
4、题,实用效果显著。关键词:电流互感器;拆卸工具;设计方案;应用基金项目:国网福建省电力有限公司科技项目(项目名称:一种计量用低压电流互感器装拆工具设计,项目编号:52133022000V)。电器工业202304设计排版.indd 312023.4.25 11:39:47 AM2023.04.DQGY 24CHINA ELECTRICAL EQUIPMENT INDUSTRYPRODVCT AND TECHNIC产品与技术 (a)(b)(c)图1 计量用低压电流互感器装拆问题为解决上述问题,2022年国网福建公司将计量用低压电流互感器装拆工具研制项目列入技改,旨在通过专用工具的研发提升现场操作时
5、效,实现10min内将互感器安装完成。同时,改善经济效益,将高压用户装表接电人力成本支出将减少25%。2 技术方案2.1 技术要点本次设计的计量用低压电流互感器装拆工具应满足安全性、便捷性、经济性指标,满足公司低压开关柜现场操作需求,详见下表。表 装拆工具设计要求关键指标技术要点安全性 1)材料指标。选择高强度刚性材料,硬度应 在3948HRC;2)性能指标。按标准规定方法进行扭矩试验后,工具不得产生裂纹、损坏和永久变形;3)绝缘指标。满足1kV电压绝缘要求。便捷性 1)可操作性。能够在开关柜正面进行不同位置、不同方向的螺丝拆装;2)时效性。借助工具可实现狭窄空间内螺丝的 可靠旋拧,有效缩短电
6、流互感器装拆时间。经济性 1)成本投入。减少高压用户装表接电人力成本 支出;2)经济效益。工具应用可产生经济效益,缩 短检修工期。2.2 设计方案本次设计的计量用低压电流互感器装拆工具主要由固定杆、传动轴、套筒三部分组成,如图2所示。图2 计量用低压电流互感器装拆工具(1)固定杆采用硬度45HRC的碳钢材料制成。设计过程中前端按照开关柜内电流互感器位置间距设置可调节卡口,其移动间距为12cm;末端按照经济性指标设置为两段弧形,在减少耗材的基础上增强传动效果。工具整体近似“工字型”,可直接穿套开关柜中固定板上,适用于在开关柜正面进行低压电流互感器的装拆。为保证装拆工具的绝缘效果,在固定杆设计过程
7、中外侧应喷涂绝缘防护漆或设置绝缘保护套。(2)传动轴采用高硬度铬钒钢材料制成,包括固定前轴、传动竖轴、可移动末轴及配套传统齿轮。前轴将扭矩螺丝及传动齿轮安装在固定杆上,可通过配套传动齿轮旋拧末端螺丝。旋转扭矩螺丝时带动齿轮转动,与传动轴配合,形成可变方向的旋进/旋出。竖轴主要起到中介作用,可将前端受力按照同一方向给到末轴上。本次设计的竖轴主要是为了改变传动方向,使前端和末端能够同步旋进/旋出。末轴中设置套筒和传动齿轮。其中,传动齿轮轴可根据需求进行放缩,调整长度在5cm范围内,基本上满足低压配电柜中不同空间的装拆需求。尤其是在狭小空间内,可实现电流互感器近距离螺丝的有效装拆。电器工业20230
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