防风升降高压接地线装置的设计与分析.pdf
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1、2023.7 下 EPEM 139电力工程Electric Engineering防风升降高压接地线装置的设计与分析国网陕西省电力有限公司商洛供电公司 郭瑞锋 王 辉 航天亮丽电气有限责任公司 孙晓彤 张 鹏摘要:本文分析了目前电力作业中接地线装置存在的挂接困难及耗费人力的问题,介绍了防风升降高压接地线装置的设计方案,结构特性以及设计参数确定。同时,对装置的安全稳定性和路面适应性进行了分析,结果表明本装置安全稳定性强,具有较好的城市工作适应能力。关键词:高压接线;多级升降;适应性;分析计算接地线装置是电力检修过程中保障电力工作人员安全的重要设施,尤其是在高电压作业过程中,如果发生错误上电的情况
2、导致电流不能快速流入大地,对地点位超过了人体承受的范围,会给检修人员带来伤害。所以在停电检修前,应在明确线路无电压后,进行接地操作同时要三相短路1,传统的高压接地装置方式有夹钳式接地线和棒式接地线两种,而这两种方式在现场操作时,挂接难度大,因为挂接后贴合度差,脱钩的现象也时常发生2。而且因为检修完成后,检修人员要将接地装置拆掉后才能进行供电,也存在拆卸上的困难。随着智能制造行业的发展,实现新时代变电站数字化、智能化发展的实际需求越来越高。本文所介绍的防风升降高压接地线装置,不仅能满足国标的使用环境要求,在保证足够的强度、刚度及稳定性的同时,还设计有防风结构,在风力等级小于8级时能够正常工作,可
3、以较好地适应恶劣天气下的城市作业。1 方案设计1.1 整体方案本文所设计的一种防风升降高压接地线装置集物联网控制、移动与防风固定、遥控升降以及多功能接地等功能于一体,主要由底盘、控制柜、遥控精密自动升降装置以及多功能接地线夹四个部分组成,可以高效地完成高压接地作业,在工作时,在底盘到达特定位置后进行位置固定,通过控制柜与升降装置的精密配合将接地线夹送到10m 左右的高度完成作业。图1 整体装置结构图1.2 多级自动升降装置在装置升降时,通过直驱电机的输出轴将动力传递至蜗轮蜗杆,通过蜗轮蜗杆驱动中央丝杠旋转,中心丝杆上设置有导向凹槽并配合有第一丝杠螺母,第一丝杠螺母外侧安装有固定套,二者可相对转
4、动。并且在固定套上安装有第二空心丝杆,内部设有凸台,凸台中心丝杠上的导向槽配合,可沿导向槽滑动。通过凹槽和凸台配合使第二空心丝杠同步转动。在第二空心丝杆上连接有第二丝杠螺母,依此类推共5级。在导向槽和凸台配合使第二空心丝杠同步转动时,同所有空心丝杆同步转动,与各丝杆配合的丝母同步向上运动,带动固连的壳体运动,从而实现伸缩功能。140 EPEM 2023.7 下电力工程Electric Engineering图2 多级自动升降装置结构图图3 多级自动升降装置原理图1.3 多功能接地线夹本发明的高压接地线装置的多功能接地线夹爪上配备有工频电磁场强度检测探头,夹爪在上升过程中,控制柜中的 PLC 会
5、随时检测电磁场强度,一旦测得的场强幅度大于安全阈值即判定为工作线路带电。此时控制柜中的 PLC 立即取消上升指令并通过监控屏幕发出声光报警,向操作人员提示故障。当上端夹爪接触到高压线时,弹性接触片与高压电线紧密接触,检测探头与限位开关通过对磁场强度以及接线卡扣的监测,判定完成接线作业。通过前期的调研发现,传统鸭嘴夹式夹爪只能垂青方向上且在固定的角度进行挂接,而猴头挂钩线夹爪主要是通过其尾部的支撑杆自旋从而实现开闭线夹3。而本装置的多功能布线夹采用自锁性舌式结构,通过升降装置推送到指定高度,通过线夹与高压线之间的外力实现夹口开闭,进而完成夹紧、松开高压线的工作。同时,考虑到接地线的便携性,以及线
6、夹要反复的进行对弹簧线夹部分进行夹紧、松开高压线的工作。所以线夹选取同样选用轻便且抗疲劳性较好的铝镁合金材料。在经过20次插拔疲劳性试验后,复测开口疲劳后间距,间距在合理的控制范围内,且未出现脱钩现象。图4 多功能接地线夹结构图1.4 防倾倒底盘本装置的升降装置与控制柜均设置在底盘之上,其中升降装置的驱动电机与蜗轮蜗杆装置通过电机座固定在底盘上。底盘底座四角安装有滚轮,其上设置有把手,外侧铰接有防风支撑系统。底盘工作时,通过把手与底座滚轮配合,将整个装置移动至合理位置,滚轮上的锁止机构将滚轮锁止,防止发生滑动。之后底盘外侧铰接的防风稳定装置打开,防风稳定装置可通过合页进行多角度调节。调整好角度
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