توسعه دستگاه بلند کردن برای جداکنندههای ولتاژ بالا در محیطهای پیچیده
در سیستمهای برق، تجهیزات قطع کننده ولتاژ بالا در زیرстанسیونها به دلیل زیرساختهای قدیمی، فرسودگی شدید، افزایش نقصها و ظرفیت جریان ناکافی مدار رسانای اصلی، به طور قابل توجهی قابلیت اطمینان تامین برق را کاهش داده است. نیاز فوری برای انجام بهروزرسانیهای فنی در این تجهیزات قدیمی وجود دارد. در حین این بهروزرسانیها، برای جلوگیری از قطع تامین برق مشتریان، روش معمول این است که فقط خانهای که بهروزرسانی میشود تحت تعمیر قرار گیرد و خانههای مجاور باقی بمانند. با این حال، این حالت عملیاتی غالباً منجر به عدم کفایت فاصله بین تجهیزات تحت بهروزرسانی و اجزای مجاور زنده میشود و نیازمندیهای فاصله ایمنی برای عملیات بلند کردن در محل را برآورده نمیکند—چالشهای قابل توجهی برای کار تعمیر و نگهداری معمولی ایجاد میکند. به ویژه وقتی خانههای مجاور نمیتوانند خاموش شوند، دستگاههای بلند کننده بزرگ به دلیل محدودیتهای فضایی قادر به انجام کارهای بلند کردن نیستند.
برای امکان نصب و نگهداری تجهیزات قطع کننده در چنین محیطهای پیچیدهای، ما چالشهای محلی را تحلیل کرده و طراحی و توسعه یک دستگاه بلند کننده تخصصی متناسب با مدیریت تجهیزات قطع کننده در شرایط محدود را پیشنهاد میکنیم، بنابراین پشتیبانی قوی برای تعمیر و نگهداری تجهیزات برق ارائه میدهیم.
براساس نیازهای طراحی و پس از بررسی انواع مختلف کنفیگوراسیونهای بلند کنندههای کوچک و با توجه به محیط نصب تجهیزات قطع کننده ولتاژ ۱۱۰ kV، تعیین کردیم که نصب دستگاه بلند کردن مستقیماً روی ساختار پایه تجهیزات قطع کننده ایمنی بیشتری ارائه میدهد، محدودیتهای شرایط زمینی را حذف میکند، بهتر به محیطهای پیچیده سازگار میشود و امکان نصب و خلع سریع توسط یک تیم سه نفره (همانطور که در زیر نشان داده شده) را فراهم میکند.
I. طراحی مکانیزمهای بلند کننده
براساس تفاوتهای عملکردی، مکانیزمهای بلند کننده به چهار سیستم اصلی تقسیمبندی میشوند: سیستم بلند کردن، حرکت، چرخش و تغییر شعاع.
(1) سیستم بلند کردن
سیستم بلند کردن شامل واحد محرک، دستگاه انتقال بار، سیستم کابل و دستگاههای کمکی/امنیتی است. منابع توان شامل موتورهای الکتریکی یا موتورهای درونسوز هستند. سیستم کابل شامل کابلهای فولادی، مجموعه درونسوز و ترکیبی از پولیهای متحرک و ثابت است. دستگاههای انتقال بار به صورتهای مختلفی مانند چشمهای بلند کردن، باربرها، گیرهها، بلند کنندههای الکترومغناطیسی و دستگاههای گرفتن موجود است. با توجه به نیازهای طراحی و محیط بلند کردن تجهیزات قطع کننده و با توجه به بلند کنندههای کوچک تجاری موجود، ما یک وینچ کوچک را به عنوان واحد محرک و گیره را به عنوان دستگاه انتقال بار انتخاب کردیم.
(2) سیستم حرکت
سیستم حرکت موقعیت بلند کننده را به صورت افقی تنظیم میکند تا محل کار بهینه شود. معمولاً شامل سیستم پشتیبانی حرکت و سیستم محرک است. در طراحی ما، از سیستم پشتیبانی راهاندازی شده با ریل استفاده شده است که چرخهای فولادی روی لولههای U شکل پایه تجهیزات قطع کننده حرکت میکنند. این روش مقاومت غلتیدن کم، ظرفیت بار بالا، تطبیق قوی با محیط و سادگی ساخت و نگهداری را ارائه میدهد. با توجه به محدودیت فاصله حرکت افقی، سیستم محرک به صورت دستی کنترل میشود.
(3) سیستم چرخش
سیستم چرخش شامل مجموعه باربر چرخشی و واحد محرک چرخشی است. باربر چرخشی ساختار بالایی متحرک را روی ستون عمودی ثابت پشتیبانی میکند، که اطمینان از حرکت چرخشی پایدار و جلوگیری از واژگونی یا جدا شدن را فراهم میکند. واحد محرک چرخش گشتاور برای چرخش و مقاومت در برابر نیروهای مقاومتی در حین چرخش را ارائه میدهد.
(4) سیستم تغییر شعاع
در بلند کنندههای با دسته، فاصله افقی بین خط مرکزی چرخش و خط مرکزی دستگاه انتقال بار "شعاع" نامیده میشود. سیستم تغییر شعاع این شعاع را تنظیم میکند. براساس ویژگیهای عملکردی، سیستمهای تغییر شعاع به دو نوع عملیاتی و غیرعملیاتی تقسیمبندی میشوند.
تغییر شعاع عملیاتی در حین بارگیری انجام میشود و برای تنظیم شعاع در حین بلند کردن استفاده میشود—به عنوان مثال، برای جلوگیری از برخورد بین چندین بلند کننده یا برای تراز کردن دقیق با ایستگاههای کاری—که نیاز به سرعت تغییر شعاع بالاتری برای بهبود کارایی دارد.
تغییر شعاع غیرعملیاتی بدون بار انجام میشود، عمدتاً برای تنظیم گیره قبل از بلند کردن یا تاشدن دسته برای حمل است. این عملیات به ندرت انجام میشود و سرعت تغییر شعاع پایینتری دارد.
II. در نظر گرفتن وزن اجزای دستگاه بلند کننده
از آنجا که این دستگاه بلند کننده یک بلند کننده کوچک و قابل حمل مدولار است، وزن اجزا بسیار مهم است. وزن زیاد ممکن است نصب توسط تیم ۲ تا ۳ نفره را دشوار کند و موجب عدم موفقیت در نصب شود. بنابراین، اجزای کلیدی از آلیاژ تیتانیوم ساخته شدهاند و سنگینترین قطعه تنها ۴۶ کیلوگرم وزن دارد—که امکان نصب و خلع سریع توسط یک تیم کوچک را فراهم میکند.
III. روند بلند کردن
فرآیند بلند کردن تجهیزات قطع کننده ولتاژ بالا با استفاده از این دستگاه به شرح زیر است:
ابتدا، کارگران یک نردبان عایقدار را مقابل لولههای U شکل پایه تجهیزات قطع کننده قرار میدهند. از نردبان، آنها صفحه پایه بلند کننده را به لولههای U شکل پایه تجهیزات قطع کننده با استفاده از مجموعههای گیره چرخ هدایتی متصل میکنند، با چرخهای هدایتی در داخل لولهها برای جلوگیری از واژگونی یا سقوط.
پس از نصب پایه، دو کارگر دسته پشتیبانی بلند کننده را روی باربر چرخش SE7 نصب میکنند و سپس وینچ کوچک را زیر آن ثابت میکنند. سپس به ترتیب دسته اصلی، دسته کمکی و سیلندر هیدرولیکی را نصب میکنند. پمپ هیدرولیک و دکمههای کنترل در سطح زمین قرار دارند. پس از تأمین توان، اپراتورها میتوانند عملیات بلند کردن را کاملاً از زمین انجام دهند.
علاوه بر این، بلند کننده سیستم محافظت سهگانه را شامل میشود:
هشدار نزدیکی به ولتاژ بالا: یک سنسور میدان الکتریکی در نوک دسته هشدار صوتی و ترمز خودکار را در صورت نقض فاصله ایمن تا تجهیزات مجاور زنده فعال میکند.
محافظت از بار زیاد: یک سنسور تنش در اتصال کابل فولادی گیره به طور مداوم وزن بار و زاویه بلند کردن را میسنجد؛ نقض حدود ایمنی هشدار و ترمز خودکار را فعال میکند.
محافظت از قطع توان: در صورت قطع ناگهانی توان در حین بلند کردن، سیستم به طور خودکار قفل میشود تا از سقوط بار جلوگیری شود.
IV. مزایای دستگاه بلندکر طراحی شده
سنسورهای میدان الکتریکی و کشش را تلفیق میکند تا هشدارهای صوتی زنده در مورد نزدیکی به ولتاژ بالا و بارگذاری بیش از حد با ترمز خودکار فراهم کند.
دارای پایه برخوردی الکتریکی که به ساختار دامنه متصل است، حالت پایدار و قابل کنترل حرکت دسته را تضمین میکند.
مؤلفههای سازنده اصلی (دسته، ستون، صفحه پایه) از آلیاژ تیتانیوم استفاده میکنند—مقاومت در برابر فرسودگی و کاهش وزن قابل توجه.
طراحی ماژولار امکان انطباق آسان با پلتفرمهای مختلف را فراهم میکند و بنیانی برای توسعه آینده و کاربردهای گستردهتر میگذارد.
به طور خلاصه، این دستگاه بلندکر از آلیاژ تیتانیوم برای مؤلفههای مهم استفاده میکند تا وزن را به طور قابل توجهی کاهش دهد، دارای مناطق عملکردی منطقی برای مونتاژ/دمontaژ آسان است و فقط نیاز به سه نفر برای عملیات دارد. این دستگاه به طور موثر چالشهای ایجاد شده توسط محدودیتهای ایمنی و محیطهای پیچیده در حین نگهداری جداکنندههای ولتاژ بالا را حل میکند و نشاندهنده عملکرد عملی قوی و پتانسیل گسترده برای پذیرش است.
