Korkeajännitteen eristyskytkinten nostolaitteen kehitys monimutkaisissa ympäristöissä

Sähköverkoissa korkean jännitteen eristysleulut alustuksissa ovat kärsineet vanhentuneen infrastruktuurin, vakavan roskemisen, kasvavien puutteiden ja pääjohtosuuntaa varten riittämättömän sähkövirran vuoksi, mikä on huomattavasti heikentänyt sähköntarjonnan luotettavuutta. On kiireellistä suorittaa teknisiä uudistuksia näihin pitkään käytössä oleviin eristysleuluihin. Tällaisissa uudistuksissa, jotta voidaan välttää asiakkaiden sähkön tarjonnan keskeytyminen, yleinen käytäntö on laittaa vain uudistettava paikka huoltoon, kun taas viereiset paikat pysyvät sähköllisesti päällä. Kuitenkin tämä toimintatapa johtaa usein riittämättömään väliin uudistettavien laitteiden ja lähellä olevien sähköllisten komponenttien välillä, eikä turvallisuusvaatimuksia kohdalle nosto-opeeraatioille ole tyydytetty—mikä asettaa merkittäviä haasteita normaaliin huollotoimintaan. Erityisesti silloin, kun viereisiä paikkoja ei voida deaktivoida, suuret kranit eivät pysty suorittamaan nostotehtäviä tilan rajoitusten vuoksi.

Tällaisten monimutkaisten ympäristöjen eristysleulujen asennusta ja huoltoa mahdollistaaksemme olemme analysoineet paikan päällä esiintyviä haasteita ja ehdotamme erikoistunut nostolaitteen suunnittelua ja kehitystä rajoitetuissa olosuhteissa, mikä tarjoaa vahvan tukipilarin sähkövarusteiden huollossa.

Suunnitteluvaatimusten perusteella ja erilaisten pienkraanien konfiguraatioiden läpikäymisen jälkeen, sekä ottaen huomioon erityisesti 110 kV:n korkean jännitteen eristysleulun asennusympäristön, päätimme, että nostokoneen asentaminen suoraan eristysleulun pohjarakenteeseen tarjoaa paremman vakauden, poistaa maan tilanteen rajoitukset, sopeutuu paremmin monimutkaisiin paikkoihin ja mahdollistaa nopean asennuksen ja purkamisen kolmen henkilön tiimiä (kuten alla olevasta kuvakaaviossa).

I. Kranien mekanismien suunnittelu

Funktionaalisuuden mukaan kranien mekanismit on jaoteltu neljään pääsystemiin: nosto-, kulku-, kierrosmuutos- ja kulmakierrosmekanismi.

(1) Nosto-mekanismi
Nostomekanismi koostuu ajastusyksiköstä, kuormankäsittelylaitteesta, langasvedynsysteemistä ja apu- ja turvavälineistä. Voimanlähteinä toimivat sähkömoottorit tai sisäpalamiskoneet. Langasvedynsysteemi koostuu langasoista, haurukkeistä ja liikutettavien ja kiinteiden palikanoiden kombinaatiosta. Kuormankäsittelyvälineitä on erilaisia, kuten nostokoukat, leväkoukat, koukat, sähkömagneettiset nostimet ja tarttimat. Suunnitteluvaatimusten ja eristysleulun nostoympäristön huomioon ottamisen, sekä kaupallisesti saatavilla olevien pienkraanien vertailun perusteella valitsimme kompaktin vedynajastimen nostovälineeksi ja koukan kuormankäsittelyvälineeksi.

(2) Kulku-mekanismi
Kulkumechanismi säädettää kraania horisontaalisesti optimoimaan työpaikan sijaintia. Se sisältää yleensä kuljetustukirakenteen ja ajastusjärjestelmän. Suunnitelmassamme käytetään railiviitejärjestelmää, jossa teräsvuodet kulkevat eristysleulun pohjarakenteen kanavaterässä. Tämä menetelmä tarjoaa matalan kuljetusvastuksen, suuren rasituksen kestokyvyn, vahvan ympäristösopeutumiskyvyn ja helpon valmistuksen ja huollon. Rajoitetun horisontaalisen kuljetusmatkan vuoksi ajastusjärjestelmä on manuaalinen yksinkertaisuuden vuoksi.

(3) Kierrosmuutos-mekanismi
Kierrosmuutosmekanismi koostuu kierrosmuutospistorakenteesta ja kierrosmuutosajastusyksiköstä. Kierrosmuutospisto tukee pyörimässä olevaa ylemmän rakenteen kiinteässä pystypylvässä, varmistaen vakavan pyörimisliikkeen ja estäen kääntyessä ylösalaisin tai irrottaessa. Kierrosmuutosajastus tarjoaa pyörimisvoiman ja vastustaa vastusvoimia kierrosmuutoksessa.

(4) Kulmakierros-mekanismi
Keulakraaneissa pyörimiskeskijanan ja kuormankäsittelyvälineen keskijanan välissä oleva vaakasuora etäisyys kutsutaan "säteeksi". Kulmakierrosmekanismi säädettää tätä sädeä. Toiminnallisten ominaisuuksien perusteella kulmakierrosmekanismeja on kaksi tyyppiä: toimintakulmakierros ja ei-toimintakulmakierros.

Toimintakulmakierros tapahtuu kuorman alla ja sitä käytetään säteen säätämiseen nostamisen aikana, esimerkiksi välttääksesi törmäyksiä usean kraanin välillä tai tarkasti kohdistuaksesi työpaikkaan, mikä vaatii korkeampia kulmakierrosnopeuksia tehokkuuden parantamiseksi.

Ei-toimintakulmakierros tapahtuu ilman kuormaa, pääasiassa koukan asettamiseksi ennen nostamista tai kauhaa kantamiseksi kuljetusta varten. Näitä operaatioita tehdään harvoin ja käytetään alhaisempia kulmakierrosnopeuksia.

II. Nostolaitteiden osien paino
Koska tämä nostolaitte on modulaari, siirrettävä pienkraani, osien paino on ratkaiseva. Liian suuri paino hidastaisi 2–3 henkilön tiimin asennusta, mikä saattaisi estää onnistuneen käyttöönoton. Siksi avainkomponentit on valmistettu titanilevyestä, ja painavin yksittäinen osa painaa vain 46 kg—mikä mahdollistaa nopean asennuksen ja purkamisen pienellä tiimillä.

III. Nostomenettely
Korkean jännitteen eristysleulun nostomenettely tämän laitteen avulla on seuraava:
Ensimmäiseksi työntekijät asettavat eristävän piilotornin eristysleulun pohjarakenteen kanavateräksi. Piilotornin avulla he kiinnittävät kraanin pohjasivun kanavaterään ohjausradalla varustetuilla klemmivalinnoilla, missä ohjausratat ovat kytketty kanavaterään estääkseen kääntyessä ylösalaisin tai pudotessa.

Pohjan asennuksen jälkeen kaksi työntekijää asentaa kraanin kauhapuun tukirakenteen SE7-kierrosmuutospistorakenteeseen, sitten kiinnittävät kompaktin vedyn sen alle. Sitten he asentavat järjestyksessä pääkauhan, apukauhan ja hydraulisen sylin. Hydraulinen pumpu ja ohjauspainikkeet sijaitsevat maan tasolla. Kun laite on kytketty päälle, operaatit voivat suorittaa nostamisoperaation kokonaan maan tasolta.

Lisäksi kraani sisältää kolmen tason turvajärjestelmän:

• Korkean jännitteen läheisyysvaroitus: Kauhan kärjessä sijaitseva sähkökenttäsensori aktivoi äänihälytyksen ja automaattinen hitaantuminen, jos turvallinen etäisyys viereisiin sähköllisiin laitteisiin on rikottu.

• Ylikuorman suoja: Koukan langasvedyn yhteydessä sijaitseva jännityssensori valvoo jatkuvasti kuorman painoa ja nostokulmaa; rikkominen aktivoi hälytyksen ja automaattisen hitaantumisen.

• Sähkövirran katkeamisen suoja: Jos sähkö virrassa katkeaa nostamisen aikana, järjestelmä lukitsee automaattisesti estääkseen kuorman putoamisen.

IV. Suunnitellun nostolaitteen etuudet

• Sähkökenttä- ja venymämittaustulkkien integrointi tarjoaa reaaliaikaisia korkean jännitteen läheisyyttä ja ylilastausääniä varoituksia automaattisen jarrutuksen kera.

• Sähköinen kulmauskantavara, joka kiinnitetään rakennevakioon, takaa vakaiden ja hallittavissa olevien kolmannen osan liikkeitä.

• Pääkomponentit (kolmas osa, pystyputki, peruspohja) on valmistettu titanileivästä, mikä tarjoaa korrosiokiertoutta ja merkittävän painon vähennyksen.

• Modulaarinen suunnitelma mahdollistaa helpon sopeutumisen eri alustoille, luo perustan tulevalle kehitykselle ja laajempiin sovelluksiin.

Yhteenvetona, tämä nostolaitteessa käytetään titanileivää oleellisissa komponenteissa painon huomattavaa vähentämiseksi, sillä on järkevä toimintoaluejako helpon asennuksen ja purkamisen takaamiseksi, ja sen operaatio vaatii vain kolme henkilöä. Se ratkaisee tehokkaasti rajallisten turvavarjojen ja monimutkaisten ympäristöjen haasteet korkean jännitteen katkaisijoiden huollossa, osoittaen voimakasta käytännöllisyyttä ja laajalle levinneen hyväksynnän potentiaalia.