Fejlesztés magasfeszültségi kapcsolók emelőeszközére összetett környezetekben

A villamos energiaszolgáltatásokban a nagyfeszültségű kapcsolók az áramfordítókban szenvedtek meg évszakos infrastrukturális elöregedést, súlyos korróziót, növekvő hibákat és a fő vezető áramút elégtelen áramerősség-átviteli képességét, ami jelentősen csökkentette a villamos energiaszolgáltatás megbízhatóságát. Szükség van ezeknek a hosszú ideje használt kapcsolóknak a technikai frissítésére. Az ilyen frissítések során, hogy elkerüljük a fogyasztói ellátás megszakadását, gyakran csak a frissítés alatt álló szektor kerül karbantartásra, míg a szomszédos szektorok továbbra is energiával látottak. Ez az operációs mód gyakran nem elegendő távolságot biztosít a karbantartás alatt álló eszközök és a közelben lévő élő részek között, ami nem felel meg a helyszíni emelési műveletekhez szükséges biztonsági távolságoknak – jelentős kihívást jelentve a normál karbantartási munkákhoz. Különösen akkor, amikor a szomszédos szektorokat nem lehet elektromosan lekapcsolni, a nagy darabemelők területi korlátozás miatt nem tudják végrehajtani az emelési feladatokat.

Az ilyen összetett környezetekben történő kapcsolók telepítésének és karbantartásának lehetővé tétele érdekében elemiztük a helyszíni kihívásokat, és javasoltuk egy speciálisan a korlátozott feltételek mellett történő kapcsolókezelésre szolgáló emelőeszköz tervezését és fejlesztését, így erős támogatást nyújtva a villamos energiaszerkezetek karbantartásához.

A tervezési követelmények alapján, és a különböző kis méretű darabemelő konfigurációk átnézése után, figyelembe véve a 110 kV nagyfeszültségű kapcsoló telepítési környezetének specifikus feltételeit, úgy döntöttünk, hogy a darabemelő egységet közvetlenül a kapcsoló bázisszerkezetre rögzítjük, ami jobb stabilitást nyújt, megszünteti a talajfeltételek korlátozásait, jobban alkalmazkodik összetett helyszíneken, és lehetővé teszi a három emberes csapat számára a gyors összeállítást és szétválasztást (ahogy az alábbi ábrán látható).

I. A darabemelő mechanizmusainak tervezése

A funkcionális különbségek szerint a darabemelő mechanizmusai négy fő rendszerre oszlanak: emelő, mozgató, forgató és hajtó rendszerek.

(1) Emelő Mechanizmus
Az emelő mechanizmus egy meghajtó egységből, tömegkezelő eszközből, drótkötél által ellátott rendszerből és segéd/szabályozó berendezésekkel áll. A meghajtás forrása lehet elektromos motor vagy belső égésű motor. A drótkötél rendszer drótkötélokból, dobozgyűrűkből és mozgó/fixed kerékrendszerből áll. A tömegkezelő eszközök különböző formában jelenhetnek meg, mint például emelőkarika, szárítóhenger, karika, elektromos emelő és fogó. A tervezési követelmények és a kapcsoló-emelési környezet figyelembevételével, valamint a kereskedelmi elérhetőséggel rendelkező kis darabemelőkre hivatkozva, kompakt karkötőt választottunk meghajtó egységként, és karikát tömegkezelő eszközként.

(2) Mozgató Mechanizmus
A mozgató mechanizmus vízszintesen állítja be a darabemelő pozícióját, optimalizálva a munka helyét. Általában tartalmaz egy mozgató támogató rendszert és egy meghajtó rendszert. A tervezésünk acélkerekekkel rendelkező csatornaacélon futó támogató rendszert használ, ami alacsony gurultellenállást, magas terhelésviselő képességet, erős környezeti alkalmazkodó képességet és könnyű gyártást és karbantartást biztosít. A korlátozott vízszintes mozgási távolság miatt a meghajtó rendszer manuálisan működik, egyszerűség kedvéért.

(3) Forgató Mechanizmus
A forgató mechanizmus egy forgató csapágyegységből és egy forgató meghajtó egységből áll. A forgató csapágy a forgó felső szerkezetet támogatja a rögzített függőleges oszlopban, biztosítva a stabil forgást és megelőzve a fordulási vagy levágódási veszélyeket. A forgató meghajtó a forgás torziót nyújtja és ellenáll a forgás során fellépő ellenálló erőknek.

(4) Hajtó Mechanizmus
A kar-karakterisztikájú darabemelők esetén a forgási középvonal és a tömegkezelő eszköz középvonalának vízszintes távolsága "sugár" néven ismert. A hajtó mechanizmus ezt a sugárt állítja be. A működési jellemzők alapján a hajtó mechanizmusok működési és nem működési típusokba oszlanak.

A működési hajtás a terhelés alatt történik, és a sugarat a felemelés során állítja be, például több darabemelő ütközésének elkerülése vagy a munkahelyek pontos igazítása érdekében, ami magasabb hajtási sebességet igényel a hatékonyság javítása érdekében.

A nem működési hajtás a terhelés nélkül történik, elsősorban a karika előtt a felemelés előtti helyezésére, vagy a hajtómellék beszállítására. Ilyen műveletek ritkán történnek, és alacsonyabb hajtási sebességet használnak.

II. A felemelő eszközökről szóló súlyozás
Mivel ez a felemelő eszköz egy moduláris, hordozható kis darabemelő, a komponensek súlya kulcsfontosságú. A túlzott súly akadályozná a 2–3 főből álló csapat általi telepítést, ami megakadályozná a sikeres üzembe helyezést. Ezért a legfontosabb komponenseket titán szövetből gyártották, a legnehezebb egyedi rész súlya csak 46 kg, ami lehetővé teszi a kis csapat általi gyors összeállítást és szétválasztást.

III. A felemelési eljárás
A nagyfeszültségű kapcsoló felemelésének folyamata ezzel az eszközzel a következő:
Először, a munkások izolált létra helyezésével a kapcsoló bázis csatornaacéljához. A létráról rögzítik a darabemelő alaplapját a csatornaacélhoz irányítókerék rögzítő csoportokkal, ahol az irányító kerék a csatornában van, megelőzve a fordulást vagy a leesést.

Az alap telepítése után két munkás rögzíti a darabemelő kar támogatását az SE7 forgató csapágyra, majd a kompakt karkötőt a támogatás alá. Ezután sorban összeszerelik a fő karot, a segéd karot és a hidraulikus hengeret. A hidraulikus pumpa és a vezérlő gombok a talaj szintjén helyezkednek el. Egyszer bekapcsolva, a műveletek teljesen a talaj szintjéről végezhetők el.

Különösen, a darabemelő egy háromféle biztonsági védelmi rendszert tartalmaz:

• Nagyfeszültségű közelségi figyelmeztetés: A kar végén található elektromos mezster detektor hangos figyelmeztetést és automatikus fékezést aktivál, ha a biztonsági távolság a szomszédos élő berendezésekkel megszegve van.

• Túlterhelési védelem: A karika drótkötél csatlakozásán található nyomáscsenszor folyamatosan monitorozza a terhelés súlyát és a felemelési szöget; a sértések esetén figyelmeztetést és automatikus fékezést aktiválnak.

• Energiamegszüntetési védelem: Ha a felemelés során hirtelen megszűnik az energia, a rendszer automatikusan zár, hogy megakadályozza a terhelés leejtését.

IV. A tervezett emelőkészülék előnyei

• Elektromos mező és nyomáscserező érzékelők integrálása valós idejű nagyfeszültségű közelségi és túlterhelési hangos figyelmeztetésekkel automatikus fékezéssel.

• Elektromos csapágyalap, amely a rács szerkezethez rögzítve van, biztosítva így a stabil és ellenőrizhető karmozgást.

• A főbb szerkezeti alkatrészek (kar, oszlop, alaplap) titán szövetszerű anyagból készültek – ezáltal korrozióellenesek és jelentősen könnyebbek.

• Moduláris tervezése lehetővé teszi a készülék egyszerű alkalmazását különböző platformokon, megalapozva ezzel a jövőbeli fejlesztéseket és szélesebb alkalmazhatóságot.

Összefoglalva, ez az emelőkészülék a kritikus alkatrészekhez titán szövetszerű anyagot használ, jelentősen csökkentve ezzel a súlyt, racionális funkcionális zónákkal, amelyek könnyen össze- és szétválaszthatók, és csak három munkatársra van szükség a működtetéshez. Hatékonyan megoldja a korlátozott biztonsági távolságok és összetett környezetek által jelentette kihívásokat magasfeszültségű kapcsolók karbantartása során, mutatva erős gyakorlati alkalmazhatóságot és széles körben történő elfogadás potenciálját.