Utvikling av et heiseapparat for høyspenningsskillekontakter i komplekse miljøer

I kraftsystemer har høyspenningsavkoplingskontakter i transformasjonsstasjoner lidt under aldring av infrastruktur, alvorlig korrosjon, økende defekter og utilstrekkelig strømføringskapasitet i hovedledningen, noe som betydelig svekker strømleveransens pålitelighet. Det er et akutt behov for å foreta tekniske oppgraderinger av disse langtidsbrukte avkoplingskontaktene. Under slike oppgraderinger, for å unngå avbrudd i kundestrømmen, er det vanlig praksis å sette bare den oppgraderingsboksen under vedlikehold samtidig som de nærliggende boksene holdes spente. Imidlertid resulterer denne driftsmodus ofte i utilstrekkelig avstand mellom utstyret som omfattes av oppgraderingen og nærliggende livekomponenter, noe som ikke tilfredsstiller sikkerhetsavstandsbehovet for heisoperasjoner på stedet—dette stiller store utfordringer for normal vedlikeholdsarbeid. Spesielt når de nærliggende boksene ikke kan deaktivere, er store krafter ikke i stand til å utføre heiseoppgaver grunnet romlige begrensninger.

For å muliggjøre installasjon og vedlikehold av avkoplingskontakter i slike komplekse miljøer, har vi analysert utfordringene på stedet og foreslår design og utvikling av et spesialisert heiseutstyr tilpasset håndtering av avkoplingskontakter under begrenset rom, dermed gir solid støtte for vedlikehold av strømutsykkel.

Basert på designkrav og etter gjennomgang av ulike konfigurasjoner av små kraner, og med tanke på den spesifikke 110 kV høyspenningsavkoplingskontaktinstallasjonsmiljøet, fastslår vi at montering av heisemaskinen direkte på avkoplingskontaktens basisstruktur gir bedre stabilitет Denne delen av teksten ser ut til å være brutt midt i en setning, og det er en russisk ord ("стабилитет") som dukker opp uforventet. Jeg vil fortsette oversettelsen uten å ta hensyn til dette russiske ordet, da det synes å være en feil. Basert på designkrav og etter gjennomgang av ulike konfigurasjoner av små kraner, og med tanke på den spesifikke 110 kV høyspenningsavkoplingskontaktinstallasjonsmiljøet, fastslår vi at montering av heisemaskinen direkte på avkoplingskontaktens basisstruktur gir bedre stabilitet, fjerner begrensninger knyttet til bakken, tilpasser seg bedre til komplekse steder, og muliggjør rask montering og demontasje av et team på tre personer (som vist nedenfor).

I. Design av kranmekanismer

Mellom funksjonelle forskjeller, er kranmekanismer inndelt i fire hovedsystemer: heising, bevegelse, rotering og rekking mekanismer.

(1) Heisingmekanismen
Heisingmekanismen består av en driv enhet, lasthåndteringsenhet, trådstoksystem og hjelp/sikkerhetsenheter. Kilde til energi inkluderer elektriske motorer eller forbrenningsmotorer. Trådstoksystemet består av trådstok, trommelsett og en kombinasjon av flyttbare og feste blokker. Lasthåndteringsenheter kommer i ulike former—som løfteøyer, spredebjelker, haker, magnetiske løfter og greiper. Med tanke på designkrav og avkoplingskontaktheisemiljøet—and ved referanse til kommersielt tilgjengelige små kraner—valgte vi en kompakt vindas som driv enhet og en hak som lasthåndteringsenhet.

(2) Bevegelsesmekanismen
Bevegelsesmekanismen justerer kranens posisjon horisontalt for optimal arbeidsposisjon. Den inkluderer typisk et bevegelighetsstøttesystem og et drivsystem. Vårt design bruker et rail-guidet støttesystem, hvor stålhjul kjører langs kanalstål av avkoplingskontaktbasen. Dette tilnærmingen gir lav rullmotstand, høy lastkapasitet, sterk miljøtilpasning, og lett produksjon og vedlikehold. Gitt den begrensede horisontale reiselengden, er drivsystemet manuelt operert for enkelhet.

(3) Rotasjonsmekanismen
Rotasjonsmekanismen består av en rotasjonsleir og en rotasjonsdrivenhet. Rotasjonsleiren støtter den roterende øverste strukturen på den feste vertikale søylen, som sikrer stabil rotasjon og hindrer tippet eller lossing. Rotasjonsdrivenheten gir dreieeffekt for rotasjon og motvirker motstandskrefter under rotasjon.

(4) Rekkingsmekanismen
I armtype kraner kalles den horisontale avstanden mellom roteringsaksen og lasthåndteringsenhetens aksen for "radius." Rekkingsmekanismen justerer denne radiusen. Basert på driftsegenskaper, er rekkingsmekanismer klassifisert som enten driftsrelaterte eller ikke-driftsrelaterte.

Driftsrelatert rekking skjer under last og brukes for å justere radius under heising—for eksempel, for å unngå kollisjoner mellom flere kraner eller for å presist justere med arbeidsstasjoner—krever høyere rekkingshastigheter for å forbedre effektiviteten.

Ikke-driftsrelatert rekking skjer uten last, primært for å posisjere hakken før heising eller for å foldere armen for transport. Slike operasjoner er sjeldne og bruker lavere rekkingshastigheter.

II. Vektbegrensninger for heiseutstyrkomponenter
Siden dette heiseutstyret er et modulært, bærbart liten kran, er komponentvikt kritisk. For mye vekt ville hindre installasjon av et 2–3 person team, potensielt forhindre vellykket implementering. Derfor ble nøkkelenheter produsert av titanlegering, med den tungeste enkeltkomponenten veier bare 46 kg—muliggjør rask montering og demontasje av et lite team.

III. Heiseprosedyre
Heiseprosedyren for høyspenningsavkoplingskontakten ved hjelp av dette utstyret er som følger:
Først plasserer arbeiderne en isolert latter mot kanalstålet av avkoplingskontaktbasen. Fra latteren fester de kranens baseplate til kanalstålet ved hjelp av guidehjulsmonteringssett, med guidehjul engasjert innenfor kanalen for å forhindre tipp eller fall.

Etter basemontering, monterer to arbeidere kranens armbestand på SE7-roteringsleir, deretter fester de kompakte vindasen under den. Deretter monterer de sekvensielt hovedarm, hjelparm og hydraulisk sylinder. Hydraulisk pumpe og kontrollknapper er plassert på bakken. Når den er strømført, kan operatører utføre heiseoperasjoner helt fra bakken.

I tillegg inneholder kranen et trippelsikkerhetsbeskyttelsessystem:

• Høyspenningsnærhetadvarsel: En elektrisk feltsensor ved armens spisse utløser talealarmer og automatisk bremsing hvis sikker avstand til nærliggende liveutstyr overtrides.

• Overlastbeskyttelse: En spennsensor ved hakken sin trådstokkobling overvåker kontinuerlig lastvekt og heisevinkel; overtramp utløser alarmer og automatisk bremsing.

• Strømtapbeskyttelse: I tilfelle plutselig strømtap under heising, låser systemet automatisk for å forhindre lastfall.

IV. Fordeler med det utformede heiselaget

• Integrerer elektriske felt- og strengsensorer for å gi sanntid-varsel om nærhet til høy spenning og overlast med automatiske bremsesystemer.

• Har en elektrisk sleivleddbase festet til stivkonstruksjonen, som sikrer stabil og kontrollert bevegelse av armen.

• Hovedstrukturkomponenter (arm, kolonne, bunnplate) er laget av titanlegering—som gir korrosjonsbestandighet og betydelig vektredusering.

• Modulær design gjør det enkelt å tilpasse ulike plattformer, noe som legger grunnlag for fremtidig utvikling og bredere anvendelser.

Samlet sett bruker dette heiselaget titanlegering i kritiske komponenter for å redusere vekten drastisk, har rasjonell funksjonell zonering for lett montering/demontering, og krever bare tre personer for drift. Det løser effektivt utfordringer knyttet til begrenset sikkerhetsavstand og komplekse miljøer under vedlikehold av høyspenningskontaktbrytere, og viser sterk praktisk anvendelighet og potensial for bred anvendelse.