การพัฒนาอุปกรณ์ยกสำหรับตัวแยกแรงดันสูงในสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อน

ในระบบไฟฟ้า อุปกรณ์ตัดวงจรแรงสูงในสถานีไฟฟ้าได้ประสบปัญหาโครงสร้างที่เสื่อมสภาพ การกัดกร่อนอย่างรุนแรง ความบกพร่องเพิ่มขึ้น และความจุกระแสไฟฟ้าของวงจรนำหลักไม่เพียงพอ ทำให้ความน่าเชื่อถือในการจ่ายไฟฟ้าลดลงอย่างมาก มีความจำเป็นเร่งด่วนในการดำเนินการปรับปรุงทางเทคนิคสำหรับอุปกรณ์ตัดวงจรเหล่านี้ที่ใช้งานมาเป็นเวลานาน ระหว่างการปรับปรุงดังกล่าว เพื่อหลีกเลี่ยงการหยุดจ่ายไฟฟ้าให้ลูกค้า วิธีปฏิบัติทั่วไปคือการวางเฉพาะช่องที่ทำการปรับปรุงไว้ภายใต้การบำรุงรักษา ในขณะที่ช่องใกล้เคียงยังคงมีไฟฟ้าอยู่ อย่างไรก็ตาม วิธีปฏิบัตินี้มักจะทำให้มีระยะห่างระหว่างอุปกรณ์ที่ทำการปรับปรุงและอุปกรณ์ที่มีไฟฟ้าอยู่ใกล้เคียงไม่เพียงพอ ไม่สามารถตอบสนองต่อความต้องการของระยะปลอดภัยในการทำงานยกขึ้น-ลงบนไซต์—ซึ่งเป็นอุปสรรคสำคัญต่อการทำงานบำรุงรักษาปกติ โดยเฉพาะเมื่อช่องใกล้เคียงไม่สามารถปลดไฟฟ้าออกได้ เครนขนาดใหญ่ไม่สามารถทำงานยกขึ้น-ลงได้เนื่องจากข้อจำกัดทางพื้นที่

เพื่อให้สามารถติดตั้งและบำรุงรักษาอุปกรณ์ตัดวงจรในสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนเช่นนี้ เราได้วิเคราะห์ปัญหาที่เกิดขึ้นในสถานที่และเสนอการออกแบบและพัฒนาอุปกรณ์ยกขึ้น-ลงแบบพิเศษที่เหมาะสมสำหรับการจัดการกับอุปกรณ์ตัดวงจรภายใต้เงื่อนไขที่จำกัด ทำให้สามารถสนับสนุนการบำรุงรักษาอุปกรณ์ไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ตามความต้องการในการออกแบบและหลังจากตรวจสอบการกำหนดค่าของเครนขนาดเล็กหลายแบบ และพิจารณาสภาพแวดล้อมการติดตั้งอุปกรณ์ตัดวงจรแรงสูง 110 kV เราได้ตัดสินใจว่าการติดตั้งเครนยกขึ้น-ลงโดยตรงบนโครงสร้างฐานของอุปกรณ์ตัดวงจร จะให้ความมั่นคงที่ดีกว่า กำจัดข้อจำกัดของสภาพพื้นผิว ปรับตัวเข้ากับสถานที่ที่ซับซ้อนได้ดีขึ้น และทำให้ทีมงาน 3 คนสามารถประกอบและถอดแยกได้อย่างรวดเร็ว (ดังแสดงในภาพด้านล่าง)

I. การออกแบบกลไกเครน

ตามความแตกต่างของฟังก์ชัน กลไกเครนถูกแบ่งออกเป็นสี่ระบบหลัก: ระบบยกขึ้น-ลง ระบบเคลื่อนที่ ระบบหมุน และระบบปรับระดับ

(1) ระบบยกขึ้น-ลง
ระบบยกขึ้น-ลงประกอบด้วยหน่วยขับเคลื่อน อุปกรณ์จัดการโหลด ระบบสายสลิง และอุปกรณ์เสริม/ความปลอดภัย แหล่งพลังงานอาจเป็นมอเตอร์ไฟฟ้าหรือเครื่องยนต์เผาไหม้ภายใน ระบบสายสลิงประกอบด้วยสายสลิง ชุดกระบอกสูบ และการรวมกันของปูลื่นและปูตรึง อุปกรณ์จัดการโหลดมีรูปแบบต่างๆ เช่น ตาข่ายยก คานกระจาย ตะขอ แม่เหล็กยก และกรับ โดยพิจารณาตามความต้องการในการออกแบบและสภาพแวดล้อมการยกอุปกรณ์ตัดวงจร และอ้างอิงจากการใช้เครนขนาดเล็กที่มีจำหน่าย เราเลือกใช้รอกขนาดเล็กเป็นหน่วยขับเคลื่อนและตะขอเป็นอุปกรณ์จัดการโหลด

(2) ระบบเคลื่อนที่
ระบบเคลื่อนที่ปรับตำแหน่งของเครนในแนวนอนเพื่อให้เหมาะสมกับการวางทำงาน มักจะประกอบด้วยระบบรองรับการเคลื่อนที่และระบบขับเคลื่อน การออกแบบของเราใช้ระบบรองรับการเคลื่อนที่ที่มีรางนำทาง ซึ่งล้อเหล็กวิ่งตามรางเหล็กของฐานอุปกรณ์ตัดวงจร วิธีนี้ให้ความต้านทานการลื่นไหลต่ำ ความจุโหลดสูง ความสามารถในการปรับตัวกับสภาพแวดล้อมสูง และง่ายต่อการผลิตและการบำรุงรักษา เนื่องจากระยะทางการเคลื่อนที่ในแนวนอนมีจำกัด ระบบขับเคลื่อนจึงใช้การควบคุมด้วยมือเพื่อความง่าย

(3) ระบบหมุน
ระบบหมุนประกอบด้วยชุดแบริ่งหมุนและหน่วยขับเคลื่อนหมุน แบริ่งหมุนรองรับโครงสร้างบนที่หมุนบนเสาแนวตั้งที่ติดตั้งอยู่ ทำให้มีการเคลื่อนที่หมุนที่มั่นคงและป้องกันการล้มหรือหลุดออกจากกัน หน่วยขับเคลื่อนหมุนให้แรงบิดสำหรับการหมุนและต้านทานแรงต้านในการหมุน

(4) ระบบปรับระดับ
ในเครนแขนยาว ระยะทางแนวนอนระหว่างศูนย์กลางการหมุนและศูนย์กลางของอุปกรณ์จัดการโหลดเรียกว่า "รัศมี" ระบบปรับระดับปรับรัศมีนี้ ตามลักษณะการทำงาน ระบบปรับระดับถูกแบ่งออกเป็นแบบทำงานและไม่ทำงาน

การปรับระดับแบบทำงานเกิดขึ้นภายใต้โหลดและใช้เพื่อปรับรัศมีระหว่างการยกขึ้น-ลง เช่น เพื่อหลีกเลี่ยงการชนกันของเครนหลายเครื่องหรือเพื่อให้สอดคล้องกับสถานีทำงาน ต้องการความเร็วในการปรับระดับที่สูงขึ้นเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ

การปรับระดับแบบไม่ทำงานเกิดขึ้นโดยไม่มีโหลด ส่วนใหญ่เพื่อวางตะขอก่อนการยกขึ้น-ลงหรือพับแขนเครนเพื่อขนส่ง การทำงานเหล่านี้เกิดขึ้นไม่บ่อยและใช้ความเร็วในการปรับระดับที่ต่ำ

II. การพิจารณาน้ำหนักของชิ้นส่วนอุปกรณ์ยกขึ้น-ลง
เนื่องจากอุปกรณ์ยกขึ้น-ลงนี้เป็นเครนขนาดเล็กแบบโมดูลาร์และพกพา น้ำหนักของชิ้นส่วนเป็นสิ่งสำคัญ หากน้ำหนักมากเกินไปจะทำให้การติดตั้งโดยทีมงาน 2-3 คนยากขึ้น และอาจทำให้การติดตั้งไม่สำเร็จ ดังนั้น ชิ้นส่วนหลักถูกผลิตจากโลหะผสมไทเทเนียม ชิ้นส่วนเดี่ยวที่หนักที่สุดมีน้ำหนักเพียง 46 กิโลกรัม ทำให้ทีมงานขนาดเล็กสามารถประกอบและถอดแยกได้อย่างรวดเร็ว

III. ขั้นตอนการยกขึ้น-ลง
ขั้นตอนการยกขึ้น-ลงอุปกรณ์ตัดวงจรแรงสูงโดยใช้อุปกรณ์นี้เป็นดังนี้:
แรกเริ่ม ผู้ปฏิบัติงานวางบันไดฉนวนไว้ที่รางเหล็กของฐานอุปกรณ์ตัดวงจร จากบันได พวกเขาติดแผ่นฐานของเครนกับรางเหล็กโดยใช้ชุดหนีบล้อนำทาง ซึ่งล้อนำทางถูกใส่เข้าไปในรางเพื่อป้องกันการล้มหรือตก

หลังจากติดตั้งฐานแล้ว ผู้ปฏิบัติงานสองคนติดตั้งชุดรองรับแขนเครนบนแบริ่่งหมุน SE7 แล้วติดตั้งรอกขนาดเล็กไว้ใต้แขนเครน จากนั้น พวกเขาประกอบแขนเครนหลัก แขนเครนเสริม และกระบอกสูบไฮดรอลิก ปั๊มไฮดรอลิกและปุ่มควบคุมตั้งอยู่ที่ระดับพื้น เมื่อเปิดใช้งาน ผู้ปฏิบัติงานสามารถทำงานยกขึ้น-ลงได้ทั้งหมดจากพื้น

นอกจากนี้ เครนยังมีระบบป้องกันความปลอดภัยสามชั้น:

• การแจ้งเตือนระยะใกล้แรงสูง: เซ็นเซอร์สนามไฟฟ้าที่ปลายแขนเครนจะส่งเสียงเตือนและเบรกอัตโนมัติหากละเมิดระยะปลอดภัยกับอุปกรณ์ที่มีไฟฟ้าอยู่ใกล้เคียง

• การป้องกันการโหลดเกิน: เซ็นเซอร์แรงดึงที่การเชื่อมต่อสายสลิงของตะขอตรวจสอบน้ำหนักโหลดและมุมการยกขึ้น-ลงอย่างต่อเนื่อง หากละเมิดจะส่งเสียงเตือนและเบรกอัตโนมัติ

• การป้องกันการขาดไฟฟ้า: ในกรณีที่เกิดการขาดไฟฟ้าอย่างกะทันหันระหว่างการยกขึ้น-ลง ระบบจะล็อคอัตโนมัติเพื่อป้องกันการตกของโหลด

IV. ข้อดีของอุปกรณ์ยกที่ออกแบบ

• รวมเซ็นเซอร์สนามไฟฟ้าและเซ็นเซอร์ความเครียดเพื่อให้คำเตือนเสียงแบบเรียลไทม์สำหรับการอยู่ใกล้แรงดันสูงและการโหลดเกินพร้อมระบบเบรกอัตโนมัติ

• มีฐานหมุนไฟฟ้าที่หนีบกับโครงสร้างแท่งเพื่อให้การเคลื่อนไหวของแขนยกระยะได้อย่างมั่นคงและควบคุมได้

• ชิ้นส่วนโครงสร้างหลัก (แขนยกระยะ, แกนกลาง, แผ่นฐาน) ใช้วัสดุอัลลอยไทเทเนียม—ให้ความต้านทานต่อการกัดกร่อนและลดน้ำหนักอย่างมาก

• การออกแบบโมดูลาร์ทำให้สามารถปรับใช้งานได้ง่ายกับแพลตฟอร์มต่าง ๆ สร้างพื้นฐานสำหรับการพัฒนาในอนาคตและการใช้งานที่กว้างขวางขึ้น

โดยสรุป อุปกรณ์ยกนี้ใช้วัสดุอัลลอยไทเทเนียมสำหรับชิ้นส่วนสำคัญเพื่อลดน้ำหนักอย่างมาก มีการแบ่งโซนฟังก์ชันอย่างเหมาะสมสำหรับการประกอบและถอดแยก และต้องการคนงานเพียงสามคนในการดำเนินการ มันสามารถแก้ไขปัญหาที่เกิดจากช่องว่างความปลอดภัยที่จำกัดและสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนในการบำรุงรักษาระยะไกลแรงดันสูง แสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ในการใช้งานอย่างกว้างขวางและความเหมาะสมในการนำไปใช้จริง