宽度与高度可调的通用手车平台研制

侯天玉，敬如雪，张凌薇

（国网甘肃省电力公司武威供电公司，甘肃 武威 733000）

随着电网的扩张，变电站的数量在大规模的增加。10 kV 中置柜是变电站常规电气设备，而中置柜是以断路器为主的电气设备，是生产厂家根据电气一次主接线图的要求，将有关的高低压电器以及母线、载流导体、绝缘子等装配在封闭的或敞开的金属柜体内，作为电力系统中接受和分配电能的装置。由于厂家生产的中置柜与TV 柜高度、宽度都不一样，为了便于检修人员检修设备，在每个站都配置有高度、宽度不同的手车平台，因此现存的手车平台存在数量多、占地面积大。此外，在中置柜检修时，接地小车和断路器小车都很重，要3～4人才能抬到手车平台上互换，而进行操作的运行人员只有2 人，没办法进行验电小车和接地小车的互换操作，对运行人员来说使用不是很方便，存在操作费时、费力等问题。

1 现状调查

随机选取3 个变电站调查发现，110 kV 华藏变电站手车平台7台，110 kV城西变电站手车平台6台，110 kV 南山变电站手车平台6 台，传统的固定式手车平台统一存在问题为手车平台数量多，占地面积大，高度和宽度固定，无法调节，功能单一，只能实现手车开关的推进推出，操作费时费力。此外，传统手车平台高度固定，若柜前地面不平整会导致高度不匹配，且开关设备重量在150 kg 以上，如果从地面放置到高平台，或者从高平台放置到地面，则难度较大，需要几个人同时调整，调整效率低，人工调整困难，严重占用了停电时间[5]。因此，针对现存问题，本文研制一种可调节宽度与高度的多功能手车平台来代替现有手车平台，具有重要意义。

2 中置柜结构

如图1 所示，中置柜结构主要分为：二次仪表室：位于前上部，作为二次元器件的安装室。母线室：位于中置柜的后上部，主母线布置方式通常为品字型，为防止某一中置柜内部发生电弧时影响到其他中置柜从而造成更严重的后果，采用穿墙套管将中置柜隔离，穿墙套管安装板用不锈钢材料制作，防止电流通过时在安装板上产生涡流，从而导致中置柜的温度异常变化。真空断路器手车室：位于前中部，可安装断路器手车、隔离手车、熔断器手车等移开式手车。电缆室：位于后下部，安装由TA、零序TA、接待刀闸。中置柜最顶部为小母线室，作为中置柜的控制电源和信号交换汇集区，各室之间一般用钢板隔离。在10 kV 供电电力系统中具有很高的运行连续性，中置柜柜体外壳可有效地防止小动物进入，保护运行人员不碰触设备，从根本上阻止内部发生燃弧；断路器室、母线室、电缆室等高压隔室均设置有独立的泄压通道，有助于在内部发生电弧时能够快速释放内部压力，保护设备安全稳定运行，以及人员安全[6]。

图1 中置柜内部结构图

3 中置柜主要特点

有一、二次方案，这是开关柜具体的功能标志，包括电能汇集、分配、计量和保护功能电气线路。一个开关柜有一个确定的主回路（一次回路）方案和一个辅助回路（二次回路）方案，当一个开关柜的主方案不能实现时可以用几个单元方案来组合而成。

开关柜具有一定的操作程序及机械或电气联锁机构，实践证明：无“五防”功能或“五防功能不全”是造成电力事故的主要原因。

具有接地的金属外壳，其外壳有支承和防护作用。因此要求它应具有足够的机械强度和刚度，保证装置的稳固性，当柜内产生故障时，不会出现变形，折断等外部效应。同时也可以防止人体接近带电部分和触及运动部件，防止外界因素对内部设施的影响；以及防止设备受到意外的冲击。

4 多功能手车平台

手车式真空断路器由真空灭弧室、弹簧操作机构、断路器推进底盘、本体框架、以及二次控制回路组成，真空灭弧室的相对真空度为1.33×10-4Pa，在此真空度下起到绝缘和灭弧作用。断路器手车开关检修时，工作人员需要将断路器手车的检修平台推至中置柜旁边，并锁定中置柜与手车平台之间的挂钩来进行操作。由于中置柜内部结构不同，部分手车平台具有较窄的锁定钩，而另一些中置柜具有较大的锁定钩，此外，中置柜的高度不同也导致了手车平台的不同，导致工作人员使用不便。

针对存在问题，设计一种可调节宽度与高度的手车平台，满足不同尺寸的中置柜。该手车平台由滑轨部分、摇杆部分、液压升降部分、平台闭锁部分等组成，通过材质对比、经济成本分析，手车平台材料选择为新型钢材料手车平台。

4.1 手车平台设计

手车平台由滑轨、手摇把手、闭锁部分组成，手摇把手控制滑轨的移动。通过调查并收集现有中置柜操作所需要的手车平台宽度，对平台进行设计，分析得出中置柜手车平台宽度最宽为85 cm，最窄为65 cm；因此，本手车平台宽度可调范围定为55 ～95 cm，上部平台采用1 m×1 m钢板，下部放置2个丝杆相互连接带动钢板上的滑轨左右调节。如图2所示，通过固定孔将平台固定到液压升降机构上，通过把手旋转来调节滑轨之间间距。

图2 手车平台设计

4.2 液压升降平台

如图3 为液压升降平台结构图，其主要通过液压油的压力传动从而实现升降的功能。上升时，叶片泵输出高压油通过一系列控制阀及管路进入油缸下部，推动油缸上行，带动平台升举；下降时，叶片泵停止，控制阀打开泄油回路，平台在自重作用下缓慢下降，油缸中的液压油被挤出泄油。本小车平台压液压升降范围为28～126 cm，重量支撑能力达300 kg，将可调节宽度的平台放置在本液压升降平台，通过固定孔与液压升降平台组合固定，即可实现手车平台高度与宽度的自由调节。

图3 液压升降平台

此外，液压升降手车平台底部安装4 个移动滑轮，2 个后轮能实现360°自由旋转，并带有刹车功能，移动灵活方便，不存在运动死角[7]。

5 手车平台实物

如图4 为多功能手车平台，多功能手车平台根据中置柜的尺寸来调节高度与宽度，通过旋转把手顺时针旋转宽度变宽，逆时针旋转宽度变窄，通过液压升降机构可以调节高度，方便运维人员换取小车，操作方便，2人即可轻松完成。具有稳定性好、可靠性高、换取速度快、通用性能广、安全可靠等优点，有效减少了以往中置柜检修过程中的停电时间，能够有效解决因地面不平整导致的手车高度调节困难、不同规格中置柜手车平台互不通用等问题。

图4 多功能手车平台

6 结束语

通过对可调节宽度与高度的多功能手车平台研制，有效减少了传统手车平台的数量，具有占地面积少、操作时间短、维护费用低、快速、通用性好等优点，能够有效解决中置柜检修操作过程中手车平台移动困难、换取断路器手车困难，以及因地面沉降导致的手车高度调节困难等问题，节省了人力，有效降低了经济成本，一定程度上提高了工作的安全性；减轻了运维人员的劳动强度，运维力度，增强了手车平台的可靠性；间接减少了检修工作停电时间，提高了生产作业全局工作效率，对设备管理与变电运维管理水平的提高具有重要价值。