新型跨越式SF6设备充气平台的研究

张凯　高栋　赵航

摘 要：近年来，采用SF6气体作为绝缘和灭弧介质的全封闭组合电器和高压路器等设备得到广泛应用。SF6电气设备运行中经常因泄漏或者气温变化造成气室压力降低，使设备电气绝缘及性能受到直接影响，造成设备安全隐患，因此检修人员需经常对其进行带电补气工作。为满足SF6设备充气工作的需要，克服传统工作方式的弊端，提高资源利用效率，该文介绍一种新型跨越式SF6设备充气平台，可以快速、安全、高效的完成充气工作，保证设备可靠安全运行。

关键词：SF6设备 移动装置 登高 加热

中图分类号：TM6 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）02（a）-0094-01

随着电力工业技术的不断发展，SF6气体作为优良的熄弧、绝缘介质，在一次变电设备中的应用愈加广泛。然而，由于受到生产水平、安装工艺、运行环境等各方面因素的影响，部分SF6设备在长期运行过程中出现了不同程度的气室压力降低现象，造成设备绝缘性能下降，严重威胁电网一次设备的安全运行。因此，亟需研发一种能够快速、安全、高效的对SF6设备进行补充气体的装置，消除因SF6气体压力降低带来的安全隐患。

1 传统充气方式的弊端

目前，对变电站内SF6设备进行的气体补充工作，多采用“手抬、车推、梯爬”等传统方式，即依靠人力完成对SF6气体钢瓶的搬运工作；依靠推车完成转移、运输工作；用绝缘梯完成充气作业现场的装置连接工作。传统作业方式不仅需要耗费大量的人力、物力，而且在设备转移、安装过程中需要跨越路基石、电缆沟等多种障碍，极易发生气瓶碰撞，对周围设备与工作人员人身安全造成威胁。此外，在作业方式上，对作业基准面较高的充气点，传统作业方式需要采用绝缘梯等工具辅助，作业过程费时、费力，且难度与风险较大；同时，传统充气方式还存在对气体利用效率低的缺点，造成气瓶内仍剩余气体较多，形成资源浪费，这种现象在冬季气温低时更为突出，大大提高了充气成本。

针对以上传统SF6气体充气方式中出现的困难，到目前还没有一个高效的、综合的解决方案，只能针对各个情况，用传统方式逐一克服，这样大大增加了SF6气体带电充气作业的成本与风险，降低了SF6气体带电充气作业的效率。一种新型的跨越式SF6气体带电充气装置可以较好的解决实际工作中气瓶运输费力、越障困难、连接操作繁琐、气体资源浪费等多方面问题，实现SF6气体带电充气作业的快速、安全、高效。

2 跨越式SF6设备充气平台的主要构成和特色

2.1 平台移动装置

变电站内的SF6设备大多都在水泥平台上，其间还有各种线槽盒或其它复杂地形的阻隔。充气平台如果想要到达充气设备的附近，就要具备能够跨越各种复杂地形的移动装置，且该装置需要满足以下几点：平地移动良好，转向良好，重心稳定，能翻越约20cm高的障碍物，省力轻便，能承载150kg的载荷重量等。

三轮组式移动装置采用对称的三个轮组作为前进载体，每个轮组依照行星轮系的运动方式，各个小轮既可以自转，又可以一起绕中心轴公转。平地行走时，两个小轮自转；在翻越障碍物时，当A轮到达障碍物边缘后，B轮绕中心轴公转，进而到达障碍物的上沿，这时施加外力，可使整个装置以B轮为支撑点，抬到障碍物的上面，从而完成爬升或翻越的功能，并达到省力的目的，如图1。

2.2 登高作业平台

大多数SF6设备充气接口位置较高，传统的充气方式需要使用绝缘梯，十分繁琐。为提高作业效率，该装置加入登高作业平台。该平台参考人字梯结构，利用气瓶运输车作为人字梯的一侧，另一侧设计为可伸缩的绝缘梯。移动时，伸缩梯可收于运输车内，用卡扣固定；作业时，打开卡扣，将伸缩梯拉到与地面夹角成60°角位置，并打开附加支腿固定。为保证在梯子上安全可靠工作，气瓶运输车轮设置锁止装置，梯子底部采用绝缘防滑材料，如图2。

2.3 气瓶加热装置

充气时，气瓶中的六氟化硫需吸收大量热量由液态变为气态，而当环境温度较低，没有足够外部热源给气瓶补充热量时，会造成多半的六氟化硫残留在气瓶中无法排出，因此，为避免浪费、节约成本，需要对气瓶进行加热处理。

常用的加热方式为汽油喷灯加热气瓶来补充热源，其存在受热面积不均匀、工作效率低等问题，并且存在严重的安全隐患。该气瓶加热装置采用三组额定电压为220V，额定功率为1000w的电阻丝并联加热，装置简单易控，三组电阻丝分别置于气瓶底部、中部和上部，能使气瓶内的六氟化硫液体迅速受热后气化，满足SF6设备充气过程中六氟化硫液体气化大量吸热的需求，提高了资源利用率及充气速度。

3 效益分析

新型跨越式SF6设备充气平台的使用，可减少气瓶在设备区搬运过程中带来的巨大危险，同时大大减少工作时间和人力。根据充气记录，以每张作业票对5个气室进行充气作业计算，使用跨越式SF6设备充气平台可使每次作业时间减少40min，作业人员数量减少3人，一年将节省3720min的工作时间及279人次的工作量。

4 结语

通过系统整合，新型跨越式SF6设备充气平台，解决了传统作业方式中运输费力、越障困难、操作复杂、资源利用率低下等多方面问题，并且其结构简单，容易维护，应用前景十分广泛。

参考文献

[1] 李金明，刘静.大型SF6设备如何快速充气-水循环加热法[J].科技创新导报， 2012（16）：62-63.

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