变电站高压瓷柱式设备搬运车的研制

张 浩，潘晓明，吴 疆，高 扬

(国网江苏省电力有限公司苏州供电分公司，江苏 苏州 215004)

0 引言

高压瓷柱式SF6断路器、电流互感器与电压互感器等瓷柱式设备是110 kV及以上变电站内重要的一次设备，如图1所示。随着电力系统规模的不断扩大，近年来各地区新建、改扩建了大量变电站，施工时站内有大量的高压瓷柱式SF6断路器、电流互感器与电压互感器需要运输。

图1 高压瓷柱式设备

目前，对变电站高压瓷柱式设备的存储和运输仍是一项挑战：

(1) 220 kV及110 kV电压等级的瓷柱式设备重量约为1 t，搬运时瓷套容易损坏；

(2) 出于节约变电站所用土地成本的考虑，变电站占地面积小，站内道路狭窄，特别是室内站，在室内安装大型瓷柱式设备时无法使用吊车。

以往对大型瓷柱式设备的搬运，主要是通过吊运与人工。当在变电站或一次设备存储仓库的道路条件允许时，一般采用吊车搬运，这样能够保证设备的安全，但需要耗费大量的人工、时间和资金。当变电站或一次设备存储仓库内道路狭窄，或变电站为室内站时，吊车无法进入且不具备行车的情况下，只能通过人工搬运。人工搬运一般需要4名身强力壮的劳力，不仅费时费人工，同时不能保证搬运过程中的瓷柱式设备安全和人员安全，容易造成经济损失和人身事故。因此，研制一种经济、便捷、安全、可靠的变电站高压瓷柱式设备搬运车是很有必要的。

1 高压瓷柱式设备搬运车的设计原则

1.1 灵活性

为了能在变电站狭窄道路上灵活安全地搬运高压瓷柱式设备，研制的变电站高压瓷柱式设备搬运车需具有足够的灵活性。

1.2 适用性

由于高压瓷柱式设备两端大小不同，目前市面上常见的搬运车无法使其平稳放置，无法保证设备在搬运过程中的安全。另外，不同类型、厂家、电压等级的瓷柱式设备外形差异很大。

研制的搬运车需能够通过自身的液压机构调节搬运车前端的高度，实现瓷柱式设备的平稳运输，通过左右调节搬运车的前端的固定件，能够固定不同大小与规格的瓷柱式设备，适用性强。

1.3 便携性

110 kV变电站分布较为分散，尤其是220 kV变电站，往往遍布整个地级市。在偏远变电站安装、检修高压瓷柱式设备时，搬运车本身的运输也是一个问题。

此次研制的搬运车可拆卸、组合，方便长途运输，能提高搬运车本身的利用效率。

2 高压瓷柱式设备搬运车的研制

2.1 可拆卸车体

变电站高压瓷柱式设备搬运车的可拆卸车体由4根相同的金属横梁与前端门型结构、后端门型结构组成。搬运车的车轮置于门型结构下方，前、后端门型结构的顶部为圆弧形固定件，用于固定变电站高压瓷柱式设备。前、后端门型结构如图2，3所示。

图2 前端门型结构

图3 后端门型结构

当需要对搬运车进行组合时，将金属横梁插入门型结构的固定插口，并用插销固定，从而保证搬运车的牢固与承重能力。搬运时，通过金属横梁的端部控制搬运车的方向。当需要对搬运车进行长途运输时，可依次拆除插销、金属横梁等部件，从而节约装载空间，提高搬运车本身的利用效率。后端门型结构为固定结构不可调节，而前端门型结构具有可调节功能。

2.2 前端液压调节系统

前端液压调节系统用于调节前端门型结构的高度，保证不同型号的变电站高压瓷柱式设备能够水平放置于搬运车上，实现瓷柱式设备的平稳运输。

由图2可知，2台液压千斤顶固定于前端门型结构的中间横梁上，共同支撑起上横梁。中间横梁还设计有用于固定液压千斤顶操作杆的金属附件，防止操作杆丢失。使用时，通过操作杆调节2台液压千斤顶的高度，从而调节顶部瓷柱式设备固定件的高度，实现瓷柱式设备的水平放置。

2.3 前端紧固系统

前端紧固系统用于调节前端门型结构上端圆弧形固定件的左右距离，保证不同大小的变电站高压瓷柱式设备能够紧固于搬运车上，不会左右晃动。

前端门型结构顶端的圆弧形固定件上开有滑动槽，通过4颗螺栓固定于上横梁上。使用时，根据高压瓷柱式设备上端的大小，调节圆弧形固定件的位置，再拧紧螺栓，即可保证瓷柱式设备在搬运车上牢固稳定。

2.4 搬运车整体结构

可拆卸车体、前端液压调节系统、前端紧固系统整合后，搬运车的实物如图4所示。在横梁上有多处固定插口，根据瓷柱式设备的长度需要，可以将前端和后端的门形结构固定在不同的位置，以方便搬运。

图4 搬运车实物示意

3 现场应用

变电站高压瓷柱式设备搬运车研制完成后，已在多个变电站和仓库的瓷柱式设备搬运工作中得到应用，如图5所示。

图5 搬运车的实际应用示意

使用时，先组合搬运车，根据设备长短调节车身长度，然后依次调节前端门型结构高度、圆弧形固定件的距离，以适用于不同规格的瓷柱式设备，如图6所示。

图6 不同规格瓷柱式设备的搬运示意

调节完成后，开始搬运。工作完成后，依次拆除搬运车的插销、金属横梁等部件，以方便搬运车本身的运输，如图7所示。

图7 搬运车的拆卸示意

在变电站和仓库2种不同的作业环境下，对搬运车、人工、吊车3种搬运方式进行实测对比。经过对比，完成1 000 kg高压瓷柱式设备搬运工作，其耗时和所需人员对比如表1，2所示。

表1 不同搬运方法耗时对比 h

由表1可知：在变电站使用搬运车，相比于人工搬运可节约2/3的时间成本，相比于吊车搬运可节约3/7的时间成本；在仓库使用搬运车，相比于人工搬运可节约3/5的时间成本。

表2 不同搬运方法所需人员对比 人

由表2可知：在变电站使用搬运车，相比于人工搬运可节约1/2的人力成本，相比于吊车搬运可节约1/4的人力成本，且无需吊车；在仓库使用搬运车，相比于人工搬运可节约1/2的人力成本。

因此，研制的高压瓷柱式设备搬运车可降低时间与人力成本，提高高压瓷柱式设备的搬运效率。

4 结语

研制了一种高压瓷柱式设备搬运车，满足在变电站内狭窄的道路上灵活搬运高压瓷柱式设备的需求，能够确保搬运过程中瓷柱式设备的安全。该搬运车在变电站、仓库等现场的使用、测试中显示出了便捷、安全、快速、可靠等优点，可将劳动时间降为原来的1/3。同时，该搬运车结构简单，造价低，可广泛应用于电力行业一次工作的现场或一次设备存储的仓库，有效提高高压瓷柱式设备的搬运效率与可靠性。