KYN型开关柜TA拆装平台的研制

李靖宇，姬鹏飞

（国网山西省电力公司泽州县供电公司，山西 晋城 048000）

1 选择课题

随着经济的高速发展，人们对用电量的需求越来越大。为保证电力系统安全可靠运行，减少居民停电时间，需要更换变比大，容量大的电流互感器（以下简称TA）。目前，10kV户内开关柜主要为KYN型，这种开关柜电流互感器采用倒置或竖置等方式安装与开关柜下柜的上侧（如图1所示），离地约750～900mm，重量约为30kg。

图1 户内开关柜后柜门下侧内部设备构成图

由于10kV开关柜柜内空间狭小（KYN开关柜宽度800mm，后柜门高度约为1100mm，最多容纳两个成年男子，传统操作方法进行电流互感器拆卸、安装操作时，需要4～5人，2人在柜内、外配合托住电流互感器，1人使用绳索捆绑的方式提拉电流互感器，另1人俯身挤进柜内拆除4颗固定螺栓的螺杆，托举TA者须在拆卸螺杆过程中全程托举，不得卸力，然后缓慢地将其搬运出去。使用绳索捆绑的方式提拉电流互感器，难以发力，且TA一旦滑脱绳索，对人身造成伤害。这种传统的作业过程存在以下弊端：安全风险高，作业时间长，工作效率低。

QC小组认为如果能研制一种能够自由移动、稳定支撑TA并精确调整水平及同轴度的移动型安装平台将能够有效地克服传统安装工具的弱点，因此将本次QC活动课题定为“一种KYN型开关柜TA拆装平台的研制”。

2 设定目标

小组将目标定为研制一种无须拆装的整体性移动型TA拆装平台，以满足各单位10kV户内开关柜TA拆装工作要求。

要求工具满足下列目标：

稳定支撑。可为开关柜内特定作业环境下电流互感器的安装提供一个拆装托架，满足开关柜电流互感器安装、拆卸时的支撑操作需要。

垂直高度可调。可连续调节支撑平面垂直高度，将TA抬升至指定安装高度。

水平角度可调。以使电流互感器的安装角度与开关柜内支架相吻合，互感器底座与支架对准螺栓孔。

3 确定最佳方案和对策

QC小组成员针对本次课题集思广益，提出多种想法，构思了平台的总体结构，决定采用小车支撑型平台，结构亲和图，如图2所示。

小组成员从便携移动机构、升降机构结构、升降机构动力、升降控制方式、主体材料等多个方面对项目的成本、加工难度、使用效果进行评估，最终确定了脚轮式移动方式、升降机构选择液压缸式升降、主体材料选择钢板的方案。

图2 KYN型开关柜TA拆装平台亲和图

4 制定对策

4.1 底部固定端的制作

绘制图纸：小组成员绘制了底座示意图，如图3所示。

采购加工：小组根据开关柜后柜门实际尺寸绘制了小车底盘的加工图纸，考虑到承重目标100kg，对Ag3铁板并进行了折边处理。确定了2个导向轮，两个万向轮，液压泵及小车扶手的螺杆位置，并在底盘两侧预留了叉臂滑轮的滑道。

4.2 调节平台的设计制作

为了实现安装调试平台能移动以调整同轴度的功能，小组在设计时采用了轴承调节的方式，原理如图4所示。图中板1为固定板，板2为可移动板，板2通过安装在板1上的宽径轴承能够移动，将TA放置于板2即可移动调整位置。

4.3 液压升降机构的制作

为了使平台达到垂直升降的功能，采用踩踏式液压泵作为动力装置，配合叉臂支架、挡板，实现有限距离内的收放功能，确保支撑平台安全可靠升降。小组设计了叉臂机构动作的原理图（如图5所示）。通过液压缸活塞杆1顶出带动叉臂机构的上、下叉臂2在设计的开合角度和上下行程范围内实现安装调试平台的升降功能。

图3 平台底盘示意图

图4 移动平台原理图

脚踩液压泵，油箱中油液吸入工作油缸，液压缸活塞杆顶出平台上升。

工作油缸到最高位时，压力超额定值，溢流阀作用。

打开卸荷阀，液压油因重力流回油箱，工作油缸下行，平台下降。

图5 液压叉臂机构升降原理图

5 对策实施

小组按设计总装图将前期已经装配好的小车底盘、叉臂、液压及其控制系统和两块移动台板进行了整体装配，最终完成了开关柜TA拆装平台成品，如图6所示。

图6 装配实物图

6 效果检查

KYN型开关柜TA拆装平台研发制作完成后，经现场测试，荷载力达到30kg以上，机构受力稳定合格，能够满足变电站开关柜TA拆装工作的要求。平台能够在200～750mm高度内稳定升降，满足变电站开关柜TA拆装工作的要求。

7 效益分析

使用KYN型开关柜TA拆装平台进行TA更换工作后，单间隔工作时间由106min缩短至43min。降低了开关柜内TA更换工作的作业现场安全风险、减轻人员劳动强度，减少停电时间，提高了供电可靠性。使用KYN开关柜TA拆装平台进行TA更换工作后，单间隔工作时间由106min缩短至43min。

8 结束语

KYN型开关柜TA拆装平台，采用液压缸机构实现平台的升降功能，导向轮和万向轮实现平台的移动功能，采用宽径轴承实现平台旋转式调整位置，满足开关柜内TA拆装的位置需求，达到了此次活动的要求。