一种可拆卸、伸缩的电动井盖起吊装置研发与设计

符德宇，邹 宇，陈恒龙，谢振俊，郭子培，蒙翔宇

（广西电网有限责任公司钦州供电局，广西 钦州 535000）

随着经济的发展，城市化的进程发展飞速，地下电缆慢慢取代架空线，城市地下电缆的铺设也越来越多。电缆铺设的地域被称作为电缆走廊，一般来说，每间隔一段距离就会设置一个电缆井，而电缆井必须用到盖板。以某供电局为例，管辖范围内共有30 805 km电力线路，其中电缆长度为24 981 km（电缆化率为81%），电缆井74 943个。

在开展地下电缆作业过程中，须要打开电缆井盖后才能开展作业，但很多井盖由于长时间没有检修，导致传统的开启手段不能有效的打开井盖。在每次的计划工作维修时，打开井盖都须要耗费很多时间和人力，不仅维修效率受到影响，更存在一定的安全隐患[1-2]。

1 情况介绍

根据南方电网公司Q/SCG 210124-2009《中低压配电运行管理标准实施细则》中巡视周期要求：10 kV电缆线路需每月开展一次巡视。假设巡视一个电缆井须要打开2块电缆井盖板进行观察，供电局每月设备巡视须要打开电缆盖板149 886块。

目前电缆井盖起吊有3种方式，一种是采用大型吊车，将井盖吊起。吊车工作时占地面积大，不便于在施工面积较小的场合使用，且过于耗费人力物力；另一种方式是完全依赖人工，至少4名施工人员使用人力将其抬起，用铁锹撬开和回位，手动将电缆井盖拉起。然而大部分地方的电缆井盖安装使用时间较长，受雨水、泥土等影响，井盖与井盖的圈被侵蚀成为一个整体，使用普通的井盖钩无法正常开启，特别是在梅雨季节，仅投入一两名操作人员是难以打开电缆井盖的。并且因电缆井盖的盖板重量较大，依靠人工起吊时容易出现摔落，从而导致盖板破损或砸伤操作人员，存在着极大的安全隐患。还有一种方式是采用市场上的小型起吊工具，起吊重量有限，采用2个挂钩挂在井盖板的开孔上的方式，仍需人工手摇辅助起吊，人工手动调整挂钩位置，容易损伤井盖，安全性低。依据当前电缆发展的实际情况，不管采用以上哪种方式都须要耗费大量的人力、财力，适用范围小。

2 设计思路

为提高电力企业的电缆维护便利性，提高实际施工的效率，缩短抢修的时间，减少停电的时间。在现实工作中，亟须一种模块化的电动井盖起吊工具，该模块设计最重要的是可以降低电缆井盖开启的风险，通过模块化的电动井盖起吊工具的研制，进一步有效地解决电缆井盖开启的难题[3]。

2.1 承重部分设计

装置采用可拆卸、门型结构，可伸缩的起吊横杠，装置整体自重约25 kg，占地面积约0.5 m2。在横杠材料环节，结合研发设计需要，可以选取环氧玻璃钢圆管，其管径为80 mm，壁厚为3 mm，同时出于强化吊装受力因素的考虑，须要将阴阳耦合螺母应用于横杠衔接位置。另外，考虑到盖板宽度层面的需求与要求，应当结合具体施工来针对横杠节数加以选取。在有关支撑架环节，其主要则是借助于环氧玻璃钢板来加以无缝焊接，并且基于吊装盖板升降方面的相关要求来进一步设计钢板厚度。在吊装行程及装置高度设计环节，应当充分考虑到盖板厚度情况，其最高起吊为0.3 m。

在盖板被装置起吊的过程当中，由于其为1～2 t的承重，因此，结合研发设计实际需要，可以选取利用方型钢管（厚8 mm）所焊接的方形金属支撑底座（长0.7 m，宽0.45 m），并且还要加贴钢板于其上方。另外，须要考虑设计的适用性，比如分离装置活动套环与吊装钢钩，吊装钢构能够调节抓钩长度等。

2.2 底座部分设计

须要利于移动，设计好相应的滚轮装置以及推车把手，使相关操作者可以更好地移动支撑架与底座。

在综合分析比较不同底轮方案后，出于实际控制的施力、稳定等效果因素方面的考虑，在具体设计工作中，应当选取“前2小轮 + 后2大轮”方案。

装置主要是依据电机的定理来做整体的设计，操作应用非常的灵活，并且不需要操作人员和电缆井盖板进行一个实际的接触，可以说使用新型的电缆盖板快速开启工具相对传统的起吊方式有着更为安全的和灵活的特点，装置整体上是比较轻巧的。这是一种快速开启电缆井盖板的工具，分为起吊部分与操作部分。操作部分包括2个用于放置在地面上的小车底座，在每个底座上都会设置有一个矩形门架，分别连接4个滚轮，滚轮为万向轮，滚轮配有固定卡扣，门架顶部设有电机，电机衔接部分设有伸出去的触手架，触手架尾端为滑轮，支撑起吊丝杆的重量及控制其上下移动；起吊丝杆的门型框架上设有滑动模块，滑动模块可在起吊丝杆上可灵活移动，各有吊钩铰接。操作部分包括控制箱与操作手柄，控制箱与起吊部分连接，内含电池，作为整个装置的主控核心；操作手柄与控制箱为无线操控，可远程遥控执行相应上下左右等指令。

装置在使用过程中不需要施工人员与电缆井盖板产生直接接触，操作简单，实现机器代替人，摆脱原始人工操作方法，同时可实现井盖起吊和复盖操作，可降低操作人员劳动强度，消除施工中存在的安全隐患。且装置为可拆卸结构，携带方便，使用时占用面积小，依据井盖起吊类型智能识别起吊点，自动调节起吊宽度，方便灵活，适用于行人盖板、行车盖板等场合[4-5]，实物图如图1所示。

图1 电动井盖起吊工具实物图

3 电动井盖起吊工具的主要功能和优点

针对该模块化的电动井盖起吊工具的主要功能、特点具体如下：

电动/手动龙门架、承重结构、操作手柄，能有效解决使用不便、有安全隐患等问题，能够高效地打开带孔电缆井盖板并实现复盖，一方面增强了工作人员的工作效率，一方面能够极大地减少开盖时间，根据相关数据，采用该起吊装置要比传统方法至少提速10 min。具有良好的应用推广前景。装置主要材料包括钢管、钢筋、圆钢、轴承、无线控制模块、主控模块、电源管理模块、电机模块等。

电动/手动龙门架处于装置两侧，装置底部安装了万向轮，这样在打开后能够实现快速移动，同时装置还设置了自锁功能，通过制动来避免装置随意滑动。中间部分为电机结构及手动结构，内含电池，作为整个装置的主控核心，有电源时实现自动起吊，如户外突发无电源时可手动升起起吊，通过两侧的手摇轮把支架升高，这能够适用于各种场合；顶部为螺栓接头，与承重结构相连。

承重结构为“工”字的钢材，包括承重杆、滑动吊丝杆，既保证了强度，同时也不会太重，吊丝杆可随意滑动，根据不同井盖吊起点准确地挂到开孔上。

操作手柄连接电动/手动龙门架中部的电机结构，用于控制并执行相应上下指令，避免施工人员与电缆井盖板产生直接接触，减少被挤手、砸脚，盖板不慎掉入井中等情况的发生。

4 电动井盖起吊工具的应用情况

4.1 该装置方便快捷

使用本开启工具可以最大程度省力，可以轻松地使用本装置提升窖井盖；

利用万向轮，可轻松实现窖井盖提升后的移动，并可利用其自锁功能实现装置的制动，防止随意滑动；

本开启工具框架式设计，携带方便，只需1人用手提就可以将本工具带到各个施工场地；

起吊部分为纯机械机构，结构简单、成本低，制作方便、易于推广。

工作原理：模块化的电动井盖起吊工具采用电机原理，工作人员不须要接触到电缆井盖板，不仅操作方便、轻巧灵活，更有着较高的安全性[6]。

4.2 该装置的安全性能高

安装简单、方便携带。该起吊装置构成较为简单，主要包括1根横杆、2个带液压式千斤顶及支架。在具体施工中，只须结合电缆井盖板的大小放置支架即可，而且支架配有滚轮，调整时非常方便，起吊结束后能够轻松拆卸。

方便操作、省时省力。该起吊装置与以往的人工打开电缆井盖相比，节省了人力和时间，在具体操作时只需两位工作人员，大于5 min即可完成电缆井盖的起吊[7]。

4.3 该装置通用性强

该装置的适用范围比较广，比较常见的电缆井盖板都能够适用，而且在使用过程中不需要工作人员接触井盖板，这样就避免了夹手、砸脚等问题。

根据需求设计可简单快捷地将电缆井盖板起吊挪位，结构简单，占用空间小，运输、组装和拆卸都十分方便快捷，降低工作人员的工作强度和安全风险。

5 结束语

综上所述，可拆卸、伸缩的电动井盖起吊装置研发工作以及设计思路，对该装置的结构、功能、特点、操作模式和装置的各项便捷优点等应用前景进行了介绍，该模块化的电动井盖起吊工具具有非常好的推广和使用价值，可全面地提高电力企业的电缆维护、检修便利性，提高实际电缆施工的效率，缩短抢修的时间，减少停电的时间，最大程度上降低电力电缆井盖开启的困难，有效的解决电缆施工检修人员、操作人员的工作强度和安全风险。