变电站户外设备起吊装置的研制与应用

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摘 要 变电站户外设备检修或更换时，经常会遇到起吊大型设备的工作，本文介绍的变电站户外设备起吊装置是在传统工作方式基础上研制的一种操作简单、安全可靠、省时省力的变电站起吊重物专用工具。

关键词 变电站；户外设备；起吊装置

中图分类号TM63 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）100-0152-02

1 研制变电站户外设备起吊装置的必要性

在变电站户外设备检修或更换时，经常会遇到起吊大型设备的工作。现有方法一般是用吊车吊装，但变电站站内户外间隔空间有限，在母线不停电，吊车不能进入施工现场的情况下，传统方法是采用人力扒杆吊装，人力扒杆操作复杂，需要多人协同操作，平均起吊一次设备需要8人90min以上，并且要时刻注意保持与施工场地周围带电设备的安全距离，防止安全事故发生。传统工具耗时又费工，加大了作业人员的劳动强度，增加了安全风险，延长了检修和停电时间。为此宜都市供电公司成立QC小组，结合实际进行技术创新，决定研制一种简单方便的新工具来替代传统工具，该工具要求适应110kV以下变电站户外设备起吊作业，且操作简单、安全可靠、省时省力，能大幅度提高工作效率，满足长期工作要求。

2 变电站户外设备起吊装置的研制

2.1变电站户外设备起吊装置方案分析

与当前国内外同类研究、同类技术的综合比较，市场上从没生产和销售过类似的专用工具，没有可以借鉴的产品，于是我们从缩短停电时间、缩小停电范围、减轻劳动强度、提高工作效率及安全性，提出了三种方案，各种方案优缺点分析如下：1）三脚式起吊装置，固定在地面上，稳定性好，但组装麻烦，体积大搬运时需要3～4人搬运，占用空间大，易碰到其他带电设备；2）方案二：双臂式起吊装置，组装简单，占用空间不大，不易触碰其他带电设备，但组装较复杂，需2人搬运，固定在地面上稳定性一般；3）方案三：单臂式起吊装置，组装简单，占用空间小，只需1人搬运，不易触碰其他带电设备，但固定在地面上稳定性差。通过对以上三种方案从操作性、安全性、经济性、预计效果等方面比较，我们确定方案三单臂式起吊装置为最优方案，但在实际操作中还必须克服固定稳定性差、安全强度、省力三个方面难点。

2.2变电站户外设备起吊装置研制思路及试验

针对难点找思路，单臂式起吊装置固定在地面稳定性差，于是我们决定把装置的固定方式由地面改到台架上，提出装置的初步结构为一个底座和一个支架构成，由该底座实现与变电站户外台架横担的配合固定；装置要满足安全强度，由材料选用来保证；支架通过滑轮组，利用动定滑轮原理达到省力作用。基于这个思路，在进行分析、试验、论证的基础上，最后锁定为固定底座、吊臂支架、柱形支撑管、钢丝绳和滑轮等部分组成一个新型专用起吊装置。固定底座由四个定位螺栓和铁板组成，用于固定在设备台架横担上。柱形支撑管是吊臂支架和固定底座的连接部件，柱形支撑管下端与底座通过螺栓连接；吊臂支架由铁管、铁板和定滑轮组成，是方向斜向上并与柱形水平面成120度角的杆体，顶部、杆体与支撑管的固定处以及底座下端设有滑轮，杆体朝上一端的底部设有固定环，钢丝绳的一端固定在固定环上，另一端依次穿过吊钩上的滑轮、杆体朝上一端顶部的滑轮、杆体与支撑管的固定处的滑轮以及底座中设有的滑轮，通过牵引带动吊钩作上下直线活动。

在研制过程中，关键的因素是材料和尺寸的选定。通过受力分析柱形支撑管采用内径150mm、长度1600mm无缝钢管，钢丝绳从空心的支撑管内部通过，这样不仅可以使钢丝绳不占用其他的位置和空间，而且可以方便钢丝绳的布线，同时在支撑管中部设有转动轴，这样支撑管上部分及支撑管上部分所支撑的设备可以根据实际情况进行旋转，从而方便位置校正的工作。支撑管与底座连接的部位设有加固杆，加固杆一端固定在支撑管下端、另一端固定在底座上，这样可以有效加固支撑管，使本装置能很好的完成较大或较重的设备的起吊工作。加固杆采用56号角钢，底板采用5号钢板。为满足台架横担固定要求，底板钢板设多组孔洞用于设备构架左右调节，适合不同设备构架尺寸。同时在支撑管与吊臂支架之间也安装加固钢板，使装置强度更能满足安全强度要求。另外钢丝绳穿过底座中设有的滑轮后与电动绞磨连接，能节省人力，且能有效提高操作的安全性。

按照设计画出加工图，找材、焊接、组装后形成了起吊装置的成品，为确保预想功能的正常，我们还按照电力安全工作规程要求和国家相关起重工具标准进行了以下几个试验：1）拉力试验。在允许工作负荷1.25倍，承受5000N拉力，试验负荷10min的情况下，装置无形变、无损伤，满足机械强度的要求；2）现场试验。在35kV望佛山变电站4号母线互04PT更换时进行了现场安装和起吊试验。整个过程只需2人完成，用时25min，且安装过程简单，操作安全、省时省力；3）风险评估。该装置固定在设备台架上，与周围其他带电间隔能保持充足的安全距离，使用过程中不会产生新的安全风险，同时我们将装置的设计资料、图纸整理归档，制定装置的制作标准及操作规程，并纳入标准化作业指导书的管理范围。

3变电站户外设备起吊装置的在施工过程中的应用及效果分析

变电站户外设备起吊装置研制成功后，多次应用于35kV～110kV变电站户外设备检修或施工作业中，取得了非常好的效果。1）实现了变电站户外设备起吊的规范化、简单化。利用滑轮原理达到省力作用，配备电动绞磨省去地面人员手动牵引，只需2人完成操作，大大降低了施工作业难度；2）提高效率、降低风险。使用起吊装置作业较原来方法人数减少了6人，平均作业时间为20min，减少了70min以上作业时间，提高了工作效率，同时降低了安全风险；3）缩短工期，减少了作业人员，节约成本；4）减少了作业时间，也就相应的减少了停电时间，缩小了停电范围，提高了供电可靠性；5）起吊装置除用于起吊设备外，也可用于起吊其他重物，高空作业还可以方便作业人员安全带钩挂，可谓“一机多用”。

4 结论

变电站户外设备起吊装置操作简单、安全可靠、省时省力，现经多次的实际运用证明能够适应工作的需要，目前该装置已申请国家实用新型专利，有望进一步推广应用。