配电开关吊装架的研究与应用

肖荣洋，周 安，吴文德，赖小铖，黄 华，张尚峰

（国网福建省电力有限公司龙岩供电公司，福建 龙岩 361000）

0 引言

目前，10 kV 及0.4 kV 配电架空线路带电安装配电开关及进行其他相关配电线路施工任务时，普遍存在特殊地形吊车无法进入施工现场的问题。同时，专用安装工具或设备的缺乏使得作业人员只能借助横担、绳套和滑轮进行人工吊装，由于横担的不稳定性，在吊装配电开关过程中，极易发生横担受力变形、开关坠落地面的事故，且开关上升到预安装开关架位置时不好定位及调控方向，给配电开关的安装增加了难度[1]。现行作业方式存在相间短路或接地事故等安全隐患。即使能够满足吊车进入施工现场机械安装配电开关的情况，为了保证施工安全，也需要带电作业人员利用绝缘斗臂车对吊车可能碰触的带电体先进行绝缘遮蔽，以防止吊臂、钢丝绳在起吊安装开关过程中与带电体或接地体发生误碰，导致相间短路或接地事故的发生，对设备和人身安全造成伤害。基于现行的带电安装方式存在调整方向不灵活、不稳固、吊装重物费时费力、操作无保护4 方面不足，本文提出一种在带电线路上安装配电开关的电动吊装架，主要有以下4 方面的功能：（1）立柱为旋转设计，以立柱为中心主体进行作业，当出现需要在同一水平面的其他方位作业时，可以不更换固定位置，直接通过立柱旋转吊装机构，不拆卸，继续围绕水泥电杆重新作业；（2）通过采用抱箍、三角架的固定方式，可以有效提升装置的稳固性，即使在起吊重物时，装置不发生位移，角度不发生偏转；（3）通过采用钢丝搭配滑轮组的组合，有效提升起吊重量，提升起吊的效率；（4）通过电动葫芦、红外传感器、限位器实现自动保护功能，确保吊装架起吊设备在允许范围内；同时红外传感器具有透速差保护功能，可以监测钢丝绳的速度，当监测到速度过快失速时控制电机及时刹车，确保吊装设备过程中匀速平稳。

1 带电安装配电开关吊装架的结构

由国网福建省电力有限公司科技项目（编号：521360230003）资助研究的带电安装配电开关吊装架总体方案按功能可以分解为固定支撑单元、传动单元、自动保护单元3 大单元[2]。各单元又包含相应的子模块，总体结构如图1 所示。

图1 带电安装配电开关吊装架装置结构框图

1.1 固定支撑单元

固定支撑单元按照功能和组成可分为支架立柱、三角支架、抱箍3 部分。为保障作业安全性，卡紧吊装架设计成双三角结构更加稳固保险，双三角固定支架，加强结构强度，承重达1 960 N，通过立柱可进行180°旋转。使用镀锌扁带下料，冲孔制作抱箍，成型喷塑防锈处理，防锈而且承重力强。图2为固定支撑单元的设计图。

图2 三角支架示意图

1.2 传动单元

传动单元按照功能和组成可分为电动葫芦、滑轮、钢缆3 部分。电动葫芦采用微型电动葫芦，主要通过缆绳和滑轮将配电开关以及其他设备吊装到线杆顶部。滑轮采用动滑轮组，固定在支架上，可以改变力的方向，用来提升重物，吊装设备[2]。电动葫芦选型采用正交试验，最终采用800 W 功率，起升速度8 m/min，运行速度30 m/min 的电动葫芦，如图3 所示。

图3 电动葫芦示意图

1.3 自动保护单元

自动保护单元按照功能和组成可分为传感器、碰撞装置、限位器3 部分。其中传感器采用红外传感器，确保吊装设备过程中匀速平稳。碰撞装置与限位器原理是：在钢丝绳上安装可调节的碰撞装置，当吊钩上升到设定极限高度时，钢丝绳通过碰撞装置把限位器往下压，断开电机接触器主触点，吊钩就无法继续上升，避免吊钩撞顶事故，确保吊装架起吊设备在允许范围内。如图4 所示为自动保护单元设计图。

图4 动滑轮示意图

2 应用效果

2023 年8 月11 日，在龙岩供电公司带电安装配电开关现场进行应用检查，对该吊装架的吊装作业时间进行测试，吊装作业时间比原来缩短50%，具有良好的应用效果，吊装架使用流程如图5 所示，吊装作业时间如表1 所示。

表1 带电安装配电开关吊装架吊装作业时间

图5 吊装架使用流程图

3 结束语

针对10 kV 及0.4 kV 配电架空线路带电安装配电开关及进行相关配电线路施工任务时，现行作业方式缺乏专用安装工具、影响客户用电感知、存在安全隐患等问题，成功研制了带电安装配电开关吊装架，该吊装架可以安装在电线杆上，可以转动角度，自动感应升高距离，省时省力，提高了工作效率，具有良好的推广效果。