一种搬动电容器工具的研究及应用

引言

电容器组是变电站无功补偿装置中的重要设备,是调节电网电压必不可少的设备,通常情况下,变电站均安装有电容器组。随着城镇化改革的推进,土地价格越来越高,建设变电站用地征地越来越困难,新投运的变电站占地面积不断受到压缩,这就要求在设计变电站时由平面布局转向立体布局。越来越多新投变电站将电容器组布局在建筑物内部或楼顶,但是变电站内并没有配备电梯,电容器更换时,搬运重物的工作为现场检修人员带来了困扰,且存在一定的安全隐患。

1研究工作及研究内容

经过现场调研和分析,发现大部分维护人员对于电容器的搬运,都是采用人力双人抬起的方式。这种方式要求配合的人员要有强大的力量,还要有一定的共同协调性,存在相当大的危险性。而且曾经发生过楼梯搬运过程中,人员脱手,导致电容器滑落的事件。

因此,本项目旨在研制一种工具,用于提高搬抬电容器的方便性和安全性,提升更换电容器工作的效率,保障该项工作能够更有效率、更安全地实施。

2技术关键及技术方案

2.1技术研究方案

如图1～图3所示,本文所提供的搬动电容器的工具主要包括启动按钮、无极调速旋钮、上下楼切换开关、控制总开关、固定按钮、超强无刷动力电机、步进式爬梯装置、充气橡胶大轮、电容器固定支架和托板。

具体而言,使用该工具上楼时,上楼过程中,将电容器装在该工具的托板上并用电容器固定支架进行固定,其中,电容器固定支架包括上支架和下支架,均为方框结构,可以打开和封闭,以便将电容器安装于托板上。固定之后,必须先关闭扶手上的启停开关,再打开控制箱上的电源开关,将上下楼开关切换到所需要的位置,将搬运工具推(拉)到台阶,将车轮贴在楼梯垂直面的边缘处,然后找准电容器中心,将轮胎卡住第一个台阶,向下压住扶手,按住启停开关,此时机器开始运行,爬楼支撑臂会将搬运工具送至第二个台阶。在这期间,牢牢握住扶手进行电容器搬运动作,当爬上第二个台阶后,扶好工具跟着工具行走,之后每上一个台阶均如此操作,直到运送到目标楼层,关闭启停开关,并将上下楼切换开关切换到停止状态,长时间不用时应关闭总电源开关,避免误碰及不必要的电能浪费。操作搬运工具上楼过程中,操作者的身体应尽量保持直立,上半身微向前倾,下压搬运工具的手臂应保持垂直向下,以便在下压过程中用力。下楼时,打开电源开关,把上下楼开关切换到下楼模式,下楼操作可以参照上楼操作,此处不再赘述。

2.2技术创新点

(1）采用平地行走和爬楼轮两套装置的设计,操作使用方便,能够提高电容器搬运工作效率。(2）控制系统实现了爬楼速度无级可变的功能,操作人员可以按照实际使用情况调整上下楼速度,方便、灵活。(3）接插件全部采用模块化插接,具有连接牢固可靠、承载能力大、拆卸方便等优点。(4）本文所述搬动电容器工具具有软启动功能,从转速0加速到设定的转速,需要1s以上的时间,起步十分平稳,能够充分缓解设备启动时的冲击力,较大程度地降低操作人员的劳动强度。(5）本文所述搬动电容器工具具有断电制动功能,断开扶手上的启停开关后,电机立即制动。(6）具有电量显示功能,可直观地显示电池当前电量的使用情况。(7）采用超大容量工业级锂电池,提供了充足的续航时间。(8）控制箱与电源箱分离式设计,可快速拆卸、更换备用电源箱。

3成果效益

3.1主要技术经济指标

本课题研究的新型搬动电容器工具,是充分考虑电容器安装高度和外形结构,结合电容器组安装形式制作而成的,达到了省时省力的效果。工具底座可固定在架构上,起到支撑整个工具的作用。采用杠杆及吊装原理设计了合理的抬升结构,实现电容器搬抬时的省力与稳定,同时加装保护结构,能够在电容器搬抬过程中,避免重心不平衡发生倾斜、翻侧,从而砸伤工作人员和设备,降低了作业风险。

3.2社会综合效益

通过本课题研制工具的应用,实现电容器的搬抬更换过程,有效地节约了人力、时间,降低了风险,提高了工作效率,同时解放了人手,在实践工作中是具有积极工作意义的,也可以在应用过程中充分体现时间效益,能为企业和社会创造更大的效益。工具易于操作,具有很好的推广性。

4结语

电容器更换是电网企业普遍开展的工作,人工搬抬的方式安全隐患大,需要工作人员多,效率低下。本搬抬工具属于可拆卸设备,现场组装方便,配备使用说明书,并编写了相关的作业指导书,工作人员经过简单培训后即可使用。该搬抬工具可以推广应用至同类需要搬抬设备的工作中。本工具成本低,安装方便,灵活性高,应用前景良好,可在各相关检修专业推广使用:且操作方法方便,使用方便,安全可靠,可大大提高检修人员的工作效率。