新型GIS刀閘及地刀位置專用觀察工具的研制

引言

近年來,我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,電力需求量不斷增長(zhǎng),電力事業(yè)進(jìn)入高速發(fā)展期,電力設(shè)備的技術(shù)也越來越先進(jìn),新建變電站越來越多地采用GIS設(shè)備,其占地面積小、施工工期短、各元件通用性強(qiáng)、設(shè)備巡維周期長(zhǎng)、受外界環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn)均讓其成為新建變電站首選。然而,GIS設(shè)備由于安裝在封閉金屬罐體中,運(yùn)行人員很難觀察到設(shè)備內(nèi)部相關(guān)情況,特別是在設(shè)備操作時(shí),很難觀察到GIS設(shè)備刀閘、地刀的準(zhǔn)確位置,因此,本文設(shè)計(jì)研制了一款GIS設(shè)備刀閘、地刀位置專用觀察工具,以此有效解決操作人員檢查GIS刀閘、地刀位置困難的問題,提高了運(yùn)行人員工作效率。

1現(xiàn)狀分析

GIS刀閘、地刀操作過程中,在檢查設(shè)備位置時(shí),除了要檢查后臺(tái)信號(hào)、位置指示盤及指示燈外,還需檢查GIS刀閘、地刀是否正確動(dòng)作,操作是否到位。但在實(shí)際操作中,操作人員觀察GIS刀閘、地刀位置難度比較大,主要原因如下:

第一,GIS刀閘、地刀觀察孔設(shè)計(jì)在GIS氣室的上部,位置較高,操作人員需要爬上GIS設(shè)備外殼才能觀察。以一個(gè)線路開關(guān)轉(zhuǎn)檢修為例,需要觀察3把刀閘、2把地刀,需上下爬5次。操作人員爬上爬下,消耗了大量的體力,很容易產(chǎn)生疲勞感,在疲勞狀態(tài)下進(jìn)行操作,容易發(fā)生誤操作事故,同時(shí)爬上GIS設(shè)備,人員接觸帶電設(shè)備外殼也存在人身觸電傷亡風(fēng)險(xiǎn)。

第二,GIS刀閘、地刀觀察孔較小,為約5cm的圓孔。由于觀察孔較小,GIS氣室內(nèi)部昏暗,在沒有光照的條件下,根本無法觀察刀閘、地刀位置。三工位一體的GIS刀閘、地刀氣室有兩個(gè)觀察孔,操作人員在觀察時(shí),需要從一個(gè)孔用電筒進(jìn)行照明,然后從另外一個(gè)觀察孔進(jìn)行觀察。由于設(shè)備可站人的位置比較小,所以只能由一名操作人員爬上設(shè)備后,一手拿電筒從一個(gè)觀察孔進(jìn)行照明,另外一手扶住設(shè)備,從另一個(gè)觀察孔進(jìn)行觀察。操作人員在GIS設(shè)備上檢查位置時(shí)如果腳滑,容易從設(shè)備上跌落下來或是不小心損壞旁邊的設(shè)備,如sF6表計(jì)、光電轉(zhuǎn)換單元或是局放檢測(cè)裝置等,造成人員傷亡或設(shè)備損壞。

2觀察工具結(jié)構(gòu)與功能

下面介紹一種新型觀察工具,使用它能快速方便地檢查GIS刀閘、地刀位置,解決操作人員檢查GIS刀閘、地刀位置困難的問題,操作人員只需站在地面,即可對(duì)GIS刀閘、地刀位置進(jìn)行檢查,不用爬上GIS設(shè)備,避免了操作人員疲勞操作,提高了運(yùn)行人員工作效率,同時(shí)也降低了運(yùn)行人員操作過程中人身傷亡風(fēng)險(xiǎn)及設(shè)備損壞風(fēng)險(xiǎn)。

2.1觀察工具結(jié)構(gòu)

本文著手研制的GIS設(shè)備刀閘、地刀位置專用觀察工具由物視裝置和照明裝置兩部分構(gòu)成,其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1  觀察工具結(jié)構(gòu)

照明裝置為管狀,一頭設(shè)計(jì)有適合GIS刀閘、地刀觀察孔大小的乳膠孔罩,方便操作人員將照明工具快速定位到觀察孔。照明裝置的另一頭可以安裝手電筒,連接彎頭處安裝有459平面鏡,起到光線反射的作用,光線可通過工具進(jìn)入GIS氣室內(nèi),照亮氣室:同時(shí)通過光線的反射原理,使操作人員通過物視裝置可以清晰地看到GIS氣室內(nèi)部刀閘、地刀的位置。

物視裝置與照明裝置類似,但沒有照明電筒,照明電筒處改成了適合操作人員用的眼罩。操作人員通過目視口可以直接觀察到GIS刀閘、地刀的位置。

2.2觀察工具功能

GIS設(shè)備刀閘與地刀為三工位結(jié)構(gòu),刀閘和地刀位置處各有一個(gè)玻璃觀察孔,大小約為5cm,GIS設(shè)備內(nèi)部昏暗,無法直接從觀察孔查看刀閘或地刀位置,因此,在觀察刀閘位置時(shí)需在地刀觀察孔給一個(gè)光源(即通過地刀觀察孔用手電筒照明),然后從刀閘觀察孔查看刀閘位置。本觀察工具主要有以下兩個(gè)功能:

(1)不同型號(hào)的GIS設(shè)備,其刀閘與地刀位置玻璃觀察孔之間的距離與方向是不相同的,距離不同,表現(xiàn)在不同型號(hào)GIS設(shè)備兩個(gè)觀察孔之間的距離不同,因此需要物視裝置與照明裝置之間的連接桿具有可以調(diào)節(jié)長(zhǎng)度的功能,本觀察工具通過使用可伸縮連接桿來調(diào)節(jié)連接桿的長(zhǎng)度以滿足不同型號(hào)GIS設(shè)備的需求,連接桿長(zhǎng)度調(diào)節(jié)后能保持不變,不會(huì)在使用過程中伸長(zhǎng)或是縮短;方向不同,表現(xiàn)在兩個(gè)觀察孔有些是橫向分布有些是縱向分布,因此需要物視裝置與照明裝置之間的連接桿可以909折疊,在連接桿一端裝設(shè)萬向棘輪轉(zhuǎn)接頭就可以調(diào)節(jié)物視裝置和照明裝置之間的位置,將兩個(gè)裝置由左右橫向并列變?yōu)榍昂筘Q向排列,滿足不同方向分布的觀察孔的觀察需求,如圖2所示。

(2)由于觀察孔的高度不同,如果物視裝置導(dǎo)光管全部固定,勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致因?yàn)橛^察孔位置高低不同而需要操作人員通過彎腰、墊腳等動(dòng)作配合才能觀察,如果位置太高就需要站在絕緣凳上來觀察,使用上很不方便,因此,需要物視裝置通過可旋轉(zhuǎn)連接彎頭旋轉(zhuǎn)目視口導(dǎo)光管,通過調(diào)節(jié)目視口導(dǎo)光管的方向,可以滿足操作人員觀察不同高度觀察孔的需求,如圖3所示。

3結(jié)語

GIS設(shè)備的諸多優(yōu)點(diǎn)使其在變電站建設(shè)中使用越來越普遍,然而其刀閘、地刀位置檢查卻極其困難,只能通過電氣量、位置指示燈、指示盤等間接檢查,所以本文介紹了一種GIS設(shè)備刀閘、地刀位置專用觀察工具的設(shè)計(jì),操作人員站在地面上即可觀察GIS設(shè)備刀閘、地刀位置,檢查其是否正確動(dòng)作、操作是否到位,解決了現(xiàn)有電氣操作中操作人員檢查GIS刀閘、地刀位置困難的問題,提高了操作人員工作效率,避免了人員因檢查GIS刀閘、地刀位置而接觸GIS設(shè)備外殼,降低了人身觸電風(fēng)險(xiǎn)、跌落摔傷風(fēng)險(xiǎn)和設(shè)備損壞風(fēng)險(xiǎn)。