(广东电网有限责任公司韶关供电局 广东韶关 512000)
摘要:变电站电缆沟通常采用水泥预制板和铁质盖板,盖板长期暴露于户外,锈蚀、异物沉积,造成盖板之间的卡阻,增加了运维人员的揭开难度,容易造成人身伤害。本文通过研制一种易揭型盖板,解决上述问题,达到只需一个人可以完成揭开的目的。
关键词:锈蚀、人身伤害、易揭型
引言
变电站的电缆沟盖板通常采用水泥预制板等材质,而需要经常性打开工作的部位,一般采用承重能力较低的普通铁质波纹盖板。电缆沟盖板长期暴露于户外,锈蚀、异物沉积,造成盖板之间的卡阻。铁制波纹盖板:容易锈蚀,边角锋利,揭开时,存在割伤手掌的人身伤害风险;水泥预制盖板:板材沉重,揭开时,工具容易滑落,存在扭伤腰、压伤脚的人身伤害风险。
一、应用特征分析
电缆沟是变电站中不可或缺的基础设施,主要用来放置电缆和保护电缆;电缆在实际运行的过程中,由于电阻的存在会发热,而电缆承受较高温度运行的能力是有限度的,超过某个最高允许温度运行会出现危险,导致火灾的发生;湿度是影响电缆运行寿命的另一个重要因素,湿度过高的话,会使空气自身的绝缘性能和电缆自身的绝缘电阻降低,这些因素将会使得电缆发生故障时的泄露电流大大增加,甚至造成绝缘击穿,产生非常严重后果。
为了达到节省成本的目的,大多数变电站使用水泥盖板,相隔一段距离就会在电缆沟盖板上设置两个小孔,用于检修和通风,而在进入主控室、高压室等功能室的部位,则使用钢铁波纹板代替水泥盖板,方便防小动物设施的检查维护。
二、关键因素分析
目前,在变电站内,因工作需要打开的电缆沟盖板,存在两大因素影响人机功效和涉及人身伤害风险:电缆沟盖板之间的卡涩:运行年限长的变电站,盖板之间因锈蚀、异物沉积,再加上两块盖板之间的间距小,在雨水浸泡下逐渐粘合,造成电缆沟盖板不能轻易打开;电缆沟盖板质量重:常规的水泥盖板108*50*5cm)重量约70KG;常规铁质波纹板(130*46*5cm)重量约19KG。
三、改善方案设计及测试
1、方案设计
根据对当前电缆沟盖板的使用情况分析,兼具运行、承重和维护方便的作用,综合电缆沟盖板的结构和材质,初步设计了两种不同的电缆沟盖板样式:
1)一体翻转式:
材质:承重的框架使用角钢,盖板材质使用不锈钢;
结构:盖板采用单向打开方式,一边固定,利用合页连接的方式,从中间将电缆沟盖板一分为二;
2)分体翻转式:
材质:承重的框架使用角钢,盖板材质使用镀锌波纹板;
结构:盖板采用双向打开方式,主板从中间一分为二,两边固定在角钢框架上;
2、方案数据测试
1)一体翻转式,如图1:
盖板重量:总体17.4kg,面板8.7kg
承重测试:承重70kg,轻微变形下沉
腐蚀程度:角钢焊接处生锈,其余良好
拉手作用:用于提拉盖板:着力点小;用于通风:效果弱
2)分体翻转式:
盖板重量:总体33.3kg,底框8.7kg,面板(单)12.3kg
承重测试:承重70kg,无变形下沉
腐蚀程度:角钢开槽点生锈,面板焊接点生锈
拉手作用:用于提拉盖板:着力点小;用于通风:效果无
图1 一体式翻转盖板 图2分体式(防滑钢板2mm) 图3、分体式(不锈钢304)
3、方案优化
根据前两套设计方案的测试数据分析,一体翻转式设计,整体揭开时高度偏高,不利于操作;分体翻转式,在重量上偏重,但操作更方便。因此在分翻转式的基础上,进行减重、防锈优化。
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1)分体翻转式盖板(防滑钢板2mm)
技术指标:利用角钢内角向下焊接成框架,面板部分采用防滑钢板设计,使用螺栓进行连接,以自然切割+不封口设计对拉手进行处理。
2)分体翻转式盖板(不锈钢304板)
技术指标:不锈钢框架为底框,面板部分采用不锈钢龙骨加波纹板,使用活页进行连接,以自然切割+不封口设计对拉手进行处理。
4、优化方案数据测试
1)分体翻转式(防滑钢板2mm),如图2:
盖板重量:总体18.8kg,底框8.7kg,面板(单)5.1kg
承重测试:承重70kg,下沉幅度偏大
腐蚀程度:面板全部生锈,角钢焊接点生锈
拉手作用:用于提拉盖板:着力点小;用于通风:效果弱
2)分体翻转式(不锈钢304板),如图3:
盖板重量:总体8.5kg,底框3.7kg,面板(单)2.4kg
承重测试:承重70kg,变形幅度偏大
腐蚀程度:防锈效果好
拉手作用:用于提拉盖板:着力点大;用于通风:效果好
五、方案定型
通过分析以上方案的优缺点及记录的测试数据,纵向以重量比轻,挑选重量轻、承重能力强的板材;横向以腐蚀定料,挑选抗腐蚀能力强的板材;小组人员通过分析测试数据,将各种方案的优点提取,设计出一种新方案。最终选择在分体翻转式盖板(不锈钢304板)的基础上,吸取其他方案的优点,重新设计一款新型电缆沟盖板,兼具重量、承重能力、使用及通风效果。
1、技术指标:
框架:不锈钢凹型框架,面板:不锈钢龙骨加波纹板,连接:活页,拉手:自然切割+倒边不封口。
2、测试数据
盖板重量:总体8.9kg,底框3kg,面板(单)2.8kg
承重测试:承重70kg,轻微变形
腐蚀程度:防锈效果好
拉手作用:用于提拉盖板:着力点大;用于通风:效果好
3、方案总结
不锈钢304材质抗腐蚀能力强;
凹型框架匹配全尺寸盖板;
盖板背面龙骨加强,承重能力强;
倒边不封口拉手,防护能力、通风效果好;
整备质量轻,全重8.9kg,分重3kg。
4、关键技术点总结
将将盖板分为固定和活动两个部份,减轻了翻盖部分的重量,整体外观基本不变;
固定部份:采用凹形设计结构,结构整体尺寸与现有盖板相同,通用性强;
活动部份:选择活页连接,盖板背面采用多根龙骨加强;
盖板表面:采用不锈钢凸型波纹板,防锈、防滑;
拉手:倒边、不封口,轻便、免维护。
五、结束语
该型电缆沟盖板在保持外观不变的基础上,通过改变结构,在功能上能够满足原有电缆沟盖板的功能需求,不易生锈整体美观,可以做到一人轻易打开盖板,提升了日常巡视、维护工作效率。
参考文献:
1、陈一岚.基于潮湿度对变电站电缆沟的影响探析.科学实践,2010.
论文作者:肖正林,温智强
论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/13
标签:盖板论文; 电缆沟论文; 角钢论文; 波纹论文; 不锈钢论文; 变电站论文; 面板论文; 《电力设备》2017年第31期论文;