一体式多功能闸刀操作杆的研发

一体式多功能闸刀操作杆的研发

董颖罗猛刘晓剑

（国网浙江省电力公司衢州供电公司324000）

摘要：为方便变电站运维人员更好地管理闸刀操作杆，研发出一体式多功能闸刀操作杆。将不同厂家闸刀所需要的操作杆集于一体，能够满足套筒式、圆孔式、卡槽式刀闸操作杆的操作要求，从技术角度有效实现一物多用，使用操作杆的不同部件，可完成多种规格闸刀的操作，避免不同规格、尺寸以及操作方式的操作杆影响变电站的倒闸操作。使用效果表明，一体式多功能闸刀操作杆携带方便、操作简单、实用性强，避免在实际的操作过程中因漏拿、错拿闸刀操作杆，提高了操作效率，缩短了闸刀操作时间。

关键词：闸刀；操作杆；一体化；多功能

1闸刀操作工具的发展现状

由于变电所的新改扩建等原因，造成变电站闸刀种类多，不同的厂家的设备所需要的闸刀操作杆规格、尺寸以及操作方式都有着很大的区别，目前常见的闸刀操作杆有如下几种：（1）套筒式操作杆：操作方法为将操作杆空心端套至实心把手上左右移动操作杆，带动着闸刀垂直连杆转动（2）圆孔插入式闸刀操作杆：将实心操作杆插入空心把手或圆孔内左右移动操作杆，带动着闸刀垂直连杆转动（3）卡槽式操作杆：将操作杆套至垂直连杆上，并将操作杆卡槽固定在垂直连杆上的固定销上左右移动操作杆，带动着闸刀垂直连杆转动（4）旋转式操作杆：将操作杆卡头插入闸刀转动机构卡口内，顺时针或逆时针转动操作手柄[1]。

可知，在常规变电站的倒闸操作过程中，面对安全工器具间的众多操作把手，增加了变电运维人员选择的不确定性，同一变电站里不同类型的闸刀，闸刀操作杆各不相同，因漏拿、错拿操作杆影响倒闸操作时效性的事情时有发生，且来回往返于高压设备区和安全工器具间增加了误入带电间隔的风险因子，不同操作杆的定置管理还增加了变电站的管理工作。本文研发设计的一体式多功能闸刀操作杆，从技术角度将现有大多数隔离开关（闸刀）的操作专用杆有效地组合在一种操作杆上，适用于目前变电站所安装的隔离闸刀90%以上的类型，可避免因值班员对设备熟悉不够，操作中经常拿错闸刀操作杆，保证操作安全性。

2一体式多功能闸刀操作杆的设计与实现

一体式多功能闸刀操作杆结构如图1所示。具有一组卡槽构件（二种尺寸可调的卡槽式操作头）、一组实心操作杆构件（细端操作头）和一组套筒构件（套筒式操作头）。

图1一体化多功能闸刀设计图纸

（1）卡槽式构件由内卡头和外卡头构成，适用于粗细两种卡槽式闸刀操作，操作细卡槽式刀闸时内外卡头均水平放置，操作粗卡槽式刀闸时内卡头向后翻转，将操作杆套至垂直连杆上，并将操作杆卡槽固定在垂直连杆上的固定销上左右移动操作杆，带动着闸刀垂直连杆转动，完成闸刀的分合闸操作。

（2）圆孔插入式闸刀操作杆：操作方法是将卡槽式操作头向后翻转，将露出的实心操作杆插入空心把手或圆孔内左右移动操作杆，带动着闸刀垂直连杆转动，完成闸刀的分合闸操作。

（3）套筒式操作杆：操作方法为将操作杆空心端套至实心把手上左右移动操作杆，带动着闸刀垂直连杆转动，完成闸刀的分合闸操作。

3一体式多功能闸刀操作杆的关键技术优势

一体式多功能闸刀操作杆，减少了操作工具种类，携带更加方便，性能质量符合国家有关标准和规定[2]，增加了操作杆的复用性，在对不同规格的闸刀操作时，只需更换操作杆构件，提高了操作效率，缩短了闸刀操作时间。其关键要点是采用优质钢结构材料，铸造关键受力结构件，利用无缝焊接技术，保证焊接连接处结实可靠，实现不同接头之间要能承受分合闸刀的拉力。使用高强度抗压力的材料可以提高工具的耐受性，同时运维人员使用起来轻便灵活，能够有效阻止运维操作人员对设备不熟悉而带错操作杆而引起操作中断。

有效地简化了变电站刀闸操作杆多种规格类型的配置，适用于四种结构类型的闸刀操作，满足于多种不同规格和尺寸操作把手的配合度，方便检修人员安装、调试时操作，有效提高了电网安全稳定运行。

4一体式多功能闸刀操作杆的功能测试

根据作业指导书，测试前准备好游标卡尺、扭力扳手、一体式闸刀操作杆等安装调试工具，实物图如图2所示。

a、卡槽式闸刀操作杆：选择直径8cm和6cm操作连杆的闸刀进行操作测试，可得，卡槽口与卡销之间的配合度方面间隙度在0.5到1.5之间、水平操作受力达到100kg时操作杆不变形、卡槽口在二种尺寸转换操作时，转换灵活无卡涩现象，操作杆变形在标准要求范围内，该功能符合实际操作要求，操作杆卡槽口部分适用性能良好。

b、圆孔插入式闸刀操作杆：选择空心孔直径为3.5cm、2.8cm和2.5cm操作连杆的闸刀进行测试，可得，操作把手口与操作杆之间的配合尺寸满足要求，水平操作受力达到100kg时操作杆无变形，不同直径操作连杆都能灵活插入套用，操作杆部分适用性能良好。

c、套筒式操作杆：选择实心杆直径为3cm和2.5cm的操作把手连杆的闸刀进行操作测试，可得，操作把手口与操作杆之间的配合尺寸符合操作要求，水平操作受力达到100kg时操作杆无变形，操作杆套筒部分适用性能良好。

在利用变电站设备改造安装过程中，对几种不同类型、不同尺寸的隔离闸刀上进行操作测试，操作杆尺寸与隔离闸刀把手尺寸的配合均满足要求。

图2一体化多功能闸刀操作杆实物图

5实际使用效果鉴定

通过实际的用户使用反馈可知，研发的新型操作杆有效地将不同规格、尺寸以及操作方式的操作杆融为一体，大大方便了变电站运维人员的闸刀操作杆数量的管理，减小了变电站的管理工作的复杂性；由于该新型闸刀操作杆的一体化优势，在实际的操作过程中，可有效避免因漏拿、错拿闸刀操作杆等问题而影响变电站的倒闸操作效率，进一步降低了往返于安全工器具室和操作现场时误入带电间隔的风险。

一体化多功能闸刀操作杆能够有效地节约综合成本，提升经济效益明显。在人工节支方面，可每次节省操作时间平均达10分钟以上，可每年节约人工成本约100小时，直接经济效益为5万元，间接经济效益为30万元；设备节支方面，该产品具有广泛的通用性，如果按传统的每个变电站配置5种不同类型的闸刀操作杆，双重化配置则需要10把操作杆，使用一体式闸刀操作杆只需要2把，省出8把闸刀操作杆，节省费用500元计；不可预计的安全隐患节支方面，操作时因为不熟悉设备而带错操作杆造成延长操作时间，降低了用户供电可靠性，同时因中断操作可能造成走错间隔等引发误操作事故，这样的损失是巨大的，估计每年不可预计的安全隐患节支费用为60万元。

从技术层面实现一物多用（除了实际当中较少使用的旋转式母线接地闸刀），提高了操作效率，缩短了闸刀操作时间。该新型操作杆具有携带方便、操作简单、实用性强的显著优点。

6结论

设计的一体式多功能闸刀操作杆，将多种操作机构集于一体，减少了变电站闸刀操作杆的数量，可操作性强，能够有效避免错拿和漏拿操作杆，增加了运维人员选择合适刀闸操作杆的确定性，满足不同规格闸刀的操作要求，方便管理的同时提升了经济效益。目前该新型闸刀操作杆不足方面主要是需进一步改进增强卡槽式操作构件的机械强度，和增加操作杆径与筒径的可选择性。可进一步研究把旋转式操作杆巧妙的结合到现有一体化多功能闸刀操作杆中，以满足旋转式母线接地闸刀操作需求，基于该新型闸刀操作杆优良的复用性功能可进行全面推广使用。

参考文献：

[1]王皓波，高压隔离开关的发展现状与发展趋势[J].黑龙江科学.2015（15）：142-143

[2]国家电网公司，高压交流隔离开关和接地开关监造作业规范[M].北京.中国电力出版社.2015