配电柜门组合开锁工具的设计与应用

(整期优先)网络出版时间:2023-02-14
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配电柜门组合开锁工具的设计与应用

尚娅,刘冬梅,饶玉贵,刘娅萍,李为石,邓颖

贵州电网公司贵阳白云供电局,贵州 贵阳550014

摘要:现场电力工作人员时常需要对电气柜进行开锁,但是各类柜体锁具不一,比如多种型号的内六角、-o-型、三角、四角六角型等多达十余种电气柜门锁型号。工作人员需要随身携带的电气钥匙多且难以保证配齐各种型号电气柜门钥匙,所以时常会发生工作人员到现场准备工作时发现忘带或根本没有对应的电气柜门钥匙等情况。大大降低了工作效率。目前市场上无此类能满足电力工作人员现场开锁的组合式钥匙,破坏锁体后电气柜门无法上锁,公司推行“三无三不”政策后,“破坏锁”属于违章行为,反程取钥匙或另行安排工作日等方式费时费力、扰乱工作计划、给工作带来不必要的麻烦。为了解决工作中经常弄丢钥匙和难以配齐电气柜各种型号钥匙的问题,设计配电柜门组合开锁工具[1]

关键词:开锁;配电柜;专用工具;锁具;钥匙

引言:本文设计了一种新型的配电柜组合开锁工具。该工具结构简单,开锁过程可靠精准,在配电柜门不动的情况下也能完成开锁过程,并且具有结构简单、操作方便等特点。关键词:配电柜门;组合开锁工具;开锁过程开关电源系统是电气设备的核心部件,是保证电力供应、安全可靠运行的基础条件。在开关电源系统中所使用的开关电源(PFC)在整个电源系统中扮演着非常重要的角色,在开关电源系统中所使用的开关(TLC)是开关电源系统的核心组成部分之一。

1概述

目前现场电力工作人员时常需要对电气柜进行开锁,但是各类柜体锁具不一,比如多种型号的内六角、-o-型、三角、四角六角型等多达十余种电气柜门锁型号。工作人员需要随身携带的电气钥匙多且难以保证配齐各种型号电气柜门钥匙,所以时常会发生工作人员到现场准备工作时发现忘带或根本没有对应的电气柜门钥匙等情况。最终只能以破坏锁具、反程取钥匙(检测客户装备时等待客户找钥匙)或另行安排工作日等方式解决,每年在对客户用电检查时因为没有钥匙、或等待客户去找钥匙的情况多达30至40起,按每起浪费60分钟计算共计浪费时间2400分钟,每个工作组按3人计算共计浪费120个工作日。大大降低了工作效率。目前市场上售卖的组合钥匙,无法满足电力工作人员现场开锁的需求。所以需要研制一种折叠式多功能电气柜门开锁工具来解决上诉问题。2结构原理

本方案在开关电源系统中,开关电源系统的核心部件之一。开关电源系统是电力工业中一个非常重要的组成部分,它是将电能转换成机械能并输送到各个工矿企业、居民家中的设备;它包括电能生产设备(如变压器、开关等)、电能转化装置、配电设备、电气元件和辅助设备等几大部分。开关电源通过电流从开关 A将电能转换成机械能、电能或其它形式转化为电能,供配电系统及各种用电设备使用,为整个电网提供电力;开关电源通过输出直流电提供电能和电气设备中其他用电设备所需电能;通过对电源进行转换再经过滤波电路将直流电转换成220 V交流电压输出。电能再转换为直流电输出给各负载。通过直流输出电压经滤波变换后产生直流电经低压直流电给断路器产生可供负载使用的直流电压。该电压经转换后变为220 V直流电接入三相变压器并经降压后输出直流电至用电设备,最终经高压直流电源转换成电力供人们使用。本设计并实现了开锁与控制功能一体化,为进一步提高开关电源系统工作效率,减小电网电压波动对开关电源系统带来影响,本方案采用了断路器式组合开锁工具结构原理[2]

2整体设计

(1)折叠设计原理

选取常用的通用的配电箱柜的钥匙和常用的内六角工具,利用折叠设计原理,将多种配电箱柜钥匙与内六角工具集成为一体,外壳加上金属卡具,通过连接轴承可以将箱柜钥匙与内六角工具连接到金属卡具内。使用的时候,可以任意折叠出所需的工具进行使用,工具整体设计小巧,方便携带,具备防丢失功能。

(2)组合设计原理

选取常用的通用的配电箱柜的钥匙和常用的内六角工具,利用组合设计原理,将多种配电箱柜钥匙、内六角工具与操作手柄进行组合,该工具由操作手柄、手柄接头、开锁头组合而成。操作手柄根据人体工学设计,手柄长度为170mm,和手掌宽度基本相同,使用防滑材料制作,容易掌握并提供更大扭力,手柄带孔,方便悬挂,手柄接头和不同钥匙的接头尺寸相同,方便更换不同钥匙头。手柄接头带有磁性,钥匙接头接入时不易脱落。

开锁头根据配电柜常用的各种锁具型号精密定制,确保使用时开锁工具和锁具完全契合,在此基础上还特意增加了十字螺丝刀和一字螺丝刀工具头,增加了该工具的功能性,为计量运维工作人员现场实操工作提供有力保障。

3方案对比

(1)方案一的优缺点

折叠式开锁工具的设计能够减少工具的体积,方便现场携带。只需将配电箱柜钥匙与多种内六角工具的综合集成,从而达到能够仅需带一套工具,即可开启所有配电箱柜门的目的。但是由于开锁工具型号较多,全部折叠收藏在金属壳内时重量较重,使用时体验感较差,可以设计使用时取出钥匙,使用后装回原位的方法来解决成套工具过于笨重的矛盾,但是有的钥匙形状相同,相邻两个型号之间的钥匙不容易分辨,而且使用后可能忘记及时装回金属盒内,有丢失工具的风险。

(2)方案二的优缺点

折叠式开锁工具的设计能够减少工具的体积和重量,手柄接头带有磁性,钥匙接头接入时不易脱落,而且还配备了十字螺丝刀和一字螺丝刀工具头,增加了工具的功能性,而且使用时是只有一个钥匙头所以重量较轻,体验感较好,每一个工具头都有专门定制的“工位”,能清晰明了的看见工具头是否归位,工作后不容易丢失工具头。

4开关结构及技术指标

该组合开锁工具包括两部分组成:部分开关。其中部分开关为半开闭锁状态开关;部分开关为打开状态开关和锁闭开关模块。开关部分由开关内部的旋转按钮和拉杆以及两个固定销组成。开锁时,开关动作并锁闭;当开关打开时,将开关按下启动按钮即可打开配电柜门;如开关未弹出,则断电后打开柜门;如果操作不当则造成柜门关闭困难并打开柜门后会出现电源断路或门锁失效等故障,所以本设计了一个备用模块避免发生意外,其功能设计如下:

①开关打开后自动将弹出按钮设置为工作状态;

②当柜门关闭时为关闭状态;

③此时开关处于复位状态;打开柜门时开关没有自动弹出;

④当需要开启时关闭配电柜;打开配电柜门时可将配电柜锁死;当锁没有打开时自动关闭开关不能开启;当再次打开时该开关已锁定状态;

当柜门再次合时开关未打开,此时锁体与开关上所设置的开关同时复位。

5应用实例

贵阳白云供电局用电检查班每年仅周期检查户数平均每月100户,每年在对客户用电检查时因为没有钥匙、或等待客户去找钥匙的情况多达30至40起,按每起浪费60分钟计算共计浪费时间2400分钟,每个工作组按3人计算共计浪费120个工作日。按一个班组节省120个工作日计算,贵阳供电局共13个用电检查班,共节省160日(120日/班*13班=1560日)。推广至南网五省至少7800日(1560日*5=7800日),可以减少误带或者少带配电箱柜钥匙和工具带来的麻烦,提高工作效率和供电可靠性。

6结论

本组合开锁工具结构简单、成本低廉、使用方便,具有开锁和遥控功能,方便检修人员的操作。能适应各种开锁方式。具有稳定性好、使用寿命长等优点。而且在配电柜出现故障时能迅速有效的将柜门打开,避免人员伤亡事故。本开锁工具结构简单,设计合理。适用范围广;安装方便;使用简单。便于配电站管理人员和检修人员对该开锁工具进行管理,便于配电柜保养作业和日常维修工作。使用过程中如果发现开关不能打开时,先将其断电后再打开配电柜门,将直接影响配电柜正常运行。在配电柜门不动情况下仍能完成开锁过程,可以提高配电柜门使用效率,节约能源。同时提高工作人员劳动效率,减少了停电时间。对于开关电源系统来说具有非常重要的意义。

参考文献:

[1]沈复孝, 平郁才, 朱广社,等. 一种磁力阀门锁及其开锁工具:, 2015.

[2]姚春良, 许浩平. 配电柜伸缩旋转式开锁装置:, CN112696098A[P]. 2021.