尤曉亮 康雪晶 賈芳麗 謝曉磊

摘 ?要：傳統(tǒng)箱變因體積小、深入負(fù)荷中心在城市配電網(wǎng)中得到廣泛使用，但其一旦投入使用，位置即固定，機(jī)動性差。文章設(shè)計的自裝卸移動應(yīng)急電源，從架空取電后，可以深入居民負(fù)荷中心，同時也可為建筑工地、小型工廠等場所提供臨時供電。移動應(yīng)急電源配置一套自裝卸系統(tǒng)，可以在無吊車的情況下實現(xiàn)裝置的自裝自卸。同時移動應(yīng)急電源具有良好的機(jī)動性，可以作為應(yīng)急裝置使用。

關(guān)鍵詞：自裝卸;應(yīng)急電源;電纜盤

中圖分類號：TN86 ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2020）01-0100-02

Abstract： The traditional box transformer is widely used in the urban distribution network because of its small size and deep into the load center， but once it is put into use， the position is fixed and the mobility is poor. After taking electricity from the overhead， the self-loading and unloading mobile emergency power supply designed in this paper can not only go deep into the residents' load center， but also provide temporary power supply for construction sites， small factories and other places. The mobile emergency power supply is equipped with a set of self-loading and unloading system， which can realize the self-loading and self-unloading of the device without a crane. At the same time， the mobile emergency power supply has good mobility and can be used as an emergency device.

Keywords： self-loading and unloading; emergency power supply; cable tray

1 概述

隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國家在城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)和改造中，要求高壓直接進(jìn)入負(fù)荷中心，形成高壓受電-變壓器降壓-低壓配電的供電格局，所以供配電要向節(jié)地、節(jié)電、緊湊型、小型化、安全、無污染、無人值守的方向發(fā)展。應(yīng)急電源車[1-3]是一種能深入負(fù)荷中心作為受電和配電的新型成套設(shè)備，具有結(jié)構(gòu)先進(jìn)、安全可靠、方案眾多、組裝靈活、建設(shè)周期短、投資少、見效快等優(yōu)點(diǎn)，但因其10kV側(cè)設(shè)置出線少，在需要對變電站進(jìn)行改造或臨時需增加出線時，不能滿足使用需求。同時，應(yīng)急電源車配置了底盤車及牽引車，大大增加了使用成本。

開展自裝自卸智能移動型應(yīng)急電源及其快速投運(yùn)技術(shù)研究及應(yīng)用，實現(xiàn)應(yīng)急電源自裝自卸可移動，免吊裝等功能，無需將應(yīng)急電源與車輛集成一體，避免車輛上牌照等復(fù)雜手續(xù)，解決了臨時應(yīng)用、時間緊急、不停電運(yùn)維等問題，將對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重大意義，具有廣闊的使用場景。

2 研究內(nèi)容

移動應(yīng)急電源設(shè)計尺寸為8000×3000×3000mm（長×寬×高），主要由抗震性能好的10kV箱式固定柜、0.4kV低壓柜、自裝卸系統(tǒng)、電動電纜盤等，所有設(shè)備布置在艙體內(nèi)，艙體外配置一套自裝卸系統(tǒng)，移動應(yīng)急電源布置圖如圖1所示。

2.1 移動應(yīng)急電源技術(shù)

移動應(yīng)急電源分為高低壓隔室，10kV高壓室1進(jìn)4出，設(shè)置1面PT柜，1面站用變柜，配置出線保護(hù)及母線測控裝置、計量電度表、間隔層交換機(jī)等;0.4kV低壓室設(shè)置1面進(jìn)線柜，1面MNS低壓出線柜，同時配置1面40AH一體化電源屏（從站用變?nèi)‰姡瑸楸Ｗo(hù)測控裝置、開關(guān)柜電動機(jī)構(gòu)、小母線等供電），預(yù)留1面后臺監(jiān)控屏。

10kV側(cè)進(jìn)線采用電纜進(jìn)線，可從架空線或變電所取電，站用變壓器將10kV來電變?yōu)?.4kV，為低壓柜供電，變壓器和低壓開關(guān)柜采用電纜連接，所有電纜全部在應(yīng)急電源艙體電纜夾層走線，在滿足安全和使用需求的前提下，保證整體的美觀。

移動應(yīng)急電源預(yù)留有10kV出線及0.4kV出線，即可為小型工業(yè)用戶、建筑工地等負(fù)荷供電，又可深入負(fù)荷中心，在居民小區(qū)檢修或應(yīng)急供電時保障供電。

2.2 自裝卸技術(shù)

移動應(yīng)急電源設(shè)計為移動應(yīng)急設(shè)備，在轉(zhuǎn)場使用時需考慮便捷裝卸。目前自裝卸技術(shù)[4-5]多用于砂石等自裝卸或轉(zhuǎn)運(yùn)垃圾車的自裝卸，裝卸方式簡單，前者為直接從拖車上滾落到地面，后者為有大角度傾斜滑落至地面，均不適用于電力設(shè)備的自裝卸。

設(shè)計一種固定于應(yīng)急電源艙體四角的升降機(jī)構(gòu)，可在現(xiàn)場無吊車環(huán)境下實現(xiàn)應(yīng)急電源從運(yùn)輸車輛的自裝自卸。升降機(jī)構(gòu)布置在應(yīng)急電源艙體寬度方向側(cè)，如圖示，工作時，升降機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)出，隨著升降桿伸出，可將艙體垂直托起，高于運(yùn)輸車輛，此時車輛可駛?cè)牖蝰傠x移動應(yīng)急電源下方，收回伸縮桿，應(yīng)急電源落至運(yùn)輸車輛或地面，升降機(jī)構(gòu)復(fù)位，應(yīng)急電源進(jìn)行簡單接線或拆線即可開始工作或運(yùn)輸至下一使用地點(diǎn)。

固定式電動方艙升降機(jī)構(gòu)是固定于應(yīng)急電源艙體四角的隨艙移動的升降機(jī)構(gòu)。它主要由固定套桿、升降桿、減速電機(jī)與活動支承架等結(jié)構(gòu)組成。升降運(yùn)動采用絲桿傳動方式。工作時，集成控制系統(tǒng)根據(jù)要求可進(jìn)行自動和人工兩種操作界面模式的切換，以達(dá)到升降機(jī)構(gòu)工作的所需狀態(tài)。

升降機(jī)構(gòu)由減速電機(jī)輸出力矩帶動傳動桿，再由傳動桿帶動頂部齒輪箱齒輪并將力矩傳動給絲桿，使升降桿垂直上下伸縮，達(dá)到方艙的升降目的。方艙在升降過程中，四角獨(dú)立的升降機(jī)構(gòu)可自動進(jìn)行動態(tài)平衡調(diào)整，始終保持應(yīng)急電源的平衡姿態(tài)，達(dá)到安全、穩(wěn)定、可靠的作業(yè)要求。

該自裝卸系統(tǒng)特點(diǎn)是傳動效率高、重量輕。升降機(jī)構(gòu)利用方艙角件孔、聯(lián)接座等構(gòu)件與方艙構(gòu)成了一個穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性好，可安裝在方艙的端面或側(cè)面;整體式的齒條立柱結(jié)構(gòu)，提高了該機(jī)構(gòu)的抗風(fēng)能力和地面坡度的適應(yīng)性;球型支座底盤也適用于野外地面使用。

自裝卸系統(tǒng)具有單腿支撐重量大，支撐穩(wěn)定性好，調(diào)平速度快，調(diào)平精度高，低溫性能好、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)等特點(diǎn)，具有單腿點(diǎn)動及多腿自動聯(lián)動、一鍵自動調(diào)平等功能，無需輔助設(shè)備、不受場地限制等特點(diǎn)。本方案是以伺服控制器控制核心，和伺服電機(jī)、電動缸、傳感器、為執(zhí)行單元的機(jī)電式四點(diǎn)支撐自動隨動控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)電式車載平臺自動升降系統(tǒng)的全自動化、全閉環(huán)控制。

自裝卸系統(tǒng)主要特點(diǎn)：（1）可在環(huán)境溫度為-40℃～50℃條件下正常可靠工作;（2）具備收起和支撐到位顯示，具備一鍵抬升、一鍵收起和單獨(dú)支撐收起的功能;（3）支腿升降時間小于15分鐘;（4）升降支腿底部采用球頭結(jié)構(gòu)，保證在不平的地面支撐情況下無側(cè)向力，保證艙體整體的平衡;（5）具備手動升降功能，在掉電狀態(tài)下可通過搖把手動升降支撐;（6）設(shè)置限位開關(guān)控制升降支腿的行程，行程超過限位開關(guān)，電機(jī)將自動斷電;（7）即可采用控制箱就地控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)支腿的升起和降落，又可采用遙控手柄遠(yuǎn)距離操控支腿動作。

2.3 電纜自動收放技術(shù)

移動應(yīng)急電源外接電源采用柔性電纜接入，該種電纜彎曲半徑小，可反復(fù)折疊。為方便現(xiàn)場使用，縮短現(xiàn)場收放電纜時間，研制一種電動電纜盤，可實現(xiàn)現(xiàn)場電纜收放的電動操作，解放人力，提高工作效率。

電動電纜盤主要由繞線輪組件、電動繞線盤骨架、手動聯(lián)軸器、手剎裝置、電動機(jī)、傳動軸、固定式控制盒、手動換向裝置、控制系統(tǒng)等部件組成。通過電機(jī)的正反來完成收、放電纜;在不通電時，也可手動操作，通過手動離合器實現(xiàn)手動收放電纜。

設(shè)計的電動電纜盤結(jié)構(gòu)性能：（1）具備手電一體功能。即可電動操作，又可斷電情況下實現(xiàn)手動操作;（2）具備繞線盤鎖緊裝置，在運(yùn)輸或較大風(fēng)力時可大面積鎖住繞線盤不讓其轉(zhuǎn)動，同時鎖緊裝置松緊程度可通過螺紋調(diào)節(jié);（3）電動電纜盤可收放單根電纜，也可同時收放多根電纜。

3 結(jié)束語

設(shè)計的移動應(yīng)急電源艙體采用集裝箱外殼，防水密封性好，可以適用于多種惡劣天氣或其他復(fù)雜環(huán)境，配置的自裝自卸系統(tǒng)可以在無起吊裝置的情況下實現(xiàn)應(yīng)急電源的自裝自卸，可廣泛應(yīng)用于居民小區(qū)等道路狹窄、吊裝機(jī)械不易進(jìn)場或地廣人稀，無吊裝機(jī)械等場所。同時移動應(yīng)急電源接入系統(tǒng)安全、方便、快捷，亦可在應(yīng)急搶修、臨時供電等場合發(fā)揮功能。

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