GIS智能化无尘作业方法与流程

文档序号:15602871发布日期:2018-10-02 20:42阅读:531来源:国知局

本申请涉及一种gis智能化无尘作业方法,属于采用土木工程技术进行现场施工或安装的专门用途建筑物技术领域。



背景技术:

气体绝缘金属封闭开关设备gis(gasinsulatedmetal-enclosedswitchgear)是采用六氟化硫(sf6)气体而不采用处于大气压下的空气作为绝缘介质的金属封闭开关设备。

与传统设备相比,gis使用了绝缘性能和灭弧性能优异的六氟化硫(sf6)气体作为绝缘和灭弧介质,并将高压电器与绝缘件密封于接地金属筒中,具有占地面积小、元件全部密封不受环境干扰、运行可靠性高、安装迅速、运行费用低、无电磁干扰等优点。

然而,作为一种典型的户外连续性设备安装工况,gis安装涉及的设备单元多,安装周期长,安装过程受外界环境因素的影响很大。

相关资料统计和运行经验表明,gis设备的故障多发生在新设备投运1年之内,一般第1年运行时,设备故障率为0.53次/间隔,而第2年则下降到0.06次/间隔,以后趋于平稳。

就其故障原因分析,源于制造厂造成的故障约占gis总故障的26%、源于安装施工造成的故障约占gis总故障的40%、源于设计造成的故障约占gis总故障的7%、源于其他原因造成的故障约占gis总故障的27%从数据上分析,gis设备在安装施工中的问题是导致设备故障的敏感因素,需要严格避免。

安装施工环境是影响gis设备安装质量的重要因素,gis设备安装对现场环境有比较高的要求。

《1000kv高压电器(gis、hgis、隔离开关、避雷器)施工及验收规范规》(gb50836-2013)明确规定:气体绝缘金属封闭开关设备(gis)的现场安装应在无风沙、无雨雪、空气相对湿度小于80%的条件下进行,并应采取有效的防尘、防潮措施;所搭建的防尘室应符合产品技术文件要求。

一般情况下gis设备安装应在环境温度-10℃至40℃之间,无风沙、无雨雪、空气相对湿度小于80%的条件下进行,洁净度应在百万级以上。220千伏及以上户外gis安装时,一般应搭设防尘棚,对温度、湿度、洁净度进行实时监测;特高压户外gis设备安装一般应采用自行装配式车间,对温度、湿度、洁净度进行实时控制(车间内温度控制在10-25℃,湿度小于70%,洁净度在百万级以上),实现工厂化安装。

固定式防尘车间是目前最常见的防尘室形式。固定式防尘车间,虽然在防尘性能和稳定性上有一定优势,但是安装与拆除时间需要花费时间长,经济成本相对较高。因此,对于gis设备安装工程而言,固定式防尘车间不能满足工程工期与效益的要求;相较于固定式防尘车间,移动式防尘车间可灵活调整,搭建与拆除用时较短,更适合在gis设备安装工程中使用。但移动式防尘车间需要同时实现结构可移动与防尘效果,这是一个比较大的技术难题,并非所有的移动车间都能够满足gis设备安装工程的需求。

gis无尘安装气膜车间是另一种常见的防尘车间,其使用气膜作为结构主体,内部设施简单,但整体封闭性差,结构缺乏足够的稳定性,其防尘效果不能达到要求,在实际使用中并不能实现预期效果。

基于此,做出本申请。



技术实现要素:

针对现有gis安装所存在的上述缺陷,本申请提供一种实用的移动式gis智能化无尘作业方法,以避免外界环境因素对gis安装工程的影响,保障gis设备安装质量,同时也为确保工程工期与项目效益。

为实现上述目的,本申请采取的技术方案如下:

gis智能化无尘作业方法,将轨道安装在待安装部位两侧,在轨道上设置沿其滑动的可移动机座,骨架安装在可移动机座上,并在骨架外周及顶部贴合隔离篷布,形成无尘作业空间,所述隔离篷布沿轨道方向设置gis管通道,该gis管通道贯穿隔离篷布对应的两个侧壁,待安装gis管道通过gis管通道的一端进入无尘作业空间,并经另一端伸出;待一处安装完毕后,可移动机座带动骨架及其上的隔离篷布随之移动,进行下一次gis管道的安装。

进一步的,作为优选:

所述的骨架为装配式框架结构。更优选的,所述的骨架由若干组平行设置的骨架单元构成,每个骨架单元中包括至少一对立柱、一个顶梁、至少连接件,成对设置的两个立柱分居顶梁两侧,并与顶梁之间以连接件进行连接,相邻骨架单元之间以连接梁进行间距控制。更优选的,所述一对立柱之间设置有至少一个横梁,立柱之间通过横梁进行间距控制。所述的连接件为弧形结构,在顶梁与立柱之间形成圆滑过渡。所述的顶梁为拱形结构,并优选为倒v字形结构、弧形结构或类似结构。所述的连接件朝向顶梁、连接件朝向立柱、立柱朝向连接件、顶梁朝向连接件的一端均设置有连接块,以实现连接件与顶梁、连接件与立柱的装配。本申请在考虑了gis设备安装工程的需求下,采用铝合金框架作为骨架,骨架单元的顶梁与连接件可先于地面组装完成,待安装好对应部分的隔离篷布后,利用吊车起吊即可达到预定位置;而横梁、连接梁以及立柱顺次安装,组合形成铝合金桁架模块,即可安装完成骨架主体结构,设备架、风淋室框架就位。该方案的主体部分为可拼接式轻质高强度铝合金管框架所构成的骨架,该骨架形成车间整体由多个可拆式单独小车间(即骨架单元)组合而成,满足结构稳定和轻盈的要求。同时,不论是顶梁、立柱,还是横梁、连接梁甚至连接件等结构构件均可以使用标准化的模块,安装、拆除、维修方便,其中顶梁的构件组合方式多,以较好的适应不同形状的屋顶搭建需要,模块化的构件也能通过调整以适应不同规格车间搭建,可在以后的项目中实现构件重复利用,提高了gis车间使用经济性。

所述的隔离篷布为pc膜材,其厚度为0.5-1mm。本申请使用厚度在0.5~1mm的高强度pc材料作为篷布,满足gis车间的封闭性要求,同时与传统固定式厂房使用的隔墙板相比,高强度pc材料在运输、安装、保管等方面有更多优势。调查结果显示,高强度pc材料抗拉强度较大、耐火性能极好,抗老化性能良好,具有良好的可加工性能,能够满足后续项目对篷布材料重复利用的要求。本申请在考虑了gis设备安装工程的需求下,采用高强度pc材料为隔离篷布,在骨架顶部和周围分别贴合安装顶棚、车间主体,即完成隔离篷布的就位,将除尘设备与车间一体化组合。更优选的,所述的隔离篷布还包括有风淋通道。

所述的骨架内壁设置有固定框,作为设备架进行常用设备如除尘机、净化器等的固定;与风淋通道对应处设置移动式框架,用于安置风淋通道及风淋室。gis无尘车间需要系列设备支持,包括除尘机、风淋室等设备,传统移动式车间一般选择独立设置,但车间移动过程中,独立设备会影响车间移动空间与密封性能。而本申请在骨架内壁上设置固定框,将设备、风淋室与作业房一体化,实现整体化移动。gis无尘车间需要的风淋室因为体积较大,无法完成整体内置,方案选择在车间入口处设置风淋室安置可移动式框架,与整体框架相结合,以实现风淋室与车间同步移动。在风淋室与车间主体连接处,方案选择使用pc篷布软连接,实现合格的密封效果。

所述的可移动机座包括基座和滑轮,基座上部与骨架连接,下部安装若干个滑轮,滑轮活动卡装于轨道上,并由驱动器驱动其沿轨道滑动,进而带动基座以及其上骨架相对轨道的滑动。更优选的,所述的滑轮通过连杆安装在基座下部,连杆倾斜向内设置,以确保滑轮与轨道的安装稳定。滑轮卡装在轨道上,并可相对轨道移动,即可实现车间的整体移动,能够较好地控制车间移动路径,较有效地避免了车间因为底座偏移在移动过程中发生过大的变形、以及发生偏移预定移动路线的可能,实现gis车间的移动需求时,其移动件(即滑轮)位于基座下方,还兼顾了作业房的可移动性与密封防尘性,隔绝了外界环境因素对gis安装工程的影响,满足了gis安装工程对施工环境的要求。所述的基座上设置有牵引接口,用于与卷扬机或驱动器连接,在基座上牵引接口,结合卷扬机或其他驱动器进行统一拉动,实现机械辅助车间移动的效果,为车间移动提供较大的便利。

上述结构的无尘作业房在安装顺序上,主要流程有以下几步:

1)轨道与可移动机座的安装:在待安装的预定位置安装轨道,可移动机座就位。

gis智能化无尘作业车间考虑了gis设备安装工程需求,采用了移动式gis无尘安装车间方案,使用铝合金框架作为骨架,高强度pc材料为隔离篷布,将除尘设备与车间一体化组合,通过轨道与可移动基座实现车间整体移动,同时兼顾了可移动性与密封防尘性能,隔绝了外界环境因素对gis安装工程的影响,满足了gis安装工程对施工环境的要求。

本方案结构上采用装配式框架结构,密封隔离部分使用了高强度pc膜材,基础部分使用了轨道和移动基座结合的形式。

2)顶棚组装:隔离篷布的顶棚预先在地面组装完成,确保密封性后,再利用吊车等起吊设施,将其起吊到预定位置。

3)车间主体结构安装:根据车间或者操作场合的需求,将骨架各组成部分进行组合,安装完成车间主体结构,并将设备架、可移动框架就位。

4)隔离篷布安装:在骨架的周侧分别贴合安装车间主体,并确保gis管通道与轨道方向一致,风淋通道与骨架上的可移动框架一致。在风淋通道与车间主体连接处,优选使用pc篷布软连接,实现合格的密封效果。

本申请以铝合金框架为结构形成骨架,以高强度pc材料作为隔离篷布,两者组合形成可移动gis无尘式装配车间,该gis车间兼顾应对现场灵活调整的能力与良好的隔绝外部环境因素影响的能力,与相关设备配合良好,内部布局合理,为gis设备安装工程提供了高标准的工作环境,保障了gis设备安装工程质量。上述结构的gis作业房使用的铝合金结构模块和pc篷布,可实现重复利用,提高了gis无尘车间的使用经济性。该项目积累了gis无尘车间的建造经验,解决了系列难题,能为以后的gis车间建设提供借鉴。

因此,上述方案所形成的gis智能化无尘作业方法实现了三方面的需求:

a)兼顾可移动与防尘性能:上述gis作业房骨架与可移动机座、轨道的配合,赋予其适应安装环境的可移动性,同时骨架与隔离篷布、固定框、可移动框架的设置赋予其合格的封闭性,对外界环境能实现有效隔绝,达到防尘、防水的效果。

b)结构布局合理:在结构可移动的前提下,保证车间结构可靠度与稳定性;gis车间内部应有足够空间,需满足施工要求,布局合理。

c)经济实用:gis车间应满足经济性要求,造价合理,后期使用、维修成本合理;车间构件应能实现重复利用。

附图说明

图1为本申请实施例中骨架第一种结构的立体示意图;

图2为本申请实施例中骨架第一种结构的侧面示意图;

图3为本申请实施例中骨架第一种结构的俯视示意图;

图4为本申请实施例中骨架第二种结构的立体示意图;

图5为本申请实施例中骨架第二种结构另一视角的立体示意图;

图6为本申请实施例中骨架第二种结构的侧面示意图;

图7为本申请实施例中隔离篷布第一种结构的立体示意图;

图8为本申请实施例中隔离篷布第一种结构的透视立体图;

图9为本申请实施例中隔离篷布第一种结构的侧面示意图;

图10为本申请实施例中隔离篷布第二种结构的立体示意图;

图11为本申请实施例中隔离篷布第二种结构的透视立体图;

图12为本申请实施例中隔离篷布第二种结构的侧面示意图;

图13为本申请实施例中隔离篷布第三种结构的立体示意图;

图14为本申请实施例中隔离篷布第三种结构的透视立体图;

图15为本申请实施例中隔离篷布第三种结构的侧面示意图。

图中标号:1.骨架;1a.骨架单元;11.立柱;12.顶梁;13.连接件;14.连接梁;15.横梁;16.连接块;17.吊车钩;18.移动式框架;2.隔离篷布;21.顶棚;211.吊装角;22.车间主体;23.风淋通道;24.gis管通道;241.锥形通道;25.采光窗口;3.轨道;4.可移动机座;41.基座;42.滑轮;43.连杆;44.牵引接口;5.gis管道。

具体实施方式

实施例1

本实施例gis智能化无尘作业方法,将轨道3安装在待安装部位两侧,在轨道3上设置沿其滑动的可移动机座4,骨架1安装在可移动机座4上,并在骨架1外周及顶部贴合隔离篷布2,形成无尘作业空间,隔离篷布2沿轨道3方向设置gis管通道24,该gis管通道24贯穿隔离篷布2对应的两个侧壁,待安装gis管道5通过gis管通道24的一端进入无尘作业空间,并经另一端伸出;待一处安装完毕后,可移动机座4带动骨架1及其上的隔离篷布2随之移动,进行下一次gis管道5的安装。

其中,在上述作业过程中所形成的无尘房包括骨架1、隔离篷布2、轨道3和可移动机座4,结合图1,骨架1底部设置可移动机座4,可移动机座4滑动安装于轨道3上,隔离篷布2贴合安装于骨架1外壁上,用于对骨架1内的gis设备进行密封安装,可移动机座4沿轨道3滑动,即带动其上的骨架1以及骨架1上的隔离篷布2移动。上述结构的gis作业房,骨架1与可移动机座4、轨道3的配合,赋予其适应安装环境的可移动性,同时骨架1与隔离篷布2的设置赋予其合格的封闭性,对外界环境能实现有效隔绝,达到防尘、防水的效果。

为实现更多的使用效果,上述方案还可以按照如下方式增设:

结合图1-图6,骨架1为装配式框架结构。

作为装配式框架结构的一种具体方案,骨架1由若干组平行设置的骨架单元1a构成,每个骨架单元1a中包括至少一对立柱11、一个顶梁12、至少连接件13,成对设置的两个立柱11分居顶梁12两侧,并与顶梁12之间以连接件13进行连接,相邻骨架单元1a之间以连接梁14进行间距控制。

上述方案还可以优选设置为:一对立柱11之间设置有至少一个横梁15,立柱11之间通过横梁15进行间距控制。

上述方案还可以优选设置为:连接件13为弧形结构,在顶梁12与立柱11之间形成圆滑过渡。

上述方案还可以优选设置为:顶梁12为拱形结构,并优选为倒v字形结构、弧形结构或类似结构。

上述方案还可以优选设置为:连接件13朝向顶梁12、连接件13朝向立柱11、立柱11朝向连接件13、顶梁12朝向连接件13的一端均设置有连接块16,该连接块16可选择为片状结构,对应的连接块16拼合在一起,再以螺栓、螺钉等方式进行固定,即可实现连接件13与顶梁12、连接件13与立柱11的装配。

本申请在考虑了gis设备安装工程的需求下,采用铝合金框架作为骨架1,骨架单元1a的顶梁12与连接件13可先于地面组装完成,待安装好对应部分的隔离篷布2后,利用吊车起吊即可达到预定位置(如图4-图6中设置的吊车钩17);而横梁15、连接梁14以及立柱11顺次安装,组合形成铝合金桁架模块,即可安装完成骨架主体结构。该方案的主体部分为可拼接式轻质高强度铝合金管框架所构成的骨架1,该骨架1形成车间整体由多个可拆式单独小车间(即骨架单元1a)组合而成,满足结构稳定和轻盈的要求。同时,不论是顶梁12、立柱11,还是横梁15、连接梁14甚至连接件13等结构构件均可以使用标准化的模块,安装、拆除、维修方便,其中顶梁12的构件组合方式多,以较好的适应不同形状的屋顶搭建需要,模块化的构件也能通过调整以适应不同规格车间搭建,可在以后的项目中实现构件重复利用,提高了gis车间使用经济性。

为实现更多的使用效果,上述方案还可以按照如下方式增设:隔离篷布2为pc膜材,其厚度为0.5-1mm。本申请使用厚度在0.5~1mm的高强度pc材料作为篷布,满足gis车间的封闭性要求,同时与传统固定式厂房使用的隔墙板相比,高强度pc材料在运输、安装、保管等方面有更多优势。调查结果显示,高强度pc材料抗拉强度较大、耐火性能极好,抗老化性能良好,具有良好的可加工性能,能够满足后续项目对篷布材料重复利用的要求。本申请在考虑了gis设备安装工程的需求下,采用高强度pc材料为隔离篷布2,在骨架1的顶部和周围分别贴合安装,即完成隔离篷布的就位,将除尘设备与车间一体化组合。

上述方案还可以优选设置如下:

结合图7-图15,隔离篷布2包括顶棚21、车间主体22、风淋通道23和gis管通道24,顶棚21贴合安装于骨架1顶部(即骨架1的顶梁12、连接件13所在位置),车间主体22贴合安装于骨架1顶部以外的周边上(即立柱11、连接梁14、横梁15所在的各位置),顶棚21与车间主体22为一体式结构,风淋通道23和gis管通道24分别开设于车间主体22不同侧壁上,且gis管通道24与轨道3方向一致,并沿该方向贯穿车间主体21对应的两壁。

其中:顶棚21上设置有吊装角211,以方便隔离篷布2的安装。吊装角211可选用如图7-图9或者如图10-12所示向外突出的尖角结构,或者如图13-15所示向内凹陷的尖角结构,以适应车间位置微调的情况考虑了gis设备安装工程中,对吊车设备的使用需求。本申请利用pc材料的柔性特点,借鉴汽车档把防尘套的概念,在顶棚21处设置吊装角211,形成锥形的顶棚结构,保证密封的同时,可以实现多角度的进行微调,提供一定的调整空间,以适应现场误差,与控制车间规格的情况下,方案使用利用吊装角211,在该吊装角211处预留如图4-6以及图7-15所示的吊车钩17,实现车间外吊车参与车间内吊装工作的效果,替代车间内部行车,经济合理地实现了车间内吊装工作的功能。该结构的隔离篷布可实现前后左右各1米、上下各3米的位置改变,为吊车钩移动提供了充足的预留空间,使吊装工作能够顺利进行。

上述方案还可以优选设置如下:结合图9、图12、图15,gis管通道24由车间主体22内壁向外延伸,形成内大外小的锥形通道241。该锥形通道241对应gis管道5横穿车间主体22的位置,利用材料柔性,实现了管道相对可移动,同时保证车间的密封性能。

上述方案还可以优选设置如下:结合图7-图15,车间主体22(参见对应视图)或者顶棚21(图中未显示)上设置有透明采光窗口25,引入外部自然光源,方便日间施工,减少了车间内的压抑感。

为实现更多的使用效果,上述方案还可以按照如下方式增设固定框和移动式框架18:骨架1内壁设置有固定框,作为设备架进行常用设备如除尘机、净化器等的固定;骨架1入口(对应于风淋通道23)处设置移动式框架18,用于安置风淋室。gis无尘车间需要系列设备支持,包括除尘机、风淋室等设备,传统移动式车间一般选择独立设置,但车间移动过程中,独立设备会影响车间移动空间与密封性能。而本申请在骨架内壁上设置固定框,将设备、风淋室与作业房一体化,实现整体化移动。gis无尘车间需要的风淋室因为体积较大,无法完成整体内置,方案选择在车间入口处设置风淋室安置可移动式框架,与整体框架相结合,以实现风淋室与车间同步移动。在风淋室与车间主体22连接处,方案选择使用pc篷布软连接,实现合格的密封效果。

为实现更多的使用效果,上述方案还可以按照如下方式增设:结合图1,可移动机座4包括基座41和滑轮42,基座41上部与骨架1(的立柱11)连接,下部安装若干个滑轮42,滑轮42活动卡装于轨道3上,并由驱动器(图中未显示)驱动其沿轨道3滑动,进而带动基座41以及其上骨架1相对轨道3的滑动。更优选的,结合图6,滑轮42通过连杆43安装在基座41下部,连杆43倾斜向内设置,以确保滑轮42与轨道3的安装稳定。滑轮42卡装在轨道3上,并可相对轨道3移动,即可实现车间的整体移动,能够较好地控制车间移动路径,较有效地避免了车间因为底座偏移在移动过程中发生过大的变形、以及发生偏移预定移动路线的可能,实现gis车间的移动需求时,其移动件(即滑轮42)位于基座41下方,还兼顾了作业房的可移动性与密封防尘性,隔绝了外界环境因素对gis安装工程的影响,满足了gis安装工程对施工环境的要求。

上述方案还可以进一步的设置:基座41上设置有牵引接口44,用于与卷扬机或驱动器连接,在基座41上牵引接口44,结合卷扬机或其他驱动器进行统一拉动,实现机械辅助车间移动的效果,为车间移动提供较大的便利。

方案使用的框架采用横截面尺寸可采用300mm×300mm的方型型材制作,构件重量约为5.5kg/米,本项目安装完工后预计总体重量在1000公斤左右,结合外部缆风绳,结构整体抗风能力6级,满足结构稳定和轻盈的要求。同时,不论是顶梁12、立柱11,还是横梁15、连接梁14甚至连接件13等结构构件均可以使用标准化的模块,分为连接梁14(2米、3米)、横梁15(1米、2米、3米)、立柱11(1米、2米、3米)、顶梁12(可采用拱形或者人字梁构件,如弯节、顶节、中间节、立柱加长块),共四类,合12种模块,安装、拆除、维修方便,其中顶梁12的构件组合方式多,以较好的适应不同形状的屋顶搭建需要。目前项目使用的车间为8m×8m×6m的规格,满足了项目施工需求,同一现场内无需调整。同时,模块化构件能通过调整以适应不同规格车间搭建,可在以后的项目中实现构件重复利用,提高了gis车间使用经济性。

以上内容是结合本发明创造的优选实施方式对所提供技术方案所作的进一步详细说明,不能认定本发明创造具体实施只局限于上述这些说明,对于本发明创造所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明创造的保护范围。

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