一种罐式断路器内芯更换工装的制作方法

1.本实用新型涉及变电检修技术领域，具体涉及一种罐式断路器内芯更换工装。


背景技术：

2.作为一种安全保障工具，在电路电力行业我们都会看见形形色色的断路器，目前电力系统中变电站或换流站交流区域大多设计有组合电气设备或户外罐式断路器设备，其中组合电气设备中的重要组成部分也是罐式断路器。
3.断路器属于在电器类型中属于保护类电器，在电路系统发生过载、超负荷短路的情况下，会及时判断故障点，从而切断电路连接，保证电网其它部分的安全。因此断路器是电网中关键的设备之一，起到了保护电网安全带的作用。经过多年的研究证实，机械方面是断路器受损的重要原因，另外还有辅助电路和控制电路也是断路器故障的诱因。
4.罐式断路器因其具有重心低，抗震性能好，安装简单，价格便宜等特点，在超高电压等级的变电站或换流站交流区域得到普遍采用，罐式断路器的主要故障呈现出如下几种类型：
①
封闭的sf6气体漏气等影响密封性的故障。
②
因为异物或sf6气体绝缘性能劣化导致的带电检测发现局放信号异常或内部出现放电故障。
③
控制回路异常或操作机构等导致动力回路存在问题。
④
管式断路器的罐体内部一次设备连接部分出现松脱且开罐后无法修复等机械类故障。
5.针对罐式断路器主要故障类型
④
，常规检修处理方式为整体更换罐式断路器，一是需要拆装故障罐式断路器间的一次连接设备，尤其是对于组合电气设备，拆装的一次连接设备更多，拆装这些设备施工工程量相对较大，同时因为需要拆装更多一次连接设备而同步增加了设备气室sf6气体处理工序，包括sf6气体回收、抽真空、重新注气；二是相对较大的工程量需要消耗更长的检修时间，对应设备停电窗口期需求更大；三是因为检修过程中耐压试验可能伴随的母线陪停，设备送电可靠性降低。基于前两点产生的检修施工费、人工费用同步较高，第三点因为电网构架原因，母线陪停窗口期调度协调极为困难。


技术实现要素：

6.本实用新型提供了一种罐式断路器内芯更换工装，目的在于能够对罐式断路器开盖后对内芯进行整体更换，免去拆装一次连接设备及伴随增加的sf6气体处理工序等工程量。
7.本实用新型通过下述技术方案实现：一种罐式断路器内芯更换工装，包括：
8.罐内小车，所述罐内小车包括罐内小车底座、连接杆和罐内小车抱箍，所述连接杆的两端分别与罐内小车底座和罐内小车抱箍连接，所述罐内小车底座底部连接有罐内小车车轮，所述罐内小车位于罐体内部且罐内小车抱箍能够连接在罐式断路器内芯的头部上；
9.罐内支撑件，所述罐内支撑件包括支撑底座、支撑顶托和支撑杆，所述支撑杆的两端分别与支撑底座和支撑顶托连接，所述罐内支撑件位于罐体内部且所述支撑顶托能够支撑在罐式断路器内芯的尾部；
10.第一罐外小车，所述第一罐外小车包括第一罐外小车底座、第一安装杆和第一固定抱箍，所述第一安装杆的两端分别与第一罐外小车底座和第一固定抱箍连接，所述第一罐外小车底座底部连接有第一罐外车轮；
11.支持杆，所述支持杆的一端连接有连接端头；所述第一罐外小车位于罐体外部，所述第一固定抱箍与支持杆连接，所述支持杆的连接端头与罐式断路器内芯的尾端连接。
12.进一步，所述连接杆设有两根，所述连接杆为螺纹杆，且所述连接杆与所述罐内小车底座螺纹配合，所述罐内小车抱箍的两端分别与两根所述连接杆连接。
13.进一步，所述罐内小车车轮设有四个，四个罐内小车车轮中两个罐内小车车轮组成一组，每一组罐内小车车轮相互对称设置，且每一组罐内小车车轮相互向外倾斜设置。
14.进一步，所述支撑底座的底部为向外凸起的弧形面，且所述支撑底座底部的弧形面与罐体内壁贴合。
15.进一步，所述支撑杆为螺纹杆，所述支撑杆的一端与支撑顶托连接，支撑杆的另一端与支撑底座螺纹连接。
16.进一步，所述支撑顶托的顶端开设有凹槽，所述凹槽为通槽，且所述凹槽相对的两侧为相互对称的斜面。
17.进一步，所述凹槽上连接有橡胶垫。
18.进一步，所述第一罐外小车还包括第一小车顶托，所述第一小车顶托与所述第一安装杆连接，所述第一固定抱箍与所述第一小车顶托连接，所述第一安装杆为螺纹杆，且所述第一安装杆与所述第一小车顶托螺纹连接。
19.进一步，所述第一罐外车轮包括第一前轮和第一后轮，所述第一前轮为定向轮，所述第一后轮为万向轮。
20.进一步，还包括第二罐外小车，所述第二罐外小车包括第二罐外小车底座、第二安装杆、第二固定抱箍和第二小车顶托，所述第二罐外小车底座的底部连接有第二罐外车轮，所述第二安装杆的两端分别与第二罐外小车底座与第二小车顶托连接，所述第二固定抱箍与所述第二小车顶托连接；
21.所述第二罐外车轮包括第二前轮和第二后轮，所述第二前轮和第二后轮均为万向轮。
22.本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
23.1.本实用新型中罐内小车、罐内支撑件用于罐式断路器的内芯在拆除、复装过程中罐体内使用，而支持杆、第一罐外小车和第二罐外小车用于罐式断路器内芯在拆除、复装过程中罐体外使用。
24.该方案中，通过罐内小车、罐内支撑件将罐式断路器的内芯支撑起后，拆除罐式断路器内芯尾部侧一次连接导体，其中罐内小车安装在断路器内芯头部侧，罐内支撑件安装在断路器内芯尾部侧，罐式断路器内芯尾部侧一次连接导体拆除后，给支持杆的安装容留出空间，安装支持杆及第一罐外小车。
25.通过行吊吊起断路器内芯后，调节第一罐外小车的高度至罐内支撑件不受力，拆除罐内支撑件，断路器内芯尾部侧实现活动自由。
26.为实现断路器内芯头部侧活动自由，拆除断路器罐体头部端盖，进入断路器罐体头部松开头部侧一次连接导体紧固螺栓，断路器内芯整体实现活动自由。断路器外部空间
更大的方向为断路器尾部侧，将上述活动自由的断路器内芯整体朝断路器尾部侧滑动，使得断路器内芯尾部侧导体外露。
27.通过行吊吊起断路器内芯后，拆除支持杆、第一罐外小车，然后在内芯的尾端安装第二罐外小车。该方案中，上述支持杆在故障断路器内芯拆除过程中不再使用，而被拆除的第一罐外小车待断路器内芯整体移出后安装在断路器内芯头部侧使用。
28.当罐内小车带动断路器内芯整体滑动至罐体尾部端盖处，使得断路器内芯头部侧可以承受起吊部分露出至罐体外部。
29.通过行吊吊起断路器内芯头部侧后，拆除罐内小车并安装在内芯的头部侧安装被拆卸的第一罐外小车，此时第一罐外小车、第二罐外小车分别支撑内芯的头部和尾部后外移至准备的检修场地。至此，断路器内芯拆除过程完毕。
30.上述断路器内芯拆除后，备用断路器内芯按照断路器内芯拆除的逆过程进行恢复安装。
31.本方案能够对罐式断路器开盖后对断路器内芯进行整体更换，免去拆装一次连接设备及伴随增加的sf6气体处理工序等工程量，同时有效的缩短了检修时间。且上述一种罐式断路器内芯更换工装使故障罐式断路器的修复，变得更加节省工程量、节省时间、节省检修费用，尤其是避免了设备停电，重要输电通道如换流站的直流停电，其检修便利性带来的送电可靠性远非经济指标可以衡量。
32.2.另外，本方案中罐内小车、管内支撑件、第一罐外小车和第二罐外小车的高度能够根据实际情况进行调节，且罐内小车的车轮倾斜设置能够适应罐体圆弧侧壁，使罐内小车能够沿着罐体内壁侧贴合移动，且移动过程更加的平稳。罐内小车车轮距离及角度、罐内支持的底座外形与断路器罐体内壁需匹配，上述罐内小车、罐内支撑件、支持杆、第一罐外小车和第二罐外小车均根据罐式断路器罐体及断路器内芯设备尺寸形状匹配。
33.3.本方案中的第二罐外小车的第二罐外车轮的第二前轮和第二后轮均为万向轮，这样方便断路器内芯出来后提前转向，而都带万向节第二前轮和第二后轮能够使第二罐外小车转向半径更小，因为外部空间有限，当断路器内芯整体出来后能够更快的转到侧面。
附图说明
34.此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：
35.图1为本实用新型实施例中一种罐式断路器内芯更换工装与内芯配合的状态示意图；
36.图2为本实用新型实施例中拆除罐式断路器内芯尾部侧一次连接导体后的状态示意图；
37.图3为本实用新型实施例中将内芯尾部移出罐体外并拆除支持杆和第一罐外小车后，再安装第二罐外小车的状态示意图；
38.图4为本实用新型实施例中内芯整体被移出罐体外且第一罐外小车和第二罐外小车分别支撑内芯头部侧和尾部侧的状态示意图；
39.图5为本实用新型实施例中罐内小车的主视图；
40.图6为本实用新型实施例中罐内支撑件的主视图；
41.图7为本实用新型实施例中第一罐外小车的侧视图；
42.图8为本实用新型实施例中第一罐外小车的主视图；
43.图9为本实用新型实施例中第二罐外小车的侧视图；
44.图10为本实用新型实施例中第二罐外小车的主视图；
45.图11为本实用新型实施例中支持杆和连接端头连接后的侧视图；
46.图12为本实用新型实施例中支持杆和连接端头连接后的主视图。
47.附图中标记及对应的零部件名称：
48.罐内小车1、罐内小车底座101、连接杆102、罐内小车抱箍103、罐内小车车轮104、罐内支撑件2、支撑底座201、支撑顶托202、支撑杆203、橡胶垫204、第一罐外小车3、第一罐外小车底座301、第一安装杆302、第一固定抱箍303、第一小车顶托304、第一罐外车轮305、第二罐外小车4、第二罐外小车底座401、第二安装杆402、第二固定抱箍403、第二小车顶托404、第二罐外车轮405、支持杆501、连接端头502、插杆孔503、法兰盘504、插销505、罐体6、内芯7。
具体实施方式
49.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
50.如图1所示，本实施例1提供了一种罐式断路器内芯更换工装，包括：罐内小车1、罐内支撑件2、第一罐外小车3、第二罐外小车4和支持杆501，上述五大套件实现罐式断路器内部一次设备连接部分出现松脱且开罐后无法修复等机械类故障的快速高效处理。具体的：
51.一、罐内小车1，如图5所示，罐内小车1包括罐内小车底座101、连接杆102和罐内小车抱箍103，连接杆102设有两根，且两根连接杆102均为螺纹杆，连接杆102的两端分别与罐内小车底座101和罐内小车抱箍103连接，本实施例中连接杆102与罐内小车底座101螺纹配合，从而可以调节罐内小车抱箍103的高度，而罐内小车抱箍103的两端分别与两根连接杆102螺纹连接。
52.罐内小车底座101底部连接有罐内小车车轮104，罐内小车车轮104设有四个，四个罐内小车车轮104中两个罐内小车车轮104组成一组，每一组罐内小车车轮104相互对称设置，且每一组罐内小车车轮104相互向外倾斜设置，罐内小车1位于罐体6内部且罐内小车抱箍103能够连接在罐式断路器内芯7的头部上；本实施例中车轮轴距约为53cm，每组罐内小车车轮104角度根据罐式断路器罐体6尺寸设计，使罐内小车车轮104与罐体6内侧壁贴合；罐内小车底座101长度约为53cm，宽度约为24cm；罐内小车1的每根连接杆102包括2个紧固螺母，罐内小车抱箍103内径约为24cm，罐内小车车轮104底部至罐内小车抱箍103顶部总高度约为64cm。
53.因为罐式断路器电气设计要求，罐体6横截面为圆形，断路器内芯7与罐体6内壁之间空间较为紧凑，罐内小车车轮104倾斜设置能够与罐体6内壁更加的匹配，后期行走更加的平稳。
54.二、罐内支撑件2，如图6所示，罐内支撑件2包括支撑底座201、支撑顶托202和支撑杆203，支撑杆203设有两根，且支撑杆203的两端分别与支撑底座201和支撑顶托202连接，
本实施例中支撑杆203为螺纹杆，支撑杆203的一端与支撑顶托202连接，支撑杆203的顶端与支撑顶托202可以螺纹连接也可以采用焊接等方式连接，而支撑杆203的另一端与支撑底座201螺纹连接，这样可以起到调节支撑顶托202高度的目的。
55.罐内支撑件2位于罐体6内部且支撑顶托202能够支撑在罐式断路器内芯7的尾部；支撑底座201的底部为向外凸起的弧形面，且支撑底座201底部的弧形面与罐体6内壁贴合。支撑顶托202的顶端开设有凹槽，该凹槽用以支撑罐式断路器尾部侧内芯7，凹槽为通槽结构，且凹槽相对的两侧为相互对称的斜面，这样能够对内芯7起到更稳定的支撑和限位作用，本实施例中凹槽上连接有橡胶垫204，橡胶垫204能够对内芯7起到保护作用。
56.三、第一罐外小车3，如图7和图8所示，第一罐外小车3包括第一罐外小车底座301、第一安装杆302和第一固定抱箍303，第一安装杆302的两端分别与第一罐外小车底座301和第一固定抱箍303连接。第一罐外小车3还包括第一小车顶托304，第一小车顶托304与第一安装杆302连接，第一固定抱箍303与第一小车顶托304连接，本实施例中第一安装杆302均为螺纹杆，每一根第一安装杆302均连接有螺母，第一安装杆302的底端与第一罐外小车底座301焊接或螺纹连接，第一安装杆302的顶端与第一小车顶托304螺纹连接，第一安装杆302为螺纹杆，因此可以根据实际情况调节第一固定抱箍303的高度。
57.第一罐外小车底座301底部连接有第一罐外车轮305，本实施例中第一罐外车轮305数量为四个，四个第一罐外车轮305两两为一组，其中一组为第一前轮，另一组为第一后轮，且本实施例中第一前轮为定向轮，第一后轮为万向轮。
58.本实施例中第一罐外小车底座301长度约为79cm，宽度约为60cmm；第一罐外小车3的第一安装杆302为4根，每根第一安装杆302均包括2个紧固螺母；第一小车顶托304为带第一固定抱箍303的支撑，第一固定抱箍303内径约为15cmm；第一罐外车轮305底部至第一固定抱箍303顶部总高度约为105cm。
59.四、第二罐外小车4，如图9和图10所示，第二罐外小车4包括第二罐外小车底座401、第二安装杆402、第二固定抱箍403和第二小车顶托404，第二罐外小车底座401的底部连接有第二罐外车轮405，第二安装杆402的两端分别与第二罐外小车底座401与第二小车顶托404连接，第二固定抱箍403与第二小车顶托404连接；本实施例中第二罐外车轮405包括第二前轮和第二后轮，第二前轮和第二后轮均为万向轮。第二罐外小车4的第二罐外车轮405数量为四个，四个第二罐外车轮405两两为一组，其中一组为第二前轮，另一组为第二后轮。
60.第二罐外小车底座401长度约为79cm，宽度约为60cm；第二罐外小车4的第二安装杆402为4根，每根第二安装杆402包括两个紧固螺母；第二罐外小车4顶托为带抱箍的支撑，第二固定抱箍403内径约为20cm；第二小车车轮底部至第二固定抱箍403顶部总高度约为107cm。
61.五、支持杆501，支持杆501为不锈钢筒状，支持杆501的一端焊接固定有法兰盘504，如图11和图12支持杆501的一端连接有圆柱状的连接端头502，连接端头502与法兰盘504通过螺栓连接，从而实现与支持杆501的连接，连接端头502用于插入断路器内芯7尾端，支持杆501杆体长约为150cm；第一罐外小车3位于罐体6外部，第一固定抱箍303与支持杆501连接，即第一固定抱箍303抱紧在支持杆501外侧，支持杆501的连接端头502与罐式断路器内芯7的尾端连接，具体的：支持杆501的连接端头502的侧壁上贯穿开设有垂直于其轴向
的插销505孔，支持杆501的连接端头502与断路器内芯7导体法兰通过插销505连接紧固后使用。本实施例中的第一罐外小车3配合支持杆501共同使用，代替罐内支撑件2对罐式断路器尾部侧内芯7进行支撑，同时当罐式断路器内芯7头部侧滑出到罐体6尾部端盖处后安装在断路器内芯7头部侧再次使用。
62.具体实施过程如下：结合图1、图2、图3和图4所示，首先通过罐体6的检修口将罐内小车1、罐内支撑件2安装在罐体6内，使罐内小车1和罐内支撑件2将罐式断路器的内芯7支撑起后，拆除罐式断路器内芯7尾部侧一次连接导体，其中罐内小车1安装在断路器内芯7头部侧，罐内支撑件2安装在断路器内芯7尾部侧。
63.罐式断路器内芯7尾部侧一次连接导体拆除后，给支持杆501的安装容留出空间，此时安装支持杆501及第一罐外小车3，使支持杆501端部的连接端头502插入内芯7的尾端，并通过插入插销505而使得支持杆501的连接端头502与内芯7尾端连接的目的。
64.然后通过行吊吊起断路器内芯7后，调节第一罐外小车3的高度至罐内支撑件2不受力，然后拆除罐内支撑件2；此时断路器内芯7尾部侧实现活动自由，方便后期移出。
65.进一步的，为实现断路器内芯7头部侧活动自由，如图2所示，先拆除断路器罐体6头部端盖。进入断路器罐体6头部松开头部侧一次连接导体紧固螺栓，此时断路器内芯7整体能够实现活动自由。
66.该方案中，断路器外部空间更大的方向为断路器尾部侧，将上述活动自由的断路器内芯7整体朝断路器尾部侧滑动，使得断路器内芯7尾部侧导体外露。
67.由于因为外部空间有限，等内芯7整体出来后就需要它尽快转到侧面，且为了适应有限的空间，本方案中当内芯7尾端移出一定距离后，通过行吊吊起断路器内芯7，并拆除支持杆501和第一罐外小车3，如图3所示，然后再在断路器内芯7的尾部侧安装第二罐外小车4。
68.实际过程中第二罐外小车4也可以直接采用第一罐外小车3来进行支撑和移动，但本实施例中拆除支持杆501后将第一罐外小车3换成第二罐外小车4，这样的好处在于，第二罐外小车4的第二前轮和第二后轮均为万向轮，使得第二罐外小车4的转动半径更小，后期当整个内芯7移出罐体6后，能够更快的将移出的内芯7整体移到一侧，降低对空间的要求。
69.该方案中，上述支持杆501在故障断路器内芯7拆除过程中不再使用，而第一罐外小车3待断路器内芯7整体完全移出后安装在断路器内芯7头部侧使用。
70.进一步的，当罐内小车1移动到罐体6尾部端盖处，使得断路器内芯7头部侧可以承受起吊部分露出至罐体6外部后，如图4所示，通过行吊吊起断路器内芯7头部侧后，拆除罐内小车1并安装第一罐外小车3，断路器内芯7在第一罐外小车3、第二罐外小车4分别支撑头部和尾部后外移至准备的检修场地。至此，断路器内芯7拆除过程完毕。
71.该方案中，上述断路器内芯7拆除后，备用断路器内芯7按照断路器内芯7拆除的逆过程进行恢复安装，断路器内芯7拆除、恢复安装工序及五大工装套件使用顺序需严格按照设计流程开展，工序错乱则无法进行。
72.以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。