邱健蓄电池熔断器省力操作把手研究与应用

摘要：直流系统为变电站内的继电保护装置、自动调节装置、远动终端以及开关分合等提供可靠的直流电源，对保证变电站所有一、二次设备的安全运行起到重要作用。然而目前针对蓄电池熔断器熔丝更换不方便的情况，并无有效省力操作把手。本文针对目前已有的蓄电池熔断器更换把手存在的问题进行分析，并提出了一种新型的蓄电池熔断器省力操作把手。

关键词：蓄电池  熔断器  省力操作把手

0 引言

在变电站直流系统中，蓄电池组扮演着极其重要且不可或缺的作用。正常运行状态时直流负荷由直流充电装置供电，并对蓄电池组进行浮充电，蓄电池组处于浮充电备用状态。当交流失电、直流充电装置故障或事故状态时，蓄电池组必须向所有直流负荷提供能量，如直流电机、电磁机构、保护装置、控制、通讯、照明等[1]。显然，在正常运行状态下，蓄电池组在电力系统中属于一个备用设备，然而在事故状态下，蓄电池组却是直流负荷的唯一电源供给者，一旦蓄电池有问题，电力系统将面临瘫痪其至发生重大事故，造成重大损失。

1 现状分析

在日常运维中，蓄电池组需定期进行核容定检，在此期间需要把蓄电池组退出运行，而操作蓄电池组退出运行最关键的措施是需要将正负极熔断器取下[2]。此外，当蓄电池熔断器熔丝熔断后，也需要重新更换熔断器。

目前变电站内蓄电池熔断器大部分采用插拔式底座，为保证熔断器与底座可靠连接，要求其插拔力越大越好，这就需要运行人员花费较大力气才能完成拔插操作。变电站内目前配备有熔断器简易操作把手，操作把手手柄很短且难以发力。现行使用的操作把手一般只能使用单手握紧手柄后用力进行后拉或前推操作，由于熔断器两端受到的夹力非常大，而操作把手比较短，单手操作把手时操作作用力支点难以把握，以致于力度不好把握，力度过小时难以拉开熔断器，力度过大可能会拉断相关的二次接线，拉合难度非常大，从而导致停送蓄电池组操作风险大，降低操作效率，加大设备风险隐患[3]。

受熔断器与底座之间插拔力的影响，现场非常考验运行人员的操作技能，不仅讲究操作手柄发力的方向，同时也需要运行人员具有较大的力气才能完成操作。这对于女性值班员及新入职员工来说具有一定的操作难度，即使是有经验的老师傅操作正负极两个熔断器也需要半小时左右，稍有不慎就会造成操作失误导致直流系统短路故障。

综上所述，蓄电池熔断器更换工作是变电运行维护人员的工作内容，寻求一种便捷操作工具对于熔断器更换过程能起到辅助作用，提高变电站直流系统安全稳定运行及运维人员的工作效率。

2 新型蓄电池熔断器省力操作把手研究

本项目研究一种蓄电池熔断器省力操作把手，通过提供一个能够供熔断器进行配对卡扣的结构，在拆除的过程中，通过省力结构与操作把手的配对使用，令操作人员能够轻易将熔断器拆卸下来，提高整体的操作效率。

（1）操作把手元件介绍及功能说明

本省力操作把手在现有的简易把手上进行改进，把手的一侧上开设有两个孔，并通过卡扣组件与熔断器上的两个卡扣件配合实现卡扣。正常拆卸时，将把手通过卡扣组件与熔断器的两个卡扣件卡扣连接，随后用力拉拔把手，从而将熔断器拆卸下来，而部分熔断器的夹紧力会很大，导致直接拉拔把手亦难以将熔断器拆卸下来。此时，即可利用本操作把手进行省力安装拆卸。

新型省力操作把手在简易操作把手上进行改进，增设了联动组件，以及立柱2，如图1所示。

各零件介绍：1、把手；2、立柱；3、滑动座；4、轴体；5、螺柱；6、六角凸起；7、活动杆；8、板块；9、夹片；10、收纳槽；11、开槽。

图1 省力操作把手俯视图

联动组件包括滑动座3，如图2和图3所示，滑动座3与把手1整体竖向滑动连接，其通过两个与把手1固定的轴体4，与把手1实现竖向滑动。同时，在滑动座3上螺纹连接有螺柱5，且螺柱5与把手1转动连接，通过转动螺柱5，即可联动滑动座3在把手1上竖向移动，为了便于省力扳手的配合接入，螺柱5上设置有六角凸起6。

在滑动座3上设置活动杆7，活动杆7的一端连接立柱2，在实际使用时，立柱2的一端与活动杆7连接，另一端与板块8抵接，扳手通过六角凸起6卡入转动螺柱5时，将联动杆滑动座3移动，滑动座3的下移将带动立柱2向板块8方向挤压，从而迫使把手1通过卡扣组件带动熔断器逐渐脱离夹片9。

  

图2 省力操作把手正视图               图3 省力操作把手侧视图

（2）熔断器更换省力操作把手使用场景及存放

为了适应不同直流屏中蓄电池熔断器安装的深度，其中省力操作把手立柱2的长度与实际场地板块8的距离相适配，立柱2与活动杆7为螺纹连接设置，现场使用时，操作人员可以根据现场的实际情况，调节立柱2的长度。

例如，在现场遇到夹紧力较高，无法通过卡扣组件将熔断器进行拆卸时，将把手1两侧的滑动杆翻出，同时在把手1两端取出立柱2，并根据现场板块8的实际情况，调节立柱2的长度并组装立柱2，组装完毕时，立柱2的端部紧压板块8，利用扳手转动螺柱5，即可逐渐将熔断器挤压拆卸出来。

为了便于把手1零部件的日常收纳，在把手1的两端均设置有供立柱2收纳的收纳槽10，在不需要进行使用时，操作人员可以将立柱2插入到收纳槽10内进行收纳。同样出于便于零部件进行收纳，活动杆7与把手1为转动连接，在把手1上，还开设有供活动杆7翻转陷入的开槽11。

另外，滑动座3滑动至最上方时，滑动座3与把手1接触，无法继续上移，此时活动杆7与开槽11相对应，此时为滑动座3的最大行程，除了便于活动杆7与开槽11相对应，还便于下一次进行操作。

3 新型蓄电池熔断器省力操作应用效果

与旧的蓄电池熔断器更换把手相比，该省力操作把手整体进行改进，增加了带滑动座的联动结构，且滑动座的行程结构限定，活动杆与开槽的对应关系，便于活动杆收纳；另外立柱与活动杆的螺纹连接关系，令立柱能够根据现场情况进行长度的调节。该把手增加操作把手的有效力矩，从而降低操作熔断器的力度，使用较小的力便可以轻松拉合熔断器，降低了操作难度，提高了工作效率。

在现场遇到夹紧力较高，无法通过卡扣组件将熔断器进行拆卸时，将把手两侧的滑动杆翻出，同时在把手两端取出立柱，并根据现场板块的实际情况，调节立柱的长度并组装立柱，组装完毕时，立柱的端部紧压板块，利用扳手转动螺柱，即可逐渐将熔断器挤压拆卸出来。

滑动座滑动至最上方时，滑动座与把手接触，无法继续上移，此时活动杆与开槽相对应，此时为滑动座的最大行程，除了便于活动杆与开槽相对应，还便于下一次进行操作。

4 总结

为提升变电站直流系统蓄电池熔断器更换流程水平，提高工作效率，降低安全风险，针对现有的熔断器简易操作把手，研制出新的省力操作把手，降低了直流系统蓄电池检修或核容定检过程中变电自动化及保护设备的运行风险，保障电网的安全稳定运行。