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摘要：针对变电站的油浸式互感器的补充缺油时需要多人甚至吊车辅助才能完成，本文对补油装置进行研究，设计了带波纹式膨胀器的互感器补油系统，该补油系统分为两种,一种补油系统包括承力支架和提升机构，通过提升机构带动波纹式膨胀器提升，并通过棘轮机构使动波纹式膨胀器停留在适当位置。另一种补油系统包括承力支架和螺杆组件,通过旋转螺杆组件带动波纹式膨胀器。本文中的补油系统结构简单，操作简便，设计合理。适应带波纹式膨胀器的互感器的支撑力度和伸缩高度，一人即可进行波纹式膨胀器的吊起补油，取代了目前多人参与下的补油方式，为日常工作提供了方便，更为检修工作争取了时间，且避免了操作人员的高空作业，大大提高了注油操作的安全性。
关键词：互感器；补油；承力支架；提升机构；棘轮
前言
近年来，针对66kV及以上变电站的油浸式互感器的补充缺油的维护量很大，电力设备维护操作中，对油浸式电流互感器补油，需要把膨胀器外壳去掉，卸开膨胀器上的排气阀门，从排气阀门处加注变压器油。膨胀器分为波纹式、盒式两种。目前的补油方法是在注油时，需要打开顶盖，在波纹管顶部中间位置有注油口，打开注油口，油液将直接溢出，因此不能直接补油，需要两个人配合借助吊车及其它辅助工具将膨胀器抬起，露出补油孔，拧开注油口螺纹帽，加注油完成后，才能缓缓放下波纹管储油柜，待空气排净，直至注油口出油，效率慢，风险高，此方法费时费力，注油效率低且得需多人参与才能完成补油操作。
由于补油工作常伴随着高空作业，多人参与危险性大，因此需要一种结构简单、设计合理、能降低危险的可单人操作的补油装置。
1、结构组成及原理
带提升机构的补油系统的结构示意图如图1所示，图1中A处的放大图如图2所示。如图1图2所示，补油系统包括承力支架和提升机构，承力支架起到支撑装置平衡的作用，避免受力不均造成装置倾斜倒塌。承力支架包括十字横梁，以及分别竖直设置在十字横梁的四个梁端的立柱，四个立柱将十字粱支撑在膨胀器的上方，使十字衡量受力均衡、对称，使得承力支架作为提升机构的施力支点时保持水平稳定，稳固性好。立柱下端通过螺纹连接有吸盘组件，通过螺纹连接，可上下调节吸盘组件，以适应平面度较低的平面，吸盘组件与互感器托盘边缘位置吸附，安全可靠，不容易出现承力支架滑落或掉落的危险事件，提高了高空作业的安全性。十字横梁的交叉连接处固定设置有连接板，提升机构固定连接在连接板上，提升机构包括底座、棘轮组件和拉手组件，底座与连接板连接，底座通过转轴连接棘轮组件和拉手组件，棘轮组价可以防止转轴逆转，拉手组件可以带动转轴旋转。转轴上缠绕有拉紧绳，拉紧绳上有连接波纹式膨胀器的连接件，连接件为压紧螺母，可与波纹式膨胀器端盖上的螺杆相配合。十字横梁的交叉连接处和连接板上均开设有供拉紧绳穿过的通孔，使拉紧绳穿过通孔连接波纹式膨胀器。
图1带提升机构的补油系统结构示意图
1—连接板；2—拉紧绳；3—连接件；4—十字横梁；5—立柱；
6—吸盘组件
图3为带螺杆的补油系统的结构示意图，如图3所示，该装置与图2中带提升机构的补油体统的承力支架相同，提升机构用螺杆组件来代替，螺杆组件与提升支架十字横梁交叉处螺纹连接，螺杆组件的下端连接波纹式膨胀器，螺杆组件上端有把手，通过旋转螺杆组件上的把手可将波纹式膨胀器向上提起。
图2图1中Ａ处放大图
2—拉紧绳；7—转轴；8—棘轮组件；9—底座；10—拉手组件；
图３带螺杆的补油系统示意图
1－把手；2－螺杆；3—十字横梁；4—立柱；5—吸盘组件。
2、工作过程及工作原理
对于带提升机构的补油系统，工作时，先将吸盘组件吸附在互感器托盘边缘位置，把拉紧绳上的连接件与波纹式膨胀器端盖上的螺杆相连。扳动拉手组件，使棘轮组件的棘轮转动，从而带动转轴旋转，拉紧绳向上被缠绕在转轴上，从而带动连接件向上运动，连接件与波纹式膨胀器的端盖固定连接，因此带动波纹式膨胀器向上运动。当波纹式膨胀器被提升到适当位置时，将加油管连接在波纹式膨胀器端盖上的注油孔，即可进行补油工作，实现单人操作补油，提高补油效率。由于棘轮组件中的棘轮具有防逆转作用，因此在波纹式膨胀器提升到合适位置时，棘轮与棘爪啮合，防止转轴逆转，实现自动将波纹式膨胀器固定在合适位置。
在转动拉手组件时，假设拉手组件长度为R，转轴半径为r，波纹式膨胀器重量为G，作用在拉手组件上的力为F，则有G×r＝F×R（忽略摩擦力），可得：
（1）
若拉手组件长度R转轴半径r的3-10倍，则由公式（1）可得作用在拉手组件上的力为波纹式膨胀器重量的1/（3-10），所需力可允许单人手动操作。
对于带螺杆的互感器补油系统，工作时，先将吸盘组件吸附在互感器托盘边缘位置，再将螺杆组件的下端与波纹式膨胀器连接，然后通过旋转螺杆组件的把手可将波纹式膨胀器向上提起。
假设螺杆组件的螺旋升角为α，把手直径为D，螺杆直径为d，波纹式膨胀器重量为G，则有，G×tanα×d/2＝F×D/2（忽略摩擦力），则在提升波纹式膨胀器时作用于把手的力为：
（2）
假设螺旋升角α为5°，螺杆直径d为5cm，把手直径D为10cm，则有F大约为1/10G，即为波纹式膨胀器重量的十分之一，所需作用在把手上的力较小，可实现单人手动操作。
3、优点
（1）本文中带提升机构的补油系统和带螺杆的补油系统的结构简单、设计合理，实现及使用操作方便。
（2）采用十字横梁和四根立柱装配成承力支架，受力均衡、对称，使得承力支架作为提升机构的施力支点时保持水平稳定，稳固性好。
（3）在立柱的下端通过螺纹连接有吸盘组件，通过螺纹连接，可上下调节吸盘组件，以适应平面度较低的平面，吸盘组件与互感器托盘边缘位置吸附，安全可靠，避免立柱在外力的作用下滑动，不容易出现承力支架滑落或掉落的危险事件，提高了使用的安全性。
（4）带提升机构的补油系统可通过扳动拉手组件带动转轴旋转，拉紧绳向上被缠绕在转轴上，从而带动连接件向上运动，连接件与波纹式膨胀器的端盖固定连接，因此带动波纹式膨胀器提升，实现单人操作补油，提高补油效率。
（5）带螺杆的互感器补油系统可通过旋转螺杆组件的把手带动波纹式膨胀器上升，所需力较小，可实现手动操作，无需他人或其他器械协助即可完成补油。
4、结论
综上所述，本文中的带波纹式膨胀器的互感器补油系统结构简单、设计合理，操作简便，适应带波纹式膨胀器的互感器的支撑力度和伸缩高度，一人即可进行波纹式膨胀器的吊起补油，取代了目前多人参与下的补油方式，为日常工作提供了方便，更为检修工作争取了时间，且避免了操作人员的高空作业，也大大提高了注油操作的安全性。
参考文献
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