王家军 李 波 黄立金 梅 洋

（贵州电网有限责任公司兴义供电局，贵州黔西南562400）

0 引言

在变电站二次系统改造或日常运行维护工作中，经常需要将沉重的设备、电缆盘、较重的测试仪器等上下楼运输，而且设备上楼后还需要入屏安装调试，方可投入使用。在沉重的物品上下楼运输、设备安装过程中，不可避免地会遇到两个难以解决的问题：一是沉重设备、电缆盘、较重的测试仪器等上下楼搬运时需要多人配合（4～5人或更多）才能完成，这种运输方法不但效率低下，而且存在较大的安全隐患，设备摔坏或人员受伤的情况时有发生；二是在变电站较重的单台设备（如UPS电源等）更换过程中，设备需要多人（3～4人）抬起对位安装或拆卸，由于屏位宽度限制，多人配合比较困难，容易顾此失彼，也存在较大的人身伤害和设备摔坏风险。

本文旨在根据现有条件，对变电站重物上下楼运输及沉重设备入屏安装困难的问题进行深入的原因分析，并研究解决办法。

1 问题及原因分析

目前，已投运的变电站二次设备安装小室（主控室、保护室等）基本都处于封闭状态，且由于变电站的特殊性，在变电站楼层间不能设置电梯，步梯设计往往也比较狭窄，屏柜大小也是按标准尺寸设计，当遇到沉重的二次设备、小型电缆盘、较重测试仪器等需要爬楼运输或设备上屏安装时，仍然只能采用人工搬运、人力抬升、人力拆卸的方法，需要多人（4～5人或更多）配合来完成设备上下楼运输和入屏对位安装工作。虽然市面上出现了一些载重推车、升降工作台等机械设备，但不能很好地适应变电站的工作环境，故未能在变电站工作中得到推广应用。现有的承重推车只能在无障碍的平地上工作，当遇到障碍时行走比较困难，尤其是遇到台阶时，直接无法前行。若要强行越过障碍，需要多人配合抬高（有些障碍物是不能承受重物碾压的），且存在较大的安全隐患，容易造成设备受损或人员受伤。现有的升降工作平台只能将物体升降到指定高度，无设备与屏柜之间的对位和入屏安装手段，即使是使用了这类升降工作平台，也需要多人配合将设备对位和入屏安装，并且升降工作台的起始高度、升降位置等各方面性能均不适合变电站沉重二次设备上屏安装（或拆卸）使用。

通过上述问题描述不难发现，变电站沉重物体上下楼运输吃力、入屏对位安装困难的根本原因主要是缺乏自动省力的手段使物体能够自动或半自动地改变位置，实现在楼层之间的位置变换和屏内安装方位调整。

2 解决方案

通过上述原因分析，可以将问题的解决分成两步走。

第一步是实现沉重物品在变电站楼层间的运输。为解决这一问题，可以采用市面上已出现的电动爬楼机产品，需要选择承重能力较强的电动爬楼机。如最小承重为170 kg的WZ7170型爬楼机，产品外形结构如图1所示，自重仅为28 kg，满载续航能力可达1 400～1 600级台阶。图2为WZ7170型爬楼机的使用效果图。

图1 WZ7170型爬楼机外形结构

图2 WZ7170型爬楼机使用效果

从WZ7170型爬楼机使用场景可以看出，不超过170 kg的沉重物品，一人操作就可以方便地将沉重的物资进行上下楼运输，克服了因楼梯间狭窄、多人不便操作的困难，同时也解决了运输过程中多人配合不默契带来的设备和人身安全问题，使得沉重的电力设备、物资上下楼运输变得安全、高效、简单。

第二步是沉重的二次设备（如UPS电源）上屏对位安装。为解决这一问题，本方案自主对一种升降式手推车进行改进设计。改进前产品如图3所示，是一种用于在无障碍的平地上运送物体的升降工作平台。该工作平台受运输轮及载物台面结构的限制，只能在无障碍平地上使用，不能完成沉重的变电站二次设备在屏柜上的对位安装。

图3 改进前的升降式手推车

对于产品的改进，主要需解决以下问题：

（1）实现装载体积较小、重量很大的重物（如UPS电源、测试仪器、小型电缆盘等）在变电站短距离越障运输，行进过程中只需一人操作，即可轻松将较重物体越过较高的障碍（如门槛、台阶、导线槽盒等），而且不会造成运输的设备抖动或倾斜，不会碾压、损坏障碍设施，也不需要多人配合。

（2）实现单台较重的设备（170 kg以下）在屏柜前抬升或下降，以便达到预定的安装高度，通过一人操作即可将设备入屏安装，减少设备安装过程中人的劳动量，提高工作效率，降低人身伤害和设备损毁风险。

（3）实现单台较重设备（170 kg以下）的拆卸，并在屏柜前下降，以便将设备拆离，通过一人操作即可完成拆卸和拖离工作，减少设备拆离过程中人的劳动量，提高工作效率，降低人身伤害和设备损毁风险。

改进后的“一种多功能载重升降越障运输车”外形结构如图4所示。

图4 “一种多功能载重升降越障运输车”外形结构

3 工作原理

如图5所示，“一种多功能载重升降越障运输车”主要对原升降手推车产品进行了如下改进：

（1）将一般运输轮改为互成120°角的三个轮组成的星形越障轮，使推车能够在推（拉）动过程中不受一般障碍（如台阶、门槛、导线槽盒等）限制，能够轻松越过障碍进行运输；

（2）将载物台设计为可相对旋转的固定载物台和旋转台面，使得台面调整方位灵活，对位操作简单；

（3）将旋转台面设计为滚轴式台面，使得沉重物体在台面上移动操作省力，一人即可将沉重的二次设备对位入屏安装；

（4）固定载物台与旋转台面之间设计4个紧固锁销，用于在运输过程中将旋转台面与固定载物台锁定，保持运输过程中两个台面相对固定，有助于防止物体滑落；

（5）在固定载物台背离扶手的一面设计一个可翻转挡板，该挡板在本产品行进过程中可调整方位朝上，一方面对运输的物体起保护作用，防止物体的滑落，另一方面可进一步防止旋转工作台在运输过程中与固定载物台发生相对转动，当物体运输到达指定地点后，挡板可向下翻转，不再阻碍旋转台面的旋转。

图5 “一种多功能载重升降越障运输车”结构示意图

多功能载重升降越障运输车工作原理为：

（1）当需要运输较重物体时，将旋转台面与固定载物台方位调整一致，并将两者之间的固定锁扣锁紧，使旋转台面与固定载物台成为一体，然后将需要搬运的物品置于本车载物台上，再将可翻转挡板向上翻起，通过锁销卡紧使之保持固定。此时，一人推（拉）动扶手即可将物品运输到指定位置。若在运输过程中遇到障碍（如台阶、门槛、导线槽盒等），由于运输轮设计成互成120°的星形爬楼轮，使得本车在行进过程中不再受台阶等障碍的限制，一人操作就可轻松将物品运达指定位置。

（2）在需要上屏安装沉重设备时，先将载有设备的多功能升降越障车移动到合适位置，然后通过升降系统将设备升高到合适的高度，拔掉可翻转挡板与固定载物台之间的紧固卡销，将挡板向下翻转使之不再限制旋转台面的旋转运动。解除旋转台面与固定载物台之间的紧固锁扣，使旋转台面可以自由转动。再将载有设备的旋转台面调整方位，使其滚筒方向与设备安装屏的径向垂直，然后将设备推入到屏柜上，再对设备进行紧固安装即可。

（3）在需要拆除沉重的设备时，先将多功能升降越障车移动到屏柜前合适位置，然后将载物台上升到合适高度，将可翻转挡板向下翻转，调整旋转台面方位使其滚筒方向与设备安装屏的径向垂直，然后将设备从屏柜上推到旋转台面上，再次调整旋转台面方位，使之与固定载物台方位保持一致，锁紧锁扣，将可翻转挡板向上翻起，插上紧固卡销。降下工作台，之后即可将拆卸的设备推离屏柜。

4 结语

将现有的载重型爬楼机应用到变电站，可以实现重物（如UPS电源、测试仪器、小型电缆盘等）在变电站的上下楼梯运输，运输过程一人操作即可，在提高效率的同时，更重要的是能保证运输过程中设备和人身安全。

将现有的升降式推车改进成“一种多功能载重升降越障运输车”，可实现装载体积较小、重量很大的重物在变电站短距离越障运输，行进过程中只需一人操作，即可轻松使较重物体越过较高的障碍（如门槛、台阶、导线槽盒等），而且不会造成运输的设备抖动或倾斜、不会碾压、损坏障碍设施，也不需要多人配合；同时，通过多功能载重升降运输车可实现单台较重的设备（170 kg以内）在屏柜前抬升或下降，以便达到预定的安装高度，通过一人操作即可将设备入屏安装或将设备拆卸离屏，减少了设备安装过程中人的劳动量，提高了工作效率，降低了人身伤害和设备损毁风险。