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摘要：35KV及以下KYN型开关柜手车开关，是变电站内重要的站内设备，且数量众多，梅花触头则是手车式开关的重要配件。使用传统的螺丝刀等工具拆装梅花触头需要多人同时配合、费力费时且容易造成触头损伤，并影响导电部位的可靠连接，存在极大的设备运行安全隐患。提出一种新型便捷的梅花触头拆装工具，大大缩短了拆装时间，操作方便，能单人轻松完成拆装，且不易损伤梅花触头。

关键词：梅花触头；拆装；新型工具；研制及应用

一、引言

35KV及以下KYN型开关柜手车开关，是变电站内重要的站内设备。梅花触头是手车式开关的重要配件，用于高压真空断路器与母线、出线导体间的连接，起到接通电流的作用。

为了保证设备可靠运行及对用户连续供电，需要定期对手车开关进行检修及防拒动专项检查，检修过程中往往需要拆卸梅花触头进行触指的检查及清洁。同时，日常缺陷的处理，如梅花触头、触指烧蚀或弹簧老化，均需要及时更换异常的梅花触头、触指或弹簧。

为了解决上述问题，本文结合工作实际及现场工作经验，提出了一种新型的梅花触头拆装装置，该工具具有操作便捷、方便携带等特点，且能满足不同容量规格的梅花触头的快速拆装，大大提高工作效率，并保证梅花触头不被损坏。

二、现存的问题

当检修或更换手车开关梅花触头时，需要从动触臂上进行拆装。传统的拆装方式是通过螺丝刀直接撬开梅花触头后侧的弹簧，用力按压梅花触头的前端，从而克服后端的拉簧紧束力把触头撑开。整体的拆装方式是从梅花触头的外部施加压力从而完成拆装步骤，因此，采用这种传统的方式拆装梅花触头存在以下隐患：

（1）需要多人同时配合完成拆装，工艺繁琐且施工强度大（特别是1600A以上的），费时又费力；

（2）无专用可靠的工具，容易刮花梅花触头；

（3）拆装力度掌握不准确，用力按压梅花触头前端则容易造成触片变形，破坏梅花触头的结构，导致梅花触头的导电部分接触不良，存在极大的设备运行安全隐患；

（4）容易造成梅花触头散架、弹簧损伤疲劳。

结合现场手车开关梅花触头检修工作的状况，检修梅花触头引起的缺陷占比较高，说明梅花触头传统拆装工艺造成的故障机率较高，需对工艺进行优化。

三、不同规格梅花触头的拆装现状

梅花触头的额定电流不同，触头的规格尺寸也会存在差异，触头内部铜片的数量不同，导致弹簧的箍紧力也会存在差异。根据调查，目前使用的额定电流为630A、1250A及1600A等规格的梅花触头由于弹簧的箍紧力不是很大，拆装可以由单人操作完成，但是仍需借助螺丝刀等辅助工具撬开弹簧，存在一定的安全隐患。而额定电流2000A及以上的梅花触头，梅花触头内部的铜片数量一般为36片以上，弹簧的箍紧力较大，因此必须由两人借助辅助工具配合完成，十分费时费力，一旦操作不当，还容易对梅花触头造成损坏。

四、解决方案

基于以上所述的各种问题，主要原因就是因为没有专用的梅花触头拆装工具造成的。笔者提出了研制一种新型的梅花触头拆装工具，既达到拆装便捷、省时省力的效果，又能避免梅花触头在拆装过程中出现散架变形、弹簧损伤疲劳及触指损伤等问题，同时兼顾大电流和小电流触头的通用性，提高整个拆装过程的安全可靠性。

（一）拆装装置设计的整体思路

分析发现，梅花触头的额定电流不同，触头的规格尺寸也会存在差异，铜片数量和内径均不一样。

因此，由于不同电流大小的梅花触头的铜片数量不同，为了最大限度地达到便捷安全的拆装效果，该装置借鉴了雨伞撑开的原理，在丝杆推进过程中能平缓顺滑的张开触片，使梅花触头在均衡受力下展开，实现梅花触头的拆卸和安装，而不损伤触指及导电槽。

（二）拆装装置的设计方案

1.设计的整体思路：该装置借鉴撑雨伞的原理，采用同步伸缩机构，利用位于同一个圆周上多个可撑开的圆弧面元件，相对圆心做径向伸缩运动，平缓、均匀地克服弹簧张力，安全张开装置上的触片，使得梅花触头完全均衡受力展开。

2.设计的原则：基于相同的原理及装置构造，设计出分别适用于630A～1250A的小电流规格梅花触头及1600A～4000A的大电流梅花触头的专用拆装装置。

3.设计的依据：经过对目前常规使用的梅花触头的规格进行对比分析后得出的数据，确定630A～1250A的小电流梅花触头内径范围为∅35～ ∅55，1600A～4000A的大电流梅花触头内径范围为∅79～ ∅109，因此，根据梅花触头的内径尺寸，理论上设计出小电流拆装装置的可撑开底座的外径min≤ ∅35，外径max ≥ ∅55，大电流拆装装置的可撑开底座的外径min≤ ∅79，外径max ≥ ∅109。

（三）拆装装置的组成

1.组成部件：该拆装装置由序号1手轮、序号2主轴、序号3外套、序号4轴承、序号5内轴套、序号6销杆座、序号7后顶杆、序号8内销、序号9撑杆、序号10外销、序号11盖板、序号12外轴套、序号13挡板、序号14内六角螺钉M4*12、序号15弹性销、序号16六角螺母M12、序号17沉头螺钉M4*6、序号18前顶杆、序号19内盖板、序号20内六角螺钉M4*25、序号21键4*4*13、序号22-24M8螺母弹垫平垫组成。

2.操作原理：转动序号1手轮，序号2主轴随着转动，从而带动外轴套向前端转动通过序号9撑杆推动序号7后顶杆和序号18前顶杆同时向外张开，从而撑起梅花触头。

五、现场应用成效

结合现场工程中开关柜梅花触头停电检修过程中的使用情况，在使用过程中，发现该新型装置性能良好，使用方便省力，并通过了现场适用性、安全可靠性、使用效率等方面测试，原先大电流梅花触头的拆装需要2名检修人员共同合力完成，现仅需一名检修人员即可轻松完成操作，拆装梅花触头的时间也由改进前的15分钟缩短到1分钟内完成，大大提高了检修效率，缩短了现场设备的检修停电时间，为企业和社会的正常生产运作保驾护航。

六、结语

本文研发的35KV及以下手车开关梅花触头新型拆装装置，具有结构简单、重量轻、操作方便、可靠性强等优点，装置借鉴雨伞打开的原理，采用同步伸缩机构，利用位于同一个圆周上多个可撑开的圆弧面元件，相对圆心做径向伸缩运动来轻松地完成梅花触头的拆装，且不会对梅花触头造成损伤，通用性强，研制出的两款装置分别适用于630A～1250A的小电流梅花触头和1600A～4000A的大电流梅花触头。目前使用情况反馈良好，大大缩短了梅花触头的拆装时间，缩短了设备停电检修时间，具有可观的推广前景。

参考文献：

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[2] 庄建煌，温枝强，彭健，周静，便携式梅花触头专用拆装工具研制及应用[J]，机械研究与应用，2019（2）：130-132

[3] 黄勐哲，陈丽安，断路器手车触头过热性故障机理分析及防止措施[J]，高压电器，2019（1）：237-242