Автовишки за поддръжка на електропроводи и подстанции

Поддръжката на електропроводите с високо напрежение и на откритите разпределителни подстанции изисква много често достъп на обслужващия персонал на височина между 10 м и 40 м. За целта се използват камиони с повдигателна уредба и работна платформа, наричани в ежедневната практика автовишки. Този тип мобилна подемна техника през последните десетилетия претърпя значително технологично развитие, поради което правилният избор на автовишка за работа в електроразпределителния сектор изисква по-задълбочено осмисляне на техническите решения, предлагани от производителите.

Текст: списание Енергия

Автовишки за поддръжка на електропроводи и подстанции

В българската практика се е наложило използването на автовишки в три диапазона от работни височини. За работа в открити разпределителни уредби се разчита на достъп във височина до 14-16m. При поддръжката на електропроводите с високо напрежение се работи с машини в два диапазона - от 25 до 30m и от 35 до 40m. Различните работни височини, проходимостта до обекта и разнообразните технологии, модели и версии на производителите предполагат доста голям брой технически решения. На следващите страници се спираме на най-важните въпроси, които са от централно значение за анализ и аргументиран избор от страна на ползвателите на тази техника, както и най-новите технологии в сектора, определящи развитието му в обозримо бъдеще.

Камионно шаси

Самата вишка като система от рама със стабилизатори, подемна уредба и работна платформа (кош) е реално надстройка, която се монтира върху камионно шаси. А камионът от своя страна има голямо значение за ефективния достъп до съответния стълб или уредба, както като проходимост по терена, по който се стига до тях, така и като възможности за подход към тях в пространството на по-малка или по-голяма височина. Освен това има особености и при необходимата категория за управление на превозното средство - В или С. За автовишките до 40m работна височина се разчита най-вече на двуосни шасита.

Едни от най-популярните камиони, т. нар. шаси-кабина, които се използват за монтиране на вишки, са от типа (категория) N1 с обща максимална маса до 3,5 тона, в т.ч. с надстройката. Тяхното голямо предимство е, че са със сравнителни по-ниска цена на придобиване, предлагат най-компактните габаритни размери и могат да се управляват от водач с категория В - както за лек пътнически автомобил. Ето защо при работните височини от 14 до 16m това са най-предпочитаните шасита. Все пак водещите производители на автовишки имат вече модели дори до 30m височина върху шаси N1.

Автовишки за поддръжка на електропроводи и подстанции снимка: Ruthmann

От друга страна, малката собствена маса и компактните размери на камионите от тази категория ограничават вишката не само по работна височина и хоризонтален обсег напред, но и по натоварване - общо тегло на работниците и инструментите им, които могат да бъдат издигнати на определена височина в коша. Показателен е следният пример: автовишка на шаси N1 с максимална работна височина 27m може да издигне коша си с максимален товар 250kg (двама или трима работници с инструменти) на височина 19m и отстояние от нея (радиус) 10m. При същата височина от 19m, но на отстояние 16m от камиона, товароподемността на коша е едва 100kg (един работник с инструменти).

За монтаж на вишки с по-голяма работна височини и хоризонтален обсег се използват камиони от категория N2 (3,5 - 12 тона) и N3 (над 12 тона). Те дават възможност за постигане на максималните стойности на работната височина и товароподемността на коша при съответните отстояния от превозното средство, което се вижда от товарните диаграми налични за всеки един модел. Разбира се, по-големият камион изисква по-голяма финансова инвестиция, а и при обща допустима маса над 7,5 тона водачът трябва да има категория С. Важен фактор при шаситата е и междуосието на камиона - разстоянието от предния до задния мост (колесна база).

При поддръжката на електропроводи с високо напрежение много често се налага на автовишката да излезе от асфалтовия път и да се движи в условия типични за офроуд, в т.ч. в кал и сняг. Това изисква по специфично оборудване на камиона - здраво окачване, висок просвет и колесна формула 4х4. Подходящото пълноприводно задвижване може да бъде постоянно включено (разпределение на въртящия се момент към предния и задния мост примерно 40-60%), с раздатъчна кутия, двустъпален мултипликатор и възможност за блокиране на трите диференциала - преден, заден и междуосов. Съвременните електронни системи за управление също намират своето място в такива задвижвания за постигане на максимално ефективна проходимост по всякакви терени.

Задвижване и стабилизатори на надстройката

Вишката като надстройка се състои конструктивно от следните основни агрегати и системи: задвижване, рама със стабилизатори, стрела с въртяща се основа, кош и управление. Задвижването е хидравлично, като помпата се куплира към силоотводна точка на дизеловия двигател или скоростната кутия на камиона. Рамата се монтира върху шасито на камиона, а стабилизаторите се разпъват настрани, съответно опорите се спускат надолу, по хидравличен път. Много модели могат да работят само с вертикално спускане на опорите, при което те не излизат извън габаритите на камиона, а това е много практично, ако се работи на оживена улица или път. Стандартно бутоните за стабилизаторите са разположени от двете страни на шасито, но такива има и на панела за управление в коша.

Съвременните автовишки разполагат с електронни системи за автоматично самонивелиране - след натискане на един бутон, дори от таблото в коша, опорите се спускат според профила на терена и неговия наклон (до 5°) за постигане на максимално възможната стабилност, предвид работните условия. При най-съвременните модели е възможно частично и/или асиметрично изнасяне на стабилизаторите, което се отчита от модерна електронна система за управление. Така тази система, калкулирайки и товара в коша, въвежда съответното лимитиране на работния обсег на стрелата по височина и досег напред (ъгъл на стрелата) и гарантира стабилността при работа.

Автовишки за поддръжка на електропроводи и подстанции

Повдигателна уредба

При конструкциите на стрелите на автовишки в наши дни има две основни концепции. Едната представлява стрела от няколко секции (три или четири), съчленени помежду си чрез шарнирни връзки. Нейното предимство е, че самите секции могат да се разпъват под различен ъгъл една спрямо друга чрез външни хидравлични цилиндри, което позволява лесен достъп до работната зона във височина при наличие някакво препятствие пред нея или достъп из отзад, особено ако пространството на земята и във въздуха е тясно. Слабо място на тази концепция е ограниченият хоризонтален обсег напред. Въпреки това в САЩ автовишки с такива стрели често се използват в електроразпределителния сектор.

В Европа, в т. ч. в България, се предпочита телескопичната стрела. Най-често към въртящата се основа се монтира самата стрела, съставена от две, три или четири секции, разпъващи се телескопично. За по-големите височини има варианти, при които към първата телескопична стрела се монтира чрез шарнирна връзка втора по-къса телескопична стрела. Концепцията с телескопично разпъване на секциите осигурява не само необходимата работна височина, но и голям хоризонтален достъп напред със запазване на висока товароподемност на коша. За преодоляване на препятствия във височина, на върха на телескопичната стрела може да се монтира чрез шарнирна връзка допълнително извито рамо, т. нар. "хобот", улесняващ максимално подхода към работната зона във височина.

"Хоботът" има определен ход на завъртане спрямо основата - от около 180°. Важен компонент на стрелата е нейната въртяща се основа. При различните модели се предлагат варианти на пълно завъртане от 370°, 500°, 540° и 700°. За въртенето се използват много издръжливи компоненти (например червячен предавателен механизъм), които в същото време не позволяват залюляване на стрелата при спиране на хода. В долната си част основата има малък вертикален сегмент и към него е монтирано солидно наклонено рамо с повдигащ хидравличен цилиндър. Съвременните производители конструират така основата на стрелата, че при нейното въртене тя да не излиза от габарита на камиона.

Така се елиминира възможността от сблъсък с близки околни препятствия - огради, стълбове, стени и др. Днес повечето автовишки разполагат с функцията за автоматично прибиране на стрелата в транспортно положение - с натискане на само един бутон. Полезно е и запаметяването на позицията на коша в пространството. Ако работникът е забравил някакъв инструмент, той се връща на земята, като натиска бутона за автоматично сгъване на стрелата, а след това, чрез друг бутон, машината сама намира предишната позиция. За ефективната работа на техниците от коша на вишката е важно те да имат под краката си стабилна "основа". Люлеенето на стрелата е нежелателно, но все пак то не може да се избегне напълно.

За да го сведат до минимум, водещите производители използват специални скъпи стомани за телескопичните секции на стрелата. Купуват ги на плочи, които в собствения им завод се огъват, заваряват и обработват финално под много строг контрол и с най-съвременни технологии. От конструктивна гледна точка голямо значение има и геометрията на напречния профил на всяка секция, който обикновено е правоъгълен. При по-бюджетните марки люлеенето е по-голямо и се появява дори при по-обикновени движения със стрелата или коша. В България могат да се видят и някои компромисни решения за работа на голяма височина, които наподобяват автовишка. Такъв пример е камион, зад чиято кабина е монтирана типична кранова уредба тип Loader Crane, която е за палетизирани товари, но на върха на стрелата е монтирана работна платформа (кош).

Това, разбира се, не е забранено, но производителите на кранове предлагат такова решение като опция, т.е. кранът би могъл от време на време да работи и като вишка. Предимството на тази конфигурация е единствено ниската цена. Сериозни недостатъци са ниската производителност и липсата на всички обезопасителни системи, характерни за типичните вишки. По същата логика съвременните автовишки имат кранова функция и могат да се оборудват с хидравлично задвижвани товарни лебедки на мястото на коша. Това не ги прави истински кранове, а просто позволява понякога да се повдигат по-тежки товари.
 Автовишки за поддръжка на електропроводи и подстанции

Кошът на автовишката

Кошът също е един от най-важните компоненти на вишката. Предлагат се голямо разнообразие от размери, като има модели, при които кошовете могат да се разпъват странично, в т.ч. по хидравличен път, при необходимост от качване на повече персонал и инструменти. Обикновено товароподемностите им са 250, 300, 350 и 450kg.
Важна е и поддържащата конструкция на пода, която при някои от по-скъпите модели е разработена за супер устойчивост и възможност за концентрация на целия максимален товар в която и да е точка от него. Подът обичайно е от неръждаема ламарина с профил или перфорация срещу подхлъзване.

Обикновено има функция за завъртане на целия кош наляво и надясно на по 85° или 90°, и дори на по 180°. Водещите производители влагат електро-хидравличен червячен механизъм за въртенето, гарантиращ минимум люлеене, особено когато става въпрос за височини над 30m. При материалите се предпочитат основно леки алуминиеви конструкции, но има също кошове от специални пластмаси, полимери и фибростъкло, предлагащи защита от съприкосновение с проводници под напрежение - например 1000 В, в допълнение към основната електроизолация на стрелата и шасито.

Модерните автовишки разполагат със специална бързосменна система за по-лесен монтаж и подмяна на един вид кош с друг. В българската практика масово се използват алуминиеви кошове без допълнителна електрозащита, тъй като по правило токът се изключва на обекта, където се работи. В зависимост от работата, която ще се извършва и видовете използвани инструменти, кошът на вишката може да се поръча с изводи за ток с напрежение 12 В или 230 В, сгъстен въздух или вода. Като опции се предлагат различни системи, облекчаващи работата на персонала в коша, като например сгъваема седалка, подово отопление, подгряване на таблото за управление в коша и др.

Управление и безопасност

Управлението на стрелата и коша става основно от таблото в самия кош. За целта с използват различни бутони и клавиши, а по-модерните машини могат да бъдат с по един или два джойстика с пропорционален ход и дори LCD-екран. Чрез тези уреди се управляват работните функции, а влагането на най-съвременна хидравлика позволява едновременно ефективно изпълнение на три или дори на четири от тях: например завъртане на стрелата, повдигане, разпъване на телескопичните секции и завъртане на коша. Предлага се и дистанционно управление с кабелна или радио връзка, което е полезно, ако при издигането на коша работниците в него нямат пряка видимост към мястото, където ще работят. Дистанционното може да се използва и за аварийно прибиране на стрелата в транспортно положение.

Съвременната електроника има голям принос за облекчаването на работниците при извършване на някои дейности, например вече споменатото автоматично прибиране на стрелата в транспортно положение или автоматичното връщане към запаметена предишна работна височина. Има и много други практични решения. При изпълнение на една и съща задача, например на еднаква височина от 8 м през интервали за придвижване от 50m, камионът трябва да спира и да се нивелира под всяка работна позиция, съответно да се вдига и прибира стрелата, което може да отнеме повече време в подготовка, отколкото за изпълнение на самата задача.

Ето защо има автовишки, при които стрелата може да не се прибира в транспортно положение - работникът остава в коша при постоянна работна височина, а камионът се придвижва с ниска скорост и не е необходимо да се спускат стабилизатори. Така се пести не само време, но и гориво. Безопасността на персонала в коша, издигнат във височина, винаги е била приоритет номер едно за производителите на автовишки. По-горе бяха отбелязани някои примери. От особена важност е електронната система, ограничаваща работния обсег на стрелата в зависимост от разпъването на стабилизаторите (напълно или частично), с което се елиминира вероятността от преобръщане. Разбира се, има изисквания за експлоатация и съответните ограничения при силен вятър.

Ето защо производителите предлагат като опция уред за измерване на силата на вятъра. Разработени са различни системи за аварийно прибиране на стрелата в транспортно положение чрез натискане на авариен бутон, в т.ч. при дефектирал дизелов двигател на камиона. През последните години популярна става допълнителната система за безопасност, която предотвратява фатално притискане на работник към препятствие над него, което той по някаква причина не е видял. За целта пред панела за управление в коша се поставя гумена шина, която може да спре възходящото движение на стрелата. Щом тази шина бъде натисната от тялото на оператора, електронното управление позволява единствено движения в посока надолу.

Ако натискът е постоянен, т.е. работникът е заклещен и не може да се освободи и да спусне коша надолу, се задейства звукова аларма. Нейната цел е да се привлече вниманието на хората наоколо и да ги извести за инцидента. След това всички движения със стрелата се извършват много бавно за освобождаване на заклещения човек. При нормална работа гумената шина се вписва елегантно в контурите на панела и не пречи по никакъв начин на работника да борави с уредите за управление. Той може спокойно да сложи китките си върху нея и да управлява с джойстиците. Системата се задейства, когато шината се притисне по особен начин от гръдния кош или корема на работника. За допълнителна безопасност се предлага също монтаж на ултразвукови сензори към основата на коша, които отчитат разстоянието до дадено препятствие или деликатна повърхност. Сензори за разстояние могат да се монтират и към стабилизаторите.

Автовишки за поддръжка на електропроводи и подстанции

Най-новите технологии

Автовишките в голяма степен следват технологичните тенденции при автомобилите. Основните цели съответстват на ултра зелената политика на ЕС за редуциране на отделяните емисии от изгорели газове, намаляване на използването на фосилни горива и най-вече дизел, както и понижаване на шума по време на работа. Една от новите тенденции в тази посока е хибридизацията на задвижването на автовишките. За целта към шасито на камиона се монтира допълнителна система с литиево-йонна батерия. В най-усъвършенствания вариант електронната система за управление може да превключва между режим на работа с дизеловия двигател и режим на батерия. Самата батерия като енергоизточник се използва най-вече за работните функции на вишката, като на практика няма разлика в работния обсег и бързината при работа между хибридния и аналогичния конвенционален модел.  Специфичен момент при батерията е, че тя може да се зарежда както чрез кабел от електрическа мрежа (зарядна станция), така и от дизеловия двигател по време на движение.

При напълно заредена батерия вишката може да работи от час и половина до три часа в зависимост от модела. След като капацитетът на батерията бъде изчерпан, операторът може да стартира дизеловия двигател и да довърши работата си. Зареждането й може да отнеме между 2 и 4 часа. Тъй като батерията е доста тежка, най-често се налагат някои промени по шаси-кабината. Ако например камионът е тип N1 с обща маса до 3,5 тона и е монтирана 27-метрова вишка, е необходимо премахване на пътническата седалка, използването на по-малък резервоар за дизел (45 литра, които стигат за около 200km разстояние) и по-специално окачване на колелата. Тези модификации не са необходими, ако камионът е с обща маса до 5 тона. Логичната стъпка напред е изцяло електрическо задвижване както за камиона, така и за вишката монтирана на него. Такъв 25-метров модел вече се предлага, като за целта се използва електрическа версия на шаси-кабина на Mercedes-Benz Sprinter.

Тяговата батерия за задвижването на камиона, който няма термичен двигател, се използва също и за работата на вишката. Предимство на тази конфигурация е, че има само една батерия (по-точно само един пакет от батерии), обслужваща цялата автовишка - камионът с надстройката. Времето за зареждане е максимум 4 часа. Обикновено се разчита на зарядна станция с параметри 380 В/22kW, но се предлагат и варианти за зареждане с напрежение 230V. Пълният капацитет на батерията е достатъчен за изминаване на 100km плюс 4 часа активна работа с вишката. Специфичен момент в избора на шаси тук е, че Mercedes-Benz е може би единствената марка със серийно производство на електрически камиони, разрешаваща достъп до вложената в превозното средство батерия за включване на външни консуматори, като например вишка. Тази технология тепърва си пробива път на пазара и засега се използва основно в Германия.

ТАГОВЕ:
СПОДЕЛИ:

Акценти