吳雨晴，卓 穎，齊孝輝

（國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司檢修分公司，福建 福州 350000）

1 研究背景

繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)中保證電氣設(shè)備在出現(xiàn)故障及非正常狀態(tài)時(shí)不受損害或縮小事故影響的重要手段[1]。

隨著電力行業(yè)的快速發(fā)展，二次屏柜作為能為繼電保護(hù)領(lǐng)域提供技術(shù)支持和輔助的電力設(shè)施，在越來(lái)越多的變電站中得到了應(yīng)用[2-3]。同一屏柜中可能同時(shí)存在多個(gè)不同間隔二次設(shè)備及多段端子排，當(dāng)其中一條線路停電檢修或是進(jìn)行設(shè)備消缺、技術(shù)改造時(shí)，二次檢修人員需要在屏柜內(nèi)端子排上進(jìn)行工作，工作時(shí)若隔離措施不完善，造成誤碰、錯(cuò)誤拆接線等情況，都有可能導(dǎo)致保護(hù)裝置誤動(dòng)作、TA二次回路開(kāi)路、TV二次回路短路等，嚴(yán)重時(shí)甚至威脅設(shè)備及人員安全[4-5]。

為此，通常使用絕緣膠布進(jìn)行二次端子隔離[6-7]，這種做法存在備件充足、使用靈活、方便等優(yōu)勢(shì)，但隨著帶電作業(yè)對(duì)安全、可靠等方面的要求越來(lái)越高，利用絕緣膠布實(shí)現(xiàn)隔離的做法已經(jīng)逐漸被淘汰。原因在于，采用絕緣膠布進(jìn)行封貼不僅施工效率較低，且由于二次屏柜內(nèi)設(shè)備溫度較高，容易使絕緣膠布脫落、斷裂，無(wú)法重復(fù)利用，導(dǎo)致隔離效果差，安全可靠性低。除此之外，絕緣膠布寬度較窄，僅能起到部分隔離的作用，不能很好地滿(mǎn)足通電保暢的生產(chǎn)要求[8]。

因此，本文設(shè)計(jì)了一種適用于二次屏柜的封閉式二次端子隔離工具，不僅能根據(jù)二次屏柜端子的尺寸進(jìn)行靈活調(diào)整應(yīng)用，而且降低了二次屏柜端子失效造成的誤碰風(fēng)險(xiǎn)，提高了作業(yè)安全性，對(duì)繼保、自動(dòng)化、備自投等定檢消缺工作有著積極的推動(dòng)意義。

2 研究現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)眾多學(xué)者也針對(duì)二次屏柜端子隔離工具的設(shè)計(jì)研究進(jìn)行了多方面探討，最終形成了數(shù)種改良優(yōu)化方案。

東莞供電公司以聚四氟乙烯作為材料研制出一種專(zhuān)用帶電端子隔離工具，該種隔離工具不僅具備良好的絕緣性能和耐高溫性能，可以方便、快捷地插入接線孔內(nèi)，且固定可靠，能有效地隔離帶電端子[9]。

這種專(zhuān)用帶電端子隔離工具已投入使用，結(jié)果表明新型隔離工具在現(xiàn)場(chǎng)工作中滿(mǎn)足預(yù)期的多項(xiàng)性能指標(biāo)，可以切實(shí)有效地杜絕誤碰線和誤接線事件的發(fā)生，為電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。

文獻(xiàn)[10]比對(duì)了各種絕緣材料在介電常數(shù)、體積電阻率、抗拉強(qiáng)度、吸水率等指標(biāo)上的差異，最終選定聚氯乙烯作為材料，設(shè)計(jì)制作了一種接線端子保護(hù)裝置，該種保護(hù)裝置有70 mm 和100 mm 兩種長(zhǎng)度規(guī)格的卡槽，在卡槽內(nèi)并列插入接線端子保護(hù)套并填充環(huán)氧樹(shù)脂膠進(jìn)行固定。同時(shí)在卡槽底部黏接等長(zhǎng)度的軟磁條，方便卡槽在使用過(guò)程中能快速固定在箱體和柜體的鋼材料上。

與傳統(tǒng)二次屏柜端子隔離方案相比，這種新型接線端子保護(hù)裝置更加有效，應(yīng)用在在變電站保護(hù)屏、端子箱及其他二次接線排上時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)端子排及二次接線的可靠隔離，有效提高了人機(jī)工效，減少了工作人員操作時(shí)間，提升了安全性能，同時(shí)減少了絕緣膠布等耗材的使用，更加經(jīng)濟(jì)、環(huán)保。

3 設(shè)計(jì)方案

3.1 裝置整體結(jié)構(gòu)

本文根據(jù)二次屏柜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，研制出一種伸縮封閉式二次端子隔離工具，其整體外觀如圖1所示。

圖1 伸縮封閉式二次端子隔離工具

該伸縮封閉式二次端子隔離工具采用耐高溫耐腐蝕絕緣材料制成，能達(dá)到對(duì)帶電端子的有效隔離，裝置整體設(shè)計(jì)為可伸縮絕緣結(jié)構(gòu)，隔離工具前后均有絕緣封布，能根據(jù)實(shí)際的二次端子結(jié)構(gòu)進(jìn)行伸縮調(diào)整。

在實(shí)際操作中，工作人員通過(guò)手動(dòng)調(diào)整，就可使其與端子卡位固定，隔離工具采用的機(jī)械固定方式不會(huì)影響端子原有標(biāo)簽，因此能方便維護(hù)人員對(duì)二次回路的識(shí)別。

該伸縮封閉式二次端子隔離工具采用耐高溫耐腐蝕的絕緣材料制成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單便攜，工作人員在對(duì)二次屏柜端子進(jìn)行隔離時(shí)無(wú)須攜帶大量絕緣膠布，只須一個(gè)工具便能實(shí)現(xiàn)絕緣固定，具有經(jīng)濟(jì)環(huán)保的特性。

3.2 裝置組成部件

如圖2 所示，伸縮封閉式二次端子隔離工具由手柄、活動(dòng)定位針、絕緣布帶、卷簧、滾輪、固定定位針以及外殼組成。

圖2 伸縮封閉式二次端子隔離工具組成部件

其中，絕緣布帶主要作用是遮擋接線端子排，防止工作人員在作業(yè)過(guò)程中由于誤碰導(dǎo)致觸電，絕緣布帶的末固定有活動(dòng)定位針，可根據(jù)使用需求自由調(diào)整絕緣布帶的長(zhǎng)度，不使用部分可卷入伸縮封閉式二次端子隔離工具內(nèi)部。

絕緣布帶末端的手柄可以讓使用人員較為方便地拉伸絕緣布帶，絕緣布帶纏繞在滾輪上，裝置內(nèi)部的卷簧則可以產(chǎn)生彈力，驅(qū)動(dòng)滾輪將絕緣布帶收入裝置內(nèi)部。

3.3 裝置使用方法

伸縮封閉式二次端子隔離工具的使用方法如圖3所示。

圖3 伸縮封閉式二次端子隔離工具使用場(chǎng)景

首先將固定定位針插入端子排上的孔中，將裝置的一端進(jìn)行機(jī)械固定，再利用手柄將絕緣布帶從滾筒中拉出，根據(jù)端子排需要隔離的范圍確定絕緣布帶的使用長(zhǎng)度，將絕緣布帶拉出后，把活動(dòng)定位針插入端子排上對(duì)應(yīng)的孔中，使絕緣布帶保持拉伸狀態(tài)，由于活動(dòng)定位針和絕緣布帶均采用絕緣材料制成，因此可以對(duì)端子排形成有效的隔離。

當(dāng)端子排暫時(shí)不需要隔離時(shí)，拔出活動(dòng)定位針，松開(kāi)手柄，在卷簧的作用下，絕緣布帶會(huì)自動(dòng)收入裝置內(nèi)部，此時(shí)再拔出固定定位針即可實(shí)現(xiàn)裝置的回收并方便下一次使用。

4 使用效果

本文所設(shè)計(jì)的伸縮封閉式二次端子隔離工具是根據(jù)實(shí)際二次屏柜端子結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的。裝置由耐高溫耐腐蝕絕緣材料制成，能達(dá)到對(duì)帶電端子的有效隔離。且工具兩端均設(shè)計(jì)了可伸縮絕緣封布，所采用的機(jī)械固定方式能根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，具有絕緣性能、封閉性及固定性好等優(yōu)點(diǎn)，不會(huì)影響二次端子上的標(biāo)簽。

伸縮封閉式二次端子隔離工具的使用減少了大量絕緣膠布的消耗，環(huán)保經(jīng)濟(jì)的同時(shí)提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)研制方便、有效的工具代替?zhèn)鹘y(tǒng)作業(yè)模式，在保證安全生產(chǎn)的同時(shí)也提高了作業(yè)效率。

5 結(jié)束語(yǔ)

為提高二次回路工作的安全性，避免由于誤碰和誤接線導(dǎo)致的設(shè)備或人身傷亡事故發(fā)生，本文設(shè)計(jì)了一種伸縮封閉式二次端子隔離工具。

本文所設(shè)計(jì)的新型隔離工具提高了二次端子隔離工作的工作效率及安全性，優(yōu)化了企業(yè)工作手段。新型隔離工具同時(shí)具有推廣性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，能應(yīng)用于多種場(chǎng)合，降低了誤碰誤動(dòng)造成運(yùn)行中的TA二次回路開(kāi)路、TV二次回路短路、跳閘二次回路導(dǎo)通、遙控二次回路導(dǎo)通等風(fēng)險(xiǎn)，為電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行提供安全穩(wěn)定的技術(shù)支持。