示溫蠟片黏貼裝置的研制

楊海威，張 剛，劉 瑩

（國網(wǎng)浙江省電力公司湖州供電公司，浙江湖州313000）

示溫蠟片黏貼裝置的研制

楊海威，張 剛，劉 瑩

（國網(wǎng)浙江省電力公司湖州供電公司，浙江湖州313000）

討論黏貼示溫蠟片技術(shù)存在的合理性，并對變電所現(xiàn)階段示溫蠟片的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查，同時對提高示溫蠟片黏貼效率的可能性進(jìn)行探討.通過方案比較，提出了示溫蠟片黏貼裝置的設(shè)計思路.通過繪制設(shè)計圖紙，進(jìn)行零件加工和現(xiàn)場數(shù)據(jù)實測，發(fā)現(xiàn)該裝置可實現(xiàn)帶電黏貼示溫蠟片，提高黏貼效率.

電流致熱型；示溫蠟片；黏貼；研制

0 引言

設(shè)備發(fā)熱缺陷可分為電壓致熱型、電流致熱型和綜合致熱型.其中，電壓致熱型一般由設(shè)備內(nèi)部故障引起，電流致熱型由接觸不良或大電流引起.隨著帶電檢測技術(shù)紅外測溫的發(fā)展，傳統(tǒng)通過示溫蠟片觀察電流致熱型缺陷發(fā)熱點的方法逐步成為一種輔助監(jiān)控手段.現(xiàn)對示溫蠟片在變電站中的使用情況進(jìn)行研究和分析.

1 示溫蠟片存在的合理性

1.1 紅外測溫的優(yōu)缺點

紅外測溫作為一種新型帶電檢測技術(shù)，國網(wǎng)浙江省電力公司《變電站管理規(guī)范》規(guī)定紅外測溫分為計劃測溫和重點測溫兩類［1］.計劃測溫一年兩次，湖州供電公司變電運維室所轄變電所每季度安排一次.重點測溫則根據(jù)運行方式和設(shè)備變化等具體情況而定.

紅外測溫的優(yōu)點：測溫的精準(zhǔn)性好、發(fā)現(xiàn)缺陷的效率高.

紅外測溫的缺點：無法實時監(jiān)視發(fā)熱設(shè)備，10 k V、35 k V全封閉鎧式柜內(nèi)無法測溫［2］.

1.2 黏貼示溫蠟片監(jiān)測的優(yōu)缺點

黏貼示溫蠟片監(jiān)視電流致熱型發(fā)熱缺陷作為一種傳統(tǒng)技術(shù)，一旦有示溫蠟片發(fā)熱融化，值班員可通過日常巡視（每周至少1次），工作許可、間斷時發(fā)現(xiàn).

黏貼示溫蠟片的優(yōu)點：“實時在線監(jiān)測”、價格便宜、有預(yù)警作用.10 k V、35 k V鎧式柜內(nèi)大電流節(jié)點黏貼，記錄發(fā)熱缺陷，停電時有針對性處理.

黏貼示溫蠟片的缺點：容易脫落、黏貼工作量大、無法帶電補(bǔ)貼.

通過比較發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段電流致熱型發(fā)熱設(shè)備帶電檢測技術(shù)主要是紅外測溫，但由于紅外測溫?zé)o法實現(xiàn)“實時在線監(jiān)測”，故采用傳統(tǒng)技術(shù)黏貼示溫蠟片監(jiān)測發(fā)熱點作為紅外測溫的有益補(bǔ)充，提高發(fā)熱點發(fā)現(xiàn)的覆蓋面和重點測溫的針對性.

2 示溫蠟片應(yīng)用現(xiàn)狀

在平時黏貼示溫蠟片過程中發(fā)現(xiàn)存在以下幾個問題：

（1）220 k V或110 k V戶內(nèi)外設(shè)備（非GIS）大電流節(jié)點位置非常高，黏貼示溫蠟片必須借用檢修的升降車或使用梯子，存在登高作業(yè)風(fēng)險，黏貼效率低.

（2）電容器組內(nèi)、35 k V或10 k V柜內(nèi)設(shè)備黏貼時因空間狹小，作業(yè)不方便，耗時耗力.

（3）設(shè)備長期運行后，因膠水失效或者驗電、工作時觸撞，部分示溫蠟片已掉落，在不停電情況下無法補(bǔ)貼，在單間隔停電時部分因相鄰間隔帶電，安全距離不足不能補(bǔ)貼.

因此，示溫蠟片應(yīng)用現(xiàn)狀是站所轄變電所大電流節(jié)點的示溫蠟片黏貼耗時耗力，示溫蠟片掉落后帶電無法黏貼.

3 目標(biāo)設(shè)定及方案比較

3.1 目標(biāo)設(shè)定

針對示溫蠟片黏貼過程中存在的問題，研制一種帶絕緣桿的示溫蠟片黏貼裝置，改變傳統(tǒng)黏貼示溫蠟片需要登高作業(yè)、鉆入柜內(nèi)等模式.

3.2 初步方案比較

方案一：一體式不可拉伸.優(yōu)點是制作簡單；缺點是不同電壓等級通用性差，存放、攜帶不方便，絕緣桿在系統(tǒng)中使用需要定期做試驗.

方案二：一體式可拉伸.優(yōu)點是存放、攜帶方便；缺點是絕緣桿在系統(tǒng)中使用需要定期做試驗，可拉伸絕緣桿制作復(fù)雜，成本高.

方案三：利用現(xiàn)有的絕緣桿.優(yōu)點是制作簡單，存放、攜帶方便，可以結(jié)合絕緣桿定期試驗，成本低，使用方便.

通過初步方案比較，本文選擇方案三.

3.3 遞進(jìn)方案比較

方案一：利用絕緣桿.優(yōu)點是制作簡單，存放、攜帶方便，可以結(jié)合絕緣桿定期試驗，成本低，強(qiáng)度好；缺點是絕緣桿太重，平衡性、操作性差，容易打碎瓷瓶.

方案二：利用驗電筆桿.優(yōu)點是制作簡單，存放、攜帶方便，可以結(jié)合驗電筆定期試驗，且驗電筆桿非常輕便，長度可以調(diào)節(jié)，通用性強(qiáng).缺點，驗電筆桿拉足后，回推摩擦力不是太強(qiáng)，裝置的重量受限.

通過遞進(jìn)方案比較，本文選擇方案二.

3.4 材料選擇比較

方案一：鋼材.優(yōu)點是成本低、表面光滑、機(jī)械強(qiáng)度足夠；缺點是太重、易生銹.

方案二：鋁.優(yōu)點是表面光滑、機(jī)械強(qiáng)度足夠；缺點是較重.

方案三：工程塑料.優(yōu)點是重量輕、不易打碎瓷瓶.絕緣；缺點是加工不方便.

通過材料方案比較，本文選擇方案三.

對多種方案進(jìn)行比較分析，最終確定制作一個工程塑料材質(zhì)的示溫蠟片黏貼裝置，該裝置由各零件組裝而成，采用針筒結(jié)構(gòu)，內(nèi)置一個彈簧，利用彈簧的彈力，在未用力頂桿子時內(nèi)桿縮進(jìn)，可以把示溫蠟片卡在裝置內(nèi)部，水平黏貼或晃動時示溫蠟片不會掉落.當(dāng)推動內(nèi)桿時，把里面的試溫蠟片推出，黏到鋁排上面.在下面制作一個萬向節(jié)，黏貼前操作人員根據(jù)需要黏貼位置的角度預(yù)調(diào)好裝置的角度.使用時將該裝置旋在現(xiàn)有的驗電筆桿上面，操作人員頂驗電筆桿就可以操作，攜帶使用方便，操作桿又可以結(jié)合絕緣桿定期試驗.

4 黏貼裝置設(shè)計圖和實用數(shù)據(jù)

4.1 驗電筆桿內(nèi)推摩擦力的測量

考慮到示溫蠟片黏貼裝置需要與驗電筆桿配合使用，需要測量現(xiàn)變電所所有在用驗電筆桿的摩擦力.采用抽樣檢查方法，每個電壓等級隨機(jī)取3支，通過對全部樣本拉足后回推摩擦力統(tǒng)計得到相應(yīng)的最小回推摩擦力為50.36 N，考慮不同的人拉足的力不一樣，以及不同廠家桿子的摩擦力誤差等因素，余度系數(shù)設(shè)為0.6，即最小回推摩擦力為50.36 N*0.6=30.22 N，轉(zhuǎn)化為重量為3.08 kg，即示溫蠟片裝置的重量小于3.08 kg.裝置內(nèi)桿推動摩擦力小于30.22 N.

4.2 裝置設(shè)計圖及其參數(shù)

對各電壓等級驗電筆桿頂部螺孔統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，所有的驗電筆桿頂部螺孔直徑均為Φ6 mm，故黏貼裝置與驗電筆桿連接螺栓直徑設(shè)計為Φ6 mm.

對示溫蠟片結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，其直徑略小于Φ14 mm，黏貼面為圓形平面，背面為球面，為了讓示溫蠟片裝入后水平黏貼不掉落，故設(shè)計內(nèi)桿直徑為Φ14 mm.裝置具體尺寸如圖1所示.

Fig. 1 Dimension diagram

4.3 裝置成品參數(shù)的測量

按照設(shè)計圖，進(jìn)行零件加工和組裝，得到成品（見圖2）.

對成品進(jìn)行參數(shù)測量得：

重量：0.05 kg（技術(shù)要求＜3.08 kg）；

內(nèi)桿推動摩擦力：6.37 N（技術(shù)要求＜30.22 N）；

可預(yù)調(diào)萬向節(jié)阻力F：23.7 N｛6.37＜F＜30.22，F(xiàn)最好靠近30.22（防止黏貼過程中萬向節(jié)松動）｝.

相關(guān)參數(shù)到達(dá)設(shè)計目標(biāo).

4.4 裝置成品現(xiàn)場測試

完成參數(shù)測試后，與現(xiàn)有的驗電筆桿連接如圖3所示，并在多個變電所進(jìn)行現(xiàn)場測試.

Fig. 2 The finished product diagram

Fig. 3 Test Chart

通過在多個變電所進(jìn)行現(xiàn)場黏貼和統(tǒng)計，黏貼時間可以平均縮短80%以上，有效改變了傳統(tǒng)黏貼示溫蠟片的方式.

5 結(jié)語

通過研制示溫蠟片黏貼裝置，高空黏貼無需使用絕緣梯或借用檢修升降車登高作業(yè)，實現(xiàn)運行設(shè)備大電流節(jié)點示溫蠟片掉落后的帶電補(bǔ)貼，大大提高了示溫蠟片的黏貼效率，以及大電流節(jié)點示溫蠟片的投入率.

［1］周密.變電站紅外檢測診斷技術(shù)的應(yīng)用［J］.2007，30（5）：45-47.

［2］葉建泗.紅外技術(shù)在電力設(shè)備發(fā)熱診斷中的應(yīng)用［J］.2001，20（2）：32-34.

On the Design of Temperature Display Wax Sheet Sticking Device

YANG Haiwei，ZHANG Gang，LIU Ying
（Huzhou Power Supply Company，Zhejiang Electric Power Corporation，StateGrid，Huzhou 313000，China）

The paper discusses the feasibility of temperature display wax sheet sticking device，and it also explores the possibility of improving the efficiency of temperature display wax sheet sticking device by the investigation of current application of temperature display wax sheet.By comparison，the paper proposes a design of temperature display wax sheet sticking device.After the process of design drawing，parts processing and test，the result show the device can not only stick charged temperature display wax sheet but also improve the efficiency of sticking.

current heated type；temperature display wax sheet；stick；develop

TM211

A

1009-1734（2016）04-0085-04

［責(zé)任編輯 高俊娥］

2015-05-22

楊海威，工程師，研究方向：變電運維.E-mail：531708621@qq.com