高壓計(jì)量裝置的模塊化設(shè)計(jì)與應(yīng)用

潘 康， 費(fèi)黎煒， 張福杰， 郭 錦

(國(guó)網(wǎng)浙江德清縣供電公司， 浙江 德清 313200)

高壓計(jì)量裝置的模塊化設(shè)計(jì)與應(yīng)用

潘 康， 費(fèi)黎煒， 張福杰， 郭 錦

(國(guó)網(wǎng)浙江德清縣供電公司， 浙江 德清 313200)

為了解決裝表接電過(guò)程中效率低下和安全隱患等問(wèn)題，研究并改進(jìn)電能表、負(fù)控終端、聯(lián)合接線(xiàn)盒的單束連接方式，提出一種新型的一次性集束連接方法，實(shí)現(xiàn)二次線(xiàn)與電能表、終端快速組裝固定，并采用新型的絕緣且非易燃隔離材料，設(shè)計(jì)模塊化計(jì)量裝置模板.

計(jì)量裝置； 模塊化設(shè)計(jì)； 集束連接

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根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司《關(guān)于進(jìn)一步提升業(yè)擴(kuò)報(bào)裝服務(wù)水平的意見(jiàn)》和浙電辦《進(jìn)一步精簡(jiǎn)業(yè)擴(kuò)手續(xù)、提高辦電效率的通知》的有關(guān)要求，縮短裝表接電時(shí)間是業(yè)擴(kuò)提質(zhì)提速的重要目標(biāo)之一，這不僅是供電企業(yè)提高優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平的具體體現(xiàn)，也是通過(guò)自身挖潛提高經(jīng)營(yíng)效益的有效手段[1].

1 高壓計(jì)量裝置安裝存在的問(wèn)題

當(dāng)前國(guó)民經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，高壓電力客戶(hù)逐年增多，導(dǎo)致電能需求量日益增加，隨之而來(lái)的是智能電表的裝接以及更換越來(lái)越頻繁，在計(jì)量裝置裝接過(guò)程中存在的安全隱患和效率低下問(wèn)題也逐漸凸顯.目前電能計(jì)量裝置的安裝基本都為現(xiàn)場(chǎng)操作，因此在裝接過(guò)程中主要存在以下兩方面的問(wèn)題：

(1) 安全性.目前電能計(jì)量裝置的新裝都是逐相進(jìn)行安裝，雖然在安裝結(jié)束后會(huì)有交叉檢查，但因?yàn)槿说目陀^差異性出現(xiàn)差錯(cuò)也是難免的.如果出現(xiàn)接線(xiàn)差錯(cuò)，一旦送電就會(huì)對(duì)設(shè)備以及人體造成嚴(yán)重的損傷.由于計(jì)量柜都是導(dǎo)電體，在帶電操作過(guò)程中也會(huì)因?yàn)椴恍⌒脑斐苫」舛搪?，容易灼傷人體.

(2) 效率低.高壓計(jì)量裝置安裝通電的整個(gè)流程如圖1所示.現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行計(jì)量裝置的安裝，需要觀察計(jì)量表柜，目測(cè)安裝位置，試定位并用油性筆標(biāo)記，在標(biāo)記處電鉆打孔固定螺絲，懸掛計(jì)量裝置并調(diào)整好角度.電能表、終端、接線(xiàn)盒按上述步驟安裝完成后，才能進(jìn)行下一步的逐相接線(xiàn)，整個(gè)過(guò)程步驟繁瑣，效率低下.

2 高壓計(jì)量裝置模塊化設(shè)計(jì)

目前，計(jì)量裝置的安裝存在上述兩方面問(wèn)題，要想解決上述問(wèn)題需要從問(wèn)題產(chǎn)生的原因入手.現(xiàn)在的電能計(jì)量裝置多為塑料外殼，螺絲刀與電能計(jì)量裝置的失誤性觸碰造成的人身傷害基本沒(méi)有，但若計(jì)量柜是金屬材質(zhì)外殼，在帶電操作過(guò)程中就易發(fā)生帶電觸碰.電能計(jì)量裝置安裝繁瑣主要體現(xiàn)在前期的目測(cè)位置、試定位，以及表計(jì)與接線(xiàn)盒之間逐相連接過(guò)程.因此可以把大部分的計(jì)量裝置整合在一個(gè)模塊中，在裝接過(guò)程中實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單套裝，既能降低操作過(guò)程中的危險(xiǎn)程度，又能提高安裝效率.

2.1 計(jì)量裝置與計(jì)量柜的隔離

計(jì)量裝置一般都是直接安裝在金屬計(jì)量柜上或通過(guò)木板固定在計(jì)量柜上的，若直接安裝在計(jì)量柜上易在帶電操作過(guò)程中因失誤而造成螺絲刀與計(jì)量柜碰觸形成短路，而弧光短路會(huì)對(duì)人體造成極大的傷害.由于木板是易燃物，通過(guò)木板固定在計(jì)量柜上的計(jì)量裝置一旦發(fā)生故障，則會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生，產(chǎn)生的高溫容易對(duì)鄰近線(xiàn)路柜中的一次線(xiàn)路造成損壞.

選擇一種既絕緣又非易燃物的材料對(duì)計(jì)量裝置和計(jì)量柜進(jìn)行隔離是解決上述兩種缺陷的有效辦法.隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，防火工程塑料材質(zhì)的產(chǎn)品層出不窮，其主要是以PA為原材料，通過(guò)添加阻燃劑來(lái)達(dá)到防火的效果.因此選擇一種絕緣且非易燃的塑料材質(zhì)的板材可以很好地解決計(jì)量裝置的安全性問(wèn)題.

2.2 計(jì)量裝置模塊化設(shè)計(jì)

2.2.1 計(jì)量模板技術(shù)

現(xiàn)場(chǎng)安裝計(jì)量裝置以及連接線(xiàn)的裝接會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間，若將計(jì)量裝置集中到一塊批量化生產(chǎn)的模板上，給出施工單位模板的大小尺寸并在計(jì)量柜中預(yù)留空間，直接在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行模板套裝，則僅需要對(duì)互感器、門(mén)接點(diǎn)以及跳閘回路進(jìn)行接線(xiàn)，這樣不僅能有效地避免人為原因造成的表計(jì)間的接線(xiàn)誤差，還省去了現(xiàn)場(chǎng)定位安裝表計(jì)的時(shí)間，提高了工作效率.

模板的設(shè)計(jì)要符合國(guó)家電網(wǎng)公司對(duì)裝表接電中各計(jì)量裝置的距離要求：

(1) 電能表必須水平排列、垂直牢固，傾斜度不大于1°.

(2) 電能表和現(xiàn)場(chǎng)采集終端間的最小距離應(yīng)大于80 mm.

(3) 電能表與周?chē)Y(jié)構(gòu)件之間的距離不應(yīng)小于40 mm.

(4) 接線(xiàn)盒與周?chē)矬w之間的距離不應(yīng)小于80 mm.

根據(jù)以上要求設(shè)計(jì)的高壓計(jì)量裝置模塊化原理圖如圖2所示.

該絕緣塑料模板長(zhǎng)和寬為55 cm×55 cm，厚度為0.8 cm，各個(gè)部件的位置如圖2所示，且符合裝接規(guī)范.其中模板4個(gè)角邊的圓孔直徑均為1 cm，可通過(guò)已安裝在計(jì)量柜體內(nèi)的插件與計(jì)量柜固定安裝，固定表計(jì)的6個(gè)小圓孔的直徑均為0.4 cm.連接表計(jì)和接線(xiàn)盒導(dǎo)線(xiàn)兩端的剝線(xiàn)距離均為1.8 cm.

2.2.2 便攜式集束連接工具

批量化生產(chǎn)的模板給定了各計(jì)量裝置的位置，接線(xiàn)盒上也加裝了各表計(jì)間的連接線(xiàn)，但連接線(xiàn)的末端與計(jì)量裝置的連接為單束連接.圖3所示設(shè)計(jì)的一種集束型連接工具能夠極大地縮短裝接時(shí)間.

使用便攜式集束連接工具時(shí)先將P1部分快速固定在模板上，再將二次連接線(xiàn)依次固定到位，隨后把P2部分與P1部分連接，充分固定二次接線(xiàn)就可以把電能表和終端一次性地套裝在集束的二次線(xiàn)上，可大大縮減電能表套裝的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)計(jì)量裝置的快速組裝.

待計(jì)量裝置安裝完畢后，只需將集束連接工具取下即可.由于其體積重量較小，因此具備很好的便攜性，實(shí)用價(jià)值較高.

2.2.3 模塊化設(shè)計(jì)的應(yīng)用

按照上述的選材、設(shè)計(jì)，以及集束器的應(yīng)用，最終設(shè)計(jì)的實(shí)物如圖4所示.

利用新設(shè)計(jì)的模塊進(jìn)行安裝并與原有的安裝方式進(jìn)行對(duì)比分析，用模塊化的模板進(jìn)行安裝比原有的安裝方式節(jié)省約1/3的時(shí)間，大大提高了工作效率，而且新的模塊化計(jì)量裝置在多次的實(shí)際裝接過(guò)程中也沒(méi)有出現(xiàn)任何的安全事故.綜上所述，新的計(jì)量裝置模塊化具有較好的應(yīng)用價(jià)值.

3 結(jié) 語(yǔ)

安全生產(chǎn)是生產(chǎn)的重中之重，關(guān)系到千家萬(wàn)戶(hù)的幸福.提質(zhì)提速也是落實(shí)國(guó)網(wǎng)總公司要求、應(yīng)對(duì)市場(chǎng)變化、服務(wù)電力客戶(hù)的重要一環(huán).新型的計(jì)量裝置模塊化設(shè)計(jì)應(yīng)用研究表明，它能將兩者很好地兼顧起來(lái)，相對(duì)于傳統(tǒng)的隔離方式和安裝方式，其安全性、效率性都有很大的優(yōu)勢(shì)，具有推廣應(yīng)用價(jià)值.

[1] 祝曉紅.電能計(jì)量用電技術(shù)專(zhuān)業(yè)教材[M].北京：中國(guó)電力出版社，2011.

OnModularDesignandApplicationofHighVoltageMeteringDevice

PAN Kang， FEI Liwei， ZHANG Fujie， GUO Jin

(State Grid Zhejiang Deqing Power Supply Company, Deqing 313300, China)

In order to solve the problem of inefficiency and potential safety problems during the power-on process, this paper studies and improves the single-beam connection method of watt-hour meter, negative control terminal and joint junction box, and it proposes a new one-time cluster connection method which enables sub-line, the meter and the terminal to be quickly assembled. And a new insulation and non-flammable isolation material is applied to design a modular metering device template.

metering device; modular design; cluster connection

2017-08-30

潘康，高級(jí)工程師，研究方向：電力系統(tǒng)科技管理.E-mail：173687173@qq.com

F509.3

A

1009-1734(2017)10-0030-04

[責(zé)任編輯吳志慧]