變電站繼保試驗(yàn)線收線工具的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

藍(lán)運(yùn)河 鄺若簫 江匯

摘要：為提高變電站繼電保護(hù)人員對(duì)二次設(shè)備的驗(yàn)收、維護(hù)效率，設(shè)計(jì)了一款便攜式雙向卷揚(yáng)型試驗(yàn)線收線工具，它能在日常使用中實(shí)現(xiàn)雙向出線、自動(dòng)鎖止、自動(dòng)收線的功能，具有收線快、便于存放和攜帶的特點(diǎn)，解決了采用傳統(tǒng)收線方式時(shí)出現(xiàn)的收線效率低、形態(tài)不整、不便攜帶等難題，有利于繼電保護(hù)人員在高強(qiáng)度的試驗(yàn)維護(hù)工作中節(jié)省寶貴的時(shí)間。該收線工具在繼電保護(hù)試驗(yàn)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù);試驗(yàn)線;收線工具;自動(dòng)收線

0? ? 引言

隨著電網(wǎng)的不斷發(fā)展，越來越多的變電站需要繼電保護(hù)人員去驗(yàn)收和維護(hù);同時(shí)，電網(wǎng)公司提出的“精益管理”理念要求繼電保護(hù)人員以更高的效率進(jìn)行日常維護(hù)和驗(yàn)收工作。目前定檢和驗(yàn)收前準(zhǔn)備試驗(yàn)線時(shí)均采取手工展開和卷收方式，由于標(biāo)準(zhǔn)和個(gè)人習(xí)慣難以統(tǒng)一，經(jīng)常出現(xiàn)各種形態(tài)的卷收效果，這無論對(duì)于存儲(chǔ)搬運(yùn)還是插接測(cè)試儀和保護(hù)裝置，都帶來了很多不便。基于該背景設(shè)計(jì)的便攜式雙向卷揚(yáng)型試驗(yàn)線收線工具，能有效解決上述難題，它通過彈簧提供扭矩，并加以適當(dāng)?shù)淖枘嵯禂?shù)，讓試驗(yàn)線能在兩端分別收放自如地伸縮，一端接試驗(yàn)儀，一端接保護(hù)裝置。在拉伸到所需長度后，行程卡扣自動(dòng)鎖止，此時(shí)不對(duì)試驗(yàn)線受力。在需要收回試驗(yàn)線的情況下，按下收線按鈕，即可解除行程卡扣對(duì)試驗(yàn)線的鎖止，裝置里面的彈簧帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸有序回收試驗(yàn)線。其中，試驗(yàn)線在裝置內(nèi)部通過一個(gè)共軸不共圓的滾輪實(shí)現(xiàn)兩端異步收線，更加方便了現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際操作。由于試驗(yàn)線整齊地蜷縮于收線工具內(nèi)，收好后工具所占空間很小，便于存放和攜帶，具有便攜性，方便了繼電保護(hù)人員平時(shí)搬運(yùn)工具。

1? ? 設(shè)計(jì)方案

本設(shè)計(jì)應(yīng)用于變電站設(shè)備輔助工具的技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種試驗(yàn)線雙向收線裝置，包括殼體、卷簧、收線滾軸、試驗(yàn)線和鎖止組件等，零件示意圖如圖1所示。殼體中部設(shè)有中心軸，殼體對(duì)稱的端部設(shè)有第一出口和第二出口，卷簧套一端卡在中心軸上，另一端卡在收線滾軸套內(nèi)側(cè)，收線滾軸分為第一滾軸半體和第二滾軸半體，第一滾軸半體和第二滾軸半體共軸疊置，試驗(yàn)線為一組集成排式三相四線制試驗(yàn)線，在卷收狀態(tài)時(shí)，其兩端分別纏繞于第一滾軸半體和第二滾軸半體，試驗(yàn)線兩端纏繞方向一致，兩端分別從第一出口和第二出口導(dǎo)出，在殼體的第一出口和第二出口處設(shè)有鎖止組件，裝配示意圖如圖2所示。

本試驗(yàn)線雙向收線裝置的試驗(yàn)線與收線滾軸一體成型，第一滾軸半體直徑為第二滾軸半體直徑的2倍。第一滾軸半體和第二滾軸半體設(shè)有軸向的線孔，線孔用于試驗(yàn)線從第一滾軸半體轉(zhuǎn)換至第二滾軸半體纏繞時(shí)通過。卷簧外端卡在弧形卡板的端部。在放線時(shí)，由于第一滾軸和第二滾軸的直徑不同，在相同角速度之下的兩個(gè)滾軸半體在同一時(shí)間收放線長度之比等于兩個(gè)滾軸的直徑比。直徑較小的一側(cè)放線較短，直徑較大的一側(cè)放線較長，滿足了實(shí)際使用中試驗(yàn)儀側(cè)需短線，被測(cè)設(shè)備側(cè)需長線的要求。

在滾軸內(nèi)側(cè)設(shè)有弧形卡板，弧形卡板與滾軸形成通道，線孔和通道配合，用于試驗(yàn)線從第一滾軸半體轉(zhuǎn)換至第二滾軸半體纏繞時(shí)通過。在本次設(shè)計(jì)中，試驗(yàn)線在纏繞時(shí)，可先通過第一滾軸半體的線孔從第一滾軸半體表面進(jìn)入通道，然后再通過第二滾軸半體的線孔穿出至第二滾軸半體的表面，然后兩端分別纏繞在第一滾軸半體和第二滾軸半體，如此可使試驗(yàn)線的纏繞方式更為穩(wěn)定，不易在收線滾軸上脫落，并且充分利用滾軸內(nèi)部空間，提高了空間的利用率。

鎖止組件包括鎖止塊、弧形連接片和解除鎖止按鈕，鎖止塊和弧形連接片位于殼體內(nèi)部，解除鎖止按鈕位于殼體外部，殼體的出口處設(shè)有供解除鎖止按鈕滑動(dòng)的滑槽，按鈕設(shè)在滑槽遠(yuǎn)離試驗(yàn)線的一側(cè)，解除鎖止按鈕端部穿過滑槽和弧形連接片的第一端連接，弧形連接片的第二端和鎖止塊的第一端鉸接，鎖止塊為V字形結(jié)構(gòu)，其中部與殼體可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第二端在鎖止時(shí)將試驗(yàn)線抵在殼體上。當(dāng)需要收線時(shí)，滑動(dòng)解除鎖止按鈕，通過弧形連接片解除鎖止塊對(duì)試驗(yàn)線的抵壓作用，此時(shí)內(nèi)部卷簧的彈性勢(shì)能釋放，帶動(dòng)兩個(gè)收線滾軸半體進(jìn)行收線。殼體的上下半部為圓角矩形結(jié)構(gòu)，下半部的底面設(shè)有橡膠層。矩形結(jié)構(gòu)的底面可以平穩(wěn)放在地面上，方便收放線，設(shè)有橡膠層可起到耐磨和固定的作用。

2? ? 應(yīng)用

使用試驗(yàn)線時(shí)，可從兩端拉出試驗(yàn)線，試驗(yàn)線收線滾軸轉(zhuǎn)動(dòng)，收線滾軸帶動(dòng)卷簧圍繞中心軸壓縮，從而產(chǎn)生彈性勢(shì)能，當(dāng)拉伸至需要的長度后，利用鎖止組件鎖緊試驗(yàn)線，卷簧對(duì)試驗(yàn)線不再受力。當(dāng)需要收集試驗(yàn)線時(shí)，解除鎖止組件，卷簧的彈性勢(shì)能釋放，帶動(dòng)收線滾軸進(jìn)行收線。本設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)雙向收納試驗(yàn)線，快捷方便，有效利用了空間，使用時(shí)無需再將試驗(yàn)線全部展開，提高了工作效率。現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用圖如圖3所示。

對(duì)傳統(tǒng)收線方式與本設(shè)計(jì)收線方式進(jìn)行對(duì)比，將一組試驗(yàn)線從普通線箱中取出展開與試驗(yàn)完成后收至線箱時(shí)間進(jìn)行累積，發(fā)現(xiàn)長達(dá)2.5 min左右;而采用該收線工具后，累積時(shí)間可降至1.5 min，至少縮短了40%的時(shí)間，有效提高了工作效率。當(dāng)一次定檢或整個(gè)變電站驗(yàn)收過程中同時(shí)用到幾組試驗(yàn)線時(shí)，則可累積節(jié)省更多的時(shí)間，為電網(wǎng)的復(fù)電與投運(yùn)工作爭(zhēng)取寶貴的時(shí)間。

3? ? 結(jié)語

該收線工具能夠有效代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工收線方式，解決了試驗(yàn)線收納耗時(shí)、形態(tài)不整、不便攜帶等問題;同時(shí)，通過不同于普通收線工具的內(nèi)部?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)與一體化成型打造，有效貼合了當(dāng)前實(shí)際的作業(yè)環(huán)境，在變電站快節(jié)奏、高要求的驗(yàn)收維護(hù)中，發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，在電網(wǎng)不斷發(fā)展壯大、繼電保護(hù)人員工作量日益增加的背景下，有效節(jié)省了時(shí)間和人力資源。

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收稿日期：2019-12-16

作者簡(jiǎn)介：藍(lán)運(yùn)河（1994—），男，廣東陽春人，助理電氣工程師，研究方向：繼保自動(dòng)化。