一種高壓斷路器試驗(yàn)用二次端子連接裝置

石惠承，孫立峰，莫加輝，周迅，何升華，周剛

(國(guó)網(wǎng)嘉興供電公司，浙江 嘉興 310033)

1 引言

高壓斷路器是電網(wǎng)的關(guān)鍵設(shè)備之一。作為滅弧和開(kāi)斷電流的電器，高壓斷路器肩負(fù)著控制和保護(hù)雙重任務(wù)，其電氣動(dòng)作最為頻繁[1]。因此，保證其安全可靠運(yùn)行具有十分重要的工程意義[2]。加強(qiáng)斷路器機(jī)械部件的診斷及測(cè)試，及早發(fā)現(xiàn)潛在故障，對(duì)提高斷路器的可靠性，增強(qiáng)電力系統(tǒng)的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性，建設(shè)多元融合高彈性電網(wǎng)意義重大。為保證斷路器的正常運(yùn)行，需要定期開(kāi)展斷路器機(jī)械特性試驗(yàn)。但該項(xiàng)試驗(yàn)存在兩大困難:因斷路器型號(hào)種類(lèi)繁多，回路查找繁瑣，影響工作效率；恢復(fù)接線時(shí)有可能存在回路接觸不良的情況，易導(dǎo)致斷路器拒動(dòng)等問(wèn)題。

2 高壓斷路器機(jī)械特性試驗(yàn)存在的問(wèn)題

2.1 拆、接端子易引起誤接線

斷路器機(jī)械特性試驗(yàn)常規(guī)拆接端子易引起誤接線做法是在控制電源斷開(kāi)的情況下，在斷路器機(jī)構(gòu)箱內(nèi)二次端子上拆、接端子并掛接試驗(yàn)導(dǎo)線，試驗(yàn)中施加直流電壓，模擬斷路器分、合閘過(guò)程，從而得到斷路器機(jī)械特性參數(shù)。

采用在斷路器機(jī)構(gòu)箱內(nèi)二次端子排拆、接端子進(jìn)行試驗(yàn)的方式(圖1)，固然能完成機(jī)械特性試驗(yàn)，但也存在一些弊端:一是試驗(yàn)過(guò)程需多次拆、接線；二是試驗(yàn)回路電氣連接有效性難以保證，進(jìn)而影響測(cè)試的準(zhǔn)確性；三是端子在搭接過(guò)程中可能引起原有接線接觸不良或原有接線根本沒(méi)有接入甚至“誤接線”，進(jìn)一步導(dǎo)致開(kāi)關(guān)存在拒動(dòng)等重大風(fēng)險(xiǎn)[3]。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)工作經(jīng)驗(yàn)分析，試驗(yàn)過(guò)程中易造成“誤接線”的主要原因包括:

圖1 斷路器機(jī)械特性試驗(yàn)二次端子接線

(1)端子布置較滿、安裝位置過(guò)高或過(guò)低都很容易產(chǎn)生視覺(jué)誤差，易造成試驗(yàn)過(guò)程中難以準(zhǔn)確定位工作目標(biāo)端子。

(2)斷路器機(jī)構(gòu)箱二次端子結(jié)構(gòu)緊湊，拆接端子操作操作不便。

(3)檢修施工工藝良莠不齊。施工工藝不良，易導(dǎo)致二次回路接入端子后仍露出很長(zhǎng)一段的帶電金屬部分，極大的提高了拆、接線過(guò)程中“誤碰”的風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 回路核查耗時(shí)長(zhǎng)

斷路器機(jī)械特性試驗(yàn)，也可采用不拆除二次回路端子的方式進(jìn)行。具體操作是在二次端子排上的分、合閘線圈所在端子牌插孔上插入試驗(yàn)導(dǎo)線，試驗(yàn)中不涉及二次端子的拆除。盡管這種方式避免了拆、接二次端子盒試驗(yàn)接線引入的風(fēng)險(xiǎn)，直插二次端子孔也未必保證試驗(yàn)過(guò)程中電氣回路始終有效連通，同樣存在困擾試驗(yàn)順利進(jìn)行的因素:

(1)試驗(yàn)回路接觸不良。試驗(yàn)導(dǎo)線與機(jī)構(gòu)箱端子連接不牢固，以及試驗(yàn)中斷路器分、合閘引起的機(jī)械抖動(dòng)也會(huì)使電氣連通不再可靠，導(dǎo)致試驗(yàn)分合閘失敗。

(2)機(jī)械特性測(cè)試儀的試驗(yàn)導(dǎo)線與傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)箱二次端子插孔不匹配。

3 二次回路端子自適應(yīng)連接裝置

在不拆斷路器機(jī)構(gòu)箱二次端子的情況下，采用一種可靠、有效的二次回路端子連接器，輔助實(shí)現(xiàn)二次端子與試驗(yàn)導(dǎo)線可靠電氣連接，可有效避免拆、接二次端子誤接線弊端，減少因回路接觸不良而導(dǎo)致的回路核查耗時(shí)。

本文針對(duì)斷路器特性試驗(yàn)存在的上述問(wèn)題，基于斷路器二次端子排臨時(shí)引線連接常用做法及其不足，得出斷路器檢修用新型連接器的功能需求，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一種高壓斷路器試驗(yàn)用二次端子連接裝置(以下簡(jiǎn)稱裝置)。

3.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

裝置主要由兩部分組成，分別為連接頭和固定夾(如圖2所示)。在進(jìn)行斷路器機(jī)械特性試驗(yàn)時(shí)，不需在斷路器控制回路的端子排上拆除原有引線，而是在斷路器控制回路電源切斷的情況下，在原本需要進(jìn)行拆接二次引線的端子處將端子連接裝置固定。由于裝置的連接頭可與端子排的插孔對(duì)接，并通過(guò)裝置的固定夾兩側(cè)的鎖扣，使裝置整體固定于端子排上，從而能夠?qū)⒀b置與特定的二次端子在機(jī)械上可靠地定位、電氣上有效的連通。

圖2 高壓斷路器試驗(yàn)用二次端子連接裝置

試驗(yàn)時(shí)，將儀器輸出的直流電壓通過(guò)絕緣包覆的銅導(dǎo)線加載到控制回路中，從而模擬斷路器運(yùn)行狀態(tài)下的斷路器分、合閘過(guò)程，得到其特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

3.2 裝置應(yīng)用實(shí)效

裝置應(yīng)用于斷路器機(jī)械特性試驗(yàn)(示意圖如圖3所示)，從根本上解決了試驗(yàn)回路接觸不良的問(wèn)題，大幅度減少試驗(yàn)人員回路核查所耗時(shí)長(zhǎng)，提升了斷路器特性試驗(yàn)的工作效率。裝置的應(yīng)用避免了斷路器特性試驗(yàn)因拆、接端子引起的“誤接線”或原端子恢復(fù)不良進(jìn)而引發(fā)斷路器拒動(dòng)、誤動(dòng)等風(fēng)險(xiǎn)，降低了檢修作業(yè)遺留隱患的概率，從而保障了電網(wǎng)的運(yùn)行安全。

圖3 高壓斷路器試驗(yàn)用二次端子連接裝置應(yīng)用示意圖

裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、針對(duì)性強(qiáng)、適用性廣，能滿足各個(gè)工作現(xiàn)場(chǎng)的使用需求。同時(shí)，裝置采用一體成型制作，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，使用便捷。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在斷路器機(jī)械特性試驗(yàn)時(shí)，電氣試驗(yàn)人員需花費(fèi)大量時(shí)間在回路核查和試驗(yàn)接線上，斷路器二次端子插孔與測(cè)試儀試驗(yàn)導(dǎo)線的不匹配也易造成恢復(fù)接線時(shí)接觸不良或誤接線的風(fēng)險(xiǎn)。因此，研究者開(kāi)發(fā)了一種高壓斷路器試驗(yàn)用二次端子連接裝置，在不拆斷路器機(jī)構(gòu)箱二次端子的情況下，實(shí)現(xiàn)二次端子與試驗(yàn)導(dǎo)線可靠電氣連接，并解決了上述問(wèn)題。