數(shù)字配線單元2M頭專用拆卸工具研制

袁龍平 趙旭升 霍璽臣 寧艷

第一作者：袁龍平（1991—），男，本科，工程師，研究方向?yàn)殡娏νㄐ拧?/p>

摘要：本研究設(shè)計(jì)研制一種柔性絕緣電纜及線夾配2M頭專用拆卸工具，包括套筒、中間連桿、尾部手柄，實(shí)現(xiàn)了對(duì)帶電工作拆卸電纜頭工作的安全性、可靠性和狹小空間操作性等，從而降低在數(shù)字配線單元中的安裝、調(diào)試、拆卸、維護(hù)等工作時(shí)間，顯著提升電力信息通信行業(yè)工作效率，同時(shí)為數(shù)字配線單元2M頭專業(yè)拆卸工具的研制提供科學(xué)的依據(jù)。

關(guān)鍵詞：數(shù)字配線單元;2M工具;拆卸;安裝

中圖分類號(hào)：TM91

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098x.2201-5640-6867

Abstract： This research designs and develops a special disassembly tool for flexible insulated cable and clamp equipped with 2m head， including sleeve， intermediate connecting rod and tail handle， which realizes the safety， reliability and narrow space operability of cable head disassembly for live work， so as to reduce the working time of installation， commissioning， disassembly and maintenance in digital wiring unit， Significantly improve the work efficiency of power information and communication industry， and provide a scientific basis for the development of professional disassembly tools for 2m head of digital wiring unit.

Key Words：Digital wiring unit; 2M tool;Disassembly; Installation;Application prospects

電力信息通信設(shè)備數(shù)字配線單元（2M頭）是最為常見的通信部件，同時(shí)也是保障傳輸網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性和安全性的重要部件[1-2]。當(dāng)前，在日常電力信息通信維修工作中，存在大量的2M運(yùn)營(yíng)業(yè)務(wù)，如2M頭的維護(hù)過程（安裝、拆卸等），但在該過程中由于缺乏專業(yè)技術(shù)工具，一方面導(dǎo)致徒手操作難度大，儀器設(shè)備的安裝、調(diào)試和拆卸費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，造成高經(jīng)濟(jì)成本，另一方面2M業(yè)務(wù)松緊操作多樣[3-4]，在維護(hù)過程中工作人員安全性不足，且安裝中2M頭穩(wěn)定性和牢固性不足、拆卸過程中易造成同一位置處電纜損壞等現(xiàn)象[5]。為此，基于2M的運(yùn)營(yíng)維護(hù)困難現(xiàn)象，迫切需要研制相關(guān)2M拆卸工具，一是提升2M業(yè)務(wù)人員的工作效率;二是提高電力通信業(yè)務(wù)的暢通性;三是提升數(shù)字配線單元的運(yùn)營(yíng)維護(hù)效率。

2 數(shù)字配線單元2M頭作用內(nèi)容與技術(shù)關(guān)鍵

2.1 單元作用內(nèi)容

電力通信主要是由輸入/輸出（用戶）光纜設(shè)備、光配、轉(zhuǎn)化器、復(fù)用設(shè)備、交換儀器設(shè)備和數(shù)字配線架（Digital Distribution Frame，DDF）為主體設(shè)備構(gòu)成，結(jié)果見圖1。其中，DDF主要為單元體構(gòu)成（如數(shù)字配線單元），是數(shù)字復(fù)用設(shè)備和業(yè)務(wù)設(shè)備間的配線轉(zhuǎn)化、連接和多種形式下的連接器接入數(shù)字通信的設(shè)備，其服務(wù)于數(shù)字信息傳輸過程，并且提供傳輸過程中路線、范圍、過程和終端場(chǎng)所[6]。另外，DDF系統(tǒng)是集輸入和用戶光纜設(shè)備經(jīng)過數(shù)字配線架、連接器共同形成接收、傳輸?shù)乳]合回路。

2.2 單元技術(shù)關(guān)鍵

當(dāng)前，在不同單元領(lǐng)域中（數(shù)配、光配、網(wǎng)配等）開發(fā)研制存在一定問題，但不同領(lǐng)域模塊基本滿足集成化的主體技術(shù)功能，如數(shù)配、網(wǎng)配領(lǐng)域模塊不僅能有效實(shí)現(xiàn)對(duì)電力信息通信的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，保證電力業(yè)務(wù)的有序開展，而且集成化功能使轉(zhuǎn)接、協(xié)調(diào)間變得靈活、便捷。與此同時(shí)，在數(shù)字配線單元開發(fā)研制中存在或產(chǎn)生了許多尚未解決的關(guān)鍵問題，如在數(shù)配線架構(gòu)中，數(shù)字配線單元2M頭的安裝、拆卸和運(yùn)營(yíng)維護(hù)調(diào)試等方面人工操作難度大，造成電力信息通信行業(yè)多類資源存在過度浪費(fèi)現(xiàn)象。

3 拆卸工具現(xiàn)存問題和解決方法

3.1 現(xiàn)存問題

首先，在電力信息通信數(shù)字配線單元領(lǐng)域中，布置建設(shè)方式多樣，目前最為常見的2M頭主流配置方式為豎向雙端子布置、直線型端子布置、橫向型雙端子布置等。其次，當(dāng)前變電站設(shè)備老舊，運(yùn)行時(shí)效長(zhǎng)，受到外界多種影響因素導(dǎo)致其表層銹蝕嚴(yán)重、設(shè)備線夾持續(xù)發(fā)熱，當(dāng)進(jìn)行供電操作需求時(shí)，工作人員僅能采取帶電操作，其操作難度和危險(xiǎn)性均較高，難以進(jìn)行停電更換設(shè)備，致使在帶電工作中難以實(shí)現(xiàn)預(yù)期效果。最后，在操作方面，若僅采取單一并聯(lián)裸導(dǎo)線方法，不僅裝置單元尚無(wú)法長(zhǎng)時(shí)效支持，而且必須考慮間距不足問題和裸導(dǎo)線對(duì)隔離開關(guān)的距離問題，但對(duì)于某些特定的變電站內(nèi)部線路和間距不足，該方法進(jìn)行相關(guān)處理時(shí)，基本無(wú)效。

3.2 解決方案

為合理解決電力數(shù)字配線單元領(lǐng)域中不同主流配置方式、設(shè)備老舊銹化和安裝、拆卸設(shè)備儀器操作不足的問題，本研究設(shè)計(jì)一種頭型絕緣電纜及線夾配套裝置，見圖2、圖3（局部尺寸和作用和中間連桿傳動(dòng)跟連桿局部示意圖），包括套筒、中間連桿、尾部手柄3個(gè)單元部分。通過圖2可知，套筒內(nèi)部是圓錐形，開口大，末端略小，其結(jié)構(gòu)為5mm開口。儀器設(shè)備使用期間，開口則避開電纜頭尾部線纜，通過套筒的花齒卡住螺母，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)變電站設(shè)備的扭緊和扭松;通過圖3可知，套筒缺口不僅能實(shí)現(xiàn)數(shù)字配線架2M口電纜頭尾部的線纜任意穿插進(jìn)出，通過前部套筒卡住數(shù)字配線架2M電纜頭，以長(zhǎng)端手柄實(shí)現(xiàn)數(shù)字配線架2M口電纜頭插入對(duì)應(yīng)的接口，進(jìn)而通過手柄旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)電纜頭扭緊，完成電力行業(yè)小空間安裝設(shè)備的操作和技術(shù)。

總而言之，其設(shè)計(jì)方案首先解決了在安裝實(shí)際安裝過程中，某些地方空間受限，密集堆積，操作不便，安裝、拆卸過程中扭松扭緊不便問題;其次實(shí)現(xiàn)了依次插接操作，在小空間區(qū)域內(nèi)通過套筒卡主數(shù)字配線架2M口電纜頭，完成小空間工具便捷操作的目標(biāo)。進(jìn)一步縮短了電力作業(yè)的時(shí)間，提高了工作效率。

4 研制步驟及創(chuàng)新性

4.1 研制步驟

本研究為進(jìn)一步解譯專用拆卸工具，便于施工人員快速掌握設(shè)備內(nèi)部構(gòu)造，熟悉掌握專用拆卸工具，分析數(shù)字配線單元2M頭結(jié)構(gòu)特征。結(jié)果表明，在電纜接頭結(jié)構(gòu)內(nèi)部為空心圓環(huán)形，而電纜頭位于電纜銅芯內(nèi)部，傳統(tǒng)拆卸過程工具不足，往往因距離不足或電纜帶電造成拆卸復(fù)雜且困難，造成電纜頭固定不牢固等現(xiàn)象，為此，本研究所研制的拆卸工具滿足電纜頭設(shè)計(jì)尺寸、拆卸距離和帶電工具安全等要求，可以快速、高效地通過套筒實(shí)現(xiàn)電纜頭的固定和連接過程，同時(shí)保證了其連接安全性和牢固性。其次，線夾構(gòu)架上方為圓弧形，下方為L(zhǎng)形，長(zhǎng)邊位置處具有螺孔和螺栓，通過套筒快速獲取適宜的連接角度，將絕緣電纜兩頭電纜接孔與線夾構(gòu)架上的固定螺栓和墊片連接，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易操作，安全操作和經(jīng)濟(jì)實(shí)用的特性。

通過本研究研制的專用拆卸工具成品2M頭可知，該拆卸工具具體由手柄、連接桿和拆卸頭（套筒）組成，其中，拆卸頭部為圓環(huán)狀，并存在一處環(huán)形缺口，通過環(huán)形缺口，便于拆卸不同類型的2M頭設(shè)備。再者，拆卸工具具備小巧、便捷、簡(jiǎn)易、易攜帶和易操作的特點(diǎn)，在進(jìn)行2M頭專業(yè)拆卸操作過程中，可以選取任意數(shù)字配線單元2M頭進(jìn)行無(wú)阻礙拆卸工作，這不僅縮短了業(yè)務(wù)作業(yè)時(shí)間，而且降低了人員勞動(dòng)強(qiáng)度。另外，在拆卸過程中，工具可調(diào)節(jié)性、穩(wěn)定性和多功能性充分，在圖4進(jìn)行拆卸過程，充分展示了研制工具設(shè)計(jì)的科技性和適宜性，不僅滿足了操作的安全距離，而且降低了人力成本和成本的過度損耗。

4.2創(chuàng)新性

（1）本研究設(shè)計(jì)研制的數(shù)字配線單元2M頭專用拆卸工具由三聯(lián)一體的結(jié)構(gòu)組成，即在方便施工的同時(shí)，保證了人員、操作設(shè)備的安全，同時(shí)能快速拆除帶電工作中損壞的設(shè)備，降低了電力行業(yè)經(jīng)濟(jì)損耗。

（2）相比較傳統(tǒng)拆卸工具，本研究研制的專用拆卸工具，套筒內(nèi)部呈現(xiàn)花齒結(jié)構(gòu)，開口略大，末端略小，符合電纜頭拆卸/安裝的適配需求。

（3）套筒側(cè)面形成缺口，能有效避開電纜頭尾部的電纜，手柄和連接桿能通過輕松扭動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)電纜頭的松緊過程，實(shí)現(xiàn)安全拆卸、簡(jiǎn)易拆卸的需求。

5 結(jié)論

本文通過對(duì)數(shù)字配線架（DDF）及其子端單元作用內(nèi)容和進(jìn)行和關(guān)鍵技術(shù)相關(guān)闡述，并對(duì)現(xiàn)今電力行業(yè)變電站運(yùn)營(yíng)維護(hù)存在問題和解決方案進(jìn)行分析，由此，得出以下基本結(jié)論：（1）研制的數(shù)字配線單元2M頭專用拆卸工具裝置能夠便捷、高效、無(wú)空間隔閡地解決狹小空間工具操作的核心問題;（2）研制的拆卸側(cè)面開口有效避開電纜頭尾部的線纜，能適時(shí)套住設(shè)備電纜頭的旋緊螺母，套筒花齒有效卡住螺母，有效實(shí)現(xiàn)電纜頭扭松扭緊，消除了帶電工作的安全隱患。

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