可伸縮封閉式二次端子隔離工具的應(yīng)用研究

吳雨晴，卓 穎，齊孝輝

（國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司檢修分公司，福建 福州 350000）

1 研究背景

繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)中保證電氣設(shè)備在出現(xiàn)故障及非正常狀態(tài)時(shí)不受損害或縮小事故影響的重要手段[1]。

隨著電力行業(yè)的快速發(fā)展，二次屏柜作為能為繼電保護(hù)領(lǐng)域提供技術(shù)支持和輔助的電力設(shè)施，在越來(lái)越多的變電站中得到了應(yīng)用[2-3]。同一屏柜中可能同時(shí)存在多個(gè)不同間隔二次設(shè)備及多段端子排，當(dāng)其中一條線路停電檢修或是進(jìn)行設(shè)備消缺、技術(shù)改造時(shí)，二次檢修人員需要在屏柜內(nèi)端子排上進(jìn)行工作，工作時(shí)若隔離措施不完善，造成誤碰、錯(cuò)誤拆接線等情況，都有可能導(dǎo)致保護(hù)裝置誤動(dòng)作、TA二次回路開(kāi)路、TV二次回路短路等，嚴(yán)重時(shí)甚至威脅設(shè)備及人員安全[4-5]。

為此，通常使用絕緣膠布進(jìn)行二次端子隔離[6-7]，這種做法存在備件充足、使用靈活、方便等優(yōu)勢(shì)，但隨著帶電作業(yè)對(duì)安全、可靠等方面的要求越來(lái)越高，利用絕緣膠布實(shí)現(xiàn)隔離的做法已經(jīng)逐漸被淘汰。原因在于，采用絕緣膠布進(jìn)行封貼不僅施工效率較低，且由于二次屏柜內(nèi)設(shè)備溫度較高，容易使絕緣膠布脫落、斷裂，無(wú)法重復(fù)利用，導(dǎo)致隔離效果差，安全可靠性低。除此之外，絕緣膠布寬度較窄，僅能起到部分隔離的作用，不能很好地滿足通電保暢的生產(chǎn)要求[8]。

因此，本文設(shè)計(jì)了一種適用于二次屏柜的封閉式二次端子隔離工具，不僅能根據(jù)二次屏柜端子的尺寸進(jìn)行靈活調(diào)整應(yīng)用，而且降低了二次屏柜端子失效造成的誤碰風(fēng)險(xiǎn)，提高了作業(yè)安全性，對(duì)繼保、自動(dòng)化、備自投等定檢消缺工作有著積極的推動(dòng)意義。

2 研究現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)眾多學(xué)者也針對(duì)二次屏柜端子隔離工具的設(shè)計(jì)研究進(jìn)行了多方面探討，最終形成了數(shù)種改良優(yōu)化方案。

東莞供電公司以聚四氟乙烯作為材料研制出一種專用帶電端子隔離工具，該種隔離工具不僅具備良好的絕緣性能和耐高溫性能，可以方便、快捷地插入接線孔內(nèi)，且固定可靠，能有效地隔離帶電端子[9]。

這種專用帶電端子隔離工具已投入使用，結(jié)果表明新型隔離工具在現(xiàn)場(chǎng)工作中滿足預(yù)期的多項(xiàng)性能指標(biāo)，可以切實(shí)有效地杜絕誤碰線和誤接線事件的發(fā)生，為電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。

文獻(xiàn)[10]比對(duì)了各種絕緣材料在介電常數(shù)、體積電阻率、抗拉強(qiáng)度、吸水率等指標(biāo)上的差異，最終選定聚氯乙烯作為材料，設(shè)計(jì)制作了一種接線端子保護(hù)裝置，該種保護(hù)裝置有70 mm 和100 mm 兩種長(zhǎng)度規(guī)格的卡槽，在卡槽內(nèi)并列插入接線端子保護(hù)套并填充環(huán)氧樹(shù)脂膠進(jìn)行固定。同時(shí)在卡槽底部黏接等長(zhǎng)度的軟磁條，方便卡槽在使用過(guò)程中能快速固定在箱體和柜體的鋼材料上。

與傳統(tǒng)二次屏柜端子隔離方案相比，這種新型接線端子保護(hù)裝置更加有效，應(yīng)用在在變電站保護(hù)屏、端子箱及其他二次接線排上時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)端子排及二次接線的可靠隔離，有效提高了人機(jī)工效，減少了工作人員操作時(shí)間，提升了安全性能，同時(shí)減少了絕緣膠布等耗材的使用，更加經(jīng)濟(jì)、環(huán)保。

3 設(shè)計(jì)方案

3.1 裝置整體結(jié)構(gòu)

本文根據(jù)二次屏柜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，研制出一種伸縮封閉式二次端子隔離工具，其整體外觀如圖1所示。

圖1 伸縮封閉式二次端子隔離工具

該伸縮封閉式二次端子隔離工具采用耐高溫耐腐蝕絕緣材料制成，能達(dá)到對(duì)帶電端子的有效隔離，裝置整體設(shè)計(jì)為可伸縮絕緣結(jié)構(gòu)，隔離工具前后均有絕緣封布，能根據(jù)實(shí)際的二次端子結(jié)構(gòu)進(jìn)行伸縮調(diào)整。

在實(shí)際操作中，工作人員通過(guò)手動(dòng)調(diào)整，就可使其與端子卡位固定，隔離工具采用的機(jī)械固定方式不會(huì)影響端子原有標(biāo)簽，因此能方便維護(hù)人員對(duì)二次回路的識(shí)別。

該伸縮封閉式二次端子隔離工具采用耐高溫耐腐蝕的絕緣材料制成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單便攜，工作人員在對(duì)二次屏柜端子進(jìn)行隔離時(shí)無(wú)須攜帶大量絕緣膠布，只須一個(gè)工具便能實(shí)現(xiàn)絕緣固定，具有經(jīng)濟(jì)環(huán)保的特性。

3.2 裝置組成部件

如圖2 所示，伸縮封閉式二次端子隔離工具由手柄、活動(dòng)定位針、絕緣布帶、卷簧、滾輪、固定定位針以及外殼組成。

圖2 伸縮封閉式二次端子隔離工具組成部件

其中，絕緣布帶主要作用是遮擋接線端子排，防止工作人員在作業(yè)過(guò)程中由于誤碰導(dǎo)致觸電，絕緣布帶的末固定有活動(dòng)定位針，可根據(jù)使用需求自由調(diào)整絕緣布帶的長(zhǎng)度，不使用部分可卷入伸縮封閉式二次端子隔離工具內(nèi)部。

絕緣布帶末端的手柄可以讓使用人員較為方便地拉伸絕緣布帶，絕緣布帶纏繞在滾輪上，裝置內(nèi)部的卷簧則可以產(chǎn)生彈力，驅(qū)動(dòng)滾輪將絕緣布帶收入裝置內(nèi)部。

3.3 裝置使用方法

伸縮封閉式二次端子隔離工具的使用方法如圖3所示。

圖3 伸縮封閉式二次端子隔離工具使用場(chǎng)景

首先將固定定位針插入端子排上的孔中，將裝置的一端進(jìn)行機(jī)械固定，再利用手柄將絕緣布帶從滾筒中拉出，根據(jù)端子排需要隔離的范圍確定絕緣布帶的使用長(zhǎng)度，將絕緣布帶拉出后，把活動(dòng)定位針插入端子排上對(duì)應(yīng)的孔中，使絕緣布帶保持拉伸狀態(tài)，由于活動(dòng)定位針和絕緣布帶均采用絕緣材料制成，因此可以對(duì)端子排形成有效的隔離。

當(dāng)端子排暫時(shí)不需要隔離時(shí)，拔出活動(dòng)定位針，松開(kāi)手柄，在卷簧的作用下，絕緣布帶會(huì)自動(dòng)收入裝置內(nèi)部，此時(shí)再拔出固定定位針即可實(shí)現(xiàn)裝置的回收并方便下一次使用。

4 使用效果

本文所設(shè)計(jì)的伸縮封閉式二次端子隔離工具是根據(jù)實(shí)際二次屏柜端子結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的。裝置由耐高溫耐腐蝕絕緣材料制成，能達(dá)到對(duì)帶電端子的有效隔離。且工具兩端均設(shè)計(jì)了可伸縮絕緣封布，所采用的機(jī)械固定方式能根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，具有絕緣性能、封閉性及固定性好等優(yōu)點(diǎn)，不會(huì)影響二次端子上的標(biāo)簽。

伸縮封閉式二次端子隔離工具的使用減少了大量絕緣膠布的消耗，環(huán)保經(jīng)濟(jì)的同時(shí)提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)研制方便、有效的工具代替?zhèn)鹘y(tǒng)作業(yè)模式，在保證安全生產(chǎn)的同時(shí)也提高了作業(yè)效率。

5 結(jié)束語(yǔ)

為提高二次回路工作的安全性，避免由于誤碰和誤接線導(dǎo)致的設(shè)備或人身傷亡事故發(fā)生，本文設(shè)計(jì)了一種伸縮封閉式二次端子隔離工具。

本文所設(shè)計(jì)的新型隔離工具提高了二次端子隔離工作的工作效率及安全性，優(yōu)化了企業(yè)工作手段。新型隔離工具同時(shí)具有推廣性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，能應(yīng)用于多種場(chǎng)合，降低了誤碰誤動(dòng)造成運(yùn)行中的TA二次回路開(kāi)路、TV二次回路短路、跳閘二次回路導(dǎo)通、遙控二次回路導(dǎo)通等風(fēng)險(xiǎn)，為電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行提供安全穩(wěn)定的技術(shù)支持。