一種螺旋式金屬電纜吊牌的研制

孫志超，楊 杰

（國(guó)網(wǎng)江蘇省新沂市供電公司，江蘇 新沂 221400）

電纜吊牌是安裝在電纜首段、末端、和分支處的一種標(biāo)識(shí)件，主要起到辨別電纜身份和明確電纜詳細(xì)信息的作用。本文針對(duì)傳統(tǒng)電纜吊牌材質(zhì)、容量等方面短板進(jìn)行了全面分析研究，探索研制一款新型電纜吊牌，能夠滿足遇到明火后信息能夠得到有效保護(hù)，同時(shí)表達(dá)更多信息內(nèi)容，便于管理人員及生產(chǎn)巡檢人員清晰掌握電纜吊牌運(yùn)行狀態(tài)。

1 設(shè)定項(xiàng)目任務(wù)

1.1 現(xiàn)狀

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘查走訪設(shè)備生產(chǎn)廠家、企業(yè)基層管理人員及生產(chǎn)運(yùn)維工作人員，他們結(jié)合各自的工作經(jīng)驗(yàn)，綜合大家的認(rèn)識(shí)，得出以下2個(gè)主要現(xiàn)狀。

1.2 需求

目前，傳統(tǒng)的電纜吊牌絕大部分采用PVC 材質(zhì)（如圖1 所示）。在使用過程中，常會(huì)遇到火燒后吊牌燒毀現(xiàn)象。在2020 年8 月—2021 年2 月，發(fā)生2 次高壓環(huán)網(wǎng)柜燒毀故障，電纜吊牌不見蹤影。

圖1 傳統(tǒng)電纜吊牌

同時(shí)，傳統(tǒng)電纜吊牌面積小，除了表達(dá)電纜的基本信息外，無法表達(dá)更多內(nèi)容（交叉跨越、GPS定位、線纜走向、中間設(shè)備等），如圖2所示。尤其是工作崗位變動(dòng)人員、外協(xié)施工隊(duì)，對(duì)電纜情況不了解，無法通過電纜吊牌了解更多情況。

圖2 傳統(tǒng)電纜吊牌

在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)過程中，目前的現(xiàn)狀滿足不了生產(chǎn)運(yùn)維需求，須要重新研制一款電纜吊牌，使其能夠滿足遇到明火后其信息能夠得到有效保護(hù)。其次，能夠表達(dá)更多的內(nèi)容，以便巡檢人員能夠根據(jù)電纜吊牌快速掌握現(xiàn)狀。

1.3 借鑒

材質(zhì)借鑒?，F(xiàn)實(shí)中，變壓器的鋁制或者不銹鋼銘牌，在和電纜相同的環(huán)境中，經(jīng)過火燒和水浸后，仍然能夠完整清晰。因此，通過借鑒變壓器銘牌的材質(zhì)和嵌字方式，來研制一款電纜吊牌，應(yīng)該能夠達(dá)到同樣的效果。

信息儲(chǔ)存方式借鑒。藥店出售的瓶裝藥丸，在期瓶子的內(nèi)部有一張折疊的說明書，能夠在有限的空間表達(dá)豐富的內(nèi)容，而且能夠防水。

1.4 確定課題

通過對(duì)變壓器的銘牌材質(zhì)和藥品說明書信息儲(chǔ)存方式借鑒，認(rèn)為通過將不銹鋼或者鋁材制作成桶狀，桶內(nèi)部裝有類似藥瓶說明書形式的紙張，能夠滿足防火和防水要求。同時(shí)，在桶的外部添置活動(dòng)的字碼編號(hào)和色標(biāo)，在不打開螺旋桶蓋狀態(tài)下，也能夠通過編碼或者色標(biāo)快速目測(cè)出電纜部分信息。

2 目標(biāo)設(shè)定及量化分析

根據(jù)確定的課題，設(shè)定的目標(biāo)如下。

防火、防水，明火中20 min，各部件結(jié)構(gòu)無損傷，內(nèi)部信息保存完整。內(nèi)部信息表達(dá)面積能夠滿足100 mm×300 mm。

3 確定最佳方案

3.1 提出構(gòu)想

傳統(tǒng)的電纜吊牌不耐火，信息表達(dá)空間小。根據(jù)的討論，提出一種“信息內(nèi)置、標(biāo)識(shí)外置”構(gòu)思，即：把牌體設(shè)計(jì)成桶裝，電纜信息保護(hù)在內(nèi)部，須要查看時(shí)打開螺旋口即可，外置部分可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況調(diào)整色標(biāo)以及調(diào)整編號(hào)，以便在電纜巡視中能夠帶來直觀效果（如圖3所示），確定最佳方案如圖4所示。

圖3 構(gòu)思示意圖

圖4 最佳方案

3.2 確定最佳方案

4 主要做法

有了最佳方案，根據(jù)5W1H 的原則制定活動(dòng)對(duì)策表。

對(duì)策實(shí)施一：主體部分制作。

根據(jù)對(duì)策表，在Creo軟件中設(shè)計(jì)外殼，設(shè)計(jì)好以后，發(fā)送到三維打印廠家進(jìn)行樹脂模型打印。

模型驗(yàn)證：經(jīng)測(cè)量，各部位尺寸符合設(shè)計(jì)需求，模型光潔完整。

對(duì)策實(shí)施二：外部可變標(biāo)識(shí)部分制作。根據(jù)對(duì)策表，在軟件中設(shè)計(jì)字輪和色輪，如圖5 所示。設(shè)計(jì)好以后，發(fā)送到三維打印廠家進(jìn)行樹脂模型打印。模型驗(yàn)證：經(jīng)測(cè)量，各部位尺寸符合設(shè)計(jì)要求，字體和色標(biāo)清晰。

圖5 吊牌設(shè)計(jì)字輪

對(duì)策實(shí)施三：內(nèi)部信息部分制作。

如表1 所示，根據(jù)對(duì)策表，在軟件中設(shè)計(jì)卷紙桿，如圖6 所示。設(shè)計(jì)好以后，發(fā)送到三維打印廠家進(jìn)行樹脂模型打印。

表1 對(duì)策表

圖6 吊牌卷紙桿

模型驗(yàn)證：卷紙桿的有效長(zhǎng)度為6 cm，能夠?qū)?0 cm×15 cm 的阻燃紙紙對(duì)折卷到卷紙桿上，滿足設(shè)計(jì)要求。

電腦模擬裝配：設(shè)計(jì)好以后，在軟件中進(jìn)行模擬裝配，如圖7所示。

圖7 吊牌模擬裝配

模型裝配：樹脂模型打印完畢后，對(duì)模型進(jìn)行組裝調(diào)試。

模型組裝驗(yàn)證：經(jīng)過對(duì)樹脂模型件組裝調(diào)試，各元器件配合良好，可以正式定型生產(chǎn)加工。

加工后的成品如圖8所示。

圖8 吊牌成品

5 確認(rèn)效果

5.1 防火驗(yàn)證

在戶外安全地帶，將牌體置于明火中進(jìn)行防火驗(yàn)證，通過25 min 火燒試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)外部殼體有煙痕，無質(zhì)變，字碼及色標(biāo)顏色褪色，但是能通刻字識(shí)別，不影響效果；內(nèi)部信息部分清晰完整，達(dá)到防火20 min的目標(biāo)。

5.2 防水驗(yàn)證

將牌體完全浸入水中，通過75 h 浸漬試驗(yàn)，取出后打開內(nèi)部筒體內(nèi)的信息部分，發(fā)現(xiàn)紙張干凈完整，信息部分清晰完整，達(dá)到防水72 h的目標(biāo)。

使用此吊牌后，由于防火、防水，避免了吊牌在自然環(huán)境中的老化、丟失、褪色。節(jié)省了大量更換電纜吊牌的時(shí)間。由于防火、防水，內(nèi)部信息得到可靠保護(hù)，能夠工作人員提供準(zhǔn)確、足夠的信息，避免了誤判斷、誤操作。運(yùn)行人員根據(jù)該吊牌信息快速熟悉電纜走向、交叉跨越等狀況，為電纜巡視帶來方便。