便携式控制线终端隔离装置设计

中国南方电网超高压输电公司曲靖局 罗 曦 宋冬冬 钱李孟杨 王小江

针对电力检修二次现场安全规范措施存在的问题，经过详细的调查和深入的研究可将其分为两大类：安全措施不规范、规章制度不明确。因此为解决换流站检修时拆开控制线的二次端子线缆裸露部分发生带电误碰的发生，基于新型实用的保护辅助装置设计的要求结合现场操作安全规范的标准，现提出来一种便携式控制线端隔离装置设计，操作简单且有效的完成对线缆金属裸露部分的隔离，避免线缆间发生误触碰，有效的提高检修人员检修工作时的工作效率并落实安全规范问题，有利于工作的开展。

换流站包括换流阀、交流滤波器、换流变压器、控制保护及其他绝缘构建等设备，由这些功能各异、数量繁杂的设备通过各种形式连接形成一个整体。随着时间的流逝，设备可能会出现绝缘老化、零件锈蚀等情况。部分检修部门不定期进行检修作业，或者因为检修人员技术水平不够，或操作不恰当，导致换流站设备的一些潜在的故障不能及时修正，导致设备出现了损坏，更严重的导致换流站停止工作，造成了更大的损失。因而对换流站定期检修是非常有必要的，能有效的降低故障发生的概率、避免事故扩大化，保证电网安全正常运行。现针对检修过程中的二次线缆绝缘隔离问题进行论述。

在换流站的年度检修过程中，在布置相对安全措施时需要将控制线的二次端子线缆拆开，由于数量较多，且处于一个较小空间内，对于一些带电端子或者相关联的界限端子难以实现有效的隔离，易发生误碰情况，对检修人员的人生安全带来了风险，为检修工作带来了很大的挑战，因而需要将线缆裸露的部分包裹起来进行隔离。目前实际操作的隔离方式有：利用绝缘胶布将线缆裸露部分进行包裹隔离，作业结束后将绝缘胶布拆开。这种方式是最原始的，同时效果也是最差的一种，该方式不仅浪费绝缘胶布、造成对环境的污染，同时在切割、拆除绝缘胶布，及包扎线缆过程中耗费了大量时间，大大的增加了检修人员的工作量，降低了检修作业的工作效率。因而产生了第二种方式，采用二次线缆芯防护端头进行隔离，工作中用到的有两种，其分别为压接式二次线缆芯防护端头和窝圈式二次线缆防护端头如图1所示，第一种防护端口采用绝缘硅胶制成的，因形状固定导致插入线缆的线径固定，防护端头太大易脱落，端头太小不适用，因其调整裕度太小导致应用性并不广泛。第二种利用旋转的方式，一方面能紧凑的防护二次线缆裸露部分从而起到绝缘隔离的作用，另一方面也正是这种方式可能使得线缆裸露芯头易折断。

图1a 压接式二次线缆芯防护端头

图1b 窝圈式二次线缆防护端头

现针对二次作业现场线缆芯裸露金属部分的绝缘隔离存在防护不到位，措施不标准以及现有几种隔离方式的问题，设计一种便携式控制线终端隔离装置。结构形式简单，作业人员方便操作，同时由于其结构原因导致适用性强，能用于不同规格线缆的有效防护，实现了防护的可靠性及安全措施的规范性。

1 整体设计

便携式控制线终端隔离装置整体结构由两大部分组成，如图2a所示，编号1为装线箱，编号2为一对固线器，整体结构简单小巧，其剖面图如图2b所示。

图2b 便携式控制线终端隔离装置剖面图

图2a 便携式控制线终端隔离装置结构图

装置的组装是通过将一对固线器组件带弹簧的一侧分别放入装线箱的空槽中，注意滑杆位置对应装线箱的滑槽，此时由于弹簧弹力的作用推动夹块夹紧使得装线箱和固线器形成一个整体。工作时通过拨动组件2的滑杆，将需要防护的裸露金属部分放入装线箱的锥形绝缘孔中，根据线径大小放入的深度自动调节。然后松开滑杆，由于弹簧的作用夹紧带点导线，实现隔离的效果。接下来具体介绍各部分的组成。

2 各部件设计

2.1 装线箱结构设计

将图2a中组件1装线箱放大如图3所示，为一体装置，现详细介绍其各编号所对应的名称及作为分别为：编号10是变径锥形孔，外头大里头小的的锥形圆柱（并不是完全通的，如图3所示），可以放入不同线径大小的线缆，增加了本装置针对不同场合的可适用性、编号11为空槽，用来放入固线器的弹簧和夹块，为保证装置衔接紧凑，增加施工人员的可操作性，其大小应与夹线器的夹块大小一致、编号12为滑槽，对应放置固线器的滑杆，实现夹线器的前后滑动。

图3 装线箱结构图

2.2 固线器结构设计

图2a中组件2固线器放大如图4所示，其各编号对应的名称和作为分别为：编号20为滑杆，可通过操控滑杆带动夹块在滑槽中前后移动，编号21为夹块，用来夹紧的需要隔离的线缆，编号22为弹簧，因其弹力的作用推动夹块。

图4 固线器结构图

3 装置使用

在现场工作时，将控制线的二次端子线缆拆开，预处理需要进行隔离线缆的裸露部分，将上述便携式控制线终端隔离装置拨动固线器2上的滑杆20，使弹簧22压缩，带动两边的夹块21相互分离到一定状态并保持，然后预处理好的需要绝缘线缆的裸露部分完全插入装线箱1的变径锥形孔10中，根据线缆线径的大小插入的深度不一形成第一个着力面，松开滑杆20，弹簧22由于弹力复位，推动夹块21从而夹紧线缆，形成第二个着力面，能紧紧的夹住线缆，从而实现本装置对线缆裸露部分的隔离保护。

4 装置的其他

4.1 装置的优点

本装置与上述提到的2种现有的隔离保护端头的方法相比，不需要造成绝缘胶带的损耗，同时避免了对环境的污染，由于其结构的特殊性有很大的调整能力，能克服方法2适用性不够的缺点对各种线径不一的线缆进行隔离绝缘操作。并且由于结构简单，维修方便，大大的的提高了实用性和可靠性。几种二次线缆隔离方式的对比如表1所示。

表1 几种二次线缆隔离方式的对比

4.2 装置需要注意的地方

由于材料的物理特性，如弹簧的长度大小，弹力的大小，以及弹性的恢复过程决定了固线器是否能夹住线缆，同时对于装线箱和固线器的机械特性，空槽与滑块的大小，滑杆和滑槽的规格决定了装置是否标准，使用是否方便，因而对于材料的选择、机械制造工艺有一定要求。

本装置能安全、快速、便捷地手动实现对控制端不同线径的二次线缆裸露部分进行包裹隔离，有效的消除了带电端子的误碰现象的发生，避免了绝缘胶带带来的环境污染问题，也避免了现有防护端头的局限性问题，保障检修人员的人身安全，极大的提高了检修工作的效率，达到高效、安全的作业效果。