伸缩式电缆沟巡检探测装置在变电站的应用

薛志国 王梦松 牛海伟 徐汝俊 卢德龙 王皓 彭佳薇

摘  要：本文阐述了伸缩式电缆沟巡检探测装置的研制背景、确定最佳研制方案、制作过程及应用实践。伸缩式电缆沟巡检探测装置在变电站的应用，不仅提高了电缆沟排查工作的效率，缩短了作业时间，也降低了作业人员的劳动强度，减少了人力资源投入，提高了变电运维精益化管理水平，对保证电网、设备安全稳定运行和提高供电可靠性具有积极作用。

关键词：变电站运维  伸缩式  电缆沟  巡检探测  应用实践

中图分类号：TD741                         文献标识码：A                  文章编号：1674-098X（2020）08（c）-0052-03

Abstract： This paper describes the development background， the best development plan， the production process and application practice of the retractable cable trench inspection and detection device. The application of the telescopic cable trench inspection and detection device in the substation not only improves the efficiency of cable trench inspection， shortens the operation time， reduces the labor intensity of the operators， reduces the investment of human resources， improves the lean management level of substation operation and maintenance， and plays a positive role in ensuring the safe and stable operation of power grid and equipment and improving the reliability of power supply.

Key Words： Substation operation and maintenance; Retractable type; Cable trench; Inspection and detection; Application practice

近年來，随着国家电力事业的快速发展，电网规模不断扩大，变电站的重要性不言而喻，提高变电站运行可靠性刻不容缓。每年随着变电设备技改大修、春检秋检作业面的铺开，现场管控难度越来越大，现场工作如保护更换工作需要在电缆沟内穿线，施工人员掀开盖板施工没有及时合上盖板，导致电缆沟完全敞开，会导致老鼠等小动物进入电缆沟，甚至通过防鼠墙孔洞进入室内，严重威胁电网、设备安全稳定运行。

防小动物设施检查维护、消防排查等工作是变电站的重要运维工作，这些工作需要对电缆沟防鼠墙、防火墙封堵情况进行检查，运维人员需要掀开电缆沟盖板，对沟内封堵情况进行检查。由于电缆沟内空间狭小，电缆交叉密布，光线不足等原因，排查耗费大量人力、物力，劳动效率低下。为此，研制一种电缆沟巡检探测装置，有效解决上述问题，既提高了劳动效率，又节省了人力资源成本，便成为我们研究的课题。

1  确定最佳方案

研制一种可伸入电缆沟内观察其内部情况的伸缩式窥镜装置，满足简单实用、省时省力、安全可靠、携带方便的需求，要求该装置结构简单，实用性强，探测结果准确直观，可实现两人标准化作业，同时要求该装置绝缘，消除安全风险。

1.1 摄像头选取

由于电缆沟内空间狭小，电缆交织密布，进出防鼠墙、防火墙的电缆间缝隙最窄处通常不足1cm，且电缆沟内阴暗潮湿，光线不足，因此要想能伸入电缆之间的间隔中，发现人眼不易观察到的小孔洞，同时实时、准确记录封堵情况，所选择摄像头必须满足以下条件：（1）摄像头直径≤10mm;（2）摄像头具有较高的清晰度高，像素≥500万;（3）摄像头防水、防雾、防油污，不受周边环境的影响;（4）摄像头具有分辨率可调节功能，可调节图片清晰度;（5）摄像头可通过Wifi或蓝牙实时传输视频、照片;（6）摄像头通过硬线与操作手柄连接，手柄按键灵活可靠，电池电量充足。

1.2 照明装置选取

电缆沟内光线昏暗，阴暗潮湿，电缆间缝隙狭小，要想装置能伸入电缆之间的间隔中，发现人眼不易观察到的小孔洞，所选择照明灯具必须满足以下条件：（1）照明灯具直径≤20mm;（2）亮度≥100流明;（3）采用防水、防油污、防锈不锈钢材质;（4）续航能力强，采用锂电池，可充电;（5）操作方便，且伸入电缆夹层内不会因轻微碰撞而熄灭，采用旋转控制照明开关。

1.3 绝缘伸缩杆选取

该装置是一种可伸入电缆沟内观察其内部情况的伸缩式窥镜装置，要满足简单实用、省时省力、安全可靠、携带方便的需求，同时要求该装置绝缘，消除安全风险，所选择伸缩杆必须满足以下条件：（1）伸缩杆最顶端（最细处）内径≤10mm;（2）伸缩杆具有可伸缩性，最长长度≥150cm，最短长度≤50cm，方便收纳;（3）采用绝缘材质，不受静电干扰;（4）重量轻，方便携带;（5）坚固耐用，易于维护。

2  物资采购与组装调试

2.1 物资采购

按照确定的最佳方案，我们进行了所需物资采购。

（1）摄像头采购。我们根据方案要求，在市场上采购了工业内窥镜，该内窥镜直径5.5mm，1080P，500万像素，材质等级为IP67，大容量2800mA锂电池，持续续航4h，具有3倍放大功能和一键拍照录像功能，支持安卓和苹果系统的手机及平板，利用手机wifi无线实时传输视频和照片，遥控装置线长3m，满足设计的需求。

（2）照明灯具采购。我们根据方案要求，在市场上采购了不锈钢防水微型USB直充电强光小巧LED照明灯具，该照明灯具直径14.5mm，长度45mm，亮度130流明，材质为IPX8，防水防震，充电锂电池续航可达6h，旋钮开关，满足设计的需求。

（3）绝缘伸缩杆采购。根据方案要求，市场上没有符合要求的伸缩杆。我们采购了35kV伸缩式验电器，通过对验电器的改造，我们获得可伸缩式绝缘伸缩杆。该绝缘杆最顶端内径8mm，最长伸长长度160cm，最短42cm，重量轻，坚固耐用。

2.2 组装调试

所需材料购置齐全后，我们进行了组装调试。首先将绝缘伸缩杆中间位置进行了穿孔，孔径为8mm;随后将内窥镜穿到绝缘杆孔径内，摄像头固定在绝缘杆最顶端，照明装置固定在绝缘杆外径最顶端，这样就完成了伸缩式电缆沟探测装置的制作。

我们将内窥镜实时传输系统软件安装到手机上，对装置进行了调试，视频传输正常，画面清晰，照明良好，绝缘杆伸缩自如，轻便易携带，达到了预期目的。

3  应用实践

伸缩式电缆沟巡检探测装置研制成功后，我们在工作现场开展了应用实践。通过对电缆沟内防鼠墙、防火墙封堵情况的排查，我们使用探测装置后，只需两人配合，就可以轻松完成上述工作，获得电缆沟内实时画面。同时，对于设备较高处隐蔽部位及其他隐蔽部位，人眼不易观察的部位，也可以使用该装置进行排查，极大地提高了工作效率和劳动生产率。

伸缩式电缆沟巡检探测装置整体较轻，便于携带，视频实时传输，运维人员不需再进入电缆沟内对封堵情况进行检查，降低安全风险。小孔洞将更容易发现，运维人员将及时采取措施，封堵孔洞，消除隐患，责任事故防患于未然，对电网、设备的安全稳定运行有着不可估量的经济效益，提高了供电可靠性。

4  存在问题及建议

伸缩式电缆沟巡检探测装置的应用，不仅提高了电缆沟排查工作的效率，缩短了作业时间，也降低了作业人员的劳动强度，减少了人力资源投入。伸缩式电缆沟巡检探测装置是一种简单实用、安全可靠的电缆沟巡检工具，在现场实践应用中效果是明显的，但也存在一些需要改进的地方，以下就这些问题提出下一步改进计划。

（1）伸缩杆不能智能伸缩。目前伸缩式电缆沟巡检探测装置在使用过程中，需要运维人员根据装置手柄距离探测位置的远近，人工对绝缘杆进行拉伸，调节距离远近，在探测不同位置时，需要反复拉伸调节，给工作带来不便。在下一步升级改进中，计划加装智能部件，实现绝缘杆智能、电动伸缩。

（2）摄像头不能智能调节角度。目前伸缩式电缆沟巡检探测装置在使用过程中，摄像头是固定的，运维人员需要根据探测位置，人工调节摄像头角度，达到最佳拍摄效果，在探测不同位置时，需要反复调节摄像头角度，给工作带来不便。在下一步升级改进中，计划加装智能部件，实现摄像头自动调节角度。

5  结语

伸缩式电缆沟巡检探测装置的应用，提高了变电运维工作效率，缩短了作业时间，降低了作业人员的劳动强度，提高了变电运维精益化管理水平，对保证电网、设备安全稳定运行和提高供电可靠性具有积极作用。随着伸缩式电缆沟巡检探测装置的不断升级改进，其功能将更加完善。伸縮式电缆沟巡检探测装置将在生产中得到更加广泛的推广应用。

参考文献

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