变电站继保试验线收线工具的设计与应用

蓝运河 邝若箫 江汇

摘要：为提高变电站继电保护人员对二次设备的验收、维护效率，设计了一款便携式双向卷扬型试验线收线工具，它能在日常使用中实现双向出线、自动锁止、自动收线的功能，具有收线快、便于存放和携带的特点，解决了采用传统收线方式时出现的收线效率低、形态不整、不便携带等难题，有利于继电保护人员在高强度的试验维护工作中节省宝贵的时间。该收线工具在继电保护试验领域具有广泛的应用前景。

关键词：继电保护;试验线;收线工具;自动收线

0    引言

随着电网的不断发展，越來越多的变电站需要继电保护人员去验收和维护;同时，电网公司提出的“精益管理”理念要求继电保护人员以更高的效率进行日常维护和验收工作。目前定检和验收前准备试验线时均采取手工展开和卷收方式，由于标准和个人习惯难以统一，经常出现各种形态的卷收效果，这无论对于存储搬运还是插接测试仪和保护装置，都带来了很多不便。基于该背景设计的便携式双向卷扬型试验线收线工具，能有效解决上述难题，它通过弹簧提供扭矩，并加以适当的阻尼系数，让试验线能在两端分别收放自如地伸缩，一端接试验仪，一端接保护装置。在拉伸到所需长度后，行程卡扣自动锁止，此时不对试验线受力。在需要收回试验线的情况下，按下收线按钮，即可解除行程卡扣对试验线的锁止，装置里面的弹簧带动转轴有序回收试验线。其中，试验线在装置内部通过一个共轴不共圆的滚轮实现两端异步收线，更加方便了现场的实际操作。由于试验线整齐地蜷缩于收线工具内，收好后工具所占空间很小，便于存放和携带，具有便携性，方便了继电保护人员平时搬运工具。

1    设计方案

本设计应用于变电站设备辅助工具的技术领域，涉及一种试验线双向收线装置，包括壳体、卷簧、收线滚轴、试验线和锁止组件等，零件示意图如图1所示。壳体中部设有中心轴，壳体对称的端部设有第一出口和第二出口，卷簧套一端卡在中心轴上，另一端卡在收线滚轴套内侧，收线滚轴分为第一滚轴半体和第二滚轴半体，第一滚轴半体和第二滚轴半体共轴叠置，试验线为一组集成排式三相四线制试验线，在卷收状态时，其两端分别缠绕于第一滚轴半体和第二滚轴半体，试验线两端缠绕方向一致，两端分别从第一出口和第二出口导出，在壳体的第一出口和第二出口处设有锁止组件，装配示意图如图2所示。

本试验线双向收线装置的试验线与收线滚轴一体成型，第一滚轴半体直径为第二滚轴半体直径的2倍。第一滚轴半体和第二滚轴半体设有轴向的线孔，线孔用于试验线从第一滚轴半体转换至第二滚轴半体缠绕时通过。卷簧外端卡在弧形卡板的端部。在放线时，由于第一滚轴和第二滚轴的直径不同，在相同角速度之下的两个滚轴半体在同一时间收放线长度之比等于两个滚轴的直径比。直径较小的一侧放线较短，直径较大的一侧放线较长，满足了实际使用中试验仪侧需短线，被测设备侧需长线的要求。

在滚轴内侧设有弧形卡板，弧形卡板与滚轴形成通道，线孔和通道配合，用于试验线从第一滚轴半体转换至第二滚轴半体缠绕时通过。在本次设计中，试验线在缠绕时，可先通过第一滚轴半体的线孔从第一滚轴半体表面进入通道，然后再通过第二滚轴半体的线孔穿出至第二滚轴半体的表面，然后两端分别缠绕在第一滚轴半体和第二滚轴半体，如此可使试验线的缠绕方式更为稳定，不易在收线滚轴上脱落，并且充分利用滚轴内部空间，提高了空间的利用率。

锁止组件包括锁止块、弧形连接片和解除锁止按钮，锁止块和弧形连接片位于壳体内部，解除锁止按钮位于壳体外部，壳体的出口处设有供解除锁止按钮滑动的滑槽，按钮设在滑槽远离试验线的一侧，解除锁止按钮端部穿过滑槽和弧形连接片的第一端连接，弧形连接片的第二端和锁止块的第一端铰接，锁止块为V字形结构，其中部与壳体可转动连接，第二端在锁止时将试验线抵在壳体上。当需要收线时，滑动解除锁止按钮，通过弧形连接片解除锁止块对试验线的抵压作用，此时内部卷簧的弹性势能释放，带动两个收线滚轴半体进行收线。壳体的上下半部为圆角矩形结构，下半部的底面设有橡胶层。矩形结构的底面可以平稳放在地面上，方便收放线，设有橡胶层可起到耐磨和固定的作用。

2    应用

使用试验线时，可从两端拉出试验线，试验线收线滚轴转动，收线滚轴带动卷簧围绕中心轴压缩，从而产生弹性势能，当拉伸至需要的长度后，利用锁止组件锁紧试验线，卷簧对试验线不再受力。当需要收集试验线时，解除锁止组件，卷簧的弹性势能释放，带动收线滚轴进行收线。本设计可以实现自动双向收纳试验线，快捷方便，有效利用了空间，使用时无需再将试验线全部展开，提高了工作效率。现场应用图如图3所示。

对传统收线方式与本设计收线方式进行对比，将一组试验线从普通线箱中取出展开与试验完成后收至线箱时间进行累积，发现长达2.5 min左右;而采用该收线工具后，累积时间可降至1.5 min，至少缩短了40%的时间，有效提高了工作效率。当一次定检或整个变电站验收过程中同时用到几组试验线时，则可累积节省更多的时间，为电网的复电与投运工作争取宝贵的时间。

3    结语

该收线工具能够有效代替传统的人工收线方式，解决了试验线收纳耗时、形态不整、不便携带等问题;同时，通过不同于普通收线工具的内部优化设计与一体化成型打造，有效贴合了当前实际的作业环境，在变电站快节奏、高要求的验收维护中，发挥了至关重要的作用，在电网不断发展壮大、继电保护人员工作量日益增加的背景下，有效节省了时间和人力资源。

[参考文献]

[1] 陈晶晶，何文丰，孙发第，等.电线切剥机自动收线系统的设计和开发[J].安顺学院学报，2014，16（2）：127-129.

[2] 王群.微细漆包线全自动收线装置探析[J].科技经济导刊，2018（22）：34.

[3] 揭毅，林明伟，梁增杰.快速收放型线盘的研制与应用[J].机电信息，2017（36）：59-60.

收稿日期：2019-12-16

作者简介：蓝运河（1994—），男，广东阳春人，助理电气工程师，研究方向：继保自动化。