可伸缩封闭式二次端子隔离工具的应用研究

吴雨晴，卓 颖，齐孝辉

（国网福建省电力有限公司检修分公司，福建 福州 350000）

1 研究背景

继电保护是电力系统中保证电气设备在出现故障及非正常状态时不受损害或缩小事故影响的重要手段[1]。

随着电力行业的快速发展，二次屏柜作为能为继电保护领域提供技术支持和辅助的电力设施，在越来越多的变电站中得到了应用[2-3]。同一屏柜中可能同时存在多个不同间隔二次设备及多段端子排，当其中一条线路停电检修或是进行设备消缺、技术改造时，二次检修人员需要在屏柜内端子排上进行工作，工作时若隔离措施不完善，造成误碰、错误拆接线等情况，都有可能导致保护装置误动作、TA二次回路开路、TV二次回路短路等，严重时甚至威胁设备及人员安全[4-5]。

为此，通常使用绝缘胶布进行二次端子隔离[6-7]，这种做法存在备件充足、使用灵活、方便等优势，但随着带电作业对安全、可靠等方面的要求越来越高，利用绝缘胶布实现隔离的做法已经逐渐被淘汰。原因在于，采用绝缘胶布进行封贴不仅施工效率较低，且由于二次屏柜内设备温度较高，容易使绝缘胶布脱落、断裂，无法重复利用，导致隔离效果差，安全可靠性低。除此之外，绝缘胶布宽度较窄，仅能起到部分隔离的作用，不能很好地满足通电保畅的生产要求[8]。

因此，本文设计了一种适用于二次屏柜的封闭式二次端子隔离工具，不仅能根据二次屏柜端子的尺寸进行灵活调整应用，而且降低了二次屏柜端子失效造成的误碰风险，提高了作业安全性，对继保、自动化、备自投等定检消缺工作有着积极的推动意义。

2 研究现状

国内众多学者也针对二次屏柜端子隔离工具的设计研究进行了多方面探讨，最终形成了数种改良优化方案。

东莞供电公司以聚四氟乙烯作为材料研制出一种专用带电端子隔离工具，该种隔离工具不仅具备良好的绝缘性能和耐高温性能，可以方便、快捷地插入接线孔内，且固定可靠，能有效地隔离带电端子[9]。

这种专用带电端子隔离工具已投入使用，结果表明新型隔离工具在现场工作中满足预期的多项性能指标，可以切实有效地杜绝误碰线和误接线事件的发生，为电网的安全、稳定运行提供保障。

文献[10]比对了各种绝缘材料在介电常数、体积电阻率、抗拉强度、吸水率等指标上的差异，最终选定聚氯乙烯作为材料，设计制作了一种接线端子保护装置，该种保护装置有70 mm 和100 mm 两种长度规格的卡槽，在卡槽内并列插入接线端子保护套并填充环氧树脂胶进行固定。同时在卡槽底部黏接等长度的软磁条，方便卡槽在使用过程中能快速固定在箱体和柜体的钢材料上。

与传统二次屏柜端子隔离方案相比，这种新型接线端子保护装置更加有效，应用在在变电站保护屏、端子箱及其他二次接线排上时，能够实现端子排及二次接线的可靠隔离，有效提高了人机工效，减少了工作人员操作时间，提升了安全性能，同时减少了绝缘胶布等耗材的使用，更加经济、环保。

3 设计方案

3.1 装置整体结构

本文根据二次屏柜的结构特点，研制出一种伸缩封闭式二次端子隔离工具，其整体外观如图1所示。

图1 伸缩封闭式二次端子隔离工具

该伸缩封闭式二次端子隔离工具采用耐高温耐腐蚀绝缘材料制成，能达到对带电端子的有效隔离，装置整体设计为可伸缩绝缘结构，隔离工具前后均有绝缘封布，能根据实际的二次端子结构进行伸缩调整。

在实际操作中，工作人员通过手动调整，就可使其与端子卡位固定，隔离工具采用的机械固定方式不会影响端子原有标签，因此能方便维护人员对二次回路的识别。

该伸缩封闭式二次端子隔离工具采用耐高温耐腐蚀的绝缘材料制成，结构简单便携，工作人员在对二次屏柜端子进行隔离时无须携带大量绝缘胶布，只须一个工具便能实现绝缘固定，具有经济环保的特性。

3.2 装置组成部件

如图2 所示，伸缩封闭式二次端子隔离工具由手柄、活动定位针、绝缘布带、卷簧、滚轮、固定定位针以及外壳组成。

图2 伸缩封闭式二次端子隔离工具组成部件

其中，绝缘布带主要作用是遮挡接线端子排，防止工作人员在作业过程中由于误碰导致触电，绝缘布带的末固定有活动定位针，可根据使用需求自由调整绝缘布带的长度，不使用部分可卷入伸缩封闭式二次端子隔离工具内部。

绝缘布带末端的手柄可以让使用人员较为方便地拉伸绝缘布带，绝缘布带缠绕在滚轮上，装置内部的卷簧则可以产生弹力，驱动滚轮将绝缘布带收入装置内部。

3.3 装置使用方法

伸缩封闭式二次端子隔离工具的使用方法如图3所示。

图3 伸缩封闭式二次端子隔离工具使用场景

首先将固定定位针插入端子排上的孔中，将装置的一端进行机械固定，再利用手柄将绝缘布带从滚筒中拉出，根据端子排需要隔离的范围确定绝缘布带的使用长度，将绝缘布带拉出后，把活动定位针插入端子排上对应的孔中，使绝缘布带保持拉伸状态，由于活动定位针和绝缘布带均采用绝缘材料制成，因此可以对端子排形成有效的隔离。

当端子排暂时不需要隔离时，拔出活动定位针，松开手柄，在卷簧的作用下，绝缘布带会自动收入装置内部，此时再拔出固定定位针即可实现装置的回收并方便下一次使用。

4 使用效果

本文所设计的伸缩封闭式二次端子隔离工具是根据实际二次屏柜端子结构进行设计的。装置由耐高温耐腐蚀绝缘材料制成，能达到对带电端子的有效隔离。且工具两端均设计了可伸缩绝缘封布，所采用的机械固定方式能根据实际情况进行调整，具有绝缘性能、封闭性及固定性好等优点，不会影响二次端子上的标签。

伸缩封闭式二次端子隔离工具的使用减少了大量绝缘胶布的消耗，环保经济的同时提高了企业的经济效益。通过研制方便、有效的工具代替传统作业模式，在保证安全生产的同时也提高了作业效率。

5 结束语

为提高二次回路工作的安全性，避免由于误碰和误接线导致的设备或人身伤亡事故发生，本文设计了一种伸缩封闭式二次端子隔离工具。

本文所设计的新型隔离工具提高了二次端子隔离工作的工作效率及安全性，优化了企业工作手段。新型隔离工具同时具有推广性强的优势，能应用于多种场合，降低了误碰误动造成运行中的TA二次回路开路、TV二次回路短路、跳闸二次回路导通、遥控二次回路导通等风险，为电力系统的安全运行提供安全稳定的技术支持。