一种计量接线端子盒盖专用连接部件的研究与应用
2022-03-24梁仁杰
梁仁杰
(广东电网有限责任公司中山供电局,广东 中山 528400)
1 概述
随着社会经济的迅速发展,人们的用电需求日趋增大,而计量运维和用电检查人员的工作量也日益繁多,对电能质量要求也日趋严格。按接线方式的不同将电能计量表(计量用电能表)分为直经互感器接入与直接接入2种。经互感器接入时常采用接线端子盒,即从互感器引出的接线经接线端子盒再接入多块电能表,能够满足计量现场检验检测的需要以及现场不停电更换电能表。随着电能计量技术的发展,电子式多功能电能表涵盖了有功电能表和无功电能表的功能,并实现多种计量功能[1-2]。
计量电能所需要的辅助设备和计量器的总和包括负荷管理终端、配变监测终端、电能表、集中抄表数据采集终端、集中抄表集中器、计量柜、CT、PT、二次回路以及接线端子盒等[3]。电能计量装置中重要组成部分是计量接线端子盒,只要带互感器的客户都必须配置。根据《中华人民共和国国家计量检定规程》的要求,高供高计客户及高供低计客户的电能表和负荷管理终端需要6~10年更换一次来保障电能计量准确度。为了保障用电的稳定性,确保用户在更换电能表和负荷管理终端时能正常用电,需要用计量接线端子盒。计量接线端子盒适用于额定电流至20 A、额定电压至660 V的二次回路中,其作用是对电能表、电气仪表、漏电保护等电气设备在带负荷情况下进行现场校验与安全调换,不仅提高了现场的工作效率,而且确保了人身操作安全。
在电力行业中,接线端子盒的应用十分广泛,仪器或仪表通过接线端子盒接入运行中的二次回路,就可以完成需要的测试工作[4-5]。接线端子盒由接通电流、电压线路的几组端子组成,端子间用联片进行连接或断开。它的应用原理比较简单,通过联片对回路的连接或断开改变二次回路。当检测设备接线端子盒进行接线时,工作人员要按照相应的接线方式进行连接,保障线路正常,以免出现不正确的短路、开路情况。工作人员带电操作,须小心谨慎,避免误碰、误触等安全事故的发生。
在现场作业中,目前常用的计量接线端子盒和盒盖使用普通的螺丝进行连接,加之螺丝尺寸小,计量运维人员进行维护接线端子盒时,要戴上绝缘手套拧出螺丝拿出盒盖,通常由于绝缘手套的可操作性不佳,螺丝往往会掉落,捡起螺丝时也有一定难度,由于日常维护的计量装置是带电状态,会有很大的安全风险;有时螺丝会通过缝隙掉入有带电母排的计量柜内,捡回螺丝的安全风险会增加。现有的解决技术是螺丝接上端子盒盖时再套上可以拧入螺丝的胶圈,从而固定端子盒盖和螺丝,而根据现场发现,不少胶圈存在橡胶老化导致不稳固的问题;另一方面,拧出螺丝时,胶圈也会顺着螺纹拧出,起不到固定端子盒盖的作用。针对上述问题,本文提出一种新型的接线端子盒盖专用连接部件,该专用连接部件能在拧出螺丝时,使螺丝和接线端子盒盖不分离,从而解决掉落螺丝的问题。
2 专用连接部件的结构
该专用连接部件主要构成为专用连接螺丝和连接空腔。以现有的接线端子盒为例,螺丝拧入部分螺纹深度为7 mm,盒盖厚度约1.5 mm,故螺丝的螺纹长度约为8.5 mm。本专用连接部件的专用连接螺丝,下半部分为螺纹,长度为8.5 mm,上半部分无螺纹,长度也为8.5 mm,有螺纹和无螺纹的长度一致。下半部分的螺纹长度为现有端子盒螺丝的原长度,即端子盒螺丝孔的深度是一个固定值,无螺纹长度等于空腔高度才能实现该部件的功能。有螺纹和无螺纹的长度要相等,如果无螺纹长度比有螺纹小的话,对应的空腔高度也会小,那样专用螺丝全部拧出螺丝孔时,也会拧到空腔顶部的螺纹,2个螺纹同时运作造成该部件拧出螺丝不灵活;如果无螺纹长度比有螺纹大的话,空腔高度会增加,就增加了空腔的体积。故综上所述,等长是实现该连接部件功能的最优方案。螺纹采用外突出的形式,即螺丝无螺纹部分直径2.5 mm,有螺纹部分直径3.5 mm(含螺纹)。专用连接螺丝示意图如图1所示。
图1 专用连接螺丝示意图
本专用连接部件的连接空腔位于现有接线端子盒盖的现有螺丝口位置,为长方体结构。连接空腔材质与接线端子盒材质一致,高度跟专用螺丝无螺纹部分一致,顶部开有顺螺纹的螺丝口,螺丝口旁边有加装计量封印的圈。连接口腔示意图如图2所示。
图2 连接口腔示意图
3 专用连接部件的工作原理
将专用连接螺丝全部拧入连接空腔顶部带螺纹的螺丝口,则螺丝无螺纹部分和空腔顶部螺丝口呈活动状态,没有强制拧出时,专用连接螺丝与连接空腔是不会分离的。无螺纹部分、有螺纹部分和空腔高度一致,有螺纹部分刚好拧出端子盒时,不会继续拧出空腔顶部的螺丝口,从而解决了螺丝与端子盒盖分离的问题。连接部件的工作原理图如图3所示。
图3 连接部件的工作原理图
4 专用连接部件的创新点
①使计量运维人员在带上绝缘手套拧螺丝的时候不会掉落螺丝,操作变得简单,提高了工作效率。②杜绝了螺丝掉落后计量运维人员还要在带电的计量柜内捡回螺丝,降低误触带电部位的风险,避免了设备损坏和人身伤亡事故的发生。③计量运维人员无需担心橡胶垫片丢失和老化断裂的情况发生。
5 专用连接部件的应用前景
由专用连接螺丝和连接空腔组成的专用连接部件用于连接计量接线端子盒和端子盒盖,能有效杜绝螺丝掉落的情况发生,有效提高了计量运维作业的工作效率和安全性,现有的计量接线端子盒数量较大,因此本项目的应用前景广泛。