航空插頭在交直流電源系統中的應用

方磊 易妍 吳堅 李靈兵

[摘 要]航空插頭是一種廣泛應用于各個領域總的產品，本文介紹了航空插頭在交直流電源系統中的應用情況以及設計方案，為航空插頭在實際應用中提供了理論依據，同時也對提升建設效益和深化建設標準方面奠定了基礎。

[關鍵詞]航空插頭 交直流電源系統 應用

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2018）22-0395-01

為了在交直流電源系統中能夠快速實現電纜的即插即用，需要通過優化設備來提升工作效率。航空插頭的使用，簡化了設備之間的連接方式，基于預制電纜的方案設計，不僅在連接效率上有了明顯的提升，而且還大大降低了電纜用量。將航空插頭應用在交直流電源系統中，在保證了通信的安全、高效的前提下，降低了電源系統的施工難度，從而減少了施工時間。

一.航空插頭的應用方案

1.航空插頭的使用分類

航空插頭因為最初被用在飛機、航天事業方面，因此而得名，所以航空插頭的叫法是很早之前國外最初的叫法。航空插頭最開始有P型和YD型，均使用并執行俄羅斯產品質量標準。隨著科學技術的不斷進步，航空插頭在質量和性能上也有了提升，被廣泛應用在各個領域當中，例如航空航天、航海設備、工控溫控、醫療設備和通訊設施等方面，航空插頭在我國的行業管理中被劃分為電子元器件類，是電氣線路的連接中重要的機電元件。

隨著當今科學技術的發展，航空插頭有了更大范圍的應用領域，因此也出現了很多不同的叫法，其中包括電連接器、防水連接器、航空連接器、軍用連接器等。在我國航空插頭的命名不一，有各種叫法，雖然航空插頭的產品外形和尺寸大體一致，但是其質量、性能和應用乏味卻千差萬別。

航空插頭的分類方法各不相同，按照頻率來分可分為高頻航空插頭和低頻航空插頭兩種；按照航空插頭產品外形來分又有圓形連接器等；按照應用領域來分有通訊航空插頭、伺服電機航空插頭、電源航空插頭等等，其在不同的領域都有不同的使用方法，因此分類等眾多。

2.航空插頭的選型

航空插頭的型號選擇需要根據交直流電源系統不同的需求來選擇。對于2芯直流電源以及2芯交流電源回路系統，可以使用Q系列2芯插芯HC-HS2-D7-E和側出線的D7外殼。對于4芯交流電源回路，可采用兩個2芯組合的模塊化插芯HC-M-02-MOD，底座外殼使用HC-B-6-AML已經側出線的HC-Q12-I-CT插頭外殼。在信號回路和控制回路系統中，可使用5芯的Q系列插芯HC-B5-E和12芯的HC-Q12-I-CT，外殼選用側出線的D7外殼。

3.航空插頭安裝

將三組19英寸的機架安裝在柜內，用于設備的安裝；通過KVM切換器使各臺服務器公用一組顯示器；對于柜內的設備接線，需要進行統一的考慮，取消豎端子排的使用，將少量段子采用打橫排的方式安裝在顯示器后部；設備的對外交直流電源以及所有信號電纜連接均采用預制電纜，所采用的預制電纜插座要根據機柜內部設備結構進行布置和鋪設，預制電纜要統一放在背視中間位置。

二.設計方案與效果分析

基于本文提出的以預制電纜為基礎的航空插座即插即用新型連接方式，即將交直流電源系統中一次設備與二次設備以及二次設備與二次設備之間的采用的標準連接，使用時只需把接頭插入制定位置，就可以實現設備的對接。使用這種方法，可以優化電纜設計，同時也節約了電纜的用量。

1.預制電纜的使用

交直流電源系統中預制電纜的使用，減少了接線工作，從而使安裝工期大大縮短，從根本上實現了即插即用的方案設計。交直流電源系統中預制電纜的選擇要盡量保持精簡統一，二次設備電源回路多采用4芯和7芯兩種型號的電纜，而信號控制等回路常采用4芯、7芯或12芯三種，插頭外殼采用兩種型號，可以簡化柜內安裝開孔工作，同時也能方便了電纜插頭的配制工作。

在采用預制電纜的設計方案后，保護柜到端子排的接線可以固定，從端子排引出的電纜線裝上設計好的航空插頭，同時為了簡化二次回路的連接與調試，還專門設計了一臺實驗數據架電纜轉換裝置，數據架該裝置可隨意移動，并在裝置上安裝了可能用到的多種預制電纜插頭，使其可以與柜內的預制電纜相連接，然后將回路引出，放置在特制的電纜溝里，方便以后使用過程中的安裝連接。由于交直流電源系統中采用的是220V，所以根據傳輸的需求，采用的是4芯、7芯以及12芯預制電纜。

方案中的交直流電源系統采用的是小型化重載單雙端預制電纜，并且其具有專門的室外金屬連接器，在產品的機械性和電氣性上都具有優良的性能，電源系統中的絕緣材料均為UL94VO阻燃等級，金屬插針使用的材料為優質銅合金，以保證電源系統的電傳輸性能的優良。電源系統所使用的屏蔽結底為自帶的專用接地位，使用起來更加方便快捷。將不同種類的插芯裝在同一小型體積外殼中，使得單根導線實現了從線徑為0.14-70mm2以及5-200A傳輸電流的超寬域規格的電氣，其最高IP68的防護等級也為日后的長期穩定工作提供了保障。所選取的電纜要具備抗拉抗壓抗彎折的特性，除此之外，電纜還需要無毒、耐火阻燃，這樣具有高品質、高性能的電纜才能維持電源系統的長期安全運行。連接器上還配備了專門的防護蓋以及防止誤插的編碼，這樣在一定程度上進一步提升了電源系統的操作安全。

2.存在的問題及優化方案

考慮餓到設計方案中系統運行以及設備試驗和檢修方面的便捷，在交直流電源系統中CT和PT回路依舊使用的是普通電纜和端子排。今后的工程設計中需要對電源系統研究新的試驗方案，以求也能將航空插頭在電源系統的電流電壓回路中。本設計方案中仍然延續了使用普通電纜和端子排的原因為消弧線圈和電容器以及電容器一次設備側航空插頭在設備的安裝方面存在一定的難度，不如傳統的方式方便快捷。預制電纜的尺寸相較于普通電纜的尺寸要大，因此在電源系統設備進行穿電纜孔的過程中，電纜孔尺寸的大小與常規電纜的要求不一致，要認真分析和實施。另外二次設備柜等開關柜的二次開孔過程中，需要進行特定的設計，要以能夠將航空插頭穿入為基本前提。

三.結束語

標準裝配式電源系統在是實現了標準化裝備的同時，其預制艙采用了預制光纜，實現了即插即用的電纜連接方法，這樣大大提升了一次設備與二次設備、二次設備之間光電纜的鏈接速度，從而降低了電源系統施工過程中的風險，提升了施工安全。相對于普通模式的電源系統而言，標準裝備式電源系統的能夠將設備之間快速連接，實現了即插即用的便捷方式，如果按照原先的傳統連接方式的話，還需要將每根電纜通過復雜的調試后才能與設備連接，不僅工作效率慢，系統也容易出現問題，應對突發問題的能力較差。航空插頭在預制光纜技術中的應用，大大提升了交直流電源系統的建設周期，簡化了交直流電源系統的操作流程，并且在經過后續的設計優化后，在施工過程中使用的電纜量也大大減少，節約了建設成本。

參考文獻

[1] 劉繼彥，宋燕霞，辛欣.標準配送式智能變電站預制電纜“即插即用”實現方案及敷設方式研究[J].電氣應用.2015（03）.

[2] 徐勝玲，金永勝，陳波波.航空插頭在標準裝配式變電站交直流電源系統中的應用[J].華東電力.2014（07）.

[3] 胡學浩.智能電網——未來電網的發展態勢[J].電網技術.2009（14）.

作者簡介

方磊（1982-），男，學士，高級工程師，研究方向為電力系統分析。

易妍（1988-），女，碩士，講師，研究方向為電力系統分析。

吳堅（1977-），男，學士，高級技師，研究方向為電力系統分析。

李靈兵（1982-），男，學士，助理工程師，研究方向為電力系統分析。