新型試驗端子短接片的研制

趙崇志 陳寶燕

（廣東電網有限責任公司江門供電局，廣東江門529000）

0 引言

在《論研制新型試驗端子短接工具的必要性》[1]一文中，筆者提出研制一種新型試驗端子短接工具，要求它具備常規試驗端子短接線、帶撐大端子頭的試驗端子短接線、試驗端子短接片三種短接工具的優點，并且要求它在安全性方面滿足短接可靠程度高、短接牢固程度高、安全區分度高的特點，在工作效率方面，同樣的測試平均時間能夠維持在4 min以內。

1 設計方案選擇

1.1 設計原型選擇

在設計原型選擇方面，提出了兩個方案：

（1）以帶撐大端子頭的試驗端子短接線為原型設計新型試驗端子短接工具，改良撐大端子頭，將它設計成螺絲上緊，增強短接安全性。它的優點是制作成本低，方案改動較小，較易實現。但這種方案跟短接線一樣無法從外觀判別短接情況，并且使用過程安全區分度仍比較低，安全性能仍無法保證[2]。

（2）以試驗端子短接片為原型設計新型試驗端子短接工具，改良螺絲上緊方法，采取螺絲固定在短接片的方式并自帶絕緣上緊帽蓋。使用時，只需放在端子上旋轉帽蓋上緊螺絲，提高了短接工作效率。它的優點是安全性高、工作效率高，滿足了對試驗短接工具的一切要求。但這種方案改動較大，需要對短接工具進行重新設計，并且上緊帽蓋的絕緣處理具有一定難度。基于安全性能并進行綜合考慮，最終選擇以試驗端子短接片為原型設計新型試驗端子短接工具。

1.2 工具原材料與零件設計

將常用的幾種金屬原材料進行分析對比，包括：鐵、不銹鋼、鋁合金、銅。其中銅導電性能最佳，并且具備不易銹蝕、可塑性強等優點，因此選擇銅作為短接工具的加工原材料。

對于短接工具的上緊螺絲，考慮到與短接片接觸效果、零件之間的配合度等問題，最終放棄購買現成的螺絲，選擇根據試驗端子尺寸自行設計螺絲。圖1所示為專用螺絲設計圖。

圖1 專用螺絲設計圖

針對短接片的設計，按照測量試驗端子的尺寸，短接片剛好能放進試驗端子進行設計。此外，提出在短接片上安裝絕緣把手的設計，方便作業人員使用，降低作業人員誤觸碰短接片金屬部分的風險。圖2所示為短接片設計圖。

圖2 短接片設計圖

1.3 零件組合方案

對于試驗端子短接片的零件組合，提出了兩個方案：

（1）螺絲不固定在短接片上，使用時才插入，此方法組合簡單，但在使用過程中會存在零件跌落的風險以及工作效率的問題。

（2）螺絲固定在短接片上，并在短接片上的螺絲孔進行螺紋加工進一步固定螺絲，此方案需加工螺絲孔，增加制作時間，但不存在使用時零件跌落的問題，并且螺絲固定在短接片上，使用時只需對準螺絲孔，上緊螺絲即可，對比方案（1）可提高工作效率。

因此，采取方案（2），將螺絲固定在短接片上，并在短接片上的螺絲孔進行螺紋加工進一步固定螺絲[3]。

2 新型試驗端子短接片的制作過程

（1）采購了實心銅條、銅片、墊片和彈簧墊片等原材料后，根據設計的圖紙對原材料進行加工。對短接片進行細節加工，包括對螺絲孔使用絲錐進行攻絲，制作螺絲孔內螺紋用于固定螺絲。

（2）根據零件設計圖對實心銅圓條進行量度，初步加工、裁剪成型，并對螺絲進行細節加工，包括對螺絲進行打磨、攻絲，制作螺紋。

（3）根據短接片設計圖、零件設計圖，對新型試驗端子短接片進行零件裝配，這時產品基本成型。圖3所示為新型試驗端子短接片成品圖。

圖3 新型試驗端子短接片成品圖

3 新型試驗端子短接片性能檢測

對研制的新型試驗端子短接片進行安全性能、工作效率測試，對其性能進行檢測。

3.1 安全性能

從短接可靠程度、短接牢固程度、安全區分度三個方面，對新型試驗端子短接片進行安全性能分析。對于短接可靠程度，新型試驗端子短接片可從外觀判別短接情況，接觸電阻為0 Ω。新型試驗端子短接片上緊后，除非用螺絲刀松開，否則即便是刻意破壞端子都無法拔出。在使用過程中，作業人員能夠將新型試驗端子短接工具與試驗線區分開，具備很好的安全區分度。表1所示為新型試驗端子短接片安全性能分析表。

表1 新型試驗端子短接片安全性能分析表

3.2 工作效率

從效率方面對新型試驗端子短接片進行分析，隨機抽取5名有使用試驗端子短接工具經驗的繼保人員，要求他們分別運用這種短接工具對同一母線保護裝置的5個出線進行短接電流端子計時測試。為了讓數據更具說服力，這5名操作人分別是A（男，從事繼保工作2年）、B（男，從事繼保工作10年）、C（女，從事繼保工作2年）、D（女，從事繼保工作10年）、E（男，高級技師，從事繼保工作20年）。獲得的測試數據如表2所示。

由表2可見，使用新型試驗端子短接工具可有效提高作業人員短接電流端子的工作效率。

表2 運用新型試驗端子短接工具測試統計表 單位：min

此外，對操作人A、B、C、D、E的操作測試數據進行離散分析，數據的離散程度不高，可見新型試驗端子短接片的操作方法較易掌握，便于應用與推廣。圖4所示為測試數據離散分析圖。

圖4 測試數據離散分析圖

總的來說，研制出來的新型試驗端子短接片安全性能好、工作效率高，滿足制定目標。

4 結語

綜上所述，本文針對論文《論研制新型試驗端子短接工具的必要性》提出的研制一種新型試驗端子短接工具進行研究討論。對新型試驗端子短接片的設計方案進行對比分析，選擇了最佳方案，并對新型試驗端子短接片設計、研制過程進行了介紹。通過對研制出來的新型短接工具進行安全性能、工作效率分析，證明研制的新型試驗端子短接片是成功的，其安全性能好、工作效率高，可滿足日常工作的需要。