可伸縮封閉式二次端子隔離工具的應用研究

吳雨晴，卓 穎，齊孝輝

（國網福建省電力有限公司檢修分公司，福建 福州 350000）

1 研究背景

繼電保護是電力系統中保證電氣設備在出現故障及非正常狀態時不受損害或縮小事故影響的重要手段[1]。

隨著電力行業的快速發展，二次屏柜作為能為繼電保護領域提供技術支持和輔助的電力設施，在越來越多的變電站中得到了應用[2-3]。同一屏柜中可能同時存在多個不同間隔二次設備及多段端子排，當其中一條線路停電檢修或是進行設備消缺、技術改造時，二次檢修人員需要在屏柜內端子排上進行工作，工作時若隔離措施不完善，造成誤碰、錯誤拆接線等情況，都有可能導致保護裝置誤動作、TA二次回路開路、TV二次回路短路等，嚴重時甚至威脅設備及人員安全[4-5]。

為此，通常使用絕緣膠布進行二次端子隔離[6-7]，這種做法存在備件充足、使用靈活、方便等優勢，但隨著帶電作業對安全、可靠等方面的要求越來越高，利用絕緣膠布實現隔離的做法已經逐漸被淘汰。原因在于，采用絕緣膠布進行封貼不僅施工效率較低，且由于二次屏柜內設備溫度較高，容易使絕緣膠布脫落、斷裂，無法重復利用，導致隔離效果差，安全可靠性低。除此之外，絕緣膠布寬度較窄，僅能起到部分隔離的作用，不能很好地滿足通電保暢的生產要求[8]。

因此，本文設計了一種適用于二次屏柜的封閉式二次端子隔離工具，不僅能根據二次屏柜端子的尺寸進行靈活調整應用，而且降低了二次屏柜端子失效造成的誤碰風險，提高了作業安全性，對繼保、自動化、備自投等定檢消缺工作有著積極的推動意義。

2 研究現狀

國內眾多學者也針對二次屏柜端子隔離工具的設計研究進行了多方面探討，最終形成了數種改良優化方案。

東莞供電公司以聚四氟乙烯作為材料研制出一種專用帶電端子隔離工具，該種隔離工具不僅具備良好的絕緣性能和耐高溫性能，可以方便、快捷地插入接線孔內，且固定可靠，能有效地隔離帶電端子[9]。

這種專用帶電端子隔離工具已投入使用，結果表明新型隔離工具在現場工作中滿足預期的多項性能指標，可以切實有效地杜絕誤碰線和誤接線事件的發生，為電網的安全、穩定運行提供保障。

文獻[10]比對了各種絕緣材料在介電常數、體積電阻率、抗拉強度、吸水率等指標上的差異，最終選定聚氯乙烯作為材料，設計制作了一種接線端子保護裝置，該種保護裝置有70 mm 和100 mm 兩種長度規格的卡槽，在卡槽內并列插入接線端子保護套并填充環氧樹脂膠進行固定。同時在卡槽底部黏接等長度的軟磁條，方便卡槽在使用過程中能快速固定在箱體和柜體的鋼材料上。

與傳統二次屏柜端子隔離方案相比，這種新型接線端子保護裝置更加有效，應用在在變電站保護屏、端子箱及其他二次接線排上時，能夠實現端子排及二次接線的可靠隔離，有效提高了人機工效，減少了工作人員操作時間，提升了安全性能，同時減少了絕緣膠布等耗材的使用，更加經濟、環保。

3 設計方案

3.1 裝置整體結構

本文根據二次屏柜的結構特點，研制出一種伸縮封閉式二次端子隔離工具，其整體外觀如圖1所示。

圖1 伸縮封閉式二次端子隔離工具

該伸縮封閉式二次端子隔離工具采用耐高溫耐腐蝕絕緣材料制成，能達到對帶電端子的有效隔離，裝置整體設計為可伸縮絕緣結構，隔離工具前后均有絕緣封布，能根據實際的二次端子結構進行伸縮調整。

在實際操作中，工作人員通過手動調整，就可使其與端子卡位固定，隔離工具采用的機械固定方式不會影響端子原有標簽，因此能方便維護人員對二次回路的識別。

該伸縮封閉式二次端子隔離工具采用耐高溫耐腐蝕的絕緣材料制成，結構簡單便攜，工作人員在對二次屏柜端子進行隔離時無須攜帶大量絕緣膠布，只須一個工具便能實現絕緣固定，具有經濟環保的特性。

3.2 裝置組成部件

如圖2 所示，伸縮封閉式二次端子隔離工具由手柄、活動定位針、絕緣布帶、卷簧、滾輪、固定定位針以及外殼組成。

圖2 伸縮封閉式二次端子隔離工具組成部件

其中，絕緣布帶主要作用是遮擋接線端子排，防止工作人員在作業過程中由于誤碰導致觸電，絕緣布帶的末固定有活動定位針，可根據使用需求自由調整絕緣布帶的長度，不使用部分可卷入伸縮封閉式二次端子隔離工具內部。

絕緣布帶末端的手柄可以讓使用人員較為方便地拉伸絕緣布帶，絕緣布帶纏繞在滾輪上，裝置內部的卷簧則可以產生彈力，驅動滾輪將絕緣布帶收入裝置內部。

3.3 裝置使用方法

伸縮封閉式二次端子隔離工具的使用方法如圖3所示。

圖3 伸縮封閉式二次端子隔離工具使用場景

首先將固定定位針插入端子排上的孔中，將裝置的一端進行機械固定，再利用手柄將絕緣布帶從滾筒中拉出，根據端子排需要隔離的范圍確定絕緣布帶的使用長度，將絕緣布帶拉出后，把活動定位針插入端子排上對應的孔中，使絕緣布帶保持拉伸狀態，由于活動定位針和絕緣布帶均采用絕緣材料制成，因此可以對端子排形成有效的隔離。

當端子排暫時不需要隔離時，拔出活動定位針，松開手柄，在卷簧的作用下，絕緣布帶會自動收入裝置內部，此時再拔出固定定位針即可實現裝置的回收并方便下一次使用。

4 使用效果

本文所設計的伸縮封閉式二次端子隔離工具是根據實際二次屏柜端子結構進行設計的。裝置由耐高溫耐腐蝕絕緣材料制成，能達到對帶電端子的有效隔離。且工具兩端均設計了可伸縮絕緣封布，所采用的機械固定方式能根據實際情況進行調整，具有絕緣性能、封閉性及固定性好等優點，不會影響二次端子上的標簽。

伸縮封閉式二次端子隔離工具的使用減少了大量絕緣膠布的消耗，環保經濟的同時提高了企業的經濟效益。通過研制方便、有效的工具代替傳統作業模式，在保證安全生產的同時也提高了作業效率。

5 結束語

為提高二次回路工作的安全性，避免由于誤碰和誤接線導致的設備或人身傷亡事故發生，本文設計了一種伸縮封閉式二次端子隔離工具。

本文所設計的新型隔離工具提高了二次端子隔離工作的工作效率及安全性，優化了企業工作手段。新型隔離工具同時具有推廣性強的優勢，能應用于多種場合，降低了誤碰誤動造成運行中的TA二次回路開路、TV二次回路短路、跳閘二次回路導通、遙控二次回路導通等風險，為電力系統的安全運行提供安全穩定的技術支持。