广西电网有限责任公司桂林供电局
1、简介
二次电缆芯线是电力系统继电保护专业常用的元器件，是连接各个设备之间的桥梁。二次电缆由包裹在最里层的二次电缆芯、处于中间层包裹二次电缆芯的铝质铠甲、铠甲外还敷有一层绝缘层。通常，连接主控室屏柜之间的二次电缆有专门的二次电缆室，位于主控室正楼下，全部二次电缆从位于主控室正楼下的二次电缆室穿过，然后将二次电缆的两端分别拉至主控室各个屏柜，供屏柜内的设备使用。穿过电缆室的是带铠甲的二次电缆，拉直主控室屏柜内之后，为方便接线接节省空间，需要将二次电缆的外绝缘层和铠甲剥去，只留下二次电缆芯接到屏柜内端子排。由于刚刚剥去外绝缘层和铠甲之后的二次电缆芯是弯曲的，不便于接线和美观。以前，工作人员是利用老虎钳夹住一根二次电缆芯用力拉直，同时手动顺时针或者逆时针旋转6-8周，可以将这根二次电缆芯捋直。由于二次电缆芯的数量多，有成千上万的二次电缆芯需要捋直，手动捋直的工作量大，耗时费力。本技术采用设计一种二次电缆芯线捋直装置，利用电动工具的旋转原理，与研制的固定二次电缆芯旋转杆结合使用，在达到同样效果的情况下，可以节省大量的人力，缩短施工时间。
2、二次电缆芯线捋直技术分析
变电站内低压电缆线通常采用二次电缆，主要用于单相交流电缆（2×4，即此型号电缆内有2根截面积为4mm2电缆芯，2根电缆芯分红、黑2种不同颜色）、三相交流电缆（4×4，即此型号电缆内有4根截面积为4mm2电缆芯、4根电缆芯为黄、绿、红、黑4种不同颜色）、直流电源电缆（2×4，即此型号电缆内有2根截面积为4mm2电缆芯，2根电缆芯分赭、蓝2种不同颜色）、控制电缆（8×1.5，即此型号电缆内有8根截面积为1.5mm2电缆芯，8根电缆芯颜色相同）、信号电缆（16×1.5，即此型号电缆内有16根截面积为1.5mm2电缆芯，16根电缆芯颜色相同）用途，不同类型的电缆供各种功能使用，变电站内设备种类繁多、功能各异，以至于有成千上万的二次电缆连接与不同设备。为了防止变电站内强电的干扰及小动物的破坏，变电站内使用有屏蔽功能的带铠甲的二次电缆。
在主控室内，各个屏柜之间所需要的二次电缆，从位于主控室正楼下的电缆室有序放置，只需要保证二次电缆的两端拉至屏柜内，接入到正确的设备，实现相应的功能。为了美观又便于接线，二次电缆从电缆室拉至屏柜的底端之后，需要将电缆剖开，剥去二次电缆的外绝缘层和中间的铝质铠甲，只留下二次电缆芯线，便于美观及节省屏柜内空间，同时也便于布置二次电缆芯线的走向，然后接入正确的位置。对于主控室通向户外的二次电缆，户外有专门的电缆沟供二次电缆放置，拉至户外端子箱或机构箱底端之后，也需要剥去二次电缆的外绝缘层和中间的铝质铠甲，只留下二次电缆芯线，然后接入正确的位置。由于需要的电缆数量多，剖开电缆之后，一根一根手动捋直二次电缆芯线是一项繁重的工作，也耗费了大量的时间，严重影响了施工进度。
3、二次电缆芯线捋直装置的研制
采用二次电缆芯线捋直装置，不需要使用老虎钳一根一根夹紧二次电缆芯线，手动旋转6-8周拉直电缆芯，而是采用电动工具。固定电缆芯线后，利用电动工具可旋转原理，方便快捷的实现旋转，从而拉直电缆芯线。本技术设计合理，符合人机功效，已经应用于多个变电站的技改施工作业现场，使用效果良好，有效节省了人力资源，极大缩短了施工时间。
二次电缆芯线捋直装置，包括可调节转速、可调节转动方向的电动工具、旋转杆、二次电缆芯线孔、带螺帽的紧固螺杆，具体设计示意图如图1所示。图中：1-启动/停止开关；2-方向调节按钮；3-转速调节按钮；4-紧固螺杆；5-二次电缆芯线孔；6-旋转杆。
图1为二次电缆芯线捋直装置原理
电动工具有调节转速的功能，有调节转动方向的功能，可转动部分固定旋转杆；旋转杆的一端与电动工具相连，可以随着电动工具调节转动；二次电缆芯线孔位于旋转杆的另一端，用于穿过二次电缆芯线；带螺帽的紧固螺杆位于旋转杆上，螺杆方向与二次电缆芯线孔方向垂直。
可调节转速、可调节转动方向的电动工具，具有调节转速的功能，通过拨动转速调节按钮，调节转速为1000rad/min；具有调节转动方向功能，拨动方向调节按钮置"1"，表示顺时针方向旋转；拨动方向调节按钮置"0"，表示逆时针方向旋转。
旋转杆与电动工具连接，旋转杆的一端固定在电动工具的旋转部分，可以随着电动工具调节转动。
二次电缆芯线孔位于旋转杆的另一端，用于穿过二次电缆芯线，带螺帽的紧固螺杆位于旋转杆上，螺杆方向与二次芯线孔方向垂直，通过旋紧螺杆，可以将穿过二次电缆芯线孔的二次电缆芯夹紧，固定在旋转杆上。
4、现场应用总结
以变电站主控室某屏柜内三相交流电缆芯线拉直为例：将所需要的各种型号的二次电缆拉至屏柜，并核对电缆清册，确保本屏柜电缆数量正确，然后从距离屏柜底端10cm处剖开电缆绝缘层，将电缆绝缘层剥去，再剥去中间层的铝质铠甲，只留下4根颜色不同的二次电缆芯线。由于在剥去电缆绝缘层和铠甲的4根电缆芯线弯弯曲曲，此时，不适宜直接接入设备。再以同样方式将本屏柜内所有电缆剖开，剥去电缆绝缘层和铠甲。此时，本屏柜会有数百根二次电缆芯线弯弯曲曲摆放在地上。采用直接拉伸的方式，不可能将电缆芯拉直，需要通过旋转拉伸才可以实现。因此，将某根二次电缆芯的一端穿进二次电缆芯线孔，并扭转紧固螺杆的螺帽，将穿进二次电缆芯线孔的二次电缆芯压紧，然后拨动方向调节按钮至"1"，拨动转速调节按钮至"1000rad/min"，握住电动工具并稍用力拉直，轻压电动工具启动开关，电动工具会带动旋转杆以"1000rad/min"转速顺时针转动，待旋转6-8周之后，该二次电缆芯处于捋直状态。然后松开紧固螺杆，将捋直的二次电缆芯平放在地上。同理，按照上述方法进行下一根二次电缆芯线的拉直工作。
论文作者:张志文，龙跃达，秦华锟，秦煌，王燕，周荣华
论文发表刊物:《中国电气工程学报》2019年第2期
论文发表时间:2019/4/24
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