摘要：随着供电公司对高压试验要求逐渐提升，在进行高压试验过程中，导线的回收一直困扰着作业人员。由于试验导线长度长、数量多，使用过后相互缠绕，分解工作量较大，操作不当容易断线，影响试验进度。为解决上述问题，结合现场实际情况，结合3D打印技术，研制了一套能自动回收试验导线的装置。通过现场使用表明：该试验导线自动回收装置能及时准确地将试验导线回收，减少了工作时间，提高了作业效率。
关键词：高压试验；试验导线；自动回收
1前言
为使高压一次设备的安全稳定运行，按照电力设备预防性试验规程要求，每年都需要定期对其进行预防性试验。在试验过程中试验用的测试导线必不可少，并且数量多，长短不一。当试验结束后，大量测试导线的回收是一项重要而繁琐的工作，常常因其散乱，导致回收时间长而降低工作效率。目前的导线回收具有以下不足：
1、导线没有按长短进行归类，测试导线长短不一，在取用或放回时处于随便放置的现状，常拿取不适当的导线，导线存在多拿或重复拿取的现状，增大了导线使用完后的回收工作。
2、导线使用完后的回收工作量大，由于导线是长条形的，回收是需要一根一根曲卷起来，并需用手捆绑、打结、固定等流程，花费较长时间。
3、导线回收完后没有按导线的长短放置于固定的位置，回收完的导线不管长短，杂乱的堆砌在箱子里面，不仅不整齐美观，而且为测试导线下次取用时增加难度。为了提高工作效率、降低作业人员劳动强度、降低施工成本、适合全地形、使用方便快捷、避免导线损伤和浪费，本文研制了一种试验导线自动回收装置。
2设计原理
2.13D打印技术
3D打印技术自2010年发展至今，已广泛运用到生产生活的各个领域中[1-3]，如何将3D技术引入电力行业是目前电力从业者广泛关注的话题，3D打印技术因其操作简单、处理速度快，从图纸建模到成品打印仅耗费少许的时间即可，3D打印就是将不同材质的原料按照设计好的图纸一层一层进行累积，直到将图纸内容以3D实物呈现出来，3D打印的设计过程是：先通过计算机建模软件建模，再将建成的模型分成很多层，即切片过程，最后指导打印机按照切片大小进行逐层打印。目前常用在3D打印上的建模软件有AutoCAD、3DMax、SolidWork等。笔者采用的是SolidWork数学建模软件，它具有中英文两个版本，操作简单、容易上手等优点[4]。根据试验现场特点，本文研制的导线自动回收装置采用机械弹簧和盘线器相结合的工作方法，如图1和图2所示。
图1 装置设计图 图2 装置实物图
试验导线自动回收器有以下部分组成：测试导线首端、上下盒体固定用螺杆、上盒体、紧固器、测试导线末端、测试导线末端盖板、测试导线末端盖板固定用螺杆、测试导线本体、测试导线槽面板下、测试导线槽面板上、下盒体、强力不锈钢弹簧、卡位槽、定位器、弹簧固定片组成。
2.2导线回收装置原理
测试导线首端是测试导线较长且可拉伸至盒体外的一端，测试导线首端有金属插头，可连接至相同规格的测试导线。上下盒体固定用螺杆是将上盒体和下盒体固定用的螺杆。
上盒体是导线回收器的上部壳体，由塑料材料制成。紧固器是将上盒体作卡和下盒体作槽相互嵌镶在一起。测试导线末端是测试导线较短且不可拉伸的一端，测试导线末端也有金属插头，可连接至相同规格的测试导线。测试导线末端盖板的作用是将测试导线末端固定在上盒体上，防止测试导线末端发生移动。测试导线末端盖板固定用螺杆的作用是将测试导线末端盖板固定在上盒体上，防止测试导线末端盖板掉落。测试导线本体的内部为铜丝绞线，外部包裹着绝缘橡胶。测试导线槽面板下的作用是将导线缠绕在面板上，并通过测试导线槽面板上来防止导线跑出面板槽。下盒体的作用是装载面板、不锈钢弹簧、卡位槽及定位器。强力不锈钢弹簧是为导线回收提供充足动力。卡位槽的作用是与定位器配合，固定测试导线的位置与长度。弹簧固定片的功能是将强力不锈钢弹簧的一端固定于下盒体。
3导线自动回收装置应用
盒体内的测试导线槽面板下背面有定位器，定位器的功能是挤压后，内部弹簧由伸长状态变为缩短状态，或者由缩短状态变为伸长状态，弹簧伸长后通过卡位槽将测试导线定位，弹簧缩短则测试导线回收。测试导线本体处于面板下的正面，其中一端固定在面板下中心，通过金属片将面板下导线与上盒体的测试导线末端相连通，另一端按顺序缠绕在测试导线面板下与测试导线面板上之间的槽内，并将测试导线首端伸至回收器外部。强力不锈钢弹簧处于面板下的背面，其中一端固定在下盒体中心点，中心点不随面板下的转动而转动，另一端固定在面板下上，通过转动面板下使不锈钢弹簧收紧。
本装置的优点如下：盒体内的测试导线可进行自动回收，缠绕在测试导线面板下与测试导线面板上之间的测试导线由强力不锈钢弹簧收紧在盒体内。当需要使用时，将测试导线从测试导线首端拉出，根据需要的长度，放开导线，面板下定位器触发，定位器卡位于卡位槽，自动定位导线长度，导线不缩回。使用完成后，再将测试导线本体往外拉一小段，面板下定位器再次触发，面板上的定位器不再卡住卡位槽，测试导线自动回收至盒内。如若再次使用，重复上述操作即可。此测试导线回收器结构紧凑，使用简单，存放方便。
4与国内外同类产品对比
(1)国内产品较为笨重，不适应施工现场要求，运输成本较高，使用费用较大，不便于养护和维修。
(2)国外产品较为昂贵，且购置困难，使用操作复杂，需要配套设施较多。
(3)本设计是利用现场的现有设备，只需另行加工安装盘线架，即可进行导线自动回收盘线施工作业。优点是所需工器具少，便于安装，操作简便，省时省力，导线回收过程中，无需做分段断线处理。只需要在使用结束后再拉拔一次导线就自动回收，，有效地解决了试验导线回收困难、造成浪费等问题，降低了施工成本，减少了现场施工人员。回收导线盘可以用于二次设备试验导线连接以及大部分的接线都可以采用此装置，只需要事前用3D打印技术制造出相同规格的回收盘即可，能最大程度避免试验导线在回收过程中打结、缠绕等问题。
5结论
试验导线自动回收装置能够根据现场情况因地制宜地进行回收作业施工，较好地解决了导线回收困难、劳动强度大、造成浪费等问题。所需工器具少，便于安装，操作简便，省时省力，导线回收过程中，无需做分段断线处理。试验导线在试验结束后只需再拉拔一次导线就会触发自动弹回弹簧自动回收到导线盘内，相较传统导线回收能有效提高工作效率。
参考文献
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[2]李轩，莫红，李双双，等.3D打印技术过程控制问题研究进展[J].自动化学报，2016，42(07)：983-1003.
[3]张学军，唐思熠，肇恒跃，等.3D打印技术研究现状和关键技术[J].材料工程，2016，44(02)：122-128.
[4]史玉升，张李超，白宇，等.3D打印技术的发展及其软件实现[J].中国科学:信息科学，2015，45(02)：197-203.
项目名称：高压试验用的导线自动回收器的研制
项目编号：031900KK52180047
论文作者:钟荣富,陈家荣,陈江添,黎润洪,杨雅文
论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/13
标签：导线论文; 测试论文; 面板论文; 弹簧论文; 定位器论文; 装置论文; 盖板论文; 《电力设备》2018年第20期论文;