摘要：电力自动化系统硬接点信号调试，需要在端子排上使用电缆线来连通正电端子与信号端子，使信号回路导通，以验证信号及回路的正确性。目前我们在完成此项工作时，都是利用一段电缆线以充当短接线使用。这种短接线长度固定，且不能直观反映回路是否导通，导通电流值是否在额定范围。本发明的目标是制作一个便携式调试电缆线装置，其在实现基本的短接信号端子功能外，调试线长度可以自由伸缩，线头可以套接不同类型的端子头，装置上可以显示回路导通电流值，装置设有熔断保险限制过大电流通过信号回路，此外装置在连通信号回路后还可以通过按钮控制回路的导通与断开，使信号调试工作更便利、快捷。
关键词：电缆线 信号回路 短接 便捷 可视化
一 变电站测控装置硬接点信号核对工作现状
变电站端自动化检修人员在对站内测控装置进行调试时，需分别与站端监控后台系统、地调主站监控系统、中调主站监控系统、网调主站监控系统等多个部门核对1个或多个信号，其中硬接点信号的核对通常由检修人员使用一段适当长度的电缆线在装置屏柜背面的遥信端子排处短接正电端子及相应信号端子，使信号回路导通，装置向外发出相应硬接点遥信信号。
此项工作在实际操作时存在以下问题：
（1）我们无法直观地根据简单的电缆线判断正电端子与信号端子连通后是否带电，需要借助万用表测量才能得到结果；
（2）端子排上端子排列紧密，我们依靠肉眼不易确认被检验信号端子对应的螺丝孔位，需要眼睛与被检验信号端子处于同一水平面才能确认相对应的螺丝孔位。如果角度稍有偏差，就容易错误地短接到相邻信号的端子；
（3）简单的电缆线不能测量流经电缆线的电流大小，更不能判断流经被调试信号回路进入装置的电流值是否在额定范围内，需要借助万用表进行测量才能得到结果；
（4）当短接信号回路时，错误地使过大电流经回路流入测控装置，会造成装置元部件损坏，而简单的电缆线没有熔断功能去防止这类事件的发生；
（5） 信号端子与正电端子的距离长度不确定，在实际工作中调试电缆线多取材于工作现场，会发生找到的调试电缆线长度过短无法满足工作需求的情况；
（6） 端子排的螺丝孔的大小、深度有多种规格，短接线为电缆线，电缆线的横截面有大有小，会发生找到的短接线横截面过大无法插入螺丝孔的情况；
基于以上所列问题，我们尝试研制变电站测控装置硬接点信号核对工具，解决在测控装置硬接点信号核对工作中原始工具带给我们的不便利，避免使用原始工具对设备的安全危害，以期提高我们的工作效率，提升工作安全性。
二 工具设计要求及设计方案
1 设计要求
变电站测控装置硬接点信号核对工具在设计时需满足以下要求：
（1）针对硬接点信号对应的带电端子，实现工具带电显示的功能；针对端子排配线紧密，螺丝孔大小、深度不一，实现电缆线可靠插入的功能；针对信号回路电流无法直观了解，实现工具实时显示信号回路电流值的功能；针对无法预防信号回路通过电流过大，实现工具电流过大自动熔断断开回路的功能；针对调试电缆线长度固定，实现工具的调试电缆线自由伸缩的功能。
（2）工具整体绝缘满足电力安全规程等要求，消除核对工作中短路、直流接地等安全隐患，保证人员和设备安全。
（3）工具设计结构合理，易于上手，方便操作。
2 设计方案
根据设计要求，变电站测控装置硬接点信号核对工具为一个长方体盒子，盒子主体材料采用耐磨性良好、尺寸稳定性好且电绝缘性高的塑料ABS，盒子内部主要由3个组件构成：电缆线收纳组件、电缆线端子套头组件、电流显示及回路熔断组件。
电缆线收纳组件主要功能是将固定长度的电缆线收纳在工具盒内部，只在盒体外表预留电缆线套头。使用时可将电缆线拉伸至预设长度乃至最大长度，使用完毕后电缆线收纳组件可将电缆线回缩至工具盒内部。
电缆线端子套头组件主要功能是为电缆线提供多种套头端子以适应不同类型端子排端子连接需求，也为套头端子提供集中存放的空间。
电流显示及回路熔断组件主要功能是当电缆线导通信号回路后显示流经信号回路的电流值，电流值若超过设定的电流阈值则熔断保险断开回路。
图1是变电站测控装置硬接点信号核对工具200的外观示意图，其中：210为电缆线盒、220为电缆线转轴组件、230为第一电缆线、231为第一电缆线连接器、232为第一电缆线口、233第一电缆线端子、240为第二电缆线、241为第二电缆线连接器、242为第二电缆线口、243为第二电缆线端子、250为收纳盒、251为收纳盒盖体、252为收纳盒沟槽、261为第一发光元件、262为第二发光元件。
图1
电缆线盒210开设有第一电缆线口232。第一电缆线230的一端设有电缆线连接器231。第一电缆线230的一端设有第一电缆线连接器231。第一电缆线230的另一端穿过第一电缆线口232进入电缆线盒210。第一电缆线230与电缆线转轴组件220连接。当第一电缆线230的设有第一电缆线连接器231的一端受到拉力并被从电缆线盒210中拉出预设的第一长度10CM时，电缆线转轴组件220内部可以固定第一电缆线230，使之维持10CM的长度，如果再往外拉伸且长度未达到第二长度30CM，电缆线转轴组件则可以取消固定第一电缆线230，并带动第一电缆线230缩回至电缆线盒210中。我们预设有三种长度（10CM、30CM、60CM）以满足实际工作中不同长度的需求。同理在电缆线盒210的另一端开设第二电缆线口242，并设置与第一电缆线230相同功能的第二电缆线240。
第一电缆线连接器231及第二电缆线连接器241 可以用于套接多种电缆线端子套头。例如，Y型端子、尼龙绝缘端子、裸针形端子、冷压接线端子或欧式接线端子。
收纳盒250设置于电缆线盒210的頂面。盖体251可拆卸，盖设于收纳盒250上，用于封闭收纳盒。收纳盒250用于集中存放各种电缆线端子套头。收纳盒250连接盖体251。当盖体251关上时，收纳盒250内的电缆线端子呈防尘状态。盖体251的侧边包括沟槽252，可以通过沟槽252将盖体251打开。
图2
图2是电流显示及回路熔断组件的方块示意图。组件放置在变电站测控装置硬接点信号核对工具主体盒内部，由集成电路板集装构成。集成电路板串接在第一电缆线及第二电缆线之间形成回路，板内串接有小灯（图1所示261及262发光元件）、保险丝、微控制器及电流显示屏。小灯的作用是在使用工具过程中提示第一电缆线和第二电缆线端子套头部分是否已接触到被调试端子，回路是否导通。保险丝的作用是当流经电流超过额定电流阈值时迅速熔断断开回路。保险丝采用陶瓷CPTC自恢复保险丝。微控制器负责检测电流及向电流显示屏发送数据。电流显示屏负责正确显示当前电流值。
三 结语
变电站测控装置硬接点信号核对工具具备了收纳、测量、调试三个功能，让检修人员在调试测控装置硬接点信号工作中更直观地了解被调试信号回路的导通状态。但是在需要多次重复调试同一个硬接点信号的工作中，检修人员仍然需要多次插拔工具所带的第一电缆线或第二电缆线，手动导通或断开被调试硬接点信号回路。我们设想在现阶段研发成果上增加一项功能，在工具的内部回路中加入时间继电器，并以按钮开关控制内部回路的状态。检修人员只需确认电缆线插入固定良好，轻点按钮开关即可导通信号回路，在延时预设定时间后时间继电器动作断开内部回路。测控装置就会收到被调试硬接点信号“动作”及“复归”告警，完成一次完整的信号调试。这样无需多次插拔电缆线，就能完成重复调试信号的工作，提高变电站测控装置硬接点信号核对工具的适用性。
论文作者:凌强,曾惠娟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/20
标签：电缆线论文; 端子论文; 回路论文; 信号论文; 接点论文; 电流论文; 套头论文; 《基层建设》2019年第24期论文;