梁鑄威 李子新 鄭日平

摘要：設(shè)計了一種快速核對二次電纜線芯的工具。以實際工具為例，首先對其背景技術(shù)和技術(shù)方案進(jìn)行了介紹，然后分析了這種可批量核對二次電纜線芯工具的具體實施方式，最后探討了該項研究的有益效果，其能夠提高接線工作的效率，可為電網(wǎng)的教學(xué)培訓(xùn)和技能考核提供參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：快速核對;二次電纜;線芯;對線;接線

1? ? 背景技術(shù)

在變電站基建及大型技術(shù)改造工程實施過程中，大量使用多芯二次電纜作為保護(hù)裝置、測控裝置等設(shè)備控制系統(tǒng)之間的信號傳輸介質(zhì)。電纜線芯的正確與否決定了二次設(shè)備信號、控制回路接線的正確性[1]，而日常核對二次線是兩名隊員從電纜的兩端通過對講機(jī)溝通，將萬用表調(diào)至通斷檔位后，一名隊員用萬用表黑（紅）表筆一端對線，另一端黑（紅）表筆對地，另外一名隊員將二次電纜的另一端對地，如果萬用表發(fā)出聲音，則該線核對完成。還可以一名隊員用萬用表黑（紅）表筆一端對線，另一端黑（紅）表筆對該二次線纜的其他色線，另一名隊員將二次線纜的另一端和該二次線與對側(cè)同樣的其他色線短接，如果萬用表發(fā)出聲音，則該線核對完成。然后依次用該方法核對該二次電纜的每一根線，核對后電纜套上線號管，號的內(nèi)容應(yīng)包括回路編號和電纜編號。

傳統(tǒng)萬用表配對講機(jī)的二次線對線方式具有原理簡單、成本低廉等特點(diǎn)，但每次只能核對一根線，效率極其低下[2]。由于在二次設(shè)備工程檢修與維護(hù)時需要進(jìn)行大量的對線工作，因此有必要研制開發(fā)一種可快速、批量核對二次線芯的裝置，使二次線核對工作更為簡便、高效。

2? ? 技術(shù)方案

一種快速核對二次電纜線芯的工具，主要分主機(jī)組、從機(jī)組。

主機(jī)端設(shè)有快速檢測針座與插針型線鉗，快速檢測針座分別與對線頻率發(fā)生模塊、主機(jī)處理器、工控PLC硬件、通信I/O模塊、充電模塊相連[3]，其中，主機(jī)的插針型線鉗與多芯電纜每一端的芯線對應(yīng)相連并固定在快速檢測針座上，通過工控PLC硬件與通信I/O模塊在主機(jī)端產(chǎn)生與多芯電纜每條線芯對應(yīng)的接線信號，對線頻率發(fā)生模塊產(chǎn)生與多芯電纜每條線芯對應(yīng)的對線頻率信號，主機(jī)處理器用于接收和處理主機(jī)端所產(chǎn)生的接線信號、對線頻率信號，并將對線頻率信號發(fā)送給從機(jī)組;從顯示模塊用于同步顯示接線結(jié)果;主機(jī)組的充電模塊主要包含6組電池、24 V充電端口與充電轉(zhuǎn)換器。

另外，從機(jī)組設(shè)有從機(jī)處理器，從機(jī)處理器分別與從機(jī)線纜對線端子排、從機(jī)顯示模塊、對線模塊、LED監(jiān)測指示燈相連，其中，從機(jī)線纜對線端子排的多個接線位與多芯電纜的每一端芯線對應(yīng)相連，在從機(jī)端產(chǎn)生與多芯電纜每條線芯對應(yīng)的接線信號;對線模塊根據(jù)主機(jī)端發(fā)送的對線頻率信號，依據(jù)不同頻率信號辨別多芯電纜每條線芯;從機(jī)處理器用于接收和處理從機(jī)端所產(chǎn)生的接線信號及主機(jī)端發(fā)送的對線頻率信號和故障檢測信號;從機(jī)顯示模塊用于同步顯示接線、對線結(jié)果及多芯電纜線芯間是否存在短路或斷路（接通或斷開）[4]。

3? ? 具體實施方式

結(jié)合圖1簡要原理圖，假設(shè)被測試對象是24線芯的二次控制電纜，對這種多芯二次線線芯核對裝置的工作原理及使用步驟作出簡要說明，其工作過程主要包括如下三個方面：

（1）接線：將多芯電纜一端與主機(jī)線纜對線端子排的多個接線位對應(yīng)相連，不用按照廠家在線芯上的序號來排列，可直接批量亂序接入，用插針式線鉗固定，另一端與從機(jī)線纜對線端子排的多個接線位對應(yīng)相連，固定方式與主機(jī)組一致。在被試驗線芯的接線過程中，主機(jī)端與從機(jī)端通信尚未建立。

（2）對線：待主機(jī)端多芯電纜依次接入主機(jī)處理器及從機(jī)處理器，則可在從機(jī)顯示屏啟動對線頻率發(fā)生模塊，使之產(chǎn)生與多芯電纜每條線芯對應(yīng)的對線頻率信號，并通過工控PLC硬件與通信I/O模塊使主機(jī)端與從機(jī)端建立通信。不管主機(jī)組接入的實際線芯順序，接入主機(jī)組后均默認(rèn)為1、2、3、4的順號排列，從機(jī)的對線模塊會根據(jù)主機(jī)端發(fā)送的對線頻率信號結(jié)合這個默認(rèn)的線芯編號，依據(jù)不同頻率信號辨別多芯電纜每條線芯，進(jìn)行多芯電纜兩端的編號校對，最終將對線結(jié)果在從機(jī)顯示模塊上直接顯示數(shù)字，對應(yīng)回主機(jī)組的默認(rèn)編號，從而令使用者實現(xiàn)快速、批量對線[5]。

（3）斷通判斷：當(dāng)某條線芯兩端都分別接入了主、從機(jī)處理器，兩端的檢測信號頻率才會一致，繼而通過主機(jī)組充電模塊使從機(jī)顯示屏配有的LED監(jiān)測指示燈亮綠燈，表示接通;反之，則會使LED監(jiān)測指示燈亮紅燈，表示斷開。

4? ? 效益分析

（1）快速、批量核對線芯順序，提高接線施工效率。主機(jī)組具有24個快速檢測針座，可滿足國內(nèi)大部分多芯二次電纜的使用，且多芯電纜兩端與主機(jī)線纜對線端子排、從機(jī)線纜對線端子排相連后，在主機(jī)端產(chǎn)生對線頻率信號發(fā)送給從機(jī)端，依據(jù)對線頻率信號來辨別多芯電纜每條線芯，從機(jī)上直接顯示主機(jī)亂序接入后的對應(yīng)數(shù)字排序，具有批量、快速、易于實現(xiàn)和對線準(zhǔn)確的特點(diǎn)，提升了接線工作效率。

（2）快速定位線芯故障，避免無效接入工作。主機(jī)組采用的插針式測試鉗，可在剝線之前發(fā)現(xiàn)線芯的故障問題：如當(dāng)某條線芯的兩端產(chǎn)生頻率不一致，并經(jīng)重復(fù)接入檢測后顯示紅燈時，則可判定該線芯間存在斷路故障;另外，當(dāng)LED監(jiān)測指示燈顯示綠燈的兩條線芯在從機(jī)顯示屏中出現(xiàn)了相同的數(shù)字，則可檢測同一電纜中的這兩條線芯間是否存在短路故障。

5? ? 結(jié)語

經(jīng)由上述分析可總結(jié)得到如下兩點(diǎn)結(jié)論：

（1）本裝置在室內(nèi)外都能安全使用，結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、省時省力，能代替原始的人工逐條核對線芯的方式。將本裝置應(yīng)用于電網(wǎng)的基建工程或大型技術(shù)改造工程建設(shè)中，能使接線工人提前鑒別線芯健康程度，快速完成接入工作，為運(yùn)行驗收人員爭取寶貴的二次設(shè)備調(diào)試時間;在電網(wǎng)培訓(xùn)場地中，能使新員工在極短的時間內(nèi)直觀感知變電站主控室設(shè)備與一次場地箱體中端子排的關(guān)聯(lián)，繼而對比現(xiàn)場與設(shè)計圖紙的契合程度，加深學(xué)習(xí)印象，減少培訓(xùn)成本。目前，這種配置的快速核對二次電纜線芯工具成本不高，實用性強(qiáng)，具有一定的不可替代性和推廣價值。

（2）這種快速核對二次電纜線芯工具還有多方面的研究方向，例如在從機(jī)端處理器中添加自動環(huán)切絕緣皮的功能、線號管打印功能、線芯長度測量功能，均是施工單位實際工作的需要，下一步可以這三大需求為切入點(diǎn)，優(yōu)化這種快速核對二次電纜線芯工具。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 吳曉鳳.變電站控制電纜安裝效率提高探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2018（20）：135-136.

[2] 余暉，張瑜倩.一種實用多功能對線器設(shè)計[J].中國水運(yùn)（下半月），2012，12（1）：125-126.

[3] 邢瑞軍.高壓架空輸電桿塔組立智能化設(shè)計系統(tǒng)開發(fā)研究[D].重慶：重慶大學(xué)，2007.

[4] 蔡小蓮.廣西合浦供電公司創(chuàng)新沿海地區(qū)電桿組立方法[J].廣西電業(yè)，2015（11）：89.

[5] 劉岳華.小型電桿的人工組立[J].農(nóng)村電工，2014（8）：23.

收稿日期：2019-11-25

作者簡介：梁鑄威（1993—），男，廣東江門人，工程師，從事電力工程項目管理工作。