黎慧明，高 林，青 言，余云光，郭 濤，楊 露

(云南電網(wǎng)有限責任公司紅河供電局，云南 紅河 661100)

0 引言

斷路器機械特性試驗是斷路器預(yù)防性試驗、交接試驗的重要試驗項目。在進行試驗時，儀器測試線與斷路器控制回路通過端子排進行連接。目前，測試線接入端子的方式主要有兩種。

(1) 將斷路器控制回路電纜從端子上解開，用鱷魚夾夾接電纜。該方式接觸可靠，但操作時間長，存在著觸電和端子內(nèi)導(dǎo)線恢復(fù)錯誤的風險，且在實施過程中易造成測試線短路。

(2) 將香蕉插頭插入端子接線孔內(nèi)。由于測試線接頭和端子為硬接觸，常常發(fā)生接觸不良的現(xiàn)象，導(dǎo)致測試回路不通，需要反復(fù)進行調(diào)整。部分現(xiàn)場人員采用手按壓接線線頭的方式來確保插頭與接線孔接觸可靠，這種方式存在較大的觸電風險，同時端子插孔大小不一，測試線接頭存在無法插入端子插孔的情況。

因此，急需一種可靠、有效的接線方式或裝置來解決上述問題。

1 研制思路

通過對傳統(tǒng)工器具的分析以及經(jīng)驗的總結(jié)，對斷路器試驗中使用的鱷魚夾進行改進，從而研制一款新型接線夾，設(shè)計思路如下。

(1) 目前使用的香蕉接頭前端與斷路器二次端子為硬連接，在實際操作需要人工輔助才能保證接觸可靠，因此，考慮在接頭內(nèi)部設(shè)計彈簧和可伸縮的彈性頂針，通過彈簧的彈力來實現(xiàn)頂針與端子的可靠接觸。

(2) 將鱷魚夾其中一邊的夾鉗進行改造，焊接一個頂針套筒，用于安裝彈性頂針，同時套筒里面安裝徑向收縮彈簧，用于固定彈性頂針。

(3) 帶套筒的鱷魚夾可單獨使用。將航空插頭的頂針插入套筒內(nèi)，通過套筒內(nèi)的彈簧夾持住航空插頭頂針，從而保證在進行斷路器手車試驗時，鱷魚夾與航空插頭可靠連接而不晃動。

(4) 帶套筒的鱷魚夾也可和彈性頂針配合使用。將彈性頂針插入鱷魚夾套筒內(nèi)，便可以用在斷路器二次端子上，將彈性頂針插入二次端子螺栓孔內(nèi)，鱷魚夾另外一邊夾持住端子邊緣從而對彈性頂針形成固定作用，彈性頂針在收縮狀態(tài)下與二次端子進行連接，從而保證接觸可靠，無需人工干預(yù)，同時也消除了觸電風險。

2 裝置原理

如圖1所示，該接線夾基于現(xiàn)有的鱷魚夾，與其形成一個組合式鱷魚夾。該鱷魚夾由夾鉗和彈簧頂針組合而成，夾鉗由半邊鱷魚夾和安裝底座構(gòu)成，安裝底座一端為可插入彈簧頂針的金屬柱頭，另一端為測試線筒，半邊鱷魚夾和安裝底座通過復(fù)位彈簧鉸接件彼此鉸接，并通過鉚釘固定，形成一個可自動復(fù)位的彈性夾鉗。彈簧頂針由頂針和頂針嵌套以及裝在頂針嵌套內(nèi)的伸縮彈簧組成，將彈簧頂針插入安裝底座的金屬柱頭內(nèi)，這樣就組成了一個多功能的接線夾。

圖1 新型接線夾結(jié)構(gòu)示意

使用時，先將彈簧頂針插入金屬柱頭內(nèi)，組合形成二次端子測試線夾。將測試線夾金屬柱頭插入二次端子中間插孔內(nèi)，半邊鱷魚夾夾持二次端子邊緣，對金屬柱頭形成可靠的支撐和固定，此時彈簧頂針因受到金屬柱頭的壓力而呈壓縮狀態(tài)，從而使得安裝底座和二次端子中間插孔可靠連接,將測試線接線柱插入測試線筒內(nèi)，便可完成測試線與二次端子的連接，如圖2所示。

圖2 新型接線夾應(yīng)用示意

3 測試驗證

3.1 性能測試

根據(jù)設(shè)計原理，對鱷魚夾進行了改造，組合形成新型接線夾。主體采用全絕緣橡膠套包裹，保證了接線過程中試驗人員不會觸碰到金屬部分，同時也避免相鄰兩個接線夾搭接造成短路。

為驗證接線夾是否滿足性能要求，現(xiàn)場進行了絕緣試驗和導(dǎo)通試驗。

(1) 絕緣測試。將兩個新型接線夾插入相鄰排布的兩個端子接線孔內(nèi)，然后用絕緣導(dǎo)線將兩個接線夾分別引出接至電動兆歐表正、負兩極，兆歐表選擇250 V檔位。試驗過程中，測試人員雙手戴絕緣手套不斷晃動，使兩個接線夾充分接觸，模擬極端條件下短接情況，同時動態(tài)記錄絕緣電阻值。動態(tài)測試過程中最小絕緣電阻值如表1所示。

表1 絕緣電阻測試值 單位：MΩ

從表1可看出，5組樣本的絕緣電阻值均大于規(guī)程要求的不小于10 MΩ的規(guī)定，由此可知，新型接線夾絕緣性能優(yōu)良，在使用過程中不會發(fā)生兩個接線夾因接觸而短路的情況。

(2) 導(dǎo)通測試。將兩個新型接線夾插入同一個端子連接片兩端的接線孔內(nèi)，然后用絕緣導(dǎo)線將兩個新型接線夾分別引出接至雙臂直流電阻測試儀的電壓、電流極，直流電阻測試儀檔位選擇毫歐檔。試驗過程中，測試人員雙手戴絕緣手套不斷晃動兩個新型接線夾，模擬極端條件下新型接線夾的導(dǎo)通情況，同時動態(tài)記錄回路直流電阻值。動態(tài)測試過程中最大直流電阻值如表2所示。

表2 直流電阻測試值 單位：mΩ

由表2可看出，樣本3因新型接線夾未完全插入端子插孔內(nèi)導(dǎo)致脫落，其余4組樣本在試驗過程中均可靠導(dǎo)通，且性能良好。

3.2 現(xiàn)場應(yīng)用

新型接線夾在多個變電站進行了試用以驗證在實際工作中對于工作效率的提升效果。

在未使用新型接線時，單臺斷路器試驗至少需要3人，平均一臺斷路器特性試驗用時約120 min，按照平均每年進行1 000臺斷路器機械特性試驗計算，總的人員投入為3 000人次，總用時為120 000 min；而使用了新型的斷路器試驗接線夾，可以減少輔助按壓斷路器二次端子接線人員至少1人，且新型斷路器試驗接線夾可有效保證試驗接線的可靠性，避免頻繁調(diào)整造成時間浪費，單臺斷路器試驗時間大幅縮減至60 min左右，總的人員投入為2 000人次，總用時60 000 min。運用新型接線夾后，試驗人員減少，試驗時間縮短。

4 創(chuàng)新點

(1) 新型斷路器試驗接線夾結(jié)構(gòu)簡單，接線容易，可有效解決目前二次端子接線存在的測試線與端子接觸不可靠、接線過程費時、存在觸電風險等問題。

(2) 新型接線夾可擴展性強，將彈簧頂針更換為其他尺寸匹配的元件便可實現(xiàn)不同的功能。

(3) 彈簧頂針和夾鉗為相互獨立結(jié)構(gòu)，彈簧頂針為易損部件，在彈簧頂針損壞時，只需要更換彈簧頂針，而不必更換夾鉗，這樣可減少耗材費用，節(jié)約成本。

5 結(jié)論

新型斷路器試驗接線夾通過將彈簧頂針和鱷魚夾相結(jié)合，利用彈簧頂針與端子插孔接觸，保證接觸良好，利用鱷魚夾夾持端子邊緣，對彈簧頂針形成很好的固定和支撐，實現(xiàn)了測試線與端子的快速連接，提高了工作效率，避免了人員拆除端子內(nèi)導(dǎo)線或者按壓測試線接線柱時的安全隱患。彈簧頂針可更換設(shè)計，不僅降低耗材支出，節(jié)約了成本，同時也擴展了功能。彈簧頂針和夾鉗相互獨立，能夠滿足各種應(yīng)用場景的需求。