摘 要：電氣試驗中需使用大量的試驗線，如繼電保護、電測試驗、電源試驗、計量試驗及表計試驗等，都涉及二次接線。為保證試驗接線的安全性、可靠性和穩(wěn)定性，研究設(shè)計一種通用型試驗線收納器，通過電機和調(diào)速器控制線盤自動理線，使試驗線能夠快速收納到線盤上，更加便于使用和存儲，滿足多種場景下的二次試驗線收納需求，實用效益顯著。

關(guān)鍵詞：試驗線；收納器；繞線方式；全自動

中圖分類號：TM75" " 文獻標(biāo)志碼：A" " 文章編號：1671-0797（2025）05-0055-03

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2025.05.014

0" " 引言

近年來，我國加大了對電網(wǎng)安全的重視力度，開始針對電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)進行改造升級，經(jīng)現(xiàn)場試驗合格后重新投運，以提升電網(wǎng)的綜合性能。上述試驗過程中涉及大量接線，尤其是電氣設(shè)備二次試驗線，可占總體的80%左右。這些接線在使用完畢后均需收納回工具箱中，僅通過人員一根一根纏繞費時費力，還容易使線路損傷，影響二次使用，加之再次使用時又需要將試驗線逐一拆解，試驗線收納就成為電氣設(shè)備二次試驗效率低下的關(guān)鍵原因，在電力運檢過程中應(yīng)予以重視。

1" " 問題分析

電力設(shè)備二次試驗過程中試驗線種類復(fù)雜、規(guī)格多樣，收納過程中需按材質(zhì)性能科學(xué)纏繞，并根據(jù)種類、規(guī)格合理存儲，以保證試驗線的安全性、可靠性和穩(wěn)定性。受環(huán)境因素和操作因素的影響，現(xiàn)階段二次試驗線收納過程中大多是將接線端固定后全部纏繞成一團（圖1），很容易造成試驗線彎折損傷，嚴(yán)重影響試驗線質(zhì)量[1]，且每次使用還需要花費大量時間進行理線，根本無法滿足電氣設(shè)備二次試驗安全標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范要求。

為避免直接綁扎線引起的線路損傷，本單位提出使用收納器進行二次試驗線收納。經(jīng)采購調(diào)查，目前市場上并沒有通用的二次試驗線收納裝置，均為單一線路專用收納器，多適用于大線徑電纜線。而二次試驗線直徑一般在0.5～15 mm之間，最長不超過5 m，使用大線徑收納器成本浪費嚴(yán)重，且占空間較大，適用性較差[2]。

基于此，本文提出了一種適用于二次試驗線的通用型收納器設(shè)計，其能夠根據(jù)線徑情況采用不同方式繞線，通過“電機+調(diào)速器”模式實現(xiàn)自動收納，在降低人員工作量的前提下，提升試驗線使用和收納效果。

2" " 設(shè)計方案

2.1" " 技術(shù)指標(biāo)

本次設(shè)計的通用型試驗線收納器應(yīng)依據(jù)安全性、可靠性和經(jīng)濟性指標(biāo)，做好線盤結(jié)構(gòu)選型和繞線方式設(shè)置[3]，具體如表1所示。

2.2" " 裝置設(shè)計

本次設(shè)計的通用型試驗線收納器由固定收納器和移動線盤兩部分組成。其中，固定收納器包括固定平臺、電機、調(diào)速器、線阻尼器、電池等，移動線盤包括端子卡口、線路卡盤、繞線線軸等，如圖2所示。

2.2.1" " 固定收納器

全自動通用型試驗線收納器整體采用“ABS+聚碳酸酯”材料，其穩(wěn)定性強、絕緣性好、耐腐蝕性能達標(biāo)，使用年限更加長久，滿足大批量試驗線收納需求。該裝置在現(xiàn)場使用過程中不會因誤觸造成短路、漏電等問題，更加安全高效。

1）固定支架。由兩塊臺板組成，設(shè)置為L型支架。其豎立臺板中內(nèi)置電機、電池和調(diào)速器，外置開關(guān)、調(diào)速器旋擰按鈕和充電接口。豎立臺板內(nèi)側(cè)面上安裝連桿結(jié)構(gòu)和4根線阻尼器，可用于固定線盤并進行試驗線收納定位。

2）自動調(diào)速。由電源裝置、控制器、電機和充電裝置組成。采用12 V蓄電池供電，可通過DC口進行充電。內(nèi)置電機轉(zhuǎn)速可調(diào)，可通過調(diào)速器實時調(diào)整，保證試驗線收納到位。內(nèi)置正反轉(zhuǎn)開關(guān)線路，可用于直接收線或放線，以滿足不同場景使用需求[4]。其中：

（1）電機選型?？紤]二次試驗線的種類和性能，選用大電機時容易用力過猛或旋轉(zhuǎn)過快，導(dǎo)致試驗線損傷或損壞。而根據(jù)試驗線規(guī)格型號，自動收納過程中往往還需要對轉(zhuǎn)速進行調(diào)整。故本次設(shè)計過程中選用JGY-370型可調(diào)速電機，轉(zhuǎn)速為150 r/min，最大額定扭矩可達25 kg·cm。該電機具備斷電自鎖保護，可正反切換進行收線和放線，功能較為齊全。

（2）調(diào)速器選型。選用PWM調(diào)速器，可通過改變電流的方式控制電機轉(zhuǎn)速。該調(diào)速器利用了電流與電機轉(zhuǎn)速的線性關(guān)系，當(dāng)電流增大時，電機轉(zhuǎn)速也隨之增大，反之，則電機轉(zhuǎn)速減小。

（3）正反轉(zhuǎn)電路。內(nèi)部設(shè)置正反轉(zhuǎn)兩路供電電路，通過開關(guān)進行正反轉(zhuǎn)電路投切，當(dāng)按下右側(cè)時電機正轉(zhuǎn)，當(dāng)按下左側(cè)時電機反轉(zhuǎn)，當(dāng)開關(guān)平置時關(guān)機，停止運行。

（4）充電裝置。選用大容量蓄電池，采用DC充電。一次充電完成后，可連續(xù)使用12 h左右，基本滿足電氣設(shè)備二次試驗接線需求。

2.2.2" " 移動線盤

全自動通用型試驗線收納器采用可拆裝線盤，在一根或一種類型試驗線收納完畢后，可直接拆下移動線盤，放置在工器具中[5]。然后再重新安裝一個新的線盤，進行其他試驗線的收納。其中：

1）線盤裝置。本次設(shè)計的移動線盤由兩邊擋板和中間繞線軸組成，擋板直徑為100 mm，間距為60 mm，最大可纏繞15 mm線徑的試驗線5.5 m，符合本次設(shè)計要求。

2）端子卡口。線盤擋板上共設(shè)置6個端子卡口，可直接將試驗線端子卡接在卡口上，然后開機使電機帶動轉(zhuǎn)盤，完成試驗線的收納。該裝置自動收納分單根線自動收納和多根線自動收納，能有效提高工作效率，設(shè)置的6個端子卡口可滿足三相試驗線同時收納的需求。

為避免試驗線收納過程中脫落，裝置還設(shè)置4根線阻尼立柱，分別置于可拆卸線盤的四角，使試驗線收納更加安全、便捷、高效。

2.2.3" " 線盤標(biāo)識

本次設(shè)計的通用型試驗線收納器的線盤上可直接粘貼試驗線標(biāo)簽，注明試驗線參數(shù)規(guī)格、電壓電流、通信采集標(biāo)識等，以保障人員在電氣試驗過程中根據(jù)需求快速選用對應(yīng)型號接線。

3" " 應(yīng)用評估

3.1" " 使用操作

全自動通用型試驗線收納器使用時，操作人員應(yīng)先測試裝置絕緣安全效果和收線固定效果是否達標(biāo)，檢查裝置是否出現(xiàn)松動、線盤是否損壞等。檢查完畢后，裝置不存在任何問題，方可進行二次試驗線收納操作[6]。

1）端子收納方式。對于較短的單一試驗線可采用端子收納方式。操作時將調(diào)速器置于初始位置；把試驗線放在阻尼器內(nèi)，將試驗線一側(cè)端子固定在轉(zhuǎn)盤卡口上；按下正轉(zhuǎn)開關(guān)，順時針緩慢旋轉(zhuǎn)調(diào)速器按鈕，達到合適速度后停止；收納試驗線過程中要不斷觀察試驗線收納情況，避免過松或過緊；收納完畢后，關(guān)閉電機，將另一側(cè)端子固定在就近的轉(zhuǎn)盤卡口上；取下移動線盤，貼上線盤標(biāo)簽，放置在工具箱中，完成所有收納操作。

2）中線收納方式。對于較長的單一試驗線可采用中線收納方式。操作時將調(diào)速器置于初始位置，把試驗線中間段套在轉(zhuǎn)盤卡口上，呈180°。此時按照端子收納方式進行收線，收納完畢后，將兩個端子分別固定在就近的轉(zhuǎn)盤卡口上即可。

除單一試驗線收納外，操作過程中還經(jīng)常同時收納三相線。上述操作過程中可按照線序?qū)⑷嗑€端子分別置于連續(xù)的線盤卡口中，在收線完畢后再將另一側(cè)端子置于其他3個卡口中。

3.2" " 使用效益

本次設(shè)計的通用型試驗線收納器集自動整理、固定限位及絕緣保護功能于一體，操作非常便捷，減少了現(xiàn)場校驗接線耗時，保障了人員接線安全，實用效益顯著。

現(xiàn)場測試結(jié)果顯示：一盤試驗線收納平均耗時不超過1 min，且試驗線未出現(xiàn)一次損壞。在大規(guī)模投入使用后，電氣設(shè)備二次試驗線收納工作總耗時由原來的小時級縮短到分鐘級，工作效率提升了4倍以上。

就使用效果而言，該裝置在使用過程中降低了試驗線脫線、斷裂的可能性，無須折疊收納，避免了線路折損或拉傷，使二次試驗線收納工作更加安全、可靠、高效、便捷。與此同時，使用試驗線時，借助線盤也降低了試驗線錯拿錯接的風(fēng)險，有利于保護設(shè)備和人員安全，提高作業(yè)效率，因而在現(xiàn)場理線工作中具有廣闊的應(yīng)用前景。

就使用效益而言，該裝置成本低、實用性強，在投入使用后可通過端子卡口、自動收納功能等快速理線，避免了由人工操作引起的試驗線損傷、試驗線斷裂等問題，從根本上降低了試驗線成本損耗，經(jīng)濟效益顯著。

4" " 總結(jié)及展望

全自動通用型試驗線收納器設(shè)計過程中應(yīng)按照安全性、可靠性和經(jīng)濟性指標(biāo)，做好固定收納器和移動線盤的設(shè)置。根據(jù)二次試驗線收納中的操作要求和存在問題，進行系統(tǒng)的調(diào)整和優(yōu)化。通過調(diào)速器合理控制轉(zhuǎn)速，避免自動收納過程中試驗線過緊或過松；利用卡口進行試驗線端子固定，配合阻尼器進行試驗線阻擋，避免試驗線脫落。該裝置僅適用于簡單場景下的二次試驗線整理，對于復(fù)雜場景下的收納情況，仍需進一步調(diào)整和優(yōu)化，使其能夠自動識別試驗線的長、寬等，根據(jù)設(shè)定程序進行對應(yīng)接線收納整理。

[參考文獻]

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[5] 王征迪，黃磊，吳建光.面向智能理收線的線材打包器設(shè)計及應(yīng)用[J].電氣技術(shù)與經(jīng)濟，2023（2）：125-127.

[6] 藍運河，鄺若簫，江匯.變電站繼保試驗線收線工具的設(shè)計與應(yīng)用[J].機電信息，2020（6）：81.

收稿日期：2024-11-29

作者簡介：劉偉（1987—），男，湖北鄂州人，工程師，從事變電工作。