主變溫控器免穿引及插拔式接線設計

摘 要：本設計實現了主變溫控器的免穿引、插拔式接線，能夠讓校驗、工作、檢修一體化：研制了“半開口門閉式”夾緊裝置，利用此裝置避免采用穿線孔引線，簡單、可靠；在接線方面，設計了雙層插拔式結構。插拔式接線能夠快速、準確對接。上層端口用于溫控器校驗，下層端口用于正常工作；設計了12刀雙擲開關實現對端口工況的切換，對校驗、檢修、工作電路進行切換。

關鍵詞：主變溫控器；免穿引；插拔式接線；12刀雙擲開關；工況一體化

1 設計意義

目前市場上的主變溫控器下端設有穿線孔，在安裝或者檢修溫控器時需要工作人員進行穿線。由于孔小、電纜線質硬、穿線空間緊湊，極容易造成電纜線絕緣損壞。絕緣損壞將引發短路，誤發控制信號；另一方面接線端為螺絲固定式，螺絲端子容易滑絲。更換溫控器需要拆下12根線，再分別用絕緣膠帶包裹線頭。恢復接線時容易造成線套掉落、接線相序錯誤。鑒于工作現場和安全因素考慮，為了減少工作量，便于安裝、檢修、校驗溫控器，我們在充分研究溫控器監測系統結構及原理的基礎上，設計出具有免穿引、插拔式功能的接線裝置，而且實現了工況一體化。

2 免穿引設計

2.1 目前的引線方式

市場上的溫控器在接線端設置2-3個孔，直徑約26mm。穿線孔距離接線端子排不到6cm。連接溫控器的電纜線一般是16芯線，直徑1.5mm。由于電線根數多、孔壁有楞口、空間狹窄，使得穿引困難、電線相序調整不方便、容易造成電線絕緣損壞。溫控器在變電站內垂直安裝于高處，接線時必須攀爬絕緣梯或絕緣凳，每次穿線將花費很多時間去完成這項“大工程”。

2.2 半開口門閉式結構避免穿引

所謂“半開口門閉式”結構，是在儀表殼體上做文章（如圖1）。將穿線孔垂直切分為兩個空心半圓柱，分別制作在殼體基座和蓋子上。連接導線時將儀表蓋子拆下，然后將導線直接放置在基座的半圓柱內，蓋上蓋子壓緊即可。說得簡單一點，“半開口門閉式夾緊結構”就是利用兩個空心半圓柱進行拼合壓緊。密封問題可考慮使用防火泥、密封橡膠、防水膠帶等材料。

如果想將現有的穿線孔改造成“半開口門閉式結構”也不難。我們可以將以前的穿線孔堵塞，堵塞方式可以是防火泥（美觀的做法是用相同尺寸的螺栓）。然后在儀表蓋子的邊緣處開切口，制作兩個空心半圓柱固定在切口處即可。改造過程考慮必要的防水密封性。

3 插拔式接線設計

3.1 目前的接線方式

市場上的溫控器接線一般采用端子排螺絲固定式。溫控器必須定期校驗并置入溫度非電量保護定值，那么在多次拆線后很可能造成滑絲。并且在拆線時需要用絕緣膠帶包裹，恢復接線時必須細心核對相序。所以螺絲固定式端子排接線的使用效果并不理想，存在滑絲風險，工作量大。

3.2 插拔式接線

插拔式端子排由兩部分結構連接而成，一部分將線壓緊，然后插到另一部分，我們稱之為“插座”和“母體”。端子排兩端可加裝配耳，配耳防止接片位置排列錯誤，保證插座正確插進母體。插座裝配鎖定扣位，此防震設計確保產品氣密連接和使用可靠性。使用插拔式端子排接線能夠實現快速插拔，一次性斷開整個回路，不需要給每根電線做絕緣包裹。使用時安全可靠，提高工作效率，防止恢復時接線錯誤。

使用單一的插拔式端子排已經能夠實現快速插拔接線，但是在開展校驗工作時，涉及到斷開溫控器傳溫回路問題。溫控器傳溫方式可分為熱電阻傳溫和變送器傳溫。當校驗Pt100時需要將信號回路斷開，然后將Pt100輸出口與校驗設備相連接。為了避免斷開不當造成母體探針變形，我們決定采用雙端子排插拔結構，通過信號切換實現校驗端子排、工作端子排分離。電氣接線如圖2所示。切換至校驗端子排時，溫控器信號到達校驗口；切換至工作端子排時，信號通過回路傳入后臺測控裝置；只有在需要安裝或更換溫控器等特殊情況下才插拔端子排，減少對端子排的插拔損傷。

雙端子排結構是單端子排結構的優化。既滿足插拔功能，又給實際校驗維護工作帶來便利，還利于保護插拔端子。

3.3 設計12刀雙擲開關

以BWY-804A溫控器為例（如圖3示），我們可在Pt100和溫度變送器中選擇一種傳溫方式。K1至K4為行程節點開關，分別控制風機啟停、高溫報警等信號。那么溫控器在使用時，需接線的端子為1-11或端子4-15，現場接線數目即為3+8或8+4。如果要實現雙端子排插拔結構的功能，就需要對這11根或12根電纜線進行切換控制。

利用雙擲開關的切換原理即可實現圖2中的信號切換控制。把雙擲開關運用到此處將是12刀雙擲開關。我們將溫控器的輸出信號作為12刀雙擲開關的公共輸入信號S1-S12，那么12刀雙擲開關的流出信號將根據切換狀態流入雙端子排J1-J12、G1-G12。通斷狀態如圖4示。

12刀雙擲開關與插拔端子排組合成的雙端子排插拔結構，能夠對溫控器輸出信號回路進行控制，通過切換實現校驗、檢修、運行工況一體化。

4 應用前景

免穿引及插拔式接線結構的溫控器能夠廣泛運用于各種電壓等級的變電站，解決電纜線穿引煩惱問題。選擇溫控器安裝位置時為避免機械震動造成損傷，應選擇震動量小的地方。安裝完成后能夠實現不拆線進行校驗維護，工況一體化，保障作業安全，提高工作效率。

參考文獻

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