一種高壓斷路器試驗(yàn)用二次端子連接裝置

石惠承，孫立峰，莫加輝，周迅，何升華，周剛

(國(guó)網(wǎng)嘉興供電公司，浙江 嘉興 310033)

1 引言

高壓斷路器是電網(wǎng)的關(guān)鍵設(shè)備之一。作為滅弧和開斷電流的電器，高壓斷路器肩負(fù)著控制和保護(hù)雙重任務(wù)，其電氣動(dòng)作最為頻繁[1]。因此，保證其安全可靠運(yùn)行具有十分重要的工程意義[2]。加強(qiáng)斷路器機(jī)械部件的診斷及測(cè)試，及早發(fā)現(xiàn)潛在故障，對(duì)提高斷路器的可靠性，增強(qiáng)電力系統(tǒng)的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性，建設(shè)多元融合高彈性電網(wǎng)意義重大。為保證斷路器的正常運(yùn)行，需要定期開展斷路器機(jī)械特性試驗(yàn)。但該項(xiàng)試驗(yàn)存在兩大困難:因斷路器型號(hào)種類繁多，回路查找繁瑣，影響工作效率；恢復(fù)接線時(shí)有可能存在回路接觸不良的情況，易導(dǎo)致斷路器拒動(dòng)等問題。

2 高壓斷路器機(jī)械特性試驗(yàn)存在的問題

2.1 拆、接端子易引起誤接線

斷路器機(jī)械特性試驗(yàn)常規(guī)拆接端子易引起誤接線做法是在控制電源斷開的情況下，在斷路器機(jī)構(gòu)箱內(nèi)二次端子上拆、接端子并掛接試驗(yàn)導(dǎo)線，試驗(yàn)中施加直流電壓，模擬斷路器分、合閘過程，從而得到斷路器機(jī)械特性參數(shù)。

采用在斷路器機(jī)構(gòu)箱內(nèi)二次端子排拆、接端子進(jìn)行試驗(yàn)的方式(圖1)，固然能完成機(jī)械特性試驗(yàn)，但也存在一些弊端:一是試驗(yàn)過程需多次拆、接線；二是試驗(yàn)回路電氣連接有效性難以保證，進(jìn)而影響測(cè)試的準(zhǔn)確性；三是端子在搭接過程中可能引起原有接線接觸不良或原有接線根本沒有接入甚至“誤接線”，進(jìn)一步導(dǎo)致開關(guān)存在拒動(dòng)等重大風(fēng)險(xiǎn)[3]。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)工作經(jīng)驗(yàn)分析，試驗(yàn)過程中易造成“誤接線”的主要原因包括:

圖1 斷路器機(jī)械特性試驗(yàn)二次端子接線

(1)端子布置較滿、安裝位置過高或過低都很容易產(chǎn)生視覺誤差，易造成試驗(yàn)過程中難以準(zhǔn)確定位工作目標(biāo)端子。

(2)斷路器機(jī)構(gòu)箱二次端子結(jié)構(gòu)緊湊，拆接端子操作操作不便。

(3)檢修施工工藝良莠不齊。施工工藝不良，易導(dǎo)致二次回路接入端子后仍露出很長(zhǎng)一段的帶電金屬部分，極大的提高了拆、接線過程中“誤碰”的風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 回路核查耗時(shí)長(zhǎng)

斷路器機(jī)械特性試驗(yàn)，也可采用不拆除二次回路端子的方式進(jìn)行。具體操作是在二次端子排上的分、合閘線圈所在端子牌插孔上插入試驗(yàn)導(dǎo)線，試驗(yàn)中不涉及二次端子的拆除。盡管這種方式避免了拆、接二次端子盒試驗(yàn)接線引入的風(fēng)險(xiǎn)，直插二次端子孔也未必保證試驗(yàn)過程中電氣回路始終有效連通，同樣存在困擾試驗(yàn)順利進(jìn)行的因素:

(1)試驗(yàn)回路接觸不良。試驗(yàn)導(dǎo)線與機(jī)構(gòu)箱端子連接不牢固，以及試驗(yàn)中斷路器分、合閘引起的機(jī)械抖動(dòng)也會(huì)使電氣連通不再可靠，導(dǎo)致試驗(yàn)分合閘失敗。

(2)機(jī)械特性測(cè)試儀的試驗(yàn)導(dǎo)線與傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)箱二次端子插孔不匹配。

3 二次回路端子自適應(yīng)連接裝置

在不拆斷路器機(jī)構(gòu)箱二次端子的情況下，采用一種可靠、有效的二次回路端子連接器，輔助實(shí)現(xiàn)二次端子與試驗(yàn)導(dǎo)線可靠電氣連接，可有效避免拆、接二次端子誤接線弊端，減少因回路接觸不良而導(dǎo)致的回路核查耗時(shí)。

本文針對(duì)斷路器特性試驗(yàn)存在的上述問題，基于斷路器二次端子排臨時(shí)引線連接常用做法及其不足，得出斷路器檢修用新型連接器的功能需求，設(shè)計(jì)開發(fā)了一種高壓斷路器試驗(yàn)用二次端子連接裝置(以下簡(jiǎn)稱裝置)。

3.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

裝置主要由兩部分組成，分別為連接頭和固定夾(如圖2所示)。在進(jìn)行斷路器機(jī)械特性試驗(yàn)時(shí)，不需在斷路器控制回路的端子排上拆除原有引線，而是在斷路器控制回路電源切斷的情況下，在原本需要進(jìn)行拆接二次引線的端子處將端子連接裝置固定。由于裝置的連接頭可與端子排的插孔對(duì)接，并通過裝置的固定夾兩側(cè)的鎖扣，使裝置整體固定于端子排上，從而能夠?qū)⒀b置與特定的二次端子在機(jī)械上可靠地定位、電氣上有效的連通。

圖2 高壓斷路器試驗(yàn)用二次端子連接裝置

試驗(yàn)時(shí)，將儀器輸出的直流電壓通過絕緣包覆的銅導(dǎo)線加載到控制回路中，從而模擬斷路器運(yùn)行狀態(tài)下的斷路器分、合閘過程，得到其特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

3.2 裝置應(yīng)用實(shí)效

裝置應(yīng)用于斷路器機(jī)械特性試驗(yàn)(示意圖如圖3所示)，從根本上解決了試驗(yàn)回路接觸不良的問題，大幅度減少試驗(yàn)人員回路核查所耗時(shí)長(zhǎng)，提升了斷路器特性試驗(yàn)的工作效率。裝置的應(yīng)用避免了斷路器特性試驗(yàn)因拆、接端子引起的“誤接線”或原端子恢復(fù)不良進(jìn)而引發(fā)斷路器拒動(dòng)、誤動(dòng)等風(fēng)險(xiǎn)，降低了檢修作業(yè)遺留隱患的概率，從而保障了電網(wǎng)的運(yùn)行安全。

圖3 高壓斷路器試驗(yàn)用二次端子連接裝置應(yīng)用示意圖

裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、針對(duì)性強(qiáng)、適用性廣，能滿足各個(gè)工作現(xiàn)場(chǎng)的使用需求。同時(shí)，裝置采用一體成型制作，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，使用便捷。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在斷路器機(jī)械特性試驗(yàn)時(shí)，電氣試驗(yàn)人員需花費(fèi)大量時(shí)間在回路核查和試驗(yàn)接線上，斷路器二次端子插孔與測(cè)試儀試驗(yàn)導(dǎo)線的不匹配也易造成恢復(fù)接線時(shí)接觸不良或誤接線的風(fēng)險(xiǎn)。因此，研究者開發(fā)了一種高壓斷路器試驗(yàn)用二次端子連接裝置，在不拆斷路器機(jī)構(gòu)箱二次端子的情況下，實(shí)現(xiàn)二次端子與試驗(yàn)導(dǎo)線可靠電氣連接，并解決了上述問題。