一種計量接線端子盒蓋專用連接部件的研究與應用

梁仁杰

(廣東電網有限責任公司中山供電局，廣東 中山 528400)

1 概述

隨著社會經濟的迅速發展，人們的用電需求日趨增大，而計量運維和用電檢查人員的工作量也日益繁多，對電能質量要求也日趨嚴格。按接線方式的不同將電能計量表(計量用電能表)分為直經互感器接入與直接接入2種。經互感器接入時常采用接線端子盒，即從互感器引出的接線經接線端子盒再接入多塊電能表，能夠滿足計量現場檢驗檢測的需要以及現場不停電更換電能表。隨著電能計量技術的發展，電子式多功能電能表涵蓋了有功電能表和無功電能表的功能，并實現多種計量功能[1-2]。

計量電能所需要的輔助設備和計量器的總和包括負荷管理終端、配變監測終端、電能表、集中抄表數據采集終端、集中抄表集中器、計量柜、CT、PT、二次回路以及接線端子盒等[3]。電能計量裝置中重要組成部分是計量接線端子盒，只要帶互感器的客戶都必須配置。根據《中華人民共和國國家計量檢定規程》的要求，高供高計客戶及高供低計客戶的電能表和負荷管理終端需要6～10年更換一次來保障電能計量準確度。為了保障用電的穩定性，確保用戶在更換電能表和負荷管理終端時能正常用電，需要用計量接線端子盒。計量接線端子盒適用于額定電流至20 A、額定電壓至660 V的二次回路中，其作用是對電能表、電氣儀表、漏電保護等電氣設備在帶負荷情況下進行現場校驗與安全調換，不僅提高了現場的工作效率，而且確保了人身操作安全。

在電力行業中，接線端子盒的應用十分廣泛，儀器或儀表通過接線端子盒接入運行中的二次回路，就可以完成需要的測試工作[4-5]。接線端子盒由接通電流、電壓線路的幾組端子組成，端子間用聯片進行連接或斷開。它的應用原理比較簡單，通過聯片對回路的連接或斷開改變二次回路。當檢測設備接線端子盒進行接線時，工作人員要按照相應的接線方式進行連接，保障線路正常，以免出現不正確的短路、開路情況。工作人員帶電操作，須小心謹慎，避免誤碰、誤觸等安全事故的發生。

在現場作業中，目前常用的計量接線端子盒和盒蓋使用普通的螺絲進行連接，加之螺絲尺寸小，計量運維人員進行維護接線端子盒時，要戴上絕緣手套擰出螺絲拿出盒蓋，通常由于絕緣手套的可操作性不佳，螺絲往往會掉落，撿起螺絲時也有一定難度，由于日常維護的計量裝置是帶電狀態，會有很大的安全風險；有時螺絲會通過縫隙掉入有帶電母排的計量柜內，撿回螺絲的安全風險會增加。現有的解決技術是螺絲接上端子盒蓋時再套上可以擰入螺絲的膠圈，從而固定端子盒蓋和螺絲，而根據現場發現，不少膠圈存在橡膠老化導致不穩固的問題；另一方面，擰出螺絲時，膠圈也會順著螺紋擰出，起不到固定端子盒蓋的作用。針對上述問題，本文提出一種新型的接線端子盒蓋專用連接部件，該專用連接部件能在擰出螺絲時，使螺絲和接線端子盒蓋不分離，從而解決掉落螺絲的問題。

2 專用連接部件的結構

該專用連接部件主要構成為專用連接螺絲和連接空腔。以現有的接線端子盒為例，螺絲擰入部分螺紋深度為7 mm，盒蓋厚度約1.5 mm，故螺絲的螺紋長度約為8.5 mm。本專用連接部件的專用連接螺絲，下半部分為螺紋，長度為8.5 mm，上半部分無螺紋，長度也為8.5 mm，有螺紋和無螺紋的長度一致。下半部分的螺紋長度為現有端子盒螺絲的原長度，即端子盒螺絲孔的深度是一個固定值，無螺紋長度等于空腔高度才能實現該部件的功能。有螺紋和無螺紋的長度要相等，如果無螺紋長度比有螺紋小的話，對應的空腔高度也會小，那樣專用螺絲全部擰出螺絲孔時，也會擰到空腔頂部的螺紋，2個螺紋同時運作造成該部件擰出螺絲不靈活；如果無螺紋長度比有螺紋大的話，空腔高度會增加，就增加了空腔的體積。故綜上所述，等長是實現該連接部件功能的最優方案。螺紋采用外突出的形式，即螺絲無螺紋部分直徑2.5 mm，有螺紋部分直徑3.5 mm(含螺紋)。專用連接螺絲示意圖如圖1所示。

圖1 專用連接螺絲示意圖

本專用連接部件的連接空腔位于現有接線端子盒蓋的現有螺絲口位置，為長方體結構。連接空腔材質與接線端子盒材質一致，高度跟專用螺絲無螺紋部分一致，頂部開有順螺紋的螺絲口，螺絲口旁邊有加裝計量封印的圈。連接口腔示意圖如圖2所示。

圖2 連接口腔示意圖

3 專用連接部件的工作原理

將專用連接螺絲全部擰入連接空腔頂部帶螺紋的螺絲口，則螺絲無螺紋部分和空腔頂部螺絲口呈活動狀態，沒有強制擰出時，專用連接螺絲與連接空腔是不會分離的。無螺紋部分、有螺紋部分和空腔高度一致，有螺紋部分剛好擰出端子盒時，不會繼續擰出空腔頂部的螺絲口，從而解決了螺絲與端子盒蓋分離的問題。連接部件的工作原理圖如圖3所示。

圖3 連接部件的工作原理圖

4 專用連接部件的創新點

①使計量運維人員在帶上絕緣手套擰螺絲的時候不會掉落螺絲，操作變得簡單，提高了工作效率。②杜絕了螺絲掉落后計量運維人員還要在帶電的計量柜內撿回螺絲，降低誤觸帶電部位的風險，避免了設備損壞和人身傷亡事故的發生。③計量運維人員無需擔心橡膠墊片丟失和老化斷裂的情況發生。

5 專用連接部件的應用前景

由專用連接螺絲和連接空腔組成的專用連接部件用于連接計量接線端子盒和端子盒蓋，能有效杜絕螺絲掉落的情況發生，有效提高了計量運維作業的工作效率和安全性，現有的計量接線端子盒數量較大，因此本項目的應用前景廣泛。