縮短高壓計量裝置現(xiàn)場裝接時間

葉麗雅 ，趙 琳

（1.國網(wǎng)浙江省電力有限公司培訓(xùn)中心，浙江 杭州 310015;2.國網(wǎng)浙江省電力有限公司電力科學(xué)研究院，浙江 杭州 310014）

1 選擇課題

傳統(tǒng)的高壓計量裝置裝接中，輔助工器具手工切剝費力、導(dǎo)線取用易纏繞，影響工作效率；裝接的質(zhì)量未有效管控，導(dǎo)線露銅、壓皮等問題，存在著竊電、觸電、電表燒毀、電氣火災(zāi)等重大隱患。導(dǎo)線切剝長度預(yù)估不準(zhǔn)，互感器對線作業(yè)空間受限等困難使得計量裝置裝接耗時過長。為此，小組開展了縮短高壓計量裝置現(xiàn)場裝接時間的研究。

2 現(xiàn)狀調(diào)查

本課題研究的高壓計量裝置采用的是三相四線經(jīng)電壓、電流互感器接入式，互感器已隨配電裝置安裝到位。裝表接電培訓(xùn)班成員需要根據(jù)要求完成電能表、終端、聯(lián)合接線盒安裝及其二次導(dǎo)線連接，和互感器核線小組對裝表接電培訓(xùn)班的高壓計量裝置現(xiàn)場裝接耗時情況進行調(diào)查發(fā)現(xiàn)：高壓計量裝置現(xiàn)場裝接時間平均耗時57.5 min，不能達到公司規(guī)定的40 min 之內(nèi)完成的要求。

高壓計量裝置現(xiàn)場裝接工作流程主要有工作許可、安全交底、操作過程、工作終結(jié)幾個環(huán)節(jié)，不同環(huán)節(jié)工作時長不同，小組對各工作環(huán)節(jié)的耗時情況進行統(tǒng)計后得到：高壓計量裝置的操作過程占總時間的90.43%，遠高于其他工作流程所占比例，是重點關(guān)注對象。

小組進一步將高壓計量裝置操作過程細分為現(xiàn)場準(zhǔn)備、掛表、接線、計量器具封印、清理現(xiàn)場5 個部分。發(fā)現(xiàn)高壓計量裝置接線工序的時間為41.5 min，占操作過程的79.81%，是決定現(xiàn)場裝接時間長短的重要環(huán)節(jié)，所以接線時間長是高壓計量裝置現(xiàn)場裝接時間長的癥結(jié)所在。

3 設(shè)定目標(biāo)

小組根據(jù)歷史數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，高壓計量裝置現(xiàn)場裝接每套平均57.5 min。小組現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的計量裝置裝接過程中因切剝工具原始，切剝長度預(yù)估不準(zhǔn)以及互感器拆線對線等問題，使得接線時間長。經(jīng)過小組模擬試驗，采用一系列方法簡化導(dǎo)線切剝和互感器對線試驗，可以取得更好的成績，因此小組將本次課題目標(biāo)設(shè)定為高壓計量裝置現(xiàn)場裝接每套縮短到30 min 以內(nèi)。

4 原因分析

針對癥結(jié)，小組運用頭腦風(fēng)暴法對“接線時間長”開展討論與分析，如圖1 所示，根據(jù)關(guān)聯(lián)圖可以看出共有9 條末端因素，由于表計固定螺絲多不在小組能力范疇，直接判定為非要因。小組通過討論制定了要因確認表，運用現(xiàn)場測量、調(diào)查分析、試驗等方法，對每條末端因素要因確認，以此判斷是否為主要因素，如表1 所示。

表1 要因確認計劃表

圖1 原因分析圖

5 確定要因

5.1 要因確認一：專項培訓(xùn)時間少

小組調(diào)查了6 個裝表接電實訓(xùn)班級的培訓(xùn)記錄，發(fā)現(xiàn)專項培訓(xùn)時間的長短和癥結(jié)所花時間呈現(xiàn)雜亂無章的變化情況。培訓(xùn)時間長的學(xué)員與培訓(xùn)時間短的學(xué)員，試驗時間十分接近，甚至出現(xiàn)了培訓(xùn)時間長的學(xué)員接線時長超過培訓(xùn)時間短的學(xué)員的情況。故判定“專項培訓(xùn)少”為非要因。

5.2 要因確認二：切剝工具費力

小組從裝表接電實訓(xùn)人員中隨機抽取50 名，使用同一套剝線鉗進行接線操作，現(xiàn)場試驗獲得具有不同握力人員的接線時間相關(guān)情況，根據(jù)學(xué)員握力大小與接線時間的相關(guān)系數(shù)R2為0.048 4（如圖2所示），判定切剝操作費力對癥結(jié)影響程度小，判定為非要因。

圖2 學(xué)員握力大小與接線時間的散布圖

5.3 要因確認三：切剝長度預(yù)估不準(zhǔn)

小組從裝表接電實訓(xùn)人員中隨機抽取30 名開展接線，對切剝線不準(zhǔn)次數(shù)和接線時長進行統(tǒng)計，判定切剝長度不準(zhǔn)次數(shù)與接線時間有強正相關(guān)性，判定為要因。

5.4 要因確認四：導(dǎo)線折彎空間受限

小組對現(xiàn)有的2 種導(dǎo)線折彎空間的操作方式進行了分析，并記錄了2 種方式下裝表接電實訓(xùn)人員接線耗時情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)折彎空間大小與接線時長沒有明顯的正相關(guān)性，判定為非要因。

5.5 要因確認五：導(dǎo)線纏繞整理時間長

小組從裝表接電實訓(xùn)人員中隨機抽取50 名學(xué)員進行接線試驗，獲得導(dǎo)線纏繞整理時間與接線時間的相關(guān)情況。判定導(dǎo)線整理時間對接線時間的影響度較小，判定為非要因。

5.6 要因確認六：無法免拆線對線

在裝接電能表前，裝表接電人員須要核對互感器二次端子至接線盒的接線是否正確。小組從裝表接電實訓(xùn)人員中隨機抽取10 名學(xué)員，試驗獲得互感器拆接線時間與接線時間之間的關(guān)系，繪制出拆接線時間與計量裝置接線工序時間的散布圖，獲得R2為0.961 4（如圖3 所示），說明需要拆線接線才能對線的方式與接線時間有極大正相關(guān)性，判定為要因。

圖3 拆線時間與接線時間的散布圖

5.7 要因確認七：互感器核線空間小

小組隨機選取了不同尺寸的6 臺高壓計量裝置，對互感器核線空間進行現(xiàn)場測量，調(diào)查了不同空間學(xué)員的接線時間，發(fā)現(xiàn)核線空間的大小與接線時長呈現(xiàn)無序變化，即互感器核線空間大小對接線時間影響度較小，判定為非要因。

5.8 要因確認八：光線差

根據(jù)高壓計量裝置現(xiàn)場光源的正常光照強度范圍，小組通過調(diào)整光源強度，試驗獲得了16 種光線強度下的接線耗時情況。經(jīng)測量試驗，光線強度與接線時長呈現(xiàn)無序變化，判定為非要因。

通過以上分析，確定要因為：切剝長度不準(zhǔn)、不能免拆線對線。

6 制定對策

小組針對2 條要因，提出要因?qū)Σ撸绫? 所示。方案對比評估后，篩選優(yōu)選方案分別為制作多功能自動切剝裝置、制作基于線性霍爾傳感器技術(shù)的互感器免拆線對線儀。

表2 要因與對策對照表

7 對策實施

小組按照要因、對策目標(biāo)、措施、負責(zé)人、地點、完成時間等要素制定對策計劃表，并按照對策計劃表逐條進行實施。表3 中僅列出了要因、對策目標(biāo)、措施等事項。以下本文針對對策的幾個關(guān)鍵措施進行說明。

表3 對策實施表

7.1 對策實施一：制作多功能自動切剝裝置

根據(jù)多功能自動切剝裝置的功能要求，合理設(shè)計結(jié)構(gòu)和功能模塊。多功能自動切剝裝置包括機架，機架上自進線到出線依次設(shè)置進線輪組、導(dǎo)管、切刀組件和出線輪組。通過該套裝置上的導(dǎo)管，能夠?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)線擺動錯開前方電線，便于電線回穿切到組件實現(xiàn)線尾剝線。

如圖4 所示，按照圖紙的設(shè)計制作切剝裝置并進行組裝。通過現(xiàn)場環(huán)境完成多功能自動切剝裝置的功能測試和試驗，結(jié)果表明多功能自動切剝裝置切剝導(dǎo)線數(shù)量 ≥50 根/min，導(dǎo)線切剝長度誤差絕對值 ≤20 mm，符合要求。

圖4 多功能自動切剝裝置切剝區(qū)示意圖

7.2 對策實施二：制作基于線性霍爾傳感器技術(shù)的互感器免拆線對線儀

利用干電池測量互感器極性的原理，在核對互感器接線時，在二次側(cè)互感器遠端加入一個信號，在近互感器端檢測信號。并采用線性霍爾傳感器在磁場檢測中進行磁電轉(zhuǎn)換，將電磁信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，有效檢測弱磁場。

按照原理圖制作PCB 板，選取電源模、信號檢測及結(jié)果輸出模塊、焊接元器件。

通過現(xiàn)場實際環(huán)境完成對互感器免拆線對線儀的試驗，結(jié)果表明正向信號最大偏差平均值為6.57%，電路正常工作時蜂鳴器響，符合要求。

8 確認效果

8.1 效果檢查一：活動目標(biāo)值檢查

在各項對策實施后，小組對高壓計量裝置現(xiàn)場裝接時間進行統(tǒng)計，結(jié)果顯示平均耗時為27.2 min，達到預(yù)期目標(biāo)值。

8.2 效果檢查二：癥結(jié)解決效果對比

小組對高壓計量裝置現(xiàn)場裝接操作過程中各工序時間進行統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)主要癥結(jié)已經(jīng)解決，接線工序時長從原來的41.5 min 縮短到11.20 min。

多功能自動切剝裝置代替了人工切剝操作，剝?nèi)?dǎo)線絕緣時能夠確保不傷線芯，避免了人工切剝劃傷手臂等事故的發(fā)生。標(biāo)準(zhǔn)化的切剝物料生成，助力優(yōu)化營商環(huán)境，可以縮減裝接時間，減少客戶通電等待；可以提高電能表安裝質(zhì)量，提升電能表安裝美觀度，提高供電可靠率。使用基于線性霍爾傳感器技術(shù)的互感器免拆線對線儀，裝接工不必再進入狹小空間進行作業(yè)，避免了碰擦傷事故。

采用自動切剝裝置和基于線性霍爾傳感器技術(shù)的互感器免拆線對線儀可以大幅縮短高壓計量裝置現(xiàn)場裝接時間，提高了工作效率。應(yīng)用4 個月，使用在1 424 套電能計量裝置安裝上，按照人工人員40 元/h 計算，可節(jié)約經(jīng)濟成本5.93 萬元，可節(jié)省銅芯導(dǎo)線長度702.03 m，減少導(dǎo)線資源浪費。

9 總結(jié)與下一步打算

小組以縮短高壓計量裝置現(xiàn)場裝接時間、提高裝接工作效率為目的，小組成功設(shè)計并制作出多功能自動切剝裝置替代人工切剝導(dǎo)線，制作了基于線性霍爾傳感器技術(shù)的互感器免拆線對線儀免去互感器拆線核對步驟，減少人力物力財力，縮短高壓計量裝置現(xiàn)場裝接時間，進一步提高了裝接工作效率。