一種新型計(jì)量裝置預(yù)安裝模塊的研發(fā)和應(yīng)用

引言

我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛,供電用戶迫切要求壓縮業(yè)擴(kuò)流程時(shí)間,加上施工人員素質(zhì)參差不齊,造成計(jì)量設(shè)備施工工藝往往不合規(guī)范,現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)點(diǎn)繁復(fù)而難以識(shí)別齊全,給計(jì)量運(yùn)維工作帶來(lái)了諸多不便和不安全因素。鑒于此,我們提出了一種能夠加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)安全性,提高作業(yè)效率的計(jì)量裝置預(yù)安裝模塊,作為目前部分非標(biāo)計(jì)量設(shè)備的替代方案,既避免了重新按標(biāo)嚴(yán)格施工造成輪換作業(yè)時(shí)間過長(zhǎng)的弊端,又保證了作業(yè)人員施工和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)營(yíng)的安全穩(wěn)定。

1現(xiàn)狀描述

在電能計(jì)量裝置輪換作業(yè)中,部分用戶計(jì)量裝置由于無(wú)接線盒需要停電加裝,但當(dāng)前不少客戶的計(jì)量設(shè)備存在相當(dāng)多的問題,主要包括:

(1）二次接線走線混亂,工藝不達(dá)標(biāo)。根據(jù)《南方電網(wǎng)公司計(jì)量裝置典型設(shè)計(jì)規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱"典設(shè)"）,"電壓、電流回路A、B、C各相導(dǎo)線應(yīng)分別采用黃、綠、紅色線,中性線應(yīng)采用黑或藍(lán)色線,接地線應(yīng)采用黃綠雙色線"。而現(xiàn)場(chǎng)施工人員經(jīng)常為求方便,采用同色線接入二次回路,全套計(jì)量裝置的二次接線往往同色或者與典設(shè)南轅北轍,違反典設(shè)要求的同時(shí)更造成了運(yùn)維人員的作業(yè)困難。

(2）根據(jù)典設(shè)規(guī)定,"經(jīng)電流互感器接入的低壓三相四線電能表,其電壓引入線應(yīng)單獨(dú)接入,不得與電流線共用",但是部分施工人員為求省料及方便,采取了電壓回路串入電流回路的方式,把低壓互感器二次接線端接入同相電壓回路。這種做法既不符合典設(shè)要求,更造成了不停電更換計(jì)量裝置的觸電風(fēng)險(xiǎn),嚴(yán)重影響設(shè)備和作業(yè)人員的安全。

(3）計(jì)量裝置由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境不滿足新裝計(jì)量柜而被迫安裝在舊式計(jì)量柜或配電柜內(nèi),與帶電設(shè)施的距離較短,不少計(jì)量裝置與帶電母排僅一指之隔:尤其部分計(jì)量裝置由于位置不足而安裝在配電屏后,作業(yè)環(huán)境復(fù)雜而危險(xiǎn),對(duì)計(jì)量運(yùn)維的安全造成了威脅。

(4）二次線組合成圓柱狀,難以檢查接線是否正確。出于美觀和防止二次線掉落考慮,施工人員習(xí)慣把二次接線用扎帶捆扎起來(lái),對(duì)查線工作其實(shí)并不友好。特別是逆相序、單相欠壓和電流不平衡時(shí),查線需要剪開扎帶再重新扎上,不僅有二次線掉落造成相間放電的風(fēng)險(xiǎn),也不利于安全作業(yè)。

由于以上種種問題復(fù)雜而不可控,計(jì)量運(yùn)維人員需要耗費(fèi)大量的作業(yè)時(shí)間來(lái)處理,加上現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試終端上線,整個(gè)作業(yè)往往需耗時(shí)1h甚至更久,出錯(cuò)概率也呈幾何級(jí)大幅度增加,不利于安全生產(chǎn)和企業(yè)健康經(jīng)營(yíng)。因此,計(jì)量運(yùn)維人員亟需一種保證作業(yè)安全和運(yùn)維效率的計(jì)量裝置安裝方案,既不會(huì)造成額外的作業(yè)負(fù)擔(dān),又能提升運(yùn)維水平。

2解決方案

基于上述問題,本案研發(fā)了一款計(jì)量裝置預(yù)安裝模塊,在作業(yè)前先把接線盒及輪換計(jì)量裝置安裝在一塊絕緣板上并接好各裝置之間的二次連接線,在用戶停電后一方面直接拆除舊有設(shè)備,另一方面把絕緣板固定在原計(jì)量裝置所在處,最后把電流互感器二次回路正確地接在接線盒進(jìn)線端,即可復(fù)電完成整個(gè)輪換作業(yè)。其技術(shù)特點(diǎn)主要如下:

(1）本案由一塊絕緣底板為主要安裝媒介,正面參照典設(shè)要求,以穿透全板的內(nèi)牙螺栓定置了板上各元器件(計(jì)量表計(jì)、接線盒）的位置。這個(gè)設(shè)計(jì)的目的在于一方面利用底板的絕緣性能,把高壓帶電設(shè)備和計(jì)量設(shè)備隔離開來(lái),解決安全距離不足的問題,加強(qiáng)作業(yè)人員和計(jì)量表計(jì)的安全防護(hù);另一方面加強(qiáng)了計(jì)量設(shè)備的整體性,方便對(duì)整套設(shè)備進(jìn)行輪換。此外,絕緣板的物理特性不利于多次裝拆計(jì)量裝置固定螺絲,所以參考臺(tái)式機(jī)電腦主機(jī)箱的設(shè)計(jì),在固定位置嵌入金屬的內(nèi)牙螺栓,作業(yè)人員使用普通螺絲即可進(jìn)行表計(jì)的固定作業(yè),不必用電鉆在絕緣板上打孔,省去了在配電房?jī)?nèi)進(jìn)行打孔作業(yè)裝拆表計(jì)的風(fēng)險(xiǎn)。

(2）本案的底板四個(gè)角內(nèi)側(cè)以內(nèi)表光滑的金屬螺栓穿透,方便穿過螺絲固定底板;同時(shí)底板四個(gè)角采用圓角處理,并在底板四周用熱熔膠封邊,避免運(yùn)輸過程中碰傷作業(yè)人員和設(shè)備:底板兩側(cè)為攜帶方便各開一個(gè)提手位置,單手即可攜帶。

(3）盡管典設(shè)中已經(jīng)規(guī)定了接線盒具有防止連片錯(cuò)位的功能,但是當(dāng)二次接線不當(dāng)時(shí)(如進(jìn)線與出線均在同一螺柱上）,接線盒仍無(wú)法滿足防止誤接線的要求。對(duì)此,本案的接線盒蓋板采用正確連片和接線位置帶涂色的透明膠紙覆蓋,當(dāng)接線盒連片和二次接線位置不正確時(shí)將被清晰地標(biāo)識(shí)出來(lái),方便施工人員和監(jiān)督人及時(shí)發(fā)現(xiàn)并予以糾正,最大程度上防止了施工人員誤接線和不當(dāng)復(fù)位連片。

(4）傳統(tǒng)意義上的計(jì)量二次接線采用捆扎的方式固定,雖然解決了美觀的問題,但給查線工作帶來(lái)了諸多不便,運(yùn)維人員經(jīng)常需要剪開扎帶來(lái)檢查二次接線是否正確,檢查完畢后再重新扎上扎帶,效率相對(duì)低下。本案的二次接線在典設(shè)的基礎(chǔ)上進(jìn)行升級(jí),采用了分線色、分類型的接法,把電壓線與電流線分開在不同水平面上,不同相二次線杜絕同線色,故查線時(shí)可分開電壓和電流回路進(jìn)行,避免了靠經(jīng)驗(yàn)手捏來(lái)判斷是電壓線還是電流線的尷尬情況,效率成倍提高;同時(shí),二次線采用專用線夾固定在底板上,兼顧美觀度和查線速度,更對(duì)部分因?yàn)橐淮尉€路改造導(dǎo)致的二次回路逆相序提供了更正的便利性。

(5）為方便運(yùn)維人員識(shí)別,用戶信息通常采用黃色標(biāo)簽紙打印并粘貼在表計(jì)或計(jì)量柜上,而標(biāo)簽紙容易損壞或日久掉落,且信息不夠詳細(xì),不方便用戶自查:同時(shí)簡(jiǎn)單化的紙質(zhì)標(biāo)簽容易使運(yùn)維人員對(duì)一戶多表的裝置產(chǎn)生混淆。對(duì)此,本案在底板正面空白處粘貼可供移動(dòng)終端或?qū)Ｓ醚b置讀寫的NFC標(biāo)簽,在標(biāo)簽內(nèi)記錄用電用戶基本信息及設(shè)備標(biāo)識(shí),用以核對(duì)用電用戶及設(shè)備,并用密碼保護(hù)內(nèi)容防止篡改。NFC標(biāo)簽采用888字節(jié)容量,足以記錄用戶的可查看數(shù)據(jù),兼顧了經(jīng)濟(jì)性和擴(kuò)展性。

3實(shí)際應(yīng)用

本案已初步應(yīng)用在本區(qū)的高供低計(jì)專變及公用配變等計(jì)量裝置上,取得了一定成效,主要如下:

(1）通過集成模塊化的方式把計(jì)量設(shè)備安裝在一塊絕緣板上,大大增加了作業(yè)的安全性,也便于日后進(jìn)行維護(hù)或輪換。

(2）負(fù)控終端或配變終端在安裝到模塊上時(shí)已經(jīng)調(diào)試好抄表上線功能,故不必在輪換作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)重復(fù)此項(xiàng)工序,大大縮短了作業(yè)時(shí)間。

(3）由于所有計(jì)量裝置均與接線盒可靠正確連接,因此工作人員只需在工作前后檢查原互感器二次接線的極性及相序,便可準(zhǔn)確無(wú)誤地完成輪換作業(yè):對(duì)互感器側(cè)進(jìn)行借壓接線的計(jì)量設(shè)備,則需根據(jù)用戶現(xiàn)場(chǎng)條件決定是否短暫停電進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,通常需時(shí)在10min左右。

(4）針對(duì)不同場(chǎng)景下計(jì)量設(shè)施數(shù)量的多寡,本案采用寬板和窄板兩種排布方式,可滿足絕大部分計(jì)量裝置的輪換需求。

(5）在根據(jù)本案參與的多次輪換中得出統(tǒng)計(jì)結(jié)果(樣本數(shù)約50套）,使用本案的預(yù)安裝模塊前,平均輪換計(jì)量裝置的耗時(shí)約為45min:而在本案的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用中,平均耗時(shí)縮短至6min,節(jié)約時(shí)間87%。

4結(jié)語(yǔ)

通過仔細(xì)分析電能計(jì)量裝置輪換作業(yè)的痛點(diǎn)和難點(diǎn),結(jié)合新型材料和技術(shù),我們研發(fā)出一款新型的計(jì)量裝置預(yù)安裝模塊,并成功應(yīng)用在輪換作業(yè)現(xiàn)場(chǎng),大大提升了作業(yè)效率,同時(shí)最大程度上保障了人員和設(shè)備安全。在新型材料和技術(shù)逐漸推廣的今天,利用先進(jìn)的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)改進(jìn)傳統(tǒng)作業(yè)是大勢(shì)所趨,也是電力公司改善經(jīng)營(yíng)、增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力的必要手段。