高效對(duì)線器的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

高效對(duì)線器的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

隨著電網(wǎng)的發(fā)展，能源行業(yè)計(jì)量設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用中越來越普遍，但在施工過程中，由于多芯電纜和線路的連接，芯線難以識(shí)別，尤其是在裝置的損壞過程中。芯線通常是混沌的。要正確識(shí)別芯線，并將其連接到設(shè)備，使其復(fù)雜、快速、易于操作，因此需要設(shè)計(jì)高效的芯線裝置。本文根據(jù)工程施工需求,旨在設(shè)計(jì)一個(gè)高效操作簡便的電能計(jì)量專用對(duì)線設(shè)備,實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確對(duì)施工過程中多芯電纜兩端對(duì)應(yīng)端口進(jìn)行測試,判斷出對(duì)應(yīng)芯線,然后在液晶顯示器上顯示,從而施工人員對(duì)電能計(jì)量設(shè)備進(jìn)行快速接線。基本設(shè)計(jì)思路:首先在線路遠(yuǎn)端預(yù)設(shè)芯線編號(hào),近端測量對(duì)應(yīng)芯線并通過LCD顯示出對(duì)應(yīng)編號(hào)芯線,同時(shí)根據(jù)電能計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)接線圖,直觀進(jìn)行接線。整體設(shè)計(jì)電路分為四大部分:遠(yuǎn)端編號(hào)器、近端接收電路、AD轉(zhuǎn)換與控制電路、標(biāo)準(zhǔn)對(duì)線顯示電路。1簡易對(duì)線、待對(duì)線在二次側(cè)控制回路電纜施工和計(jì)量裝置接線中,電纜編號(hào)對(duì)線是一道非常重要的工序,為了認(rèn)準(zhǔn)某根芯線或?qū)Ь€,現(xiàn)場對(duì)線過程中往往需要4人以上合作,這樣才能確保對(duì)線規(guī)范安全,同時(shí),普通對(duì)線方法經(jīng)常要用簡易對(duì)線燈或者萬用表反復(fù)檢查,使得接線過程中工作效率低下,而且容易出錯(cuò)?，F(xiàn)在使用的一般都是多芯電纜,施工中,一般借助每根芯線的位置和不同色碼來進(jìn)行識(shí)別,或者用簡易對(duì)線燈、電話對(duì)線等簡易方式進(jìn)行操作,但此類方法在芯線數(shù)較大時(shí)容易出現(xiàn)錯(cuò)誤,而且費(fèi)時(shí)費(fèi)人力。一旦對(duì)線出現(xiàn)錯(cuò)誤則易造成電能計(jì)量設(shè)備接線有誤,引起設(shè)備計(jì)量失準(zhǔn)甚至出現(xiàn)設(shè)備損壞等安全隱患,所以優(yōu)化對(duì)線方法在工程實(shí)踐中尤為重要。2安全監(jiān)護(hù)員抓對(duì)線時(shí)造成的錯(cuò)誤,容易產(chǎn)生選擇性違章現(xiàn)象通過現(xiàn)狀調(diào)查,公司年度累計(jì)輪換表計(jì)10044個(gè),平均每月輪換表計(jì)數(shù)量為837個(gè),普通接線過程中每月平均對(duì)線次數(shù)為110次,每次對(duì)線要消耗大量時(shí)間和人力,平均每次對(duì)線需要4人以上,在人員不足時(shí)常缺少安全監(jiān)護(hù)員,容易出現(xiàn)習(xí)慣性違章現(xiàn)象。其中一個(gè)三相四線表對(duì)線平均需要耗時(shí)20min以上,并且準(zhǔn)確性不高,對(duì)線準(zhǔn)確率僅為95%左右,雖然接線人員反復(fù)對(duì)線,還是會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤,存在較大的安全隱患。同時(shí),對(duì)線過程中缺乏規(guī)范性和專業(yè)對(duì)線裝置,大多采用一對(duì)一簡易對(duì)燈法進(jìn)行對(duì)線,環(huán)境干擾較強(qiáng),燈泡經(jīng)常燒壞。整個(gè)測試過程中,兩端人員用電話聯(lián)系協(xié)調(diào),工作進(jìn)度很緩慢而且繁瑣,常常容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。3電能計(jì)量對(duì)線卡通過現(xiàn)狀分析,本次設(shè)計(jì)在普通對(duì)線方法基礎(chǔ)上,采用高效對(duì)線法,以單人對(duì)線為特點(diǎn),無需電話和對(duì)燈,從而提高對(duì)線效率。同時(shí)根據(jù)對(duì)線結(jié)果,在被測線路端設(shè)計(jì)電能計(jì)量對(duì)線卡,通過對(duì)線后卡片上對(duì)應(yīng)端口顯示電路,讓接線工作更加方便快捷,從而提高接線準(zhǔn)確性和時(shí)效性,節(jié)約人力成本和時(shí)間成本。預(yù)期目標(biāo)為平均每次電能計(jì)量設(shè)備裝表對(duì)線從原來的20min降低到5min以內(nèi),人力成本從4人以上下降到2人,同時(shí),平均對(duì)線準(zhǔn)確度從原先95%提升到99%,從而做到集約化資源,節(jié)約成本。4b分析小組成員結(jié)合調(diào)查結(jié)果,對(duì)相關(guān)原因(如圖1所示)進(jìn)行討論分析。最終確定要因?yàn)?高效對(duì)線設(shè)備缺少,使得電纜對(duì)線消耗時(shí)間較多,人力成本和時(shí)間成本都較大,且準(zhǔn)確性不高,存在一定安全隱患。5電能計(jì)量專用對(duì)線卡經(jīng)過小組集體討論,根據(jù)本次課題目標(biāo)制訂對(duì)策,決定制作電能計(jì)量專用對(duì)線卡,根據(jù)小組成員特長進(jìn)行責(zé)任分工。電能計(jì)量對(duì)線卡符合以下要求:操作簡單、對(duì)線準(zhǔn)確、節(jié)約時(shí)限、安全可靠。實(shí)施人員責(zé)任分工安排如表1所示。6執(zhí)行措施6.1對(duì)線方案三:電能計(jì)量專用對(duì)線和智能對(duì)線系統(tǒng)方案一:簡易對(duì)線裝置。采用簡易對(duì)線燈原理,實(shí)現(xiàn)雙線短路或單線對(duì)地短路對(duì)線。雙燈對(duì)線結(jié)構(gòu)較為簡單,成本較低。但是實(shí)際應(yīng)用中需要4人以上,并且對(duì)線精準(zhǔn)度不高,容易出錯(cuò)。方案二:電能計(jì)量專用對(duì)線。如圖2所示,遠(yuǎn)端編號(hào)器輸出不同數(shù)值電壓通過電纜傳輸,在近端接收,將這些電壓通過A/D轉(zhuǎn)化器進(jìn)行量化,成為一組數(shù)字值,通過控制器將測量數(shù)據(jù)在LCD液晶顯示器上顯示,根據(jù)電能計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)顯卡直觀對(duì)線。方案三:智能對(duì)線裝置。采用數(shù)字計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù),專用數(shù)字IC芯片,CPU智能邏輯處理,實(shí)現(xiàn)智能化對(duì)線裝置。小組成員通過不同方案對(duì)比綜合分析,并且考慮到實(shí)際設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)性和時(shí)間成本,決定采用第二種方案。6.2裝置可組裝尺寸根據(jù)市場調(diào)查和設(shè)計(jì)需求,采用攜帶方便、操作靈活,使用簡單的工具盒作為機(jī)體。首先,根據(jù)材料組裝尺寸大小,計(jì)算出裝置外殼尺寸,并畫出外殼尺寸及布局圖對(duì)線裝置外型尺寸及布局圖。其次,小組成員從節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、適用的方面考慮,對(duì)電子器件和外殼進(jìn)行了選購,同時(shí)完成整機(jī)的設(shè)計(jì)與安裝。6.3電纜對(duì)卡的制作根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo),選擇電纜芯線數(shù)量,以12路為實(shí)驗(yàn)。測試方法:通過遠(yuǎn)端編號(hào)器并接好芯線后不再操作,近端用人工方式逐一選擇被測芯線。根據(jù)對(duì)線卡上液晶顯示器顯示被測芯線數(shù),電能計(jì)量設(shè)備進(jìn)行逐一接線。制作一個(gè)專用對(duì)顯卡,箱子面板引出裝有可以事先標(biāo)記芯線的電纜所有芯線接線夾。對(duì)線時(shí),先在一端將電纜芯線分別夾在對(duì)線設(shè)備的接線端子上。然后在另一端用檢測設(shè)備測量,確定芯號(hào),同時(shí)在液晶顯示器上顯示對(duì)應(yīng)芯線序號(hào)。7靈活高效對(duì)線為檢驗(yàn)裝置的對(duì)線效果,小組用對(duì)12芯線兩地多次進(jìn)行了模擬對(duì)線實(shí)驗(yàn)。對(duì)線速度效果顯著,實(shí)現(xiàn)單人對(duì)線,靈活高效對(duì)線,根據(jù)液晶顯示屏的編號(hào)進(jìn)行操作,通過顯示編號(hào),明確電纜對(duì)應(yīng)芯線。通過小組成員在實(shí)地進(jìn)行的雙線、單線對(duì)線與原來比較,制作的電能計(jì)量對(duì)線裝置比使用常規(guī)簡易對(duì)線燈等速度提高了4倍以上,并且人員方面精簡了一半,同時(shí)提高了對(duì)線精準(zhǔn)性,達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)要求,有效避免接線過程中出現(xiàn)對(duì)線錯(cuò)誤,保障電網(wǎng)安全。8大力推進(jìn)計(jì)量設(shè)備在線對(duì)線卡的改造與維護(hù)通過實(shí)踐與數(shù)據(jù)分析,電能計(jì)量專用對(duì)線設(shè)備高效提升對(duì)線精準(zhǔn)度和時(shí)間成本,同時(shí)節(jié)約人力成本,提高電能計(jì)量設(shè)備接線準(zhǔn)確性與時(shí)效性,對(duì)電力系統(tǒng)施工與維護(hù)核對(duì)二次纜線有很好的推廣應(yīng)用價(jià)值。下一步,