转动硬压板两接线柱锁母手动模式和电动模式的快速投退装置的CAD设计及研制

黄凤萍

（广东电网有限责任公司惠州供电局，广东 惠州 516001）

0 引 言

当前国内广泛使用的继电保护硬压板均为常规硬压板，既可作为保护功能的选择控制方式，又可作为保护跳闸出口的实现方式。历年来的实际运行经验证明，因硬压板误投切或漏投切导致的电力安全事故在继电保护专业所有事故中的占比较大。

继电保护装置硬压板管理需要有保护定值执行人员、保护试验调试人员以及保护运行操作人员共同承担责任。按照压板接入保护装置二次回路位置的不同，继电保护装置硬压板包括功能压板、出口压板、备用压板以及检修压板几个部分。其中，功能压板就是主保护、距离保护、零序保护投退功能的选择方式。出口压板根据保护动作出口作用的对象不同，可分为跳闸出口压板和启动压板。跳闸出口压板直接作用于本开关或联跳其他开关，启动压板作为其他保护开入之用。如果保护装置失去保护作用，那么会造成很大区域的停电故障，所以需要对转动硬压板两接线柱锁母手动模式和电动模式的快速投退装置进行深入研究[1]。

保护硬压板的正确投退对于电力行业的稳定运行极其重要，是电力行业不可缺少的组成部分，也是电网安全运行的一道重要防线。文献[2]研制的保护压板快速测量装置的优点是会促使测量的工作比较全面到位，但是操作方法相对复杂。本文克服了文献[2]所提出保护压板快速测量装置操作方法相对复杂的弊端，并为研制操作方法相对简单的新装置开辟了新思路。针对频繁操作硬压板存在运行人员或继保人员触电风险等问题，本文用CAD软件设计及研制一种转动硬压板两接线柱锁母手动模式和电动模式的快速投退装置并应用于变电站，操作方法相对简单，且电动模式相比于手动模式更加省力快捷，可实现硬压板的投退电动化。

1 转动硬压板两接线柱锁母手动模式和电动模式快速投退装置的基本结构原理

常规拧接式硬压板结构如图1所示。目前，在技术手段上难以克服直接用手频繁拧紧或旋松硬压板两接线柱锁母所造成的手指疼痛和效率低下等问题，因此当前急需研制一套转动硬压板两接线柱锁母手动模式和电动模式的快速投退的新装置来攻克上述技术盲区。

图1 常规拧接式硬压板结构

转动硬压板两接线柱锁母手动模式和电动模式的快速投退装置的CAD智能化设计基本结构主要包括板头套筒、摩擦力较大的硬质绝缘保护凹凸槽环形连接件以及用于连接安装在电动扳手输出轴上的不锈钢电批转动操作部件3个部分。

其中，板头套筒呈内部中空结构，一端内壁设有用于套接硬压板两接线柱锁母的梅花状螺纹，而另一端固定连接有摩擦力较大的硬质绝缘保护凹凸槽环形连接件。摩擦力较大的硬质绝缘保护凹凸槽环形连接件远离板头套筒的一端，可拆卸地连接于不锈钢电批转动操作部件。板头套筒的直径从设有梅花状螺纹的一端至连接有摩擦力较大的硬质绝缘保护凹凸槽环形连接件的一端逐渐增大，和摩擦力较大的硬质绝缘保护凹凸槽环形连接件之间通过螺纹连接，而后者环形连接件和不锈钢电批转动操作部件之间也是通过螺纹连接。

不锈钢电批转动操作部件安装在电动扳手输出轴上，通过操作电动扳手旋转带动不锈钢电批转动操作部件转动，利用梅花状螺纹拧紧或旋松硬压板两接线柱锁母。

转动硬压板两接线柱锁母手动模式和电动模式的快速投退装置的CAD设计通过电动扳手旋转，带动安装在电动扳手输出轴上的不锈钢电批转动操作部件转动，利用梅花状螺纹拧紧或旋松硬压板两接线柱锁母，电动模式相比于手动模式更加省力、快捷，可实现硬压板投退电动化。

2 转动硬压板两接线柱锁母手动模式和电动模式的快速投退装置的预期效果及CAD设计图

近年来，国家大力提倡坚强智能电网和调控一体化战略，该战略指导方针要求变电站内采用新型继电保护硬压板，依靠调度自动化主站系统，实现继电保护硬压板的远程智能监视和实时告警，解决继电保护硬压板的运行监视问题[3-6]。

但是由于硬压板的体积较小，各硬压板之间的距离以及硬压板两接线柱之间的距离比较窄，这样不但操作空间受限，而且连续多次操作还会造成运行人员手指疼痛，进而难以保证硬压板电气连接片的连接牢固性和操作安全性。

通过对一套转动硬压板两接线柱锁母手动模式和电动模式的快速投退装置的设计及研制，本研究预期达到以下效果。一是设计并研制出一套转动硬压板两接线柱锁母手动模式和电动模式的快速投退装置并应用于变电站拧紧硬压板的操作工作处理。二是装置能有效解决硬压板在实际运行过程中的频繁投退，需要操作人员双手配合并直接用手拧动硬压板的两接线柱锁母，速度慢且效率低，而且存在运行人员触电风险等问题，应用前景广阔。三是提高工作效率，无需操作人员双手配合并直接用手拧动硬压板的两接线柱锁母，避免了运行人员在狭小的空间内直接用手接触硬压板的操作风险，提高了运行人员和继保人员的工作效率，适用于硬压板无法实现智能远方投退的老式变电站。通过试验分析验证新工具操作方法的有效性，具有广阔的应用平台和推广空间。

为了实现硬压板的轻松投退，本文用CAD软件设计一种转动硬压板两接线柱锁母手动模式和电动模式的快速投退装置。如图2所示为转动硬压板两接线柱小号八角锁母电动操作模式快速投退装置的结构图。如图3所示为转动硬压板两接线柱大号八角锁母电动操作模式快速投退装置的结构图。如图4所示为转动硬压板两接线柱小号八角锁母两端均可手动操作快速投退装置的结构图。如图5所示为前端转动硬压板两接线柱大号八角锁母，后端转动硬压板两接线柱小号八角锁母，两端均可手动操作快速投退装置的方案A0。如图6所示为转动硬压板两接线柱小号八角锁母电动操作模式快速投退装置的方案A1。如图7所示为转动硬压板两接线柱大号八角锁母电动操作模式快速投退装置的方案A2。如图8所示为前端转动硬压板两接线柱小号八角锁母，后端转动硬压板两接线柱大号八角锁母，两端均可手动操作快速投退装置的方案A3。如图9所示为转动硬压板两接线柱小号八角锁母两端均可手动操作快速投退装置的方案A4。如图10所示为前端转动硬压板两接线柱大号八角锁母，后端转动硬压板两接线柱大号六角锁母，两端均可手动操作快速投退装置的方案A5。图11所示为转动硬压板两接线柱大号六角锁母电动操作模式快速投退装置的方案A6。

图2 转动硬压板两接线柱小号八角锁母电动操作模式快速投退装置

图3 转动硬压板两接线柱大号八角锁母电动操作模式快速投退装置

图4 转动硬压板两接线柱小号八角锁母两端均可手动操作快速投退装置

图5 方案A0

图6 方案A1

图7 方案A2

图8 方案A3

图9 方案A4

图10 方案A5

图11 方案A6

3 转动硬压板两接线柱锁母手动模式和电动模式的快速投退装置的技术创新点和关键点

用CAD软件设计并研制一套转动硬压板两接线柱锁母手动模式和电动模式的快速投退装置，该装置在技术上的关键点如下所述。一是本转动硬压板两接线柱锁母手动模式和电动模式的快速投退装置由梅花嘴、板头套筒、摩擦力较大的硬质绝缘保护凹凸槽环形连接件、固定套接在电动操作的不锈钢电批转动操作部件的内八角套筒以及电动扳手组成。二是板头套筒里面梅花嘴内有梅花状螺纹，可以卡紧卡牢硬压板两接线柱的小号八角锁母、大号八角锁母或大号六角锁母中任意一种类型锁母。三是板头套筒一端固定设计有绝缘保护凹凸槽环形连接件，由摩擦力较大的硬质绝缘材料制成，避免运行人员操作硬压板时手指打滑，误碰带电部位造成直流触电风险。四是板头套筒的另一端固定设计有不锈钢电批转动操作部件和电动扳手，方便运行人员通过操作电动扳手带动电动操作的不锈钢电批转动操作部件旋转，从而达到拧紧硬压板两接线柱小号八角锁母、大号八角锁母或大号六角锁母中任意一种类型锁母的目的，提高工作效率。五是该套装置引入电动操作模块，电动模式相对于手动模式操作更快捷省力，操作方式灵活多样，适合生产现场使用。操作把手梅花嘴接头亦能兼容使用电动内八角套筒扳手，实现硬压板投退电动化。操作把手梅花嘴接头加上不锈钢电批转动操作部件组成电动操作工具的通用部件，该部件需要安装在电动扳手输出轴上使用。

4 结 论

本文用CAD软件设计并研制一套转动硬压板两接线柱锁母手动模式和电动模式的快速投退装置，并应用于变电站拧紧硬压板的操作，有效解决硬压板在实际运行过程中的频繁投退，需要操作人员双手配合并直接用手拧动硬压板的两接线柱小号八角锁母、大号八角锁母或大号六角锁母中任意一种类型锁母，速度慢、效率低且存在运行人员触电风险等问题，提高了工作效率，避免了运行人员在狭小的空间内直接用手接触硬压板的操作触电风险，为运行人员和继保人员减负。