试论自动测试线缠绕器的研究开发要点

试论自动测试线缠绕器的研究开发要点

林笑玫刘奇聪郑岳钟振鑫赵江帅

（广东电网有限责任公司惠州供电局广东惠州516000）

摘要：电力设备在生产、出厂、交接和投入运行时都要进行高压试验。高压试验往往需要使用大量的测试线缆，试验结束后又需要将线缆卷齐妥善放置，以备下次试验时能快速放线，因此每次试验时卷线工作都需要耗费大量的人力和物力。本文研制了一种自动测试线缠绕器，能够实现自动收线，该装置既能收纳单条线，也能收纳多条线。为了能支持可变数量的测试线，本项目的缠绕器还采用了模块化设计，通过改变模块的组合，可以手动改变装置同时支持的测试线数量。

关键词：自动测试线；缠绕器；技术研究

1.自动测试线项目研究及开发过程

1.1项目前期研究

项目前期研究主要包括技术路线、研究方法、以及现有技术的分析的研究。

技术路线的确定：

通过文献搜集、研究分析和项目组成员反复讨论，提出本项目的技术路线，以使得整个项目可以有序推进，技术路线可按照如下所示的流程图进行：

现场勘查——>提出设备的技术指标——>查阅资料——>提出具体的设计方案——>工程制作——>现场试验——>存在的问题——>改进升级——>试验成功并完成技术报告——>完成

现有技术的分析：经过现场调研和分析，发现测试线连接的问题主要有：1）现有电压测试线均为固定长度类型，其长度不可变更，如需延长测试线，需将不同测试线连接起来，从而降低了测试信号传输的可靠性和准确性；2）同时使用多条测试接线时，常常会出现线缆散乱不齐，接头对应关系不清楚。

1.2预期技术指标：

基于存在的技术问题，本项目以需求为研发导向，重点解决测试线不可变、以及测试线回收不便的技术问题。综上所述，预期应满足以下技术指标：

（1）实现自动收线功能，提高收线工作效率；

（2）模块化设计，具有良好的可扩展性和易维护性；

（3）安全性，降低接线误操作风险。

1.3项目具体实施方案

项目具体实施方案包括以下几个阶段：

第一阶段：现场勘查，主要为项目资料收集及调研，从而明确设计目标，并根据设计目标追踪国内外相关技术的最新进展。

第二阶段：提出具体的设计方案，其包括完成自动测试线缠绕器的总体方案的设计，完成设备结构、连接关系的方案设计，利用相关软件绘制设计方案图，多方讨论并明确最终的方案。

第三阶段：开始自动测试线缠绕器的试制，其包括完成原材料的采购，零件的加工，最后完成缠绕器的装配。

第四阶段：对完成装配的自动测试线缠绕器进行检验及测试。对设备进行调试，发现存在的问题并针对问题对设备进行改进升级。

第五阶段：设备试验成功并完成设计的技术文档的整理及完成整个项目。

2.自动测试线缠绕器主要结论

本次项目设计出一种自动测试线缠绕器，经调研分析得出现在测试线应用中存在以下问题：1）现有电压测试线均为固定长度类型，其长度不可变更，如需延长测试线，需将不同测试线连接起来，从而降低了测试信号传输的可靠性和准确性；2）同时使用多条测试接线时，常常会出现线缆散乱不齐，接头对应关系不清楚。因此本项目主要针对这两个主要问题进行思考和研发，研制了一种可以自动回收整理测试用接线的装置，可以使测试线在不使用时收缩至一个线盘中。该线盘由用发条拖动的内部核心，与盘绕测试线的外沿组成。使用测试线时，可以简单地将线缆拉伸出来。此时线盘旋转，内部发条进行储能。而当测试线使用完毕后，测试线末端插头处作用力消失，发条将自动回收拉伸出去的线缆。综合来看，当没有使用测试线时，线缆收缩盘旋在线盘当中。而需要使用测试线时，在完成接线后，因为缠线器发条的作用力，测试线会紧绷而不是散乱堆放。这样便解决了上述的容易混乱和容易弄错插头对应关系的问题。

该装置既能收纳单条线，也能收纳多条线，并且为了能支持可变数量的测试线，本项目还采用了模块化设计，通过改变模块的组合，可以手动改变装置同时支持的测试线数量。该装置研制成功后应用与项目组所在的电测专业工作中的电能质量测试工作，可以提高工作效率，降低误接线风险。该装置同样也适用于同时连接较多不同种类测试线的场合，如电能质量测试、继保测试、绝缘电阻测试等等；因此，本项目的研制成功对于电力行业测试工作具有积极的意义。

项目主要创新点

3.本项目主要创新点在于

（1）采用模块化设计，大幅提高了可拓展性和可维护性。当需要拓展更多测试线时，只需要增加更多模块，需要减少时则相反。而如果有某一个模块出现故障，能够单独维修一个模块，而其他部分照常使用。

（2）优化接线方式，减少因接口标识不清导致的错误接线，提高操作便利性。

（3）设计可开合外壳，同时兼顾开放性和封闭性，当需要对缠绕器内部进行维修时，可以打开外壳。而平常则将不需要经常碰触的部分掩盖在外壳下，不会误触碰出现问题。

4.项目取得成果

（1）完成了自动测试线缠绕器的研究设计

自动测试线缠绕器如下图结构所示，其技术原理如下：

1.使用旋转缠绕、发条储能的方式进行自动卷线，测试线在不使用时卷曲在线盘中，使用时拉出，发条同时被拉伸储能。

2.使用专门的外壳规制测试线收纳空间，外壳通过专门设计，可以稳固存放测试线。

3.使用合适的外壳形状以保证插头能露出在缠绕器外部。

自动测试线缠绕器模块示意图

（2）完成了电流测试盒的研究设计

电流测试盒设有12V充电插口、电源开关、盒体、多个钳口端子、多个插口端子，电流表的显示部分设置在盒体表面，能适配各种不同类型的插头。

电流测试盒结构示意图

（3）完成了自动测试线缠绕器的模块化设计

1.外壳的设计还包括模块化的多向接口，自动测试线缠绕器能够单独使用，也可以组合使用，与其他缠绕器模块连接。利用模块化设计组合多个自动测试线缠绕器模块，以形成多线路的自动缠绕器。该多线路的自动缠线器与电流测试盒配合使用，能够同时进行多线路的测试工作。

2.使用可灵活开合的箱体包装自动缠线器，将平常不需要操作的部分隐藏到箱体内部，简化外部操作逻辑。

5.小结

通过项目的实施，大大提高了电测专业工作中的电能质量测试工作的工作效率，实现自动收线，缩短了收线时间，降低误接线风险。在项目执行过程中，解决和掌握了许多关键技术，提高了小组成员研发能力和解决技术问题的能力，使小组成员能更好的完成试验工作。短期内，该项目所研制的自动测试线缠绕器将应用于项目组所在的电测专业工作中的电能质量测试工作。用以提高工作效率，降低误接线风险，对于电测专业工作具有重要积极的意义，创造了极大的经济效益。该项目推广应用的范围可以不局限在电测试验专业，预期推广范围可以扩大至全行业，从而创造了极大的社会效益。

基金项目：广东电网科技（职创）项目，项目名称:自动测试线缠绕器，项目编号:031300KK52170037。