新型电缆线芯校对装置的研发与应用

新型电缆线芯校对装置的研发与应用

袁德民卢少华

（1.河南省淅川县电业局河南淅川474450；2.国网河南新密市供电公司河南新密452370）

摘要：随着近年来电气自动化技术的不断快速发展，在自动化工程施工领域，大量使用多芯电缆作为现场控制仪表、电气设备连锁与中控室控制系统等之间的信号传输介质。新型校线装置操作简单、轻便，实现了1个人的校线工作，提高了工作效率，减少劳动强度,且能够确保校线质量，校线准确率达100％，校线可靠、准确。

关键词:新型电缆线芯校对装置研发应用

一、事件概述

随着近年来电气自动化技术的不断快速发展，在自动化工程施工领域，大量使用多芯电缆作为作为现场控制仪表、电气设备连锁与中控室控制系统等之间的信号传输介质。在施工接线时，需要对电缆进行绝缘、导通性能测试，尤其需要确认每一根芯线所对应的电缆线号是否两断对应，以保证仪表各种信号、电源的电缆正确连接。在变电站的安装工作中，继电保护、控制、信号故障录波等二次设备组合连接均需要通过控制电缆来实现。二次回路在接线前均应进行校对工作，以保证导线与接线端子或元器件的正确连线。如果是单层配线方式，并且线路较短、所有导线及其连接都比较明显时，只需仔细与二次接线图和安装图校对，就可判断接线是否正确。如果是多层配线方式，并且线路较长或导线隐蔽不易明显判断是否正确时，则必须进行校线工作。一个中等规模的110KV变电站控制电缆的数量就能达到几百甚至上千之多，所以核对控制电缆线芯的正确性便成为安装过程中一个关键步骤。

二、创新点和技术方案论证

小组成员根据电缆线芯的校对装置的结构特点进行分析、讨论，从安全性、经济性和可靠性等方面进行了较全面的比较得出新型电缆线芯校对装置。处理器选择MCS-51单片机、12MHZ晶振。模数转换模块采用15位A/D模数转换器，与后续处理器配合进行控制处理，可以是传输及测量误差减少1.5%，测量范围宽，测量准确度能达到0.5级，并将转换值传输至显示端的处理器中进行存储与比较。

显示器选为128×64点阵的液晶矩阵式：采用LCD12864，用于数据显示，加快数据的传输速率，此外，为了方便与上位机进行数据交互，显示端有扩展了一个485总线接口，选用MAXIM公司的MAX485型总线转换器。模数转换模块、单片机处理器、显示器之间均通过SPI接口通讯。表笔选择弹簧夹。

三、实施过程

实施一：加工图纸设计

小组成员根据新型装置的结构原理设计电路图和模拟仿真图。

实施二：材料选购

徐清彦对制作新型校线装置所需材料进行网上查询质量、价格，并到市场到选购和比较，购买了加工时所需的材料：1、IC电路块。2、相关元件——电容、电阻。

3、装置外壳——工具箱、木版。4、装置控制开关——双向开关

5、接线柱、线夹。6、连接线料、焊锡、工具。

实施三：电路板制作

2015年3月9-14日，张清等人在天龙公司根据电路原理图和实际元件进行PCB印制版排列设计，对电路进行了认真细致的排版，从元件位置到线条的粗细，都是严格按照PCB的板要求进行，经过了多日的努力，完成对印刷电路板排版、印刷、制版等工艺，完成了对策表中提出预期目标。

实施四：样机制作

我们对样机进行了认真的联机、调试，专业人员对各项指标进行试验，均符合要求。5天完成样机制作，达到了对策表中提出的预期目标。

实施五：现场实验

现场试验

我们荆关变电站的施工中采用新型电缆线芯校对装置进行使用，得到施工人员的好评：操作简单，同时测量多根电缆，测量结果显示直观，实现二个人对线工作。

问题改进

本新型校对将测试的线芯置值扩充为电阻值和电压值的双从选择，适用范围更广。采样模块根据信号发生源的供源类型，选取不同的采样方式。如果是电阻信号加载，则选用电阻测量电路；如果是电压信号加载，则选取电压测量电路。但是选用电压测量电路时，有时候若出现高电压时易烧坏、烧毁装置。小组负责人又组织进行分析、商讨，最后决定在采样模块中均设置过电压保护电路，用以防止高电压或击穿电流对后续模块的影响。另外在采样模块与模数转换模块之间设置电阻分压网络，用以将采样电压转换成模数转换模块可以识别的电压等级，便于向显示端输出，显示端可以显示当前所采样的电压值或电阻值。

四、推广应用情况及前景

1.效益分析：

1）新型校线装置工作稳定，能够确保确保校线质量，校线准确率达100％，确保校线可靠、准确。

2）该设备可以大大减少劳动强度，所需人力由以前的3-4人减少为1人，大大提高了工作效率。

3）活动成本：本次活动成本费626元。

2.推广前景：

1）新型校对装置操作简单、轻便，实现了1个人的校线工作，提高了工作效率。

2）能紧跟国家电网建设的步伐，有条不紊的完成甚至提前完成国家电网赋予的艰巨任务。

五、结论

1）本次小组活动具有科学性、民主性，调动全体成员的积极性和创造性，并且解决施工生产中的难题，提高了工作效率。

2）懂得了用PDCA循环这一科学原则和数理统计工具来分析问题和解决问题。

3）对待工作要勇于打破常规，才能有所突破。在实施过程中注意查找问题力求全面，分析原因力求透彻，寻找主因力求准确，制定对策力求适用，不断发现问题、解决问题、勇于创新。