研制电缆沟道防小动物封堵便捷检查装置
发布时间：2021-01-25
摘要：近年来，因小动物造成的变电站设备损坏、开关跳闸等事故频频发生，影响到电网和设备的安全稳定运行。其主要原因就是，变电站范围内电缆沟较多，电缆进出口较多，运维人员在对电缆沟防小动物封堵验收、检查维护时必须人员下到电缆沟内，费力费时，而电缆沟内活动不方便，一些孔洞周围狭窄隐蔽，不容易检查到隐蔽的漏洞，这就造成了电缆防小动物封堵检查的不到位及遗漏。基于现阶段存在的问题，研制了一种方便快捷的防小动物检查装置。既可以避免人员直接进入电缆沟进行排查，节省了运维人员体力，也能轻松检查到狭窄区域隐蔽的漏洞，并且大大缩短了检查时间，降低作业人员劳动强度和对作业人员限制要求，提高了工作效率。
关键词：防小动物;电缆沟;隐蔽的漏洞;便捷检查装置
引言
一、项目背景
近年来，因变电站小动物造成的设备损坏、开关跳闸等事故频频发生，小动物进入变电站已经对电网和设备安全造成极大的威胁，这说明变电站的防小动物工作是保证电网的安全稳定运行的一个十分重要环节。在日常维护工作中，除了对开关柜、保护柜、端子箱等地面上的设备进行定期的小动物检查，还需要对电缆沟等地下区域进行检查，户外设备的检查比较直观易查，而对于电缆沟道检查则比较费时费力，并且一些隐蔽狭窄角落很难观察到。
二、项目的原因和必要性
为了保证电网的安全稳定运行，提高变电站防小动物工作质量及效率至关重要。虽然我们采取了很多措施，如使用防鼠腰门、封堵电缆沟道进出口等措施，但是小动物进入高压开关柜造成的设备短路事故、小动物咬坏通讯电缆或二次电缆的事故时有发生。其主要原因就是，变电站范围内电缆沟较多，电缆进出口较多，电缆沟内结构复杂空间狭小、电缆布线密集。运维人员每次在对电缆沟防小动物封堵验收、检查维护时必须人员下到电缆沟内，费力费时，且不容易检查到狭窄区域隐蔽的漏洞。而且电缆沟内活动不方便、环境脏污、上下费力，女同志操作难度大;种种原因造成了电缆防小动物封堵检查的不到位、遗漏。基于现阶段存在的问题，需要研制一种方便快捷的防小动物检查装置。
正文
一、第一代便捷检查装置的设计
电缆沟道防小动物封堵便捷检查装置采用带伸缩功能的夜视摄像头进行电缆封堵的观测。摄像头连接一个伸缩杆，伸缩杆采用绝缘材质制作，这是为了避免电缆沟内有裸露的电缆时，使用金属材料造成短路接地的后果。使用伸缩杆，便于伸进电缆沟观测，可有效观测到电缆沟较深的位置。摄像头可以进行夜视观测，在光线不足的情况下可进行自带光源补强。这种夜视摄像头可以连接手机进行观测，只需要安装一个wifi视频传输软件，就可以通过手机屏幕观察电缆沟内情况，操作简单，还可以进行录像和截屏。且体积小巧容易从被电缆挡住的夹缝中进行观察封堵情况，观察可靠。
第一代电缆沟道防小动物封堵便捷检查装置：
设计了多级伸缩原理的绝缘杆，伸缩绝缘套杆1 和手柄套杆2 通过连接环3相连，实现了绝缘杆伸缩功能。
购买带夜视功能的可移动小型摄像头，选择摄像头体积小且可360°转换拍摄视角的内窥镜摄像头。
为了将绝缘伸缩杆与内窥镜和摄像头相连。采用了操作杆连接件，将伸缩卡扣穿孔改造，稳固内窥镜，并定制了小型短头内窥镜，组装完成。现场使用效果很好。
二、第二代便捷检查装置的设计
在之前含有绝缘伸缩杆、内窥镜摄像头、操作杆连接件部件的基础上，第二代便捷检查装置增加了收纳手机的功能，并重新改进了操作杆连接件。最终制作完成包括绝缘伸缩杆、收纳移动机构和夹持机构的手持式的电缆沟道防小动物封堵便捷检查装置，见图7。
下面是对各部件的详细说明：
见图8至图12，图中所示的绝缘伸缩杆2的一端固定安装有连接头7，连接头7上转动安装有第一固定块8，第一固定块8卡接安装有第二固定块801，第一固定块8和第二固定块801之间放置有WIFI发射器9，第二固定块801的远离第一固定块8的一侧水平固定安装有限位板10，限位板10上固定安装有摄像头连接口1001，摄像头连接口1001的一端固定安装有亮度调节块1002，亮度调节块1002的一端水平固定安装有软骨管11。
收纳移动机构包括底板1、固定杆101、固定件102、安装架103和收纳盒104，底板1的顶部水平固定安装有固定杆101，固定杆101顶部转动安装有固定件102，固定件102的顶部转动安装有安装架103，固定杆101的一侧固定安装有收纳盒104，底板1的底部转动安装有万向轮105。
夹持机构包括快速连接夹3、万向夹紧件4、锁紧块5和手机稳固器主体6，绝缘伸缩杆2远离连接头7的一侧表面螺纹安装有快速连接夹3，快速连接夹3的顶部固定安装有万向夹紧件4，万向夹紧件4螺纹连接有锁紧块5，锁紧块5的顶部滑动安装有手机稳固器主体6，手机稳固器主体6的顶部两侧设有凹槽601，两个凹槽601的内壁两侧滑动安装有快速伸缩夹602。
细节说明：绝缘伸缩杆2的一端固定卡接在安装架103顶部处，可以方便将绝缘伸缩杆2从安装架103中拿出进行使用，绝缘伸缩杆2远离连接头7的一侧固定安装有绝缘手柄14。
细节说明：快速连接夹3与万向夹紧件4为过渡配合，工作人员若要调节角度则需要使用大力进行调节，万向夹紧件4的表面固定安装有防尘罩401，对万向夹紧件4进行保护，防止螺纹连接处掉入灰尘，从而影响后期的安装使用。
细节说明：手机稳固器主体6的两侧分别设有电源开关603和第一充电孔604，手机稳固器主体6采用专业机芯陀螺仪、高精度电机控制和先进稳拍算法，可保证手机放置后不晃动，保持稳定性，连接头7与第一固定块8之间螺纹安装有锁紧螺母701，从而固定住连接头7与第一固定块8。
细节说明：WIFI发射器9的顶部设有开机键902，WIFI发射器9靠近限位板10的一侧设有第二充电孔901，摄像头连接口1001插接在WIFI发射器9中。
细节说明：软骨管11的一端固定安装有摄像探头12，摄像探头12的一侧螺纹安装有侧镜13，摄像探头12与摄像头连接口1001之间电性连接，从而保证WIFI发射器9给摄像探头12提供电力，并将摄像探头12拍摄的画面传递到WIFI发射器9中，经过WIFI发射器9发射到手机中。
三、第二代便捷检查装置的工作原理
第二代便捷检查装置中的电器元件在使用时均内接连通电源和控制开关，在使用前，将手机稳固器主体6和WIFI发射器9从收纳盒104拿出，从万向夹紧件4上拔出防尘罩401后，将手机稳固器主体6放置在锁紧块5上向下推动锁紧块5，并根据需要调整手机稳固器主体6的角度后向上推动锁紧块5将手机稳固器主体6固定住，并打开快速伸缩夹602将手机固定住，将第二固定块801从第一固定块8中拔出，将WIFI发射器9放置在第一固定块8和第二固定块801之间，并将摄像头连接口1001插接到WIFI发射器9中，从而实现电性连接，在把绝缘伸缩杆2卡接在安装架103中，握住绝缘手柄14带动本装置整体进行移动，从而方便人员使用和将本装置重要的部件进行拆卸并收纳到收纳盒104中，使用起来更加方便。
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本装置在使用时，打开电源开关603和开机键902后，打开手机WIFI，将手机与WIFI发射器9进行连接，并根据需要拧动绝缘伸缩杆2各个杆之间的螺纹连接处从而调节绝缘伸缩杆2的长度，根据电缆之间缝隙搬动软骨管11，改变软骨管11的角度，握住绝缘手柄14将摄像探头12和侧镜13伸入到狭小空间中进行检查，根据摄像探头12拍摄的画面经WIFI发射器9传递到手机中进行展示，从而准确有效地进电缆沟封堵检查，提高工作效率，并根据现场需要，将绝缘伸缩杆2从安装架103中拿出，进行使用，并在检查结束后放置在安装架103上，从而减轻工作人员的劳动程度。
三、第二代便捷检查装置的效果验证
通过现场使用测试，实验对比之后可以得出220kV变电站及110kV变电站的电缆沟封堵检测时间大大缩短，达到目标值50%以上，因为在实际检测过程中，工作人员不需要再进入到电缆沟下，或是电缆沟被电缆铺满，电缆封堵部位狭窄无法观测的情况也得到了很好的解决，大大缩短了检查时间，且可靠性的到很好的保证。
通过摄像探头的摄像功能，还可以对问题电缆沟进行录像保存，对封堵问题及时反馈和整改。
四、结论
手持式的电缆沟道防小动物封堵便捷检查装置改进了防小动物检查流程，节省了工作时间。
本装置设计巧妙，通过绝缘伸缩杆、软骨管、WIFI发射器、摄像探头和侧镜之间的配合，避免人员直接进入电缆沟进行排查，为运维人员节省体力，且大大缩短了检查时间，并降低作业人员劳动强度和对作业人员限制要求，使用本装置能省时、省力、方便快捷、准确有效地进电缆沟封堵检查，提高工作效率。通过摄像探头的摄像功能，还可以对问题电缆沟进行录像保存，对封堵问题及时反馈和整改。
本装置含有的收纳移动机构和夹持机构，将本装置卡接在安装架中，可以将手机通过夹持机构进行固定，从而使检查结果更可靠，并通过锁紧块、第一固定块、第二固定块的作用，将本装置重要的部件进行拆卸并收纳到收纳盒中，使用起来更加方便。
本装置操作方便，收纳携带方便，市面上无同类产品，推广性较强。——论文作者：周春波、杨坤莲、许广芸、张建、易红、何雁
