一种设备线夹快速钻孔定位尺研究

一种设备线夹快速钻孔定位尺研究

王牌1 ,王洪啟2 ,洪森彬3    

1、三亚供电局天涯供电所  2、超高压输电公司贵阳局  3、三亚供电局天涯供电所 邮编：572000

摘要：为解决目前设备线夹画线钻孔法步骤烦琐，耗时多，效率低；画线钻孔法每步操作都会产生误差，累计误差大，钻孔废品率高；模板钻孔法适用范围有限,不能满足多种孔数、孔距需求，不易采购，成本高，易磨损等弊端。文章介绍了一种设备线夹快速钻孔定位尺，不仅操作方便，而且能快速准确地找出需要打孔的中心样点，方便野外工作使用。

关键词：设备线夹；钻孔；定位尺

引言

设备线夹是发电、变电金具中的一种，铝设备线夹因具有良好的电气接触性能，主要用于变电站母线引下线与电气设备的出线端子连接，线夹的加工与压接是重要的隐蔽工程和关键质量控制点。为了提高供电可靠性，变电站中有大量的设备线夹需要更换。

1.线夹结构与工艺

1.1线夹结构

电力设备线夹应采用液压压接，需清理导流管内壁氧化膜与铝屑等杂物后方能与铝导线进行压接；线夹的端子板在出厂时不钻孔，安装时根据电气设备出线端子板孔尺寸现场进行钻孔。

1.2传统加工工艺

采用传统加工工艺进行线夹导流管的清理与端子板现场配钻加工一般需安排2人进行，共有钻孔标记、台钻钻孔、锉削接触面、手工清理导流管、手工涂脂五道工序；标记、钻孔、锉削3个工位随台钻、钳桌摆放位置而定，清理导流管在线夹压接位置进行，涂敷导电膏在导线安装工位进行。

线夹传统加工工艺，存在以下方面不足：（1）不能保证加工质量稳定可靠，受技能和工具的影响，操作上存在不可避免的不标准，质量上难免有优有劣。（2）工时长成本高，手动钻孔、手工锉削、清理、涂脂等一人操作还需一人协助，效率低工时长，用工成本大。（3）工位分散，存在多次转运等重复劳动的现象。（4）流程未合理设置，如接触面未能及时涂敷导电膏导致二次氧化。（5）无成品保护工序，已加工接触面可能在后续加工、转运过程污染。

2.设备线夹现状概述

电力线夹是户外高压设备的常用备件，其作用是将设备带电部分同高压导线连接，并保证接触电阻合格。电力线夹种类繁多，从材质分为：纯铝、铜铝过度、纯铜；从接线端角度分为：0度、30度、90度；从接触面积分为：100*100、100*80、80*80（单位mm） 等等。检修工作中，设备新装或更换、引线更换以及电力线夹发热烧损或断裂时均需要进行电力线夹的安装工作。目前，一般采用打孔压接技术，用螺丝紧固的方式实现电力线夹与电力设备接线座的连接固定。但不同电力设备接线座孔距的大小会根据电流大小以及生产设备厂家的不同而不同，所以厂家所提供的电力线夹均没有打孔，需要用户根据实际情况进行打孔。

设备线夹是电力设备上常见的用于连接引线与电气设备出线端子的连接设备。设备线夹一般出厂时不钻孔，由检修人员根据需要在接线板部分自行钻孔。钻孔需要的参数有孔数、孔距、孔径、接线板尺寸等，根据需要连接的设备的接线板来定。设备线夹钻孔一般要求准确、居中、牢靠、美观，最重要的是能够和设备准确地紧密地连接。目前，常规钻孔方式有画线钻孔法、模板钻孔法，其中画线钻孔法是最常用的方法。现在所采用的打孔方法存在以下几个弊端：

（1）加工过程繁琐、效率低下。目前对电力线夹进行打孔时，需要使用到钢板尺、点冲子、记号笔、手锤、台钻、锉刀等多种工具，且至少需要2人同时操作。一个电力线夹打孔时，首先要位置找中，再画线定眼，测量合格后再通过台钻进行打孔，整个工序需要至少15分钟。而建设一个110kV的变电站一般需要500～800个线夹，打孔工作量大，工序重复性高。

（2）加工精度难把控、合格率不高。人工画线标记孔位易出现偏差，造成材料浪费或二次加工的情况出现。而且打孔位置对电力线夹的使用寿命影响较大，特别在温差较大的环境下，受冬季霜冻的影响，如果所加工的孔位不精准导致孔内积水无法及时排出，很容易出现电力线夹冻裂的情况，造成设备长时间放电，烧断引线，影响电力设备的正常使用。

（3）标记孔位后，打孔环节安全性差。人工画线标记孔位后，需要用冲子进行二次孔位的加工。手持冲子的敲击过程容易造成二次误差，且安全系数低，可能发生脱手、受伤等事故。

（4）模板钻孔法适用范围有限,不能满足多种孔数、孔距需求和其他非标准件设备线夹，不易采购，成本高，易磨损。

综上所述，为改进传统钻孔定位方式，提高工作效率，降低废品率，项目组研制一种新型钻孔定位尺，代替传统打孔定位方法，实现快速精确定位，适用各种参数钻孔需求。本工具小巧轻便，易于携带，可快速定位。

3.设备线夹快速钻孔定位中存在的问题

变电站设备都有一定的运行年限，到期都会对设备进行升级更换，以保障设备安全稳定运行。当更换断路器或隔离开关等设备时，其连接导线往往也需要一并升级更换，与此同时导线线夹也需要重新打孔制作，对新线夹进行钻孔定位时需要对设备的接线端子板的接线孔进行多处测量，过程繁琐，用时较多，并且容易有误差。不合适时需要冲孔修正作业，造成线夹与设备连接处接触面积减少，运行时可能造成设备发热，从而影响供电可靠性；当无法采取冲孔修正方式解决时，需要另找新线夹，造成物料浪费，增加额外的人工费。因此，亟待需要提供一种操作方便、定位可靠且经济实用的线夹打孔定位装置。

4.设备线夹快速钻孔定位尺的技术原理

研制的设备线夹快速钻孔定位尺包括主尺、划针和2个滑动尺。

（1）主尺为倒L型由相互垂直的垂直尺和水平尺相连构成，滑动尺的滑动设置在垂直尺上，且滑动尺也垂直于垂直尺；（2）垂直尺、水平尺和滑动尺上均设有精度1mm的刻度线；（3）水平尺靠近垂直尺的一端端面开有通向条形凹槽的通孔，划针穿过通孔并伸入条形凹槽内。

5.设备线夹快速钻孔定位尺的技术创新点

项目创新点如下所示：（1）全新的结构设计。采用主尺与滑动尺相结合的创新结构，上、下可调,适用于各种孔距；隐藏式划针设计，既不影响整尺结构稳定，又方便抽取使用。（2）精准的参数设计。设备线夹快速钻孔定位尺的长度、宽度、厚度、对齐高度等均精确到毫米，能与设备线夹完美贴合。（3）材质选择。选择较高的强度、硬度和耐磨度，热处理硬度的材质，增加了尺子的硬度与牢固性;为确保划针的耐用性和硬度，确定划针整体材质为不锈钢，划针头为钨钢合金，确保能够轻易地划出划痕，钻孔定位。（4）能进行较不规则设备线夹的快速定位。例如等腰三角形、等边三角形、等腰梯形等设备线夹的快速转孔定位。（5）操作使用简单。调整松紧螺栓，通过简单加减口算，调整滑动尺，即可完成。

6.总结

综上所述，研制的设备线夹快速钻孔定位尺结构简单，操作方便，能快速准确地找出需要打孔的中心样点且方便野外工作使用。解决了目前设备线夹画线钻孔法步骤烦琐，耗时多，效率低；画线钻孔法每步操作都会产生误差，累计误差大，钻孔废品率高；模板钻孔法适用范围有限,不能满足多种孔数、孔距需求，不易采购，成本高，易磨损等弊端。