薛志國 王夢松 牛海偉 徐汝俊 盧德龍 王皓 彭佳薇

摘? 要：本文闡述了伸縮式電纜溝巡檢探測裝置的研制背景、確定最佳研制方案、制作過程及應用實踐。伸縮式電纜溝巡檢探測裝置在變電站的應用，不僅提高了電纜溝排查工作的效率，縮短了作業(yè)時間，也降低了作業(yè)人員的勞動強度，減少了人力資源投入，提高了變電運維精益化管理水平，對保證電網、設備安全穩(wěn)定運行和提高供電可靠性具有積極作用。

關鍵詞：變電站運維? 伸縮式? 電纜溝? 巡檢探測? 應用實踐

中圖分類號：TD741? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）08（c）-0052-03

Abstract： This paper describes the development background， the best development plan， the production process and application practice of the retractable cable trench inspection and detection device. The application of the telescopic cable trench inspection and detection device in the substation not only improves the efficiency of cable trench inspection， shortens the operation time， reduces the labor intensity of the operators， reduces the investment of human resources， improves the lean management level of substation operation and maintenance， and plays a positive role in ensuring the safe and stable operation of power grid and equipment and improving the reliability of power supply.

Key Words： Substation operation and maintenance; Retractable type; Cable trench; Inspection and detection; Application practice

近年來，隨著國家電力事業(yè)的快速發(fā)展，電網規(guī)模不斷擴大，變電站的重要性不言而喻，提高變電站運行可靠性刻不容緩。每年隨著變電設備技改大修、春檢秋檢作業(yè)面的鋪開，現場管控難度越來越大，現場工作如保護更換工作需要在電纜溝內穿線，施工人員掀開蓋板施工沒有及時合上蓋板，導致電纜溝完全敞開，會導致老鼠等小動物進入電纜溝，甚至通過防鼠墻孔洞進入室內，嚴重威脅電網、設備安全穩(wěn)定運行。

防小動物設施檢查維護、消防排查等工作是變電站的重要運維工作，這些工作需要對電纜溝防鼠墻、防火墻封堵情況進行檢查，運維人員需要掀開電纜溝蓋板，對溝內封堵情況進行檢查。由于電纜溝內空間狹小，電纜交叉密布，光線不足等原因，排查耗費大量人力、物力，勞動效率低下。為此，研制一種電纜溝巡檢探測裝置，有效解決上述問題，既提高了勞動效率，又節(jié)省了人力資源成本，便成為我們研究的課題。

1? 確定最佳方案

研制一種可伸入電纜溝內觀察其內部情況的伸縮式窺鏡裝置，滿足簡單實用、省時省力、安全可靠、攜帶方便的需求，要求該裝置結構簡單，實用性強，探測結果準確直觀，可實現兩人標準化作業(yè)，同時要求該裝置絕緣，消除安全風險。

1.1 攝像頭選取

由于電纜溝內空間狹小，電纜交織密布，進出防鼠墻、防火墻的電纜間縫隙最窄處通常不足1cm，且電纜溝內陰暗潮濕，光線不足，因此要想能伸入電纜之間的間隔中，發(fā)現人眼不易觀察到的小孔洞，同時實時、準確記錄封堵情況，所選擇攝像頭必須滿足以下條件：（1）攝像頭直徑≤10mm;（2）攝像頭具有較高的清晰度高，像素≥500萬;（3）攝像頭防水、防霧、防油污，不受周邊環(huán)境的影響;（4）攝像頭具有分辨率可調節(jié)功能，可調節(jié)圖片清晰度;（5）攝像頭可通過Wifi或藍牙實時傳輸視頻、照片;（6）攝像頭通過硬線與操作手柄連接，手柄按鍵靈活可靠，電池電量充足。

1.2 照明裝置選取

電纜溝內光線昏暗，陰暗潮濕，電纜間縫隙狹小，要想裝置能伸入電纜之間的間隔中，發(fā)現人眼不易觀察到的小孔洞，所選擇照明燈具必須滿足以下條件：（1）照明燈具直徑≤20mm;（2）亮度≥100流明;（3）采用防水、防油污、防銹不銹鋼材質;（4）續(xù)航能力強，采用鋰電池，可充電;（5）操作方便，且伸入電纜夾層內不會因輕微碰撞而熄滅，采用旋轉控制照明開關。

1.3 絕緣伸縮桿選取

該裝置是一種可伸入電纜溝內觀察其內部情況的伸縮式窺鏡裝置，要滿足簡單實用、省時省力、安全可靠、攜帶方便的需求，同時要求該裝置絕緣，消除安全風險，所選擇伸縮桿必須滿足以下條件：（1）伸縮桿最頂端（最細處）內徑≤10mm;（2）伸縮桿具有可伸縮性，最長長度≥150cm，最短長度≤50cm，方便收納;（3）采用絕緣材質，不受靜電干擾;（4）重量輕，方便攜帶;（5）堅固耐用，易于維護。

2? 物資采購與組裝調試

2.1 物資采購

按照確定的最佳方案，我們進行了所需物資采購。

（1）攝像頭采購。我們根據方案要求，在市場上采購了工業(yè)內窺鏡，該內窺鏡直徑5.5mm，1080P，500萬像素，材質等級為IP67，大容量2800mA鋰電池，持續(xù)續(xù)航4h，具有3倍放大功能和一鍵拍照錄像功能，支持安卓和蘋果系統(tǒng)的手機及平板，利用手機wifi無線實時傳輸視頻和照片，遙控裝置線長3m，滿足設計的需求。

（2）照明燈具采購。我們根據方案要求，在市場上采購了不銹鋼防水微型USB直充電強光小巧LED照明燈具，該照明燈具直徑14.5mm，長度45mm，亮度130流明，材質為IPX8，防水防震，充電鋰電池續(xù)航可達6h，旋鈕開關，滿足設計的需求。

（3）絕緣伸縮桿采購。根據方案要求，市場上沒有符合要求的伸縮桿。我們采購了35kV伸縮式驗電器，通過對驗電器的改造，我們獲得可伸縮式絕緣伸縮桿。該絕緣桿最頂端內徑8mm，最長伸長長度160cm，最短42cm，重量輕，堅固耐用。

2.2 組裝調試

所需材料購置齊全后，我們進行了組裝調試。首先將絕緣伸縮桿中間位置進行了穿孔，孔徑為8mm;隨后將內窺鏡穿到絕緣桿孔徑內，攝像頭固定在絕緣桿最頂端，照明裝置固定在絕緣桿外徑最頂端，這樣就完成了伸縮式電纜溝探測裝置的制作。

我們將內窺鏡實時傳輸系統(tǒng)軟件安裝到手機上，對裝置進行了調試，視頻傳輸正常，畫面清晰，照明良好，絕緣桿伸縮自如，輕便易攜帶，達到了預期目的。

3? 應用實踐

伸縮式電纜溝巡檢探測裝置研制成功后，我們在工作現場開展了應用實踐。通過對電纜溝內防鼠墻、防火墻封堵情況的排查，我們使用探測裝置后，只需兩人配合，就可以輕松完成上述工作，獲得電纜溝內實時畫面。同時，對于設備較高處隱蔽部位及其他隱蔽部位，人眼不易觀察的部位，也可以使用該裝置進行排查，極大地提高了工作效率和勞動生產率。

伸縮式電纜溝巡檢探測裝置整體較輕，便于攜帶，視頻實時傳輸，運維人員不需再進入電纜溝內對封堵情況進行檢查，降低安全風險。小孔洞將更容易發(fā)現，運維人員將及時采取措施，封堵孔洞，消除隱患，責任事故防患于未然，對電網、設備的安全穩(wěn)定運行有著不可估量的經濟效益，提高了供電可靠性。

4? 存在問題及建議

伸縮式電纜溝巡檢探測裝置的應用，不僅提高了電纜溝排查工作的效率，縮短了作業(yè)時間，也降低了作業(yè)人員的勞動強度，減少了人力資源投入。伸縮式電纜溝巡檢探測裝置是一種簡單實用、安全可靠的電纜溝巡檢工具，在現場實踐應用中效果是明顯的，但也存在一些需要改進的地方，以下就這些問題提出下一步改進計劃。

（1）伸縮桿不能智能伸縮。目前伸縮式電纜溝巡檢探測裝置在使用過程中，需要運維人員根據裝置手柄距離探測位置的遠近，人工對絕緣桿進行拉伸，調節(jié)距離遠近，在探測不同位置時，需要反復拉伸調節(jié)，給工作帶來不便。在下一步升級改進中，計劃加裝智能部件，實現絕緣桿智能、電動伸縮。

（2）攝像頭不能智能調節(jié)角度。目前伸縮式電纜溝巡檢探測裝置在使用過程中，攝像頭是固定的，運維人員需要根據探測位置，人工調節(jié)攝像頭角度，達到最佳拍攝效果，在探測不同位置時，需要反復調節(jié)攝像頭角度，給工作帶來不便。在下一步升級改進中，計劃加裝智能部件，實現攝像頭自動調節(jié)角度。

5? 結語

伸縮式電纜溝巡檢探測裝置的應用，提高了變電運維工作效率，縮短了作業(yè)時間，降低了作業(yè)人員的勞動強度，提高了變電運維精益化管理水平，對保證電網、設備安全穩(wěn)定運行和提高供電可靠性具有積極作用。隨著伸縮式電纜溝巡檢探測裝置的不斷升級改進，其功能將更加完善。伸縮式電纜溝巡檢探測裝置將在生產中得到更加廣泛的推廣應用。

參考文獻

[1] 張升平，張鵬飛，陳雷，等.新型配網電纜溝狀態(tài)檢測供電裝置[J].電氣時代，2020（5）：48-50.

[2] 李育敏.變電站中的重點與難點[J].科技資訊，2019，17（31）：24-25.

[3] 陳興良，杜秋實，張營，等.新型電纜溝道智能巡檢系統(tǒng)研究[J].黑龍江科技信息，2017（95）：98-99.

[4] 方速昌，張世宏，吳鍵，等.基于BIM技術的電纜敷設安裝施工技術[J].施工技術，2018，47（S4）：986-989.

[5] 劉國偉，宋屹峰，呂鵬，等.面向超容電纜溝巡檢的機器人的設計與分析[J].機械設計與制造，2018（A01）：143-146.

[6] 裘浩偉，祝石厚.工業(yè)內窺鏡在變電站防小動物檢查中的應用[J].電工技術，2017（2）：80-81.

[7] 陳峰.發(fā)電廠電纜通道設計重點與難點[J].科技創(chuàng)新導報，2018，15（27）：49-50.