隨著我國經濟的快速發展，電力需求日益增長，電網設備的定檢預試質量優劣嚴重影響著電力的優質可靠供電。電網設備的定檢預試占據著電網作業的絕大部分，檢修試驗人員長期從事相關工作，現場作業由于作業人員的誤碰誤接線造成的事故占60%左右，即便是目前的電纜使用較少的數字化變電站、智能變電站也存在著相同問題，安全高效作業是電網企業的迫切需求。

目前運行中的電網設備本質安全缺乏并且更換困難，只能從作業工藝流程和工器具中改進。本文在深入分析了電網定檢預試作業中測試線拆接線過程風險高、效率低的要因，設計了一種防誤碰新型鱷魚夾。

1 傳統接線問題分析

數字化變電站合并單元和智能終端調試、常規站繼電保護現場校驗交流模擬量接入、功能校驗以及高壓預試中需要將測試設備用測試線接入相關回路，對于現場使用較多的Typ UK5N、Typ UDK4端子及相類似端子目前測試線接入方法及存在的問題如下。

1）測試線直接插入端子。該方法是將測試線頭直接插入端子排螺絲孔，是一種硬對硬的連接，而這種連接接觸不可靠，有的端子螺絲孔較大則測試線頭容易掉落，而對于較小的螺絲孔測試線頭則無法插入，該方法可能造成試驗數據錯誤或試驗失敗。

2）借助測試針頭。該方法是將測試線頭插入測試針頭再接入端子排接線孔，該方法操作比較麻煩，若端子排無空端子，則難以接入。

3）采用鱷魚夾夾電纜芯接頭再接入端子，現場無測試針頭或針頭不充足時使用該方法。該方法需要現場臨時找電纜芯做接頭，若端子排無空端子，則較難接入，操作時間長且有誤碰風險。

4）使用常規鱷魚夾。鱷魚夾具有較強的夾持力，將鱷魚夾直接夾持Typ UK5N端子螺絲孔時，由于端子螺絲孔較小，而鱷魚夾夾頭較大，所以根本不能完全插入，更不能和端子螺釘接觸；若夾持公共短接中間連接片螺絲，則有誤碰風險且鱷魚夾易掉落。

5）將端子排原回路接線拆下采用鱷魚夾接入，該方法需要拆下原接線，操作時間長，有誤碰以及誤接線的風險。鱷魚夾裸露的金屬部分存在碰觸斷路器匯控箱箱體造成短路的問題；在恢復原回路接線時會造成接錯端子位置的誤接線問題；二次線接入接線端子后，也會存在接觸不良的問題。

根據2011—2016年的繼電保護不正確動作分析，控制回路中導致不正確動作原因統計見表1。

表1 控制回路導致不正確動作統計表

誤碰、誤接線引起的誤動占比35%，回路試驗不到位和安全措施不足導致了大部分的控制回路誤動。

2 新型鱷魚夾的研制

由上文分析，提高電力檢修、定檢預試工作效率，研究更好的作業設備避免上述誤碰、誤接線是急需解決的問題，為此研制了一種防誤碰新型鱷魚夾。

2.1 結構設計

為解決試驗儀器與待測設備的安全可靠連接，研制的一種防誤碰新型鱷魚夾結構設計如圖1所示。

圖1 結構設計圖

夾頭一通過轉動軸連接到夾頭二，轉動軸上設置有復位彈簧，夾頭一沿著長度方向內設置有導電管，導電管前端設置有可伸縮的導電觸頭并可伸出夾頭一前端，導電觸頭后端內設置有導電嵌套，導電嵌套內端與導電觸頭內端連接有壓縮彈簧。夾頭一和夾頭二的夾持面設置有咬合齒。導電管前端設置有防脫內凸緣，導電觸頭內端設置有防脫臺階，防脫臺階外徑大于防脫內凸緣內徑。

鱷魚夾夾頭一插入端子的螺釘孔，夾頭二可插入接線端子其他螺釘孔或端子外側固定，導電觸頭接觸導電連接螺釘，試驗用的測試線可插入導電嵌套，以上結構設計實現試驗儀、測試線、接線端子與待測設備的導通。另外，鱷魚夾外側有絕緣膠，解決誤碰的風險。通過該新型鱷魚夾的使用，現場不用拆接原有回路接線，避免誤接線的風險。

2.2 加工制作

根據現場調查，使用較多的Typ UK5N、Typ UDK4端子及相類似端子螺絲孔為4mm左右。為便于加工制作降低成本，制作方法主要分為彈簧探針和鱷魚夾加工兩大部分。

1）彈簧探針制作

鱷魚夾的導電觸頭和彈簧進行封裝制作成彈簧探針如圖2所示，為適應端子排螺絲孔及使用需求，導電觸頭直徑2mm，外管直徑2.5mm，自由長度12mm。

圖2 彈簧探針制作方法圖

2）鱷魚夾制作

將常規開口10mm的鱷魚夾夾頭一夾頭二的寬度尺寸由5mm加工至3.2mm。將制作好的彈簧探針焊接至加工好的鱷魚夾夾頭二前端，在焊接好的鱷魚夾外部套上絕緣膠。考慮到夾頭前端部分要插入端子排螺絲孔，根據現場端子排螺絲孔深度統計90%為5mm，部分超過10mm，帶絕緣套的鱷魚夾前端金屬外露13mm。一種防誤碰新型鱷魚夾制作成品如圖3所示。

圖3 制作成品圖

3 新型鱷魚夾使用情況分析

將常用測試線端頭插接在制作好的鱷魚夾導電嵌套內，導電觸頭插接到端子孔內與螺釘接觸，鱷魚夾夾持在端子上，實現導電固定連接，實現了試驗儀測試線與待測設備接線端子的快速可靠連接。現場使用如圖4所示。

圖4 現場使用圖

制作好的新型鱷魚夾在繼電保護和高壓試驗兩個專業中進行現場使用測試以檢測其效果，現場統計2018年1—10月276次作業中測試線掉落情況，測試線接線原因造成的試驗數據錯誤失敗情況，誤碰誤接線情況以及作業中平均的拆接測試線恢復安全措施所使用時間。前138次為傳統作業方式未使用新型鱷魚夾，后138次使用了創新設計的新型鱷魚夾。作業中采取了其他安全措施，未發生事故。統計結果見表2。

表2 測試統計表

表2中采用了新型鱷魚夾以后又發生2次測試線脫落，一次是由于工作現場地面有碎石，工作人員接線走動失去平衡碰觸測試線造成。另外一次是由于保護屏電壓端子排太高，而作業人員使用的測試線為4mm的電流線，質量太重造成脫落。

發生的5次試驗數據錯誤失敗是由于兩次的測試線脫落，其余3次中一次是作業人員首次使用該新型鱷魚夾夾頭一和夾頭二用反，一次是由于端子排螺絲銹蝕接觸不良，一次是由于導電觸頭未壓緊端子排螺絲。根據以上情況，測試線脫落和試驗數據錯誤失敗是由于作業人員操作失誤、不熟悉使用方法或測試設備本身造成并非鱷魚夾的設計制作原因。

防誤碰新型鱷魚夾外層有絕緣護套，接線安全可靠，改善了現場工作的安全性，不需要拆除原有接線，避免了作業過程中誤碰、誤接線的風險，提高了安全性，即插即用，接線方便，減少了作業過程中的拆接線時間，避免了接線不可靠帶來的數據錯誤以及反復試驗，相比原先方式工作效率提高了27%；可插可夾功能完善，滿足不同的現場需求。減少了設備定檢預試時間，縮短了設備停電時間，提高了經濟效益。

結論

根據現場的應用情況及統計數據分析，現場檢修試驗設備的本質安全得到了進一步的深化和推進。該新型鱷魚夾小巧方便方便，可接入不同類型的接線端子，接線簡單快捷，滿足繼電保護、高壓試驗、調度通信、儀表測量等專業的工作需求；解決了傳統定檢預試工作方式下測試線接線效率低、風險高的問題；具有較高的安全效益和經濟效益，保留并拓展了原鱷魚夾的功能；制作簡單，基礎成本低，應用簡單，具有良好的推廣前景。