一杆联动式透明电能计量联合接线盒的研制

田 权 杨桥桥 邓益民

（1.国网泰顺县供电公司，浙江温州325500；2.国网浙江省电力有限公司培训中心，浙江杭州310015）

0 引言

电能计量联合接线盒也就是《电能计量装置检验规程》中所指的试验端子，电能计量联合接线盒可以减少TA（电流互感器）、TV（电压互感器）的数量，便于带电校验测量仪表，并可在带电情况下调换所接仪表而不影响其他仪表的正常工作。联合接线盒在电测计量线路中起了枢纽的作用，还能有效防止接线差错，提高测量的准确性，具有多种功能，因而得到了广泛的应用。

1 传统电能计量联合接线盒

传统电能计量联合接线盒为黑色不透明材质（图1），内部虚接、接触不良、内部铜条断裂较难用肉眼进行故障点准确判断，影响电能表或终端准确率，较难发现接线盒内部串接电子产品偷、漏电的行为；电压、电流回路短接片（20颗螺栓）操作繁琐，接点太多，导致虚接、接触不良的概率增大，且装、拆连接片拧螺丝需耗费较长时间；如安装时忘记断开连接片，将导致终端电量不计或严重少计；接线盒处人为疏忽容易导致电压、电流缺相或操作不到位，造成虚接、严重接触不良；拧螺丝时，螺丝刀等金属物件可能引起相间短路、与表箱外壳对地导电，发生电弧灼伤或触电，存在安全隐患。

图1 传统电能计量联合接线盒

2 一杆联动式透明电能计量联合接线盒的设计与制作

考虑研制新型电能计量联合接线盒，在保留接线盒原有各接线方式的基础上，实现接线盒的材质更换，以解决现场操作人员故障识别困难的问题，实现接线盒操作机构和操作工序的改进，以解决运维繁琐、存在安全风险的问题。

2.1 总目标设定

更换电能计量联合接线盒的材质，改进操作机构和操作工序，减少偷、漏电的发生，缩短检修时间，杜绝因接线盒操作导致安全事故发生。

2.2 确定目标值

新型电能计量联合接线盒采用透明材质，当出现偷、漏电现象时，能快速、准确地找出问题，当进行表计更换或带电校验测量仪表时，可将接线盒操作时间降至10 min以内，且操作过程无安全隐患。

2.3 目标可行性分析

不透明材质电能计量联合接线盒内部虚接、接触不良、内部铜条断裂较难肉眼进行故障点准确判断，造成了用户停电时间延长。如果对接线盒材质进行改进，使其透明，任一内部故障出现时，即可肉眼直接准确判断故障，有效缩短检修时间和用户停电时间。

多颗螺丝的电能计量联合接线盒安装、更换表计时，需拧12颗以上的螺丝，操作繁琐，耗时长，且接点太多导致虚接、接触不良的概率增大；如安装时忘记断开连接片，将导致终端电量不计或严重少计；接线盒处人为疏忽容易导致电压、电流缺相或操作不到位，造成虚接、严重接触不良。如果成功研发新型电能计量联合接线盒，实现无螺丝、一键式操作，则操作更快速、故障率更低，可有效缩短操作时间，同时避免拧螺丝时螺丝刀等金属物件引起相间短路等不安全操作。

根据上述分析，当出现偷、漏电现象或内部虚接、接触不良、内部铜条断裂故障时，能快速、准确地找出问题，从而缩短检修时间和停电时间；当进行表计更换或带电校验测量仪表时，可将接线盒检修时间降至10 min以内，且操作过程无安全隐患，目标值能够实现。

2.4 盒体材料的选取与设计

整个盒体的研制，通过采用高分子聚碳酸酯材料（透明）加ABS阻燃塑料（透明）使盒体透明阻燃。该盒体（图2）具有以下优点：（1）高强度及弹性系数、高冲击强度，使用温度范围广；（2）高度透明性及自由染色性；（3）成型收缩率低，尺寸安定性良好；（4）耐疲劳性佳；（5）电气特性优。

图2 新型盒体

2.5 联动杆的设计

联动杆（图3）位于接线盒的最下层位置，贯穿整个接线盒，主杆分布有七个圆柱用来固定连接片，分别为电压连接片、电流连接片、中性线连接片。联动杆与盒体组装完成后，只需在盒体右侧向左推动联动杆，即可实现电压断路、电流短接操作。

2.6 连接片的设计

连接片分为电压型连接片和电流型连接片，分别如图4中（a）和（b）所示。

图3 联动杆

图4 连接片

2.7 接线盒工作模式

上述设计完成之后，使用3D打印技术分别打印盒体各部件，并进行整体组装。

工作状态如图5所示，源侧电压1与互感器侧电压V1通过电压连接片连通；源侧电流2与互感器I1相连，再经过源侧电流3构成完整的电流回路。同理，其他相的电压、电流以及中性线均为连通状态。

图5 工作状态示意图

断开状态如图6所示，底层联动杆向左移动，带动各连接片向左移，源侧电压1与互感器侧电压V1断开，源侧电流2与互感器断开，且源侧电流直接经过2和3构成短路状态，达到了联合接线盒在断开工作状态时需要电压断路、电流短路的效果。

图6 断开状态示意图

3 结语

该接线盒采用一杆联动式设计，只需推动联动杆即可实现电源侧的电流短接和电压断开操作，盒体采用新型透明材料制作，易检测偷、漏电等行为以及实现故障判断，不仅操作更迅速、故障率更低，而且可有效缩短操作时间。当出现偷、漏电现象时，能快速、准确地找出问题，当进行表计更换或带电校验测量仪表时，可将接线盒操作时间降至10 min以内，且操作过程无安全隐患。

[1]电能计量装置安装接线规则：DL/T 825—2002[S].

[2]电能计量装置技术管理规程：DL/T 448—2016[S].