1 问题的提出
现今市场上的屏柜，如主变保护屏柜、母线保护屏柜、主变测控屏柜、远动通信屏等多样化分散的保护屏柜，占地面积较大、垂直距离高。当初设计只是为了承载二次设备，并没有考虑是否方便检修人员开展工作。举例来讲，在对屏顶端子排进行拆接线时，身高较矮的检修人员要踮脚才能操作，若同时执行多面屏的改造任务，则对其体力和耐力均是挑战;在对保护装置进行加量调试时，屏上缺少专门的空间进行穿线，若试验电压电流回路数较多，则难以一次性将线插好; 在打开屏柜前门时，自由活动的柜门会给工作人员的操作造成不便。
针对以上问题，本文提供了一种多功能实用新型继电保护屏柜的设计及制造方法。该屏柜能从很大程度上方便检修人员进行现场工作，优化工作流程，提高作业效率。
2 多功能实用新型继电保护屏柜的设计原理
与传统的继电保护装置屏柜相比，多功能实用新型继电保护屏柜增加了可移动式防风杆、继保仪用穿线挡板、多孔洞电缆穿孔、折叠台阶等 4 大实用功能。
2． 1 可移动式防风杆
图 1 为安装在屏柜前底部的可移动式防风杆。防风杆由高强度不锈钢制成，具有很高的硬度。在柜门底部开设多个卡槽，柜门打开后可卡在底部不同位置的卡槽处，从而按照柜门打开程度的不同进行固定，使其不再因人为误碰而自由活动，方便工作人员操作装置面板。
2． 2 继电保护测试仪用穿线挡板
图 2 为安装在屏前的继电保护测试仪( 以下简称继保仪) 用穿线挡板。该挡板为长方形，横向设置，插在屏前的开槽处，可沿开槽打开或关闭。当工作人员需要使用继电保护测试仪 ( 昂立) 做试验时，可将挡板抽出，在屏前将电压、电流等连接线穿至屏后，插在相应的端子排上。该空间面积较大，可保证一次性通过多根连接线，方便在保护改造、定检、验收的时候进行加量调试。
2． 3 多孔洞电缆穿孔
图 3 为屏柜内底部的多孔洞电缆穿孔。多个孔洞排成列设置，每个孔洞均做好标记，可供外部电缆穿线，使电缆布局分明，有助于工作人员区分不同的电缆，特别是在改造前期理顺电缆的时候，可以节省很多时间。除此之外，孔洞下方还设有标签，标明电缆的起始位置，使电缆走向更加直观、明确。
2． 4 折叠台阶
图 4 为屏柜后底部的折叠台阶。其设计的初衷是为了方便工作人员对靠近屏顶的端子排进行接线操作，当进行屏后登高作业时，可将台阶展开，工作人员可踩在台阶上对顶部的端子排进行接线; 平常不用时，折叠台阶叠放在屏柜里。这样既方便了工作，又有助于后期对端子排进行检查。
3 多功能实用新型继电保护屏柜的结构设计
如前文所述，多功能实用新型继电保护屏柜具备 4 大**性功能，每一项功能都为解决现场实际问题、提升工作效率而设计。虽然每一项功能都具备很强的实用性，但将其整合在一台屏柜上却并非易事，既要保证功能实现，又要考虑经济性、适应性、复杂性等因素。经过反复斟酌、研制，*终设计完成的多功能实用新型继电保护屏柜如图 5 所示。
由图 5 ( a) 可见，继保仪用穿线挡板安装在**柜门下方，可移动式防风杆连接**柜门与**柜门，卡槽设置在**柜门下方。由图 5 ( b) 可见，电缆穿孔在柜体底部两侧位置，折叠台阶放置在柜体底部中间位置。
4 多功能实用新型继电保护屏柜的实际应用
当继电保护人员打开屏柜**柜门时，防风杆可以为屏柜前门和屏柜提供稳定的连接点且具有伸缩功能，使得柜门能随工作人员拉开的程度而自由活动。同时，在屏柜**柜门与防风杆接触处有固定的卡槽，当工作人员打开柜门时，防风杆可卡在任一卡槽处而不再移动，避免出现柜门拉开后随意移动而妨碍操作人员工作的情况。
当继电保护人员用继保仪做调试试验时，为了读数方便，通常将继保仪放在屏前位置。此时，可将挡板抽出，将电流、电压等连线从露出的空间穿至屏后，接在相应的端子排上。该挡板可以随穿线的多少调整拉开长度，既保证通过足够的接线，又保证不暴露无效的空间，方便试验。当工作人员在屏柜背面的端子排上进行松紧螺钉、拆接线、安装保护模块等工作时，可使用挂在屏柜后门工具架内的螺丝刀 ( 旋具) 、钳子、绝缘胶带等常用工具。这些工具都贴有小型磁铁，在对工具交替使用的过程中，可将手上的工具随时贴在门上，用完后再放回工具架，大大提高了现场作业效率。
当工作过程中需要从屏底穿电缆的时候，可将两侧来的电缆顺着孔洞一根根穿至屏内。孔洞处标注了每一根电缆的走向，工作人员不仅可以通过电缆牌明确电缆的去向和功能，而且可以通过孔洞上的标注进行判断，避免了因电缆牌丢失而无法确定电缆线芯功能的局面。当工作人员对接近屏顶处的端子排进行操作时，可将屏后的折叠台阶拉出来，组成一个小型的木质绝缘台阶。站在台阶上拆解端子排上的线，既保证了人身安全，又节省了人力，使屏柜操作更加人性化。
5 试验数据对比
为了验证多功能实用新型继电保护屏柜的优势，通过具体试验与传统屏柜进行对比。
某日，继电保护人员赶往变电站执行保护定检任务。在打开屏柜前门对装置信息进行查看时，先利用防风杆将柜门固定住。接着，将继保仪摆放就位，通过挡板将电流电压线穿至屏后，对保护进行加量调试，发现差动保护不能正常动作。然后，检修人员走到屏后，拉出折叠台阶，站在上面对端子排接线进行检查，找出拒动的原因是电流连片松了。随后，拿出工具架上的螺丝刀对连片进行紧固，顺手将螺丝刀吸在**柜门上对其他接线进行检查，发现保护装置有 2 根跳闸线没接进来。随即，从孔洞中接进来 1 根 4 芯的电缆，并在孔洞处写上电缆的去向。*后，正确完成了定检任务。
投运该多功能实用新型继电保护屏柜后，继电保护人员的工作效率大大提高，与传统屏柜相比，定检工作所用时间缩短了 20 min，不节省了作业时间，而且使现场更加安全、规整、条理。为了进一步验证，继电保护人员又赶往多座变电站进行试验对比，对装置使用前后的工作时间进行了统计，结果如表 1 所示。
可以看出，装置使用后，平均缩短保护验收、保护定检、保护改造工作时间约 20 min，有效提高了继电保护人员的工作效率。
5 结语
本文针对现有继电保护装置屏柜存在的不足，研制了一种具有可移动式防风杆、继保仪用穿线挡板、多孔洞电缆穿孔、折叠台阶等四大**型功能的多功能实用新型继电保护屏柜。该屏柜能使检修人员的日常工作效率提升，且符合当今常规变电站向智能变电站过渡时期的关键要求，在继保装置功能拓展的基础上，让硬件更加 “规范化” “一体化” “多功能化”，也给智慧电网的进一步发展提供了思路。
