接地線電動鉆頭尾套裝置的研究

楚湘輝

摘 要：接地線拆裝在變電運行與檢修工作中應(yīng)用非常廣泛，但在接地線傳統(tǒng)的拆裝方法中，需要人工手動拆裝接地線，普遍存在接地線拆裝費力，拆裝耗時的問題。該文通過分析研究，研制出便攜式接線線電動鉆頭尾套裝置，該裝置由三部分構(gòu)成，三部分設(shè)計結(jié)構(gòu)不同，所以所用的材質(zhì)有差別，才能設(shè)計成為接地線專門的拆裝尾套裝置，借助無線電鉆的輔力，對檢修設(shè)備裝拆接地線時，快速對接地線進行電動旋轉(zhuǎn)扭動，大大降低了拆裝接地線時的人力消耗，大幅提高工作效率。

關(guān)鍵詞：電力 ?接地線 ?電動操作 ?無線電鉆 ?尾套

中圖分類號：P634.41 ? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）10（c）-0124-02

接地線的拆裝是變電運行人員運用最廣泛的工器具，也是電力設(shè)備檢修中最為常用的安全工器具，由導(dǎo)線端線夾、銅質(zhì)短路線、接接地端線夾、匯流夾等構(gòu)成;在電力設(shè)備檢修時，通過接地線將檢修設(shè)備三相短路并接地，是電力工作人員人身安全、電網(wǎng)設(shè)備安全的重要保障。

1 問題的提出與分析

變電運維人員裝拆接地線的流程如下：搬整組接地線到需接地設(shè)備點，拆開纏繞的接地線，然后用五防鑰匙先打開接地樁，再把接地線的接地端套在接地樁上，接著把接地線導(dǎo)體線夾掛在導(dǎo)體上，再順時鐘方向旋轉(zhuǎn)接地線直到接地線夾夾緊為止。拆除時如上反向過程。

目前所配置的接地線，以河北沈三開電器制造有限公司的HW-*型，（*為數(shù)字，1代表10 kV，2代表35 kV，4代表220 kV，5代表500 kV）的接地線應(yīng)用較為普遍，該類型的接地線長度約3～15 m，重量約5～14 kg，高電壓等級例如500 kV的多為3～5節(jié)接地線桿要拼接一起的，對于女性或年齡較大的員工還需要站在絕緣長梯上拆裝接地線十分困難，通常需要兩人配合才能完成。

針對接地線拆裝費時費力問題，初步設(shè)計一種一頭能套在接地線上緊固接地線，另一頭設(shè)計成插進無線電鉆里的接地線鉆頭尾套裝置，以解決接地線拆裝使用過程中的費力、費時問題。

2 接線線電動鉆頭尾套裝置的研制

2.1 裝置設(shè)計原則

接線線電動鉆頭尾套裝置的研制按照安全可靠、實用性強、成本適中、外形美觀的總體原則次序進行。

2.2 裝置設(shè)計方向

首先需要明確接線線電動鉆頭尾套裝置總體設(shè)計方向，考慮現(xiàn)在變電運行中拆裝接地線的主要方式和主流接地線的構(gòu)成原理，初步設(shè)計插入式、套筒式、夾持式3種方案進行比較。設(shè)計的3種裝置在變電站接地線拆裝過程中進行拆裝試驗，通過對設(shè)備材質(zhì)、工藝尺寸、輔力大小、拆裝便利性等方面進行對比，得出插入式設(shè)計要破壞接地線尾部結(jié)構(gòu)、并且插入旋轉(zhuǎn)過程中容易脫落，套筒式在套在接地線上，接地線桿表面光滑，容易打滑，最終將設(shè)計確定為夾持式。

2.3 裝置的研制

接線線電動鉆頭尾套裝置的研制從以下5個方面進行開展。

2.3.1 制作材料

根據(jù)接地線電動鉆頭尾套裝置的參考模型，接線線電動鉆頭尾套裝置在拆裝過程中，最大受力點為接線線電動鉆頭尾套裝置的接地線尾套頭，該位置受力為提供給接地線桿的旋轉(zhuǎn)扭矩力和緊固在接地線桿的箍力，另一端的鉆頭部分為旋轉(zhuǎn)電鉆頭的扭力源。制作材料首先應(yīng)滿足無線電鉆鉆頭的承受的扭力和套在接地線桿上的箍力，還要滿足一定彈性材料，設(shè)計選擇不銹鋼、PVC（聚氯乙烯）、鋁合金等材料進行試驗對比，試驗得出鋁合金材料彈性能力較差，不作為選擇對象。接著，對不銹鋼、PVC（聚氯乙烯）進行對接地線桿附著能力的試驗，試驗得出，PVC（聚氯乙烯）的附著能力明顯優(yōu)于不銹鋼，對于握抓接地線桿要有足夠大的輔助力，且該材料有一定的彈性裕度。

2.3.2 整體設(shè)計構(gòu)成

在整體設(shè)計構(gòu)成中，設(shè)計分為三大部分，如圖1所示，首先是桿套部分的設(shè)計，桿套首先尺寸要有足夠?qū)捒趶剑芴走M目前變電運行中的主流型的接線線桿，套口設(shè)計要能留有卡口條，目的是適合在套入稍有差別的不同直徑的接地線管時有靈活的欲度。第二部分是夾持部分，夾持部分，主要有不銹鋼卡箍和夾持管的凹面槽構(gòu)成，凹面槽的設(shè)計要考慮正好能放入不銹鋼卡箍，且不容易使卡箍脫落，并且有螺絲緊固卡箍的空間。第三部分是鉆頭部分，鉆頭部分設(shè)計要能插入通用型的無線電鉆夾，且有一定的剛性，使得電鉆在轉(zhuǎn)動過程中能帶動接地線管的旋轉(zhuǎn)，且不易開斷。

2.3.3 桿套部分

桿套部分的設(shè)計是接地線電動鉆頭尾套裝置的前端部分，由于變電站內(nèi)接地線不同廠家，不同電壓等級的接地線的桿徑不同，就要求設(shè)計一種通用型能符合主流接地線桿的桿套。該桿套不能設(shè)計過大，過大的桿套無法套穩(wěn)接地線桿，也不能設(shè)計過小，過小的桿套無法套上接地線桿，所以大小適中，并留有一定裕度的管道口徑的設(shè)計就成了該裝置的設(shè)計關(guān)鍵。通過對比不同廠家，不同電壓等級的接地線桿的粗細(xì)直徑，從32 mm到38 mm的口徑大小的接地線桿徑設(shè)計中，選擇使用40 mm作接地線電動鉆頭尾套裝置的為桿套口內(nèi)徑，設(shè)計桿套壁厚為8 mm，并在該桿套口上下左右各切開一條寬10 mm的長槽作為緊固時的彈性裕度。

2.3.4 夾持部分

夾持部分的設(shè)計是接地線電動鉆頭尾套裝置的中間部分，也是最重要的設(shè)計部分，該部分的設(shè)計直接關(guān)系到能否卡住并旋轉(zhuǎn)接地線桿，如果夾持部分內(nèi)里面設(shè)計光滑的話，在緊固不銹卡箍后，操作無線電鉆進行拆裝接地線時，在雨水或著天氣潮濕時，可能對接地線桿旋轉(zhuǎn)時打滑，所以對夾持部分的內(nèi)里面要進行特殊的設(shè)計，在設(shè)計夾持凹面的內(nèi)里面時，要設(shè)計圍繞內(nèi)壁一圈的秘密麻麻的凸點，使得摩擦力足夠大，以防在接地線桿濕潤時被旋轉(zhuǎn)時造成打滑現(xiàn)象的發(fā)生。

2.3.5 鉆頭部分

鉆頭部分的設(shè)計是接地線電動鉆頭尾套裝置的后端部分，起到插入無線電鉆夾中，并傳導(dǎo)電鉆扭力給接地線的作用，該裝置的耐用性和剛性也是設(shè)計的關(guān)鍵，因為使用PVC材料的話，所以要設(shè)計相對粗，但又要能套入通用型無線電鉆夾中的鉆頭，例如設(shè)計成12 mm直徑的三角柱體或長立方柱體才能有較長的耐用性和剛性。

3 效益分析

新設(shè)備的使用帶來的效益分為顯性效益和隱性效益。

3.1 顯性效益

接地線的拆裝過程更加省力：接地線電動鉆頭尾套裝置投入使用后，在接地線拆裝過程中所用的力，幾乎完全都可以不用手去扭接地線，直接用無線鉆替代，省力程度達100%以上，減少了大量工作量，老齡員工及女性也可以在絕緣梯上單獨輕松地完成接地線拆裝工作。接地線的拆裝過程更加省時、方便：使用接地線電動鉆頭尾套裝置后，每次平均拆裝時間由30 s減少至5 s，縮短時間約達80%，大幅度提高工作效率。

3.2 隱性效益

接地線電動鉆頭尾套裝置的使用與操作，不僅解決了傳統(tǒng)接地線拆裝過程中拆裝困難、旋轉(zhuǎn)不便的問題，并且間接減少了停電操作時間，提高了供電可靠性;研制接地線電動鉆頭尾套裝置之后，使更多的員工能夠順利進行裝拆接地線工作，提高了裝拆接地線的工作效率，間接提高接地線拆裝的全網(wǎng)的工作效率。

4 結(jié)語

便攜式接地線電動鉆頭尾套裝置的研制，徹底解決了變電運維人員使用接地線使用中的拆裝時費力費時的問題。本項目創(chuàng)造性地在原有的接地線上適當(dāng)?shù)母脑?，并設(shè)計符合用在接地線的電動鉆頭尾套裝置，利用無線手持電動工具，予以接地線電動方式拆裝，改進接地線拆裝工作方式，大幅提高了接地線拆裝的人機工效。

參考文獻

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