輸電線路新型接地線夾的研制和應(yīng)用分析

趙志剛 楊德獎(jiǎng) 尹文波

廣東電網(wǎng)湛江供電局 廣東 湛江 524000

0 引言

接地線作為對(duì)停電設(shè)備進(jìn)行臨時(shí)短路接地時(shí)所采用的一種安全工具，在實(shí)際操作過(guò)程中，塔上的工作人員為方便后續(xù)流程，一般會(huì)打開(kāi)線夾最大角度，之后會(huì)通過(guò)彎腰或上揚(yáng)身體來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)接地棒。由于接地時(shí)必須穿戴絕緣手套，使得轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程極其不方便，所以如果是由技術(shù)不熟練的工作人員操作接地任務(wù)，往往需要30—45分鐘左右，延長(zhǎng)了停電時(shí)間，也消耗了工作人員的體力。穿戴絕緣手進(jìn)行接地時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)也很費(fèi)力，導(dǎo)致工作人員為圖方便拒絕穿戴絕緣手套發(fā)生事故的例子時(shí)常發(fā)生。

1 輸電線路新型接地線夾的研制

針對(duì)現(xiàn)行導(dǎo)線夾在實(shí)際操作中出現(xiàn)的一系列問(wèn)題，為提高架設(shè)效率，減少導(dǎo)線夾頭的破損率，最大限度地降低工作風(fēng)險(xiǎn)，結(jié)合國(guó)家有關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，提出了輸電線路新型接地線夾的研制[1]。

1.1 接地線夾結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 本文研制的新型接地線夾，其主要結(jié)構(gòu)包括：上柱齒、固定導(dǎo)軌、下柱齒、同心軸承、彈簧、接地線連接端子、內(nèi)線夾、固定線夾、螺栓、線夾外殼；其中上柱齒與下柱齒通過(guò)棘齒咬合連接并安裝在線夾外殼頂端；所述固定導(dǎo)軌設(shè)在線夾外殼頂端內(nèi)側(cè)；下柱齒的底端與彈簧的頂端連接；同心軸承的頂端穿過(guò)彈簧和下柱齒，底端與內(nèi)線夾連接；所述固定線夾設(shè)在線夾外殼的底端，并與內(nèi)線夾在垂直面相對(duì)；所述接地線連接端子設(shè)在線夾外殼側(cè)面[2]。具體構(gòu)造詳情參見(jiàn)下圖。

圖1 新型接地線夾構(gòu)造設(shè)計(jì)

需要注意在設(shè)計(jì)時(shí)上柱齒的下端以及下柱齒的上端必須都設(shè)有4個(gè)棘齒，上柱齒的棘齒和下柱齒的棘齒架設(shè)方向必須相反。固定導(dǎo)軌安有4組棘齒，其中每一組棘齒必須都安有兩種不同規(guī)格的深度；其中棘齒深的是導(dǎo)軌，淺的則是止位齒。接地線連接端子數(shù)量設(shè)為兩個(gè)，兩個(gè)接地線連接端子呈垂直分布。線夾外殼還安有兩組螺栓；螺栓安裝在彈簧下面線夾外殼處，主要作用是便于線夾零件的后續(xù)拆裝。除此之外，新式線夾能夠利用拆卸螺栓實(shí)施拆除，以便于零件發(fā)生磨損后可以及時(shí)更換。

有關(guān)閉鎖裝置是研制導(dǎo)線夾必須重點(diǎn)關(guān)注的部分，主要作用是使內(nèi)、外夾保持閉合狀態(tài)，提高作業(yè)安全性。內(nèi)、外夾一同夾緊導(dǎo)線，與其保持良好的電荷接觸。內(nèi)、外夾之間的彈簧足以提供充足的夾持力。拉環(huán)和內(nèi)夾連為一體，便于在拆除時(shí)起到一定固定作用。操作鉤頭則主要作用于操控閉鎖裝置、架設(shè)以及導(dǎo)線夾的拆除。

1.2 接地線夾材料選取 內(nèi)、外夾均采取銅(鋁)合金材料，保證其具備較好的導(dǎo)電性和機(jī)械強(qiáng)度；彈簧選擇抗疲勞強(qiáng)度、耐熱、耐腐蝕、耐高溫比較優(yōu)良的不銹鋼彈簧；閉鎖設(shè)備、拉環(huán)、操作鉤頭選取比重小，可強(qiáng)度極高的鋁合金，這是因?yàn)橘|(zhì)量輕而強(qiáng)度大，可以在一定程度上延長(zhǎng)導(dǎo)線夾的使用壽命。這樣的材料選取能夠保證導(dǎo)線夾質(zhì)量輕小，具備足夠優(yōu)秀的機(jī)械強(qiáng)度和導(dǎo)電性。

1.3 新型接地線夾優(yōu)勢(shì) 新型接地線夾優(yōu)勢(shì)在于裝設(shè)方式。本文設(shè)計(jì)的新式接地線夾改變了以往傳統(tǒng)線夾的緊縮原理，由長(zhǎng)時(shí)間轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榘磩?dòng)一次即縮緊，再按動(dòng)一次即放開(kāi)的工作原理，大大提高了工作效率；另外在35 k V線路環(huán)境下安裝接地線，工作人員不需要帶有橫擔(dān)，減輕了工作負(fù)擔(dān)。在驗(yàn)電以后直接就可以在原位置實(shí)施接地線的裝設(shè)，減少了工作人員的轉(zhuǎn)位次數(shù)和時(shí)間，作業(yè)人員和導(dǎo)線之間可以有一個(gè)足夠安全的距離，大大提高了安全性，符合國(guó)家安全規(guī)定的相關(guān)要求。垂直分布線路在安裝接地線時(shí)，工作人員能夠在下相對(duì)下、中兩相接地線進(jìn)行裝設(shè)，在中相完成上相接地線的安設(shè)，大大提高了作業(yè)效率和作業(yè)安全，縮短了工作時(shí)間。

從時(shí)間方面上看，在使用新式接地線夾后，三相僅僅需要8分鐘左右，時(shí)間大大節(jié)省了三分之二，直接縮減了作業(yè)時(shí)間，減輕工作人員的任務(wù)負(fù)擔(dān)，縮短了停電時(shí)間。另外，老式接地線夾在螺紋發(fā)生磨損后就必須及時(shí)更換整個(gè)線夾，本文設(shè)計(jì)的接地線夾零件都可拆卸、更換，大大提高了部件的利用率，減少浪費(fèi)。

2 輸電線路新型接地線夾的應(yīng)用

在應(yīng)用過(guò)程中，首先向下啟動(dòng)上柱齒，讓上柱齒和下柱齒緊密接觸，由于上柱齒、下柱齒的棘齒屬于不完全性咬合，所以將下柱齒的反向棘齒推到和固定導(dǎo)軌的正向棘齒臨界點(diǎn)即可。另外由于下柱齒、固定導(dǎo)軌的棘齒位置相反，在彈簧反作用力下，從固定導(dǎo)軌中下滑的下柱齒棘齒，會(huì)由于作用力自動(dòng)卡進(jìn)止位齒；下柱齒滑的導(dǎo)軌距離自動(dòng)傳遞到內(nèi)線夾，內(nèi)線夾向深部滑出，這是由于彈簧正處在受力狀態(tài)，固定導(dǎo)軌的棘齒會(huì)被牢牢卡在止位齒上，由于固定線夾的作用，在內(nèi)線夾向深部滑出時(shí)，線夾會(huì)立即收緊，實(shí)現(xiàn)工作要求；工作完成以后，由于上柱齒和下柱齒處于接觸狀態(tài)，所以會(huì)將下柱齒推出止位齒，而在棘齒不完全性咬合作用下，下柱齒會(huì)繼續(xù)滑落至導(dǎo)軌處，在彈簧作用力下，推動(dòng)同心軸承，帶動(dòng)內(nèi)線夾，安全退回初始位置，此時(shí)兩部分線夾分開(kāi)，導(dǎo)線排除，拆卸工作完成。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)輸電線路新型接地線夾的研制和應(yīng)用進(jìn)行了深入分析，根據(jù)傳統(tǒng)輸電線路接地線夾工作時(shí)出現(xiàn)的一系列問(wèn)題，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，實(shí)現(xiàn)本文設(shè)計(jì)。希望本文的研究能夠?yàn)檩旊娋€路新型接地線夾的研制和應(yīng)用的方法提供理論依據(jù)。