一種基于軟軸的高人機(jī)功效柔性接地棒研制

李建平 張川 仲澤坤 白春濤 謝雨靜

摘?要：變電站內(nèi)仍有許多接地點即非水平也非垂直，而是呈現(xiàn)與水平有任意夾角的狀態(tài)。例如，傾斜裝設(shè)的主變套管的引流線，部分避雷器、電流互感器、耦合電容器向斜上方拉緊的引流線等。因為特殊夾角的存在，人機(jī)功效差。而且傾斜裝設(shè)的接地線自重較大，狀態(tài)不穩(wěn)定，裝設(shè)中易發(fā)生脫落。輕者砸傷瓷瓶、損壞設(shè)備，重者下落過程中砸傷地面人員。一種基于軟軸的高人機(jī)功效柔性接地棒研制可以有效解決上述問題。

關(guān)鍵詞：接地棒;軟軸;功效柔性;

一、目前接地操作存在的問題

接地棒又稱接地極，其一端埋入大地，構(gòu)成電力設(shè)備的接地系統(tǒng)。目前，接地棒的種類有很多，例如，便于攜帶的抽拉式接地棒，接地棒本體為多節(jié)結(jié)構(gòu)?;帶有旋轉(zhuǎn)手柄和接地棒本體帶有螺紋的接地棒，可手動旋轉(zhuǎn)進(jìn)入大地?;為便于取出，在帶螺紋的接地棒本體上設(shè)有安裝環(huán)的接地棒?;接地棒本體為光桿的接地棒。

目前，變電運(yùn)行人員使用的接地線絕緣操作棒按照接地線導(dǎo)體端分類，僅有普通型和直角型兩種。以最常見的導(dǎo)線接地的情況來看，以上兩種接地棒別適用于待接地導(dǎo)線處于水平和垂直狀態(tài)兩種情況。然而，變電站內(nèi)仍有許多接地點即非水平也非垂直，而是呈現(xiàn)與水平有任意夾角的狀態(tài)。例如，傾斜裝設(shè)的主變套管的引流線，部分避雷器、電流互感器、耦合電容器向斜上方拉緊的引流線等。因為特殊夾角的存在，在上述位置使用普通型或直角型接地棒進(jìn)行裝設(shè)時，接地線絕緣棒需對應(yīng)保持傾斜才能勉強(qiáng)完成裝設(shè)，人機(jī)功效差。而且傾斜裝設(shè)的接地線自重較大，狀態(tài)不穩(wěn)定，裝設(shè)中易發(fā)生脫落。輕者砸傷瓷瓶、損壞設(shè)備，重者下落過程中砸傷地面人員。

二、一種基于軟軸的柔性接地棒研究思路

本項目是研制一種基于軟軸的柔性接地棒。利用軟軸替代原有的硬連接傳輸機(jī)械力，既可保證導(dǎo)體端通過螺栓旋緊的方式實現(xiàn)與接地點的緊密接觸;也可通過調(diào)節(jié)接地線導(dǎo)體端與絕緣棒夾角，實現(xiàn)對任意角度的接地點的接地操作。由于接地線絕緣棒可在操作中始終保持垂直狀態(tài)，減少了運(yùn)行人員操作中的體力耗費(fèi)，增強(qiáng)了人機(jī)功效，有利于減少操作時間，提高工作效率，同時減少了接地線的操作難度，可減少裝設(shè)過程中導(dǎo)體端從接地點脫落的發(fā)生幾率。便捷的柔性接地棒，包括接地棒，接地棒的上端連接有連接器，連接器分為頂端連接器和中間連接器;上下相鄰兩根接地棒之間通過中間連接器進(jìn)行來連接，中間連接器兩端皆設(shè)置有孔，中間連接器分為螺紋中間連接器和限位中間連接器;頂端連接器的頂端密封，用于錘擊，其底部設(shè)置有連接孔，用于與最上端的一根接地棒的頂部連接;頂端連接器上連接有柔性導(dǎo)線，柔性導(dǎo)線連接在頂端連接器的頂部或者其四周外壁上，柔性導(dǎo)線的另一端與地網(wǎng)連接;錘擊時，連接器與錘擊頭配合，錘擊頭包括連接端和錘擊端，錘擊端的直徑大于連接端的直徑;該接地棒具有安裝便捷，安裝時接地棒不會損傷的特點。

從根本上保證了施工作業(yè)時接地棒的正確使用，可以有效地防止因施工作業(yè)時不掛接地棒、誤掛接地棒、接地棒掛設(shè)不可靠和施工結(jié)束時未及時拆除接地棒、遺漏拆除接地棒等原因而造成一系列安全事故的發(fā)生。設(shè)備能夠提升輸電線路作業(yè)安全管控精益化水平，使輸電線路檢修作業(yè)更安全。

項目實施計劃分為以下步驟：（1）調(diào)查統(tǒng)計分析變電站各類接地點的機(jī)械角度情況，分析柔性接地棒的角度調(diào)節(jié)范圍。（2）根據(jù)現(xiàn)場的情況設(shè)計出“軟軸柔性接地棒”的相關(guān)技術(shù)要求、圖紙、資料。（3）根據(jù)設(shè)計出“軟軸柔性接地棒”的相關(guān)技術(shù)要求、圖紙、資料，進(jìn)行樣品制作。（4）對制作出的“軟軸柔性接地棒”樣品，并進(jìn)行安全工器具試驗、試用和改進(jìn)。（5）最終定型后，完成相關(guān)論文發(fā)表、專利申請。

根據(jù)電業(yè)安全工作規(guī)程的要求，為了保證作業(yè)人員的安全，需要在停電檢修設(shè)備的各個可能來電側(cè)裝設(shè)臨時接地線.但由于一般需要停電檢修的設(shè)備安裝位置比較高，從而導(dǎo)致臨時接地線的裝設(shè)位置也比較高，所以臨時接地線的操作桿一般都比較長，比較重;同時，臨時接地線的接電夾開口較大，掛到停電檢修設(shè)備上后，需要通過長時間旋轉(zhuǎn)操作桿才能使接電夾夾緊停電設(shè)備，這些問題是導(dǎo)致操作困難的重要原因.為了降低操作人員的操作難度，提高工作效率，減少操作時間，消除安全隱患，新設(shè)計的新型臨時接地線可以通過推拉操作桿方式使接電夾鉗口迅速縮小，在操作桿上再設(shè)計螺紋，通過旋轉(zhuǎn)操作桿從而擰緊接電夾，使得停電檢修設(shè)備可靠接地。

三、成果的實際應(yīng)用與效果檢驗

一種基于軟軸的柔性接地棒實際應(yīng)用下來有以下特點：1、鋁合金模壓一次成型;鉗子采用優(yōu)質(zhì)鋁合金材質(zhì)，模壓一次成型，具有密度大更耐摔等特點。2、橡膠手握、防滑;手握采用橡膠材質(zhì)，獨(dú)特的凹格設(shè)計，增加防滑的功效，更加確保作業(yè)人員的人身安全。3、優(yōu)質(zhì)軟銅線，采用16mm?保電阻純銅軟銅線，外皮采用透明PVC，銅線三年不變色。

人機(jī)工效方面需要做到以下幾點內(nèi)容：

第一，明確人機(jī)功效學(xué)目的，充分發(fā)揮其應(yīng)有作用，通過把人、對象、環(huán)境進(jìn)行相互銜接，協(xié)調(diào)好三者之間的關(guān)系。

第二，科學(xué)有效的開展工作設(shè)計流程，把人、工作場所、硬件的設(shè)計以人的體力、體形、功能作為依據(jù)，讓作業(yè)與人體相戶配合發(fā)展，而不是要求人來適應(yīng)作業(yè)設(shè)計流程。這一做法可以減少作業(yè)存在的隱性風(fēng)險，提高作業(yè)的安全性和效率。

第三，合理安排組織。變電站作業(yè)是需要消耗一定的體力勞動，在一定程度上會對人產(chǎn)生有害效應(yīng)。因此在作業(yè)之前，工作人員必須要經(jīng)過專業(yè)化的培訓(xùn)，熟練掌握專業(yè)化的操作技能，增強(qiáng)生理和心理的承受力，可以很好適應(yīng)作業(yè)中出現(xiàn)的多種變化。

人機(jī)工效綜合評估的基本過程為：首先根據(jù)評估對象的特性確定進(jìn)行產(chǎn)品人機(jī)工效評估評估目標(biāo)，尋找主要的評估方向;然后根據(jù)評估目標(biāo)確定人機(jī)工效綜合評估指標(biāo)，并建立評估指標(biāo)體系;根據(jù)指標(biāo)體系，確定每個指標(biāo)相應(yīng)的人機(jī)工效評估方法，并確定評估工具及參與者;接下來選擇權(quán)重計算方法并確定綜合評估模型，最后進(jìn)行綜合評估，搜集數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，得到評估結(jié)論。