一種角度可調(diào)式接地線的研制

中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司超高壓輸電公司廣州局 陳遠(yuǎn)登 林明杰

根據(jù)《中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力安全工作規(guī)程》要求：在電氣設(shè)備上工作時(shí)，應(yīng)有停電、驗(yàn)電、接地、懸掛標(biāo)示牌和裝設(shè)遮欄（圍欄）等保證安全的技術(shù)措施[1]，因此在輸電線路停電檢修中掛、拆接地線是保證檢修作業(yè)人員安全的一個(gè)重要步驟和手段。根據(jù)電壓等級(jí)的不同接地線使用的類型也不一樣，500kV 及以上電壓等級(jí)的交直流線路使用的短路接地線線夾多為撞擊式鴨嘴型線夾和舌型壓緊式線夾，采用絕緣繩拋掛的方式進(jìn)行裝夾；35～220kV 一般采用帶絕緣操作桿的接地線，接地線端頭和絕緣桿固定成一整體，通過旋鈕式進(jìn)行裝夾。筆者所在運(yùn)行的單位主要以直流輸電線路為主，配套的接地極線路較多；接地極線路按照設(shè)計(jì)說明按35kV 線路開展運(yùn)維管控，因此本文主要針對(duì)35～220kV 傳統(tǒng)接地線開展研究。傳統(tǒng)接地線的端頭和絕緣桿為固定的整體結(jié)構(gòu)，不能滿足各種桿塔結(jié)構(gòu)的掛、拆接地線安全要求，制約了作業(yè)人員掛、拆接地線的靈活性，導(dǎo)致出現(xiàn)了一些習(xí)慣性違章行為。本文對(duì)原有端頭進(jìn)行改造，克服了原掛、拆接地線時(shí)的種種弊端和不足，使之能在水平、垂直方向上進(jìn)行360°的旋轉(zhuǎn)并實(shí)現(xiàn)自鎖功能，同時(shí)應(yīng)用于停電檢修生產(chǎn)的工作中，使掛、拆接地線的工作更為方便、安全、快捷，達(dá)到了文明生產(chǎn)、安全檢修的目的，確保了檢修作業(yè)人員的人身安全。

1 傳統(tǒng)接地線夾結(jié)構(gòu)及弊端

傳統(tǒng)的接地線裝置由固定式接地線端頭、接地軟銅線、絕緣操作桿和接地端夾板或接地鋼釬組成。由于傳統(tǒng)接地線端頭為固定式整體結(jié)構(gòu)，所以在掛、拆接地線時(shí)只能進(jìn)行垂直方向的操作，限制了作業(yè)人員掛、拆接地線時(shí)的靈活性，見圖1。

圖1 傳統(tǒng)接地線

筆者所在運(yùn)行單位在接地極線路上的作業(yè)越來越多，為防止感應(yīng)電傷害在接地極線路上作業(yè)須掛接地線。目前在接地極線路上掛接地線主要存在以下制約因素：第一，傳統(tǒng)掛跳線作業(yè)方式不滿足作業(yè)要求，例如更換耐張壓接管時(shí)需連跳線一起更換，無法在跳線上直接掛接地；當(dāng)作業(yè)人員需要在跳線上進(jìn)行工作時(shí)（比如更換跳線絕緣子等），接地線掛在跳線上，不僅妨礙作業(yè)，而且在作業(yè)過程中可能導(dǎo)致接地線滑落，存在安全隱患。第二，掛耐張塔導(dǎo)線作業(yè)操作困難，人站在橫擔(dān)處掛時(shí)，所拿的接地線與導(dǎo)線形成的角度過小，開口很難卡住導(dǎo)線，增加了工作的難度，工作人員需要將接地線尾端抬很高，增大接地線與導(dǎo)線的角度。第三，針對(duì)接地極線路部分塔位由于轉(zhuǎn)角較大等原因使用這種傳統(tǒng)的接地線時(shí)無法保持垂直勾掛，需調(diào)整角度方可掛好，在調(diào)整角度過程中有時(shí)需要短接部分絕緣通道，容易發(fā)生感應(yīng)電傷害，對(duì)人身造成較大風(fēng)險(xiǎn)，亟需研制一種角度可調(diào)式接地線，應(yīng)用在接地極線路掛拆接地線作業(yè)中，降低人員作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)，確保作業(yè)安全。

2 角度可調(diào)式接地線結(jié)構(gòu)及原理

一種角度可調(diào)式接地線，掛、拆接地線時(shí)可調(diào)整接地線導(dǎo)線端線夾角度，同時(shí)通過導(dǎo)線端線夾的“鉤子”實(shí)現(xiàn)自鎖功能，實(shí)現(xiàn)安全快速掛、拆接地線。

2.1 線夾結(jié)構(gòu)

線夾（“鉤子”）設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 帶自鎖裝置的接地線線夾

參照?qǐng)D2所示，一種帶自鎖裝置的接地線線夾，包括通過第一銷軸3鉸接的左夾板1和右夾板2，第一銷軸3位于線夾的中上部，將線夾分成上下兩個(gè)部分，在所述左夾板1和右夾板2的中部分別設(shè)置有互相扣合的弧形卡槽11、21，用于夾持導(dǎo)線，左夾板1和右夾板2的下端分別設(shè)置有相互匹配的第一通孔12、22，在第一銷軸3和弧形卡槽11、21之間的左夾板1和右夾板2上分別設(shè)置有相互匹配的第二通孔13、23，所述線夾還包括自鎖鉤4和觸發(fā)桿5，所述自鎖鉤4為L(zhǎng) 型，一端通過第二銷軸6鉸接在右夾板2的上端，另一端活動(dòng)套設(shè)在第一通孔12、22中，在靠近第二銷軸6的自鎖鉤4一側(cè)設(shè)置有第三通孔41，所述觸發(fā)桿5一端鉸接在左夾板1的第二通孔13中，另一端穿過右夾板2的第二通孔23，活動(dòng)套設(shè)在自鎖鉤4的第三通孔41中。

其中，所述自鎖鉤4的第三通孔41中還設(shè)置有定位柱42，用于在所述線夾打開時(shí)抵制住觸發(fā)桿5自由端。

其中，所述左夾板1和右夾板2的上端還分別設(shè)置有供絕緣操作繩穿設(shè)的第四通孔14、24。在夾板的上端部設(shè)置接地線裝置以實(shí)現(xiàn)在使用過程中，將線夾與鐵塔連接實(shí)現(xiàn)接地，防止發(fā)生意外[2]。

2.2 角度可調(diào)式接地線結(jié)構(gòu)

接地線是直接連接大地的導(dǎo)線，也可以稱為安全回路線。目前常用的接地線多由絕緣操作桿、導(dǎo)線夾、短路線、接地線、接地端子、匯流夾、接地夾組成，在一些特殊結(jié)構(gòu)的桿塔和部分作業(yè)過程中使用暴露作業(yè)人員易遭受感應(yīng)電傷害的風(fēng)險(xiǎn)。角度可調(diào)式接地線選用絕緣桿做支撐夾具杠桿、萬象輪調(diào)整夾具角度，利用彈簧壓縮變形及恢復(fù)設(shè)置觸發(fā)點(diǎn)，當(dāng)導(dǎo)線觸動(dòng)觸發(fā)點(diǎn)、支撐桿與防脫勾子失去支撐，夾具夾緊導(dǎo)線，防脫勾子自動(dòng)鎖住導(dǎo)線。拆除時(shí)收緊絕緣拉繩使防脫勾子與導(dǎo)線分離，操作絕緣桿順勢(shì)收回夾具。實(shí)現(xiàn)安全快速掛拆接地線，有效保證作業(yè)人員的人身安全。

2.3 工作原理

2.3.1 調(diào)節(jié)接地線角度

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)要求，通過調(diào)整萬象輪使絕緣桿和端頭線夾保持一定的角度以滿足作業(yè)需求。

2.3.2 打開接地線夾

按壓左夾板1和右夾板2的上端，使左夾板1和右夾板2張開，再調(diào)整自鎖鉤4和觸發(fā)桿5位置，使觸發(fā)桿5的自由端抵制住自鎖鉤4第三通孔41中的定位柱42，由于觸發(fā)桿5的支撐，左夾板1和右夾板2保持開口狀態(tài)，且自鎖鉤4的自由端剛好位于右夾板2的第一通孔22中，既不會(huì)在線夾下放過程中碰觸導(dǎo)線，也不會(huì)因完全脫出第一通孔22導(dǎo)致無法復(fù)位。

2.3.3 安裝接地線

利用絕緣桿支撐線夾碰撞導(dǎo)線，直到導(dǎo)線碰開觸發(fā)桿5，左夾板1、右夾板2以及自鎖鉤4失去支撐，在重力作用下閉合，弧形卡槽11、21閉合夾住導(dǎo)線，同時(shí)自鎖鉤5的自由端穿過左夾板1和右夾板2的第一通孔12、22，完成安裝工作，由于自鎖鉤5位于弧形卡槽11、21的下端，就算導(dǎo)線脫離弧形卡槽11、21，也會(huì)在自鎖鉤5的鎖定下無法脫離接地線夾，形成二道保護(hù)。

3 角度可調(diào)式接地線創(chuàng)新點(diǎn)

角度可調(diào)式接地線具備角度調(diào)節(jié)裝置，適用范圍廣；操作簡(jiǎn)單，方便快捷；安全可靠，通過導(dǎo)線端的“鉤子”實(shí)現(xiàn)自鎖功能等特點(diǎn)，可確保電力檢修人員現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)更加安全。有以下兩個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)：改進(jìn)后的接地線端頭可將接地線進(jìn)行水平、垂直360任意旋轉(zhuǎn)，可根據(jù)拆、掛需求的角度任意調(diào)整，操作靈活方便；線夾端部設(shè)計(jì)由滑輪槽，拆接地線時(shí)提拉安全繩能夠保證雙邊同時(shí)受力且均勻，拆除效率更高。