一种快速万向接地线夹的研制

一种快速万向接地线夹的研制

Summary：高压接地线是一种在变电站生产工作中非常重要的安全工器具。在变电站内各种需要停电并接地的工作地中广泛使用来保障检修人员的安全。但是需要装设高压接地线的设备导体处可能由于其原始设计、现场安装、工作需要等原因导致不能方便顺手的使用现在广泛使用的高压接地线进行接地，并增加了接地操作中的安全隐患。针对这个问题研制出了一种能多角度转向的高压接地线，能适应更多的需要接地的导体，提高了接地操作的工作效率与安全性[1]。Keys：高压接地线；安全工器具；电气安全引言：高压接地线在电力生产中的使用非常广泛，装设接地线是指通过接地短路线使电气设备全部或部分可靠接地的操作，在防止临近带电体感应电或突然来电导致检修人员触电方面起着重要的作用，是保证检修人员安全的“生命线”。同时装设高压接地线也是变电站运行人员操作任务中非常常见与重要的任务。不过现阶段广泛使用的高压接地线仍然在应用中存在一些问题，而且这些问题对操作效率与安全性都有着相当的影响。一、对快速接地线夹装置的思考保证电力线路工作安全，防止人身触电的三大技术措施为停电、验电、装设接地线，这些措施也是设备和电气作业人员生命安全的基本保障。因此，保证可靠接地是保证停电作业人员安全的关键。对电力线路进行可靠接地通常使用接地线夹，现有的接地线夹种类繁多，形式多样。舌型压紧式线夹、鸭嘴式扁平线夹由于使用过程中存在容易脱落的问题已基本淘汰，相比而言，螺栓紧固式接地线夹固定在导线上后不易脱落，可靠性高，是目前使用最广泛的一种接地线夹。但在装设接地线过程中，操作人员通过转动与接地线夹连接的绝缘操作杆来压紧或松开线夹活动夹板来实现接地线夹与导线的固定，装、拆过程费时费力，工效不高，且接地线装好后操作杆不能取下，一基杆塔装设三相接地线就需要用3组操作杆才能完成，绝缘操作杆长期暴露在野外，经受风吹日晒，其绝缘性能会下降得很快，从而留下安全生产隐患，同时也会增加维护成本。除此之外，220kV及以上电压等级，导线与接地体的距离都较远，特别是500kV输电线路，导线与杆塔的距离都在5m以上，用现在的操作杆安装线夹，就存在携带、安装困难等不便因素（如在500kV输电线路上安装接地线夹），完成一次拆装要用到5m以上的操作杆3组，塔上装设人员仅携带装设用具就难以单人完成，因而需要用到传递绳传递，作业人员至少需要4人、其中监护1人，地面配合传递工具2人，装设接地线1人。要把500kV三相接地线装好，一般都要2个多小时的时间，作业时间较长，劳动强度大。为了降低作业人员劳动强度和安全风险，有必要研制一种新型操作杆，配合简易快速装拆接地线夹使用，安装后操作杆可拆除，实现装设三相接地线，只需1组操作杆，达到能提高停电检修工作效率的目的。一、现有高压接地线存在的问题现在变电站需要停电的工作中对高压接地线有着非常广泛的需求，现在变电站中广泛使用的高压接地线简单来说可以分为地线接头，接地引线，接线夹，绝缘操作杆。接地引线一端通过接地接头与地网连接，另一端通过导体夹头紧紧夹在需要接地的导体处，由操作人通过绝缘操作杆进行夹紧操作。由于绝缘操作杆与夹头是直接卡接，处于同一直线上并需要与挂接导体成90度角，但被挂接导线本身由于设计或弧垂需要，一般并非水平0度角，而是与水平面形成120至170度不同程度的夹角。目前，高压接地线接线夹分为垂直和水平两种。运行人员登高挂接地线时，随着接线夹缓慢夹紧导体，接线杆会不停地变换角度，运行人员手臂亦要随着线夹角度变换的过程，不断将手臂向外伸展变换角度，方能完成挂接接地工作。不仅工作上不方便，而且手臂向外伸展后，手腕不容易出力。特别是挂接多组地线时，人员容易出现疲劳，这就存在人员因疲劳，出力不足，而使得而令接线夹与导体未能完全夹紧，导致安全措施落实不到位，危及检修人员的人身安全，同时操作人员在伸展手臂变换角度时容易使得身体重心不断变化，增加了高处作业的风险。二、探索一种可多角度转向的高压接地线操作人员登高作业装设接地线，其在登高处的位置变换能力是非常有限的，但是被挂导体的角度偏差也是确实存在的，要使得操作人员能以趁手的角度位置操作杆，同时也要满足线夹与被挂导体之间的角度贴合，能够牢固夹紧，那么其中偏差的角度就需要通过在其他地方进行弥补。而最直接的方法就是将这一角度的改变从操作人员手臂转移到线夹与操作杆之间。为了将这一目的变成现实，需要将原来传统的高压接地线的线夹与绝缘杆之间的连接机构进行改造。在线夹下部与操作杆的连接结构之间增加可以变换角度的机构，且同时满足能变换角度与能有效传动夹紧线夹这两个主要条件。三、可多角度转向的高压接地线的研制经过改进的线夹实现了可变换角度与可传动这两个主要目标。具体的实现方法时在线夹底部与操作杆的接口之间增加了一段由传动用万向软轴和支撑用波纹套管构成的传动转向机构。传动软轴在支撑套管内部，连接原有的接线夹与操作杆接口，使用万向软轴可以有效在操作动力源与线夹不在同一直线上时进行传动夹紧的操作。外部使用波纹套管，波纹型的套管可以向各个方向进行弯曲，起到固定变换角度，支撑接线夹，保护传动软轴的作用。接口与夹紧方式没有改变，依然可以使用原有的绝缘操作杆以相同的作业方式进行挂接高压接地线的操作。该可多角度转向的高压接地线实现了在装设接地线时，操作人员可以在登高处竖直持握绝缘操作杆，同时接线夹与被挂导线切线之间依然保持90度的夹角。操作人员在重心稳定在登高处，双臂处于易于发力位置进行操作，能明显降低高处作业风险，节省操作人员体力，而且由于接线夹与导线贴合度更好，从而避免了未能夹紧的情况。整体上增加了装设高压接地线的工作效率，降低了高处作业风险，减少了检修工作安全隐患。四、可多角度转向的高压接地线的使用这一款可多角度转向的高压接地线在使用上与传统的高压接地线并没有非常大的区别，主要是增加了调整接线夹角度的操作。并满足安全规程的规定。具体如下：(1)验明待接地导线确无电压。(2)将接地线分相别在待接地设备前整理放好。(3)先将接地线接地端与接地端子连接紧固。(4)根据现场待挂导线与登高作业处的位置调整接线夹与绝缘操作杆之间的角度。(5)操作人戴绝缘手套穿绝缘靴登高至指定位置。(6)传递接地线给操作人。(7)操作人将高压接地线挂在待接地导线上，操作绝缘操作杆，将接线夹旋转夹紧。(8)装设完成后操作人会到地面。(9)拆除接地线的操作顺序与装设时相反，登高使用绝缘操作杆松开接线夹，取简易快速装拆接地线夹的研制与应用，解决了现有接地线夹操作装、拆费时费力，工效不高，接地线装好后操作杆不能取下的技术问难题。简易快速装拆接地线夹经云南省电力科学研究院测试，简易快速装拆接地线夹相较于传统输电线路螺旋式接地线夹接触电阻减小59.2%，简易快速装拆接地线夹与钢芯铝绞线搭接紧密，接触性能良好。作业人员达到安装位置后可在10秒内完成一相装拆工作，减少了作业时间，提高了工作效率；线夹重250g，降低了作业人员的劳动强度；可适用50mm2－500mm2的钢芯铝绞线及10kV的接地环；可将操作杆与接地线夹快速脱离，装设一基杆塔接地线，可节省2组操作杆，节约了购买工具的成本，且有效的解决了绝缘操作杆长期暴露在野外，经受风吹日晒、雨淋的问题。简易快速装拆接地线夹经现场应用改进完善后，一个小小的研究发明，将对电力行业输变电停电检修工作创造出较高的价值。下接地线递回地面，最后取下接地端[2]。结束语：这一可多角度转向的高压接地线通过对原有高压接地线的问题进行归纳总结，使用新的设计提供新的功能可以解决原有高压接地线存在的几个主要问题，提升了人机工效，增加了工作效率，降