邱健龍

國網(wǎng)福建省電力有限公司泉州供電公司 ?福建泉州 ?362018

摘要：接地線裝設是電氣設備停電檢修過程中最為耗時耗力的環(huán)節(jié)，本文通過對現(xiàn)有接地線夾及接地點的分析，找到了現(xiàn)有接地線的弊端，研制了一組能實現(xiàn)多角度、大尺度范圍、多類型接地點輕松裝設的接地線的輔助安裝套件。套件采用模塊化設計，包含角度調(diào)節(jié)機構、尺寸調(diào)節(jié)機構、輔助固定機構、中間承力機構四大組件，能廣泛適配現(xiàn)有各類接地線，無需額外改造，在保證接地可靠的同時，還能減少操作工時，具有較高的推廣應用價值，獲得2021年度福建省QC成果特等獎。

關鍵詞：接地線;角度;輔助;安裝

【中圖分類號】TM755

0 引言

攜帶型短路接地線是將已停電設備與大地臨時短路的一種安全工器具，其目的是在停電的電氣設備上工作時，釋放設備儲存的電能，限制其產(chǎn)生對地電壓，防止設備突然來電或臨近其他高壓帶電設備產(chǎn)生靜電或電磁感應觸電，保證檢修人員的人身安全?！秶译娋W(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程》（變電部分）7.4.2條中明確指出“當驗明設備確已無電壓后，應立即將檢修設備接地并三相短路”。隨著變電站智能化水平的不斷提升，裝設接地線已經(jīng)成為電氣設備倒閘操作過程中最為耗時耗力的環(huán)節(jié)。提高接地線一次性裝設成功率，縮短接地線裝設時間，減輕作業(yè)人員操作負擔，從而在一定程度上減少停電檢修作業(yè)時間，提升電網(wǎng)企業(yè)優(yōu)質(zhì)服務水平，成為長期以來孜孜以求的熱門問題。

1接地線安裝問題現(xiàn)狀

1.1 現(xiàn)有接地線問題

現(xiàn)有接地線種類繁多，按線夾類型大致可分為螺旋平口式、螺旋喉頭式、雙簧掛鉤式、鴨嘴式及鉗夾式五種。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，各類接地線均不同程度的存在裝設角度不可調(diào)、線夾開度不足、線夾卡澀、接地線重量偏大等問題，詳情見表1。除鴨嘴式外，其余四種型式在國網(wǎng)泉州供電公司變電站均有應用，其中鉗夾式由于安裝風險較大，僅用于已具備接地措施時的輔助接地和個人保安。

根據(jù)調(diào)查表可知，線夾卡澀只出現(xiàn)于螺旋平口式和螺旋喉頭式。現(xiàn)場試驗發(fā)現(xiàn)，原因主要是線夾直接連接銅線，因銅線重量過大從而拉扯著與之相連的螺桿，導致螺桿歪斜，螺紋擰動困難。受力情況如圖1所示。

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，接地線重量偏大主要出現(xiàn)在高電壓等級接地線，其原因主要是隨著電氣距離的增長，需要使用的絕緣桿和接地線長度也同樣倍增，現(xiàn)場稱重可知，110kV接地線僅重約8kg，220kV接地線重量就達到了15kg，多相掛設時，由于接地銅線重量增長，對端頭的拉扯力也同步增大，不但導致安裝困難，還同步增加了線夾卡澀概率。

1.2 設備接地點問題

由于裝設角度與線夾開度與設備接地點關系密切，進一步調(diào)查接地線裝設困難的設備接地點，包括了避雷器出線，絕緣套管出線、主變出線、開關柜內(nèi)母排、站用變出線、電容器組母排等處。對相關接地點進行現(xiàn)場測量，并根據(jù)其關聯(lián)的安裝問題類型，可將接地點類型簡化為：多層母排，傾斜母排、大線徑導線、傾斜導線四種，結果如表2。

根據(jù)調(diào)查結果可知接地線角度可調(diào)節(jié)范圍應與絕緣桿呈0-90°，尺寸調(diào)節(jié)機構可夾持范圍應小于導線最小線徑4.5mm，大于多層母排最大厚度50mm。而原有的各類接地線夾均未開展過相關數(shù)據(jù)調(diào)查，碰到裝設角度問題時，不能只調(diào)節(jié)線夾，需要整根接地線一起調(diào)整角度才能安裝;碰到線夾開度問題時，對于多層母排和大線徑導線可能出現(xiàn)無法安裝的情況，小尺寸設備又可能出現(xiàn)接觸面積和夾緊力不夠的情況。

1.3 各類改進型接地線推廣問題

查閱相關文獻資料和專利，各類接地線的改進型方案很多，都或多或少的解決了原有接地線存在的問題，但全部采用另起爐灶的模式，研制全新的接地線。由于接地線壽命通常較長，《國家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程》（變電部分）附錄L規(guī)定：接地線試驗周期為5年，各類改進型接地線的應用可能會導致資源浪費，忽視了企業(yè)經(jīng)營層面降本提質(zhì)增效需求，這一定程度上阻礙了推廣。

2 接地線輔助安裝套件設計

根據(jù)前述分析，應避免重新研制接地線，而是設計一款能與現(xiàn)有接地線適配的輔助安裝套件，通過角度調(diào)節(jié)機構解決裝設角度不可調(diào)的問題，通過尺寸調(diào)節(jié)機構解決線夾開度不足的問題，通過輔助固定機構解決線夾卡澀問題，通過中間承力機構解決接地線重量偏大問題。

2.1角度調(diào)節(jié)機構設計

根據(jù)設計需求，角度調(diào)節(jié)機構的調(diào)節(jié)范圍應大于“與絕緣桿夾角0-180°”。由于進一步增加旋轉(zhuǎn)角度能簡化結構，減少復雜機構增加的加工、裝配、維護、操作時間，降低卡澀可能性。最終，角度調(diào)節(jié)機構設計了中軸旋轉(zhuǎn)式方案，實現(xiàn)單一旋轉(zhuǎn)平面360°調(diào)節(jié)，配套蝶形螺栓作為中軸，調(diào)節(jié)方法簡單，免去了調(diào)節(jié)方向選擇，裝拆更為省時省力，如圖2所示。

角度調(diào)節(jié)機構直接與接地線夾直接相連，為確?？煽繆A持，因此需要滿足各類接地線夾的尺寸要求，實現(xiàn)通用適配。以螺旋平口式為例，其中機構夾持面的長度L應大于線夾長度L1，機構夾持面寬度W應大于線夾最小夾持厚度W1，小于線夾最大夾持厚度H2，機構夾持面高度H應大于線夾寬度H1，如圖3所示。

2.2 尺寸調(diào)節(jié)機構設計

根據(jù)運維人員裝設體驗反饋，雙簧掛鉤式裝設速度最快，最為省力，因此，尺寸調(diào)節(jié)機構借鑒其結構特點，設計了壓緊式調(diào)節(jié)機構。通過“兒”字形結構與調(diào)節(jié)彈簧，在增大夾持寬度范圍的同時，確保足夠的夾緊力，使可調(diào)節(jié)范圍L1大于4.2-50mm的區(qū)間。原接地線夾接觸面積不存在問題，因此，為確保足夠接觸面積，機構寬度W與線夾寬度W1保持一致，機構高度H與線夾寬度H1保持一致，如圖4所示。

2.3 輔助固定機構設計

輔助固定機構設計一個導向軸，通過滾珠軸承嵌套在絕緣桿上，并與接地線夾進行連接，用于固定線夾的相對位置，使其不受銅線的拉力影響，防止螺桿歪斜導致卡澀。為實現(xiàn)適配，并減少零部件，導向軸頂部與接地銅線沿用同一個固定點，軸長與螺桿長保持一致，滾珠軸承內(nèi)徑與絕緣桿直徑一致，如圖5所示。

2.4 中間承力機構設計

為解決接地線重量問題，需要第二人輔助握持接地線。因此，在絕緣桿上增加中間承力機構，用于安裝第二根絕緣桿。承力機構可分為主軸及支撐軸。其中主軸在支撐軸的支撐下能自如地完成原先單根操作桿的安裝，支撐軸能進行多角度旋轉(zhuǎn)，以滿足各個操作角度的需要。為簡化部件，實現(xiàn)配件模塊化和通用化，以便以進一步降低成本，支撐軸旋轉(zhuǎn)機構繼續(xù)沿用中軸旋轉(zhuǎn)式，主軸和支撐軸則直接采用操作桿原有的連接配件。

2.5 應用效果

以國網(wǎng)泉州供電公司為例，應用接地線輔助安裝套件后，相關問題全部消除，各類接地線安裝時間均出現(xiàn)了顯著降低，詳細數(shù)據(jù)如表3。

3 結論

接地線輔助安裝套件，其結構小巧，能廣泛適配各類攜帶型短路接地線，降低了接頭安裝失敗率，有效地防止設備、線路突然來電，保證了接地線的可靠連接，為作業(yè)人員建立起一道安全屏障，保障了人身設備的安全;有效節(jié)約裝設接地線時間，提高了供電可靠性，加快了檢修的工作進度，確保對用戶高效可靠供電，樹立企業(yè)良好的社會形象;采用模塊化設計，充分利用現(xiàn)有成熟廉價材料和已有配件制造，無需大規(guī)模更換接地線，成本低廉，便于推廣，獲得2021年度福建省QC成果特等獎。

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