配網(wǎng)低壓架空線新型接地線的研究

(深圳供電局有限公司，廣東 深圳 518000)

0 引言

配網(wǎng)低壓架空線目前在普及推廣使用帶絕緣層的電力傳輸線，這種電力線在安全性方面優(yōu)于傳統(tǒng)的裸導(dǎo)線，不易出現(xiàn)觸電風(fēng)險(xiǎn)及對(duì)周圍的物體放電而導(dǎo)致的傷害事件。但是這個(gè)絕緣傳輸電力線在維護(hù)檢修時(shí)比傳統(tǒng)的裸導(dǎo)線相對(duì)復(fù)雜一點(diǎn)，維護(hù)檢修電路時(shí)，驗(yàn)電和接地線沒(méi)有裸導(dǎo)線方便。配網(wǎng)低壓架空線目前采用停電后開(kāi)剝電力線絕緣層的方式來(lái)掛接地線。這種操作方式開(kāi)剝后會(huì)對(duì)電力線產(chǎn)生破壞且不安全。

本項(xiàng)目通過(guò)研制配網(wǎng)低壓架空線驗(yàn)電接地一體化工具，解決了絕緣電力線不驗(yàn)電接地的不便之處，使驗(yàn)電接地操作更加簡(jiǎn)單方便，提高了工作效率，作業(yè)人員的安全得到保障。該項(xiàng)目成果在深圳供電局有限公司配網(wǎng)推廣試用，在配網(wǎng)低壓架空線路進(jìn)行維護(hù)檢修時(shí)使用，大大提供高了作業(yè)效率，降低了作業(yè)人員的安全風(fēng)險(xiǎn)。贏得了作業(yè)人員的一致好評(píng)。

1 實(shí)施方案

為操作驗(yàn)電接地一體化工具的作業(yè)人員安全考慮，選用玻璃鋼環(huán)氧樹(shù)脂卷繞而成的操作桿。 環(huán)氧玻璃鋼其成型工藝是將玻璃纖維絲浸漬樹(shù)脂后在光電熱一體的高速聚合裝置內(nèi)固化，經(jīng)牽引拉擠成型。玻纖管質(zhì)輕而硬，不導(dǎo)電，機(jī)械強(qiáng)度高，抗老化，耐高溫，耐腐蝕，適合用來(lái)做電動(dòng)工具的把持桿。操作桿直徑為32 mm，壁厚為2 mm，長(zhǎng)為50 cm，桿子后端安裝有橡膠絕緣把手，前端安裝有M10的金屬螺桿，螺桿用于安裝活動(dòng)穿刺夾頭與支撐架。操作桿的外形結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 操作桿的外形結(jié)構(gòu)

經(jīng)過(guò)第三方實(shí)驗(yàn)室測(cè)試玻璃鋼圓管的絕緣強(qiáng)度符合10 kV耐壓實(shí)驗(yàn)，如圖2所示。

圖2 檢測(cè)結(jié)果圖

2 絕緣層穿刺方式

絕緣層穿刺方式采用3～5組穿刺片，穿刺片固定安裝在活動(dòng)穿刺塊上。穿刺片及活動(dòng)塊均采用黃銅材料，并且穿刺片經(jīng)過(guò)鍍鉻來(lái)加硬處理，確保穿刺時(shí)的硬度能足夠刺破絕緣層。通過(guò)旋轉(zhuǎn)操作桿的扭力來(lái)壓迫穿刺片能順利刺破絕緣層膠皮，使穿刺片與導(dǎo)線接觸，再通過(guò)接地線與大地連接起來(lái)，驗(yàn)電接地一體化工具如圖3所示。

圖3 驗(yàn)電接地一體化工具圖

3 驗(yàn)電報(bào)警單元

驗(yàn)電報(bào)警器采用CMOS工藝集成芯片，工作穩(wěn)定可靠，芯片采用低功耗設(shè)計(jì)，紐扣式CR2302電池供電，可維持相當(dāng)長(zhǎng)的工作時(shí)間。具有上電自檢功能，電路上電默認(rèn)是開(kāi)機(jī)狀態(tài)，自檢通過(guò)后響3聲，紅色燈閃爍3次，進(jìn)入正常檢測(cè)狀態(tài)；在檢測(cè)狀態(tài)下，當(dāng) 驗(yàn)電報(bào)警器進(jìn)入工頻電場(chǎng)中，感應(yīng)到的場(chǎng)強(qiáng)超過(guò)設(shè)定值時(shí)，該電路使預(yù)警器發(fā)生急促的滴滴報(bào)警聲響，作業(yè)人員應(yīng)停電后再次驗(yàn)電，確認(rèn)驗(yàn)電器不發(fā)出滴滴報(bào)警聲響及指示燈閃爍。該芯片采用SOP-8的封裝形及管腳功能如圖4所示。

圖4 芯片封裝圖

芯片的電性能測(cè)試結(jié)果如表1、表2所示。

表1 直流參數(shù)

直流參數(shù)(除非特別說(shuō)明：DD=3 V，TEMP=25 ℃)

表2 交流參數(shù)

交流參數(shù) Temperature=25 ℃ 無(wú)說(shuō)明則Vdd=3 V

驗(yàn)電報(bào)警電路圖如圖5。

圖5 驗(yàn)電報(bào)警電路圖

線路工作原理介紹：感生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的原理：變化的電場(chǎng)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生渦漩電場(chǎng)，這個(gè)渦漩電場(chǎng)對(duì)放入其中的閉合回路里的自由電荷產(chǎn)生力的作用，使之定向移動(dòng)形成電流，電動(dòng)勢(shì)的大小等于渦漩電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)沿這個(gè)閉合回路一周的積分，即：

E=∮E*dl=nΔф/Δt

其中n為電路的匝數(shù)，Δф/Δt為磁通量變化率。

通過(guò)天線感應(yīng)的電動(dòng)是加在天線的兩電端，進(jìn)過(guò)R1與入構(gòu)成的分壓電路，設(shè)置報(bào)警器的觸發(fā)電壓。當(dāng)芯片的1腳的感應(yīng)電壓大于2腳的設(shè)置電壓時(shí) ，芯片6腳發(fā)出高低變化的信號(hào)，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器與LED燈工作，發(fā)出滴滴聲及燈光閃爍。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)研究配網(wǎng)架空線驗(yàn)電接地工作的實(shí)際需求，制作出一款適合電力部門使用的驗(yàn)電接地一體化工具，該工具能完成驗(yàn)電接地，無(wú)需開(kāi)剝電力線絕緣層，對(duì)架空線高空作業(yè)施工更加安全可靠，簡(jiǎn)單易操作，可降低作業(yè)人員維護(hù)搶修線路時(shí)間，降低作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。相比其他的如在線路上布置若干個(gè)接地穿刺線夾更加節(jié)省企業(yè)材料成本和安裝成本，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益。