專(zhuān)業(yè)新型高壓接地線(xiàn)電動(dòng)導(dǎo)體端的設(shè)計(jì)與研制

董宇龍，崔麗冬，張?jiān)铝?，張威劍，宗曉磊，李春槐，?旭，王 楠，王志軍

（內(nèi)蒙古電力（集團(tuán)）有限公司包頭供電公司，內(nèi)蒙古 包頭 014010）

供電企業(yè)保障電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性以及相應(yīng)的安全性，已經(jīng)成為社會(huì)中廣泛關(guān)注的問(wèn)題之一。變電站作為電力系統(tǒng)的重要一環(huán)，其安全穩(wěn)定運(yùn)行為了保障電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要手段。但是，對(duì)檢修設(shè)備進(jìn)行接地時(shí)，裝設(shè)接地線(xiàn)是一個(gè)操作風(fēng)險(xiǎn)較大的環(huán)節(jié)?，F(xiàn)有接地線(xiàn)都是通過(guò)人為操作拉閘桿來(lái)裝設(shè)，通常須要花費(fèi)大量的操作時(shí)間來(lái)完成此項(xiàng)工作；同時(shí)，該項(xiàng)工作對(duì)人員的經(jīng)驗(yàn)和對(duì)操作的精準(zhǔn)度和力度都有較高要求。由于設(shè)備導(dǎo)線(xiàn)位置不同、結(jié)構(gòu)不同，而現(xiàn)有接地線(xiàn)種類(lèi)單一，夾緊度不夠，無(wú)法滿(mǎn)足各種設(shè)備懸掛要求，給操作人員懸掛接地線(xiàn)造成了很大的困擾?，F(xiàn)在急需一種新型的接地線(xiàn)導(dǎo)體端來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)高效隔離檢修設(shè)備，同時(shí)減輕操作人員的工作壓力，縮短高壓接地線(xiàn)的懸掛時(shí)間。

1 接地的過(guò)程及存在的問(wèn)題

在裝設(shè)接地線(xiàn)的過(guò)程中，首先將接地線(xiàn)梳理好，然后將接地端固定好，再將導(dǎo)體端懸掛在拉閘桿上，最后舉起拉閘桿，將接地線(xiàn)導(dǎo)體端掛在高壓導(dǎo)線(xiàn)上。拆卸接地線(xiàn)過(guò)程與之相反。

1.1 接地線(xiàn)的操作，占用接地倒閘操作大部分用時(shí)

實(shí)際工作中，現(xiàn)有接地線(xiàn)導(dǎo)體端并不能很好地完成接地任務(wù)。原有接地線(xiàn)在裝設(shè)過(guò)程中，因壓舌彈簧的彈力較大，接地頭重量較大，還有所使用的閘桿較長(zhǎng)等因素，而進(jìn)行大型的操作往往須要懸掛或拆除很多組接地線(xiàn)，這將大大增加懸掛接地線(xiàn)用時(shí)。

接地線(xiàn)導(dǎo)體端與導(dǎo)線(xiàn)夾緊困難，容易掉落?，F(xiàn)有接地線(xiàn)的導(dǎo)體端內(nèi)部帶有彈簧卡舌，以保證接地線(xiàn)導(dǎo)體端和導(dǎo)線(xiàn)接觸嚴(yán)密，不易掉落。但實(shí)際操作時(shí)，因卡舌彈簧卡澀，或懸掛時(shí)導(dǎo)體端略微偏移導(dǎo)線(xiàn)，導(dǎo)致導(dǎo)體端懸掛不牢，最終掉落。為了增加導(dǎo)體端懸掛的成功率，操作人員不得不拉拽接地導(dǎo)引線(xiàn)，但這又與《國(guó)家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程（變電部分）》中7.4.9要求不符。

1.2 地線(xiàn)導(dǎo)體端和拉閘桿連接松垮，易脫落

目前變電站實(shí)際現(xiàn)象是站內(nèi)用地緊張，盡管新型變電站已經(jīng)采用GⅠS 設(shè)備來(lái)減少施工占地，但原有老舊變電站擴(kuò)建的情況將導(dǎo)致站內(nèi)設(shè)備布置的更加緊湊。在保證安全的前提下，站內(nèi)導(dǎo)線(xiàn)的布置也須要考量更多。很多變電站的高壓導(dǎo)線(xiàn)采取和地面垂直的布置方法。此種導(dǎo)線(xiàn)在懸掛接地線(xiàn)導(dǎo)體端時(shí)，更加容易發(fā)生導(dǎo)體端掉落傷人、損壞設(shè)備的情況發(fā)生。作者所在的變電運(yùn)行班組，使用的拉閘桿與接地線(xiàn)導(dǎo)體端連接僅靠桿頭與導(dǎo)體端的圓環(huán)連接，此種連接方式松垮，安全性差。曾經(jīng)發(fā)生過(guò)因接地線(xiàn)導(dǎo)體端懸掛方法不合適、接地線(xiàn)導(dǎo)體端從拉閘桿上脫落，導(dǎo)致人身傷害、設(shè)備損壞的情況。

總體來(lái)說(shuō)，接地線(xiàn)的裝設(shè)和拆除，非?？简?yàn)變電運(yùn)行工作人員的業(yè)務(wù)水平。也急需一種可以克服上述缺點(diǎn)、方便易用的新型接地線(xiàn)導(dǎo)體端的出現(xiàn)。

2 新型高壓接地線(xiàn)設(shè)計(jì)與研制

2.1 設(shè)計(jì)要求

接地線(xiàn)導(dǎo)體端與拉閘桿連接緊密、360°旋轉(zhuǎn)、電動(dòng)控制懸掛。

2.2 設(shè)計(jì)過(guò)程

選用帶有溝槽的導(dǎo)體端，然后擴(kuò)張。利用拉閘桿和接地體套筒連接，且防插入拉閘桿后晃動(dòng)。

多套筒旋轉(zhuǎn)棘輪：使接地頭懸掛方向?qū)崿F(xiàn)270°可掛，在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)可以固定旋轉(zhuǎn)方向。導(dǎo)體端和設(shè)備導(dǎo)線(xiàn)連接方式變更為機(jī)械傳動(dòng)抱緊式，采用推桿設(shè)計(jì)，機(jī)械頂動(dòng)動(dòng)觸頭；動(dòng)靜觸頭打開(kāi)后須足夠容納導(dǎo)線(xiàn)（面積大于240 mm2）。

遙控伸縮觸頭：電路板采用自動(dòng)啟停，遇障斷路；選擇具有遙控距離大于20 m的遙控器和接收裝置；動(dòng)靜觸頭之間分合用時(shí)小于等于10 s；選擇屏蔽方法，使用絕緣擋板制作外殼；絕緣擋板采用玻璃膠粘貼，推桿加熱縮管熱縮，杜絕水分進(jìn)入。

2.3 研制過(guò)程

2.3.1 導(dǎo)體端的研制

從現(xiàn)有設(shè)備中，選用帶有溝槽的導(dǎo)體端。

擴(kuò)張現(xiàn)有溝槽，并進(jìn)行尺寸測(cè)量，如圖1、圖2所示。

圖1 拉閘桿連接器

圖2 溝槽改造和打磨

套筒式導(dǎo)體端的選擇和制作，以及拉閘桿套筒件的打磨，即滿(mǎn)足了現(xiàn)有條件下改造的要求，也實(shí)際方便于接地線(xiàn)導(dǎo)體端和拉閘桿的連接。接地線(xiàn)導(dǎo)體端設(shè)計(jì)出“┣”型卡槽，可以實(shí)現(xiàn)拉閘桿和接地線(xiàn)導(dǎo)體端的固定可靠，不會(huì)松脫的效果，同時(shí)，拉閘桿與接地線(xiàn)導(dǎo)體端分離也非常便捷。

2.3.2 接地頭的研制

通過(guò)查找資料、充分對(duì)比各種接地頭后，選擇如圖3所示接地頭作為本次活動(dòng)的活動(dòng)樣品。小組通過(guò)采購(gòu)材料，加工改造使其開(kāi)口滿(mǎn)足實(shí)際懸掛要求。

圖3 改造后抱箍式接地頭

新型裝置靜觸頭應(yīng)為鉤型設(shè)計(jì)，動(dòng)觸頭通過(guò)電動(dòng)推桿推動(dòng)，實(shí)現(xiàn)在懸掛操作中，動(dòng)靜觸頭之間打開(kāi)時(shí)可以放入導(dǎo)線(xiàn)，閉合后可以可靠夾緊導(dǎo)線(xiàn)。裝置通過(guò)兩個(gè)套筒的棘齒結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)拉閘桿在操作人員手中抓持，接地線(xiàn)導(dǎo)體端360°旋轉(zhuǎn)，同時(shí)棘齒固定緊密，不會(huì)發(fā)生變形情況。

2.3.3 遙控推桿的研制

通過(guò)選用帶自動(dòng)啟停、遇障斷電功能的電路板，保證接地頭的開(kāi)合到位的基礎(chǔ)上自動(dòng)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。動(dòng)靜觸頭間距離為9 cm，所以選擇推桿長(zhǎng)度為7.5 cm。

選擇和電路板配套的遙控器。該遙控器可以實(shí)現(xiàn)50 m以?xún)?nèi)的直線(xiàn)距離遙控，完全滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)使用需要。動(dòng)靜觸頭分合時(shí)間小于10 s，實(shí)際檢測(cè)在6 ～7 s之間，遙控距離可以達(dá)到50 m左右，如圖4所示。

圖4 遙控功能推桿套件以及遙控器

為了保證使用過(guò)程中，不會(huì)因?yàn)殡娏坎蛔銓?dǎo)致操作中斷，選用大容量電池配合電動(dòng)推桿，電池組為2800 mAh。實(shí)際使用過(guò)程中，電池組充滿(mǎn)電需要4 h，可以滿(mǎn)足一組接地線(xiàn)使用半年以上。

遙控接收裝置、推桿電動(dòng)部分、電池放置于不銹鋼外殼中，起到保護(hù)設(shè)備、防水防塵的效果。其防水等級(jí)可達(dá)ⅠP54級(jí)別，完全可以滿(mǎn)足接地線(xiàn)的日常需求。屏蔽外殼不僅能防水（如圖5、圖6所示），還可以很好地屏護(hù)弱電部分，保證不受感應(yīng)電擊穿。

圖5 屏蔽外殼尺寸圖（單位：mm）

圖6 屏蔽外殼

3 結(jié)束語(yǔ)

新型接地線(xiàn)的導(dǎo)體端，是現(xiàn)有接地線(xiàn)的升級(jí)版本，其加裝一套傳動(dòng)裝置和遙控系統(tǒng)集成為一體，可以完美消除操作中碰觸接地線(xiàn)的現(xiàn)象，同時(shí)可用于懸掛各種刁鉆角度導(dǎo)線(xiàn)，而且與拉閘桿連接緊密，裝拆方便。該工具實(shí)現(xiàn)了倒閘操作過(guò)程中，操作人完全和接地線(xiàn)各個(gè)部分零接觸的效果。因此，操作安全性得到了最大程度的保證。