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(shè)是電氣設(shè)備停電檢修過程中最為耗時(shí)耗力的環(huán)節(jié)，本文通過對(duì)現(xiàn)有接地線夾及接地點(diǎn)的分析，找到了現(xiàn)有接地線的弊端，研制了一組能實(shí)現(xiàn)多角度、大尺度范圍、多類型接地點(diǎn)輕松裝設(shè)的接地線的輔助安裝套件。套件采用模塊化設(shè)計(jì)，包含角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、尺寸調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、輔助固定機(jī)構(gòu)、中間承力機(jī)構(gòu)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(shí)，還能減少操作工時(shí)，具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值，獲得2021年度福建省QC成果特等獎(jiǎng)。

關(guān)鍵詞：接地線;角度;輔助;安裝

【中圖分類號(hào)】TM755

0 引言

攜帶型短路接地線是將已停電設(shè)備與大地臨時(shí)短路的一種安全工器具，其目的是在停電的電氣設(shè)備上工作時(shí)，釋放設(shè)備儲(chǔ)存的電能，限制其產(chǎn)生對(duì)地電壓，防止設(shè)備突然來電或臨近其他高壓帶電設(shè)備產(chǎn)生靜電或電磁感應(yīng)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(dāng)驗(yàn)明設(shè)備確已無電壓后，應(yīng)立即將檢修設(shè)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(shè)接地線已經(jīng)成為電氣設(shè)備倒閘操作過程中最為耗時(shí)耗力的環(huán)節(jié)。提高接地線一次性裝設(shè)成功率，縮短接地線裝設(shè)時(shí)間，減輕作業(yè)人員操作負(fù)擔(dān)，從而在一定程度上減少停電檢修作業(yè)時(shí)間，提升電網(wǎng)企業(yè)優(yōu)質(zhì)服務(wù)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(shè)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(yīng)用，其中鉗夾式由于安裝風(fēng)險(xiǎn)較大，僅用于已具備接地措施時(shí)的輔助接地和個(gè)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?，F(xiàn)場試驗(yàn)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(dǎo)致螺桿歪斜，螺紋擰動(dòng)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(jí)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(dá)到了15kg，多相掛設(shè)時(shí)，由于接地銅線重量增長，對(duì)端頭的拉扯力也同步增大，不但導(dǎo)致安裝困難，還同步增加了線夾卡澀概率。

1.2 設(shè)備接地點(diǎn)問題

由于裝設(shè)角度與線夾開度與設(shè)備接地點(diǎn)關(guān)系密切，進(jìn)一步調(diào)查接地線裝設(shè)困難的設(shè)備接地點(diǎn)，包括了避雷器出線，絕緣套管出線、主變出線、開關(guān)柜內(nèi)母排、站用變出線、電容器組母排等處。對(duì)相關(guān)接地點(diǎn)進(jìn)行現(xiàn)場測量，并根據(jù)其關(guān)聯(lián)的安裝問題類型，可將接地點(diǎn)類型簡化為：多層母排，傾斜母排、大線徑導(dǎo)線、傾斜導(dǎo)線四種，結(jié)果如表2。

根據(jù)調(diào)查結(jié)果可知接地線角度可調(diào)節(jié)范圍應(yīng)與絕緣桿呈0-90°，尺寸調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可夾持范圍應(yīng)小于導(dǎo)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(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查，碰到裝設(shè)角度問題時(shí)，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(shí)，對(duì)于多層母排和大線徑導(dǎo)線可能出現(xiàn)無法安裝的情況，小尺寸設(shè)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(jìn)型接地線推廣問題

查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料和專利，各類接地線的改進(jìn)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(yàn)周期為5年，各類改進(jìn)型接地線的應(yīng)用可能會(huì)導(dǎo)致資源浪費(fèi)，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(shè)計(jì)

根據(jù)前述分析，應(yīng)避免重新研制接地線，而是設(shè)計(jì)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(jī)構(gòu)解決裝設(shè)角度不可調(diào)的問題，通過尺寸調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)解決線夾開度不足的問題，通過輔助固定機(jī)構(gòu)解決線夾卡澀問題，通過中間承力機(jī)構(gòu)解決接地線重量偏大問題。

2.1角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)設(shè)計(jì)需求，角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)范圍應(yīng)大于“與絕緣桿夾角0-180°”。由于進(jìn)一步增加旋轉(zhuǎn)角度能簡化結(jié)構(gòu)，減少復(fù)雜機(jī)構(gòu)增加的加工、裝配、維護(hù)、操作時(shí)間，降低卡澀可能性。最終，角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)了中軸旋轉(zhuǎn)式方案，實(shí)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(shí)省力，如圖2所示。

角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)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(shí)現(xiàn)通用適配。以螺旋平口式為例，其中機(jī)構(gòu)夾持面的長度L應(yīng)大于線夾長度L1，機(jī)構(gòu)夾持面寬度W應(yīng)大于線夾最小夾持厚度W1，小于線夾最大夾持厚度H2，機(jī)構(gòu)夾持面高度H應(yīng)大于線夾寬度H1，如圖3所示。

2.2 尺寸調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)運(yùn)維人員裝設(shè)體驗(yàn)反饋，雙簧掛鉤式裝設(shè)速度最快，最為省力，因此，尺寸調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)借鑒其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了壓緊式調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。通過“兒”字形結(jié)構(gòu)與調(diào)節(jié)彈簧，在增大夾持寬度范圍的同時(shí)，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(jī)構(gòu)寬度W與線夾寬度W1保持一致，機(jī)構(gòu)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(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

輔助固定機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)一個(gè)導(dǎo)向軸，通過滾珠軸承嵌套在絕緣桿上，并與接地線夾進(jìn)行連接，用于固定線夾的相對(duì)位置，使其不受銅線的拉力影響，防止螺桿歪斜導(dǎo)致卡澀。為實(shí)現(xiàn)適配，并減少零部件，導(dǎo)向軸頂部與接地銅線沿用同一個(gè)固定點(diǎn)，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(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

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(jī)構(gòu)，用于安裝第二根絕緣桿。承力機(jī)構(gòu)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(jìn)行多角度旋轉(zhuǎn)，以滿足各個(gè)操作角度的需要。為簡化部件，實(shí)現(xiàn)配件模塊化和通用化，以便以進(jìn)一步降低成本，支撐軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)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(yīng)用效果

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

3 結(jié)論

接地線輔助安裝套件，其結(jié)構(gòu)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(shè)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(shè)備的安全;有效節(jié)約裝設(shè)接地線時(shí)間，提高了供電可靠性，加快了檢修的工作進(jìn)度，確保對(duì)用戶高效可靠供電，樹立企業(yè)良好的社會(huì)形象;采用模塊化設(shè)計(jì)，充分利用現(xiàn)有成熟廉價(jià)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(jiǎng)。

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