輸電線路新型接地線夾的研制和應用

洪行軍，方玉群，趙俊杰

（國網浙江省電力公司金華供電公司，浙江金華321000）

經驗交流

輸電線路新型接地線夾的研制和應用

洪行軍，方玉群，趙俊杰

（國網浙江省電力公司金華供電公司，浙江金華321000）

針對高壓輸電線路檢修中存在的接地線導線夾掛設不便、易意外脫落等問題，從結構上進行創新，設計出新型接地線導線夾并簡要介紹其結構和使用方法。型式檢驗和現場試用表明，該導線夾具有掛設簡便快速、意外脫落率低、安全可靠等優點，效果顯著，具有良好的應用前景。

接地線；導線夾；防脫落；掛設成功率

0 引言

近年來，隨著經濟快速發展，輸電線路的規模急劇增大。為了保持輸電線路的良好工作狀態，需要定期或根據設備狀態對其進行檢修。而接地線是檢修工作中用于將停電線路接地的必備裝置，其作用是防止在突然來電時產生電壓和電弧，造成作業人員觸電傷亡。為了確保設備、人員的安全，《電力安全工作規程（線路部分）》[1]規定停電作業時必須掛設接地線。但實際工作中發現，現有接地線的關鍵部件——導線夾存在掛設不便、易脫落、掛接效果不佳等問題。為此研發了一種適用于高壓輸電線路的掛設便捷、防脫落能力強的新型接地線導線夾（以下簡稱接地線夾）。

1 現有接地線夾存在的問題

目前，高壓輸電線路工作中常用的接地線夾為彈簧式導線夾，是一種利用鑲嵌在線夾內彈簧的壓力將導線壓緊的簡單裝置[2]，其結構如圖1所示。

圖1 原接地線導線夾頭結構

導線夾中有一彈性支撐頂桿，頂桿一端與一夾腳相鉸鏈，另一端抵在另一夾腳上。使用時，先閉鎖拆除吊環，可使彈簧繃緊，再經頂桿將兩夾腳處于張開狀態，作業人員使用操作桿拉著掛設吊環，將張開狀態的導線夾放置于導線附近，被接地導線通過夾口進入導線夾后碰觸頂桿，在彈簧的作用下兩夾腳快速將導線夾住，完成裝設接地線步驟。拆除時，用操作桿拉動拆除吊環，就能自然放松彈簧，導線夾回復張開狀態，夾腳與導線分離。這種導線夾在工作過程中存在以下弊端[3]：

（1）掛設時，由于接地線自重較大，操作桿帶動導線夾動作不靈活，不易將開口對準導線；而且向上的掛設沖擊力較小，不易觸發導線夾內的支撐頂桿。為了提高掛設成功率，尤其是在不帶張力的耐張跳線掛設接地線時，作業人員往往需要用導線夾快速擊打導線，造成兩者磨損。

（2）只通過夾腳內彈簧的彈力夾住導線，難以保證可靠的壓力，造成導線夾與導線間的接觸電阻過大。此時，萬一發生誤送電，在線路上仍有較高的殘壓，將導致作業人員觸電。同時，導線夾與導線接觸處因不能承受短路電流所產生的熱應力，將造成接觸處的導線和導線夾損壞。

（3）掛設后只通過夾腳內彈簧的彈力夾住導線，而夾口的朝向豎直向上，在風力、接地線自重、人員誤碰等外力作用下，極易脫落。更嚴重的是，彈簧彈力衰減后，發生誤送電時，導線夾可能承受不了短路電流的電動力，使接地線導線夾彈開，造成失去接地線保護的嚴重后果。因此，當進行長時間檢修或技改作業時，作業人員需用鋁絲將導線夾綁扎固定，如圖2所示。

圖2 原接地線導線夾頭固定方法

弊端1會導致掛設接地線的時間增加，在用電高峰期開展檢修工作時，將會延誤整體檢修進度；導線夾支撐頂桿容易損壞，需投入資金進行更換和維修。弊端2和3使檢修工作存在失去接地保護的嚴重安全風險，此時若發生誤送電，將會危及設備和人員安全，造成重大安全事故；接地線意外脫落時，需要作業人員重新登塔掛設，勢必造成人力浪費，影響檢修任務進度，降低工作效率。根據近幾年輸電線路作業人員對掛設接地線的統計數據可知，使用現有導線夾進行接地線掛設時的一次掛設成功率約為70.4%，掛設花費時間較長。

2 輸電線路新型接地線夾的研制

針對現有導線夾存在的問題，為提高掛設速度，減少導線夾頭的損壞率，降低安全風險，并結合相關標準規定，提出了輸電線路新型接地線夾的研制要求：

能通過操作桿方便靈活地掛設導線夾，一次掛設成功率高；導線夾掛設后與導線緊密接觸，電氣連接良好；導線夾掛設后連接穩定，在外力作用下不易脫落；導線夾適用于Φ18 mm～Φ35 mm的輸電導線；導線夾應盡可能質量輕、體積小，便于攜帶。

按照以上要求研制的輸電線路新型接地線夾如圖3（a）所示。接地線夾整體尺寸為175 mm×65 mm×64 mm，質量為0.41 kg，主要由6部分組成：閉鎖裝置、外夾、內夾、彈簧、拉環以及配套的操作鉤頭。閉鎖裝置是新研制導線夾特有的部分，用于使內、外夾保持重合狀態。內、外夾共同夾持導線，與其保持良好的電氣接觸。內、外夾之間的彈簧提供足夠的夾持力。拉環與內夾連為一體，在拆除時起作用。操作鉤頭用于操控閉鎖裝置以及掛設、拆除導線夾。

內、外夾采用銅合金材料，確保良好的導電能力和機械強度；彈簧選用抗疲勞強度、耐熱耐腐蝕性能俱佳的不銹鋼彈簧；閉鎖裝置、拉環、操作鉤頭采用比重小，但強度較高的鋁合金，質量輕而耐磨，能滿足導線夾長時間的使用。這樣的材料選擇可以確保導線夾質量輕、體積小，具有足夠的機械強度、導電能力。

輸電線路新型接地線夾的使用方法如下：

（1）掛設時，將外夾與內夾重合，彈簧繃緊受壓，開啟閉鎖裝置，保持住內、外夾張開狀態（如圖3（b）所示）；用操作桿提著閉鎖裝置將導線夾放置于導線附近，導線通過張開的內、外夾的夾口進入導線夾（如圖3（c）所示）；適當側向用力于閉鎖裝置（如圖3（d）所示），導線夾在彈簧的作用下，內、外夾快速錯開將導線夾住，導線被內夾的上部分和外夾的下部分緊密圍?。ㄈ鐖D3（e）所示）。

（2）拆除時，用操作桿拉動拉環向上提，帶動內夾向上運動，彈簧再度受壓繃緊，內、外夾重合，夾口放松，與導線分離（如圖3（f）所示）。

3 試驗及應用

為了驗證輸電線路新型接地線夾的性能，2013年9月在某試驗中心對其進行了型式檢驗，型式檢驗具體結果如表1所示。對照DL/T 879-2004《帶電作業用便攜式接地和接地短路裝置》[4]的要求分析可知：導線夾能承受線路短路后的故障電流，并保持可靠接地；夾緊力和最大承受拉力均滿足要求，保證導線夾能與導線緊密接觸，掛設后能承受較大外力。

表1 型式檢驗結果

為了確定導線夾的現場實用性，在2013年9—11月的檢修、驗收工作中，使用新型接地線夾進行掛設、拆除。通過110~500 kV 10條線路上共47次的掛設使用，統計出使用新型接地線夾后平均一次掛設成功率為98.6%，比現有導線夾70.4%的一次掛設成功率提高了28.2%，現場試用情況良好。

圖3 新型接地線夾成品及其現場使用

4 新型接地線夾特點

得益于良好的結構設計，該新型接地線夾主要有以下幾個特點：

（1）新型接地線夾夾口的朝向與現有導線夾豎直開口的朝向不同，在掛設時其夾口朝向為水平方向，導線夾受到的接地線自重與夾口方向夾角為90°，避免了導線夾因接地線自重、誤碰等原因導致夾頭從導線上脫落。

（2）在掛設時，導線夾水平移動放置在導線上，圓弧狀的內夾能防止導線夾意外滑落，掛設時能穩定在導線上，掛設成功率高。

（3）導線夾的動作靠操作桿觸發閉鎖裝置完成，可控性好，不易損壞。掛設完成后，導線由內、外夾圍成的圈固定，導線夾能隨所受外力旋轉，始終由內夾對導線產生的壓力來抵消外力，防止可動作的夾口在導線的壓力下張開而導致導線夾脫落。

（4）導線夾的固定不再靠彈簧提供的夾緊力，彈簧的夾緊力主要確保外夾與導線緊密接觸，即使彈簧彈力完全衰減，在接地線的自重作用下，導線夾的內、外夾仍能圍成圈夾住導線，意外脫落率低。

（5）根據線徑大小，可以設計成I型（Φ18 mm～Φ26 mm）和Ⅱ型（Φ26 mm～Φ35 mm），適用于絕大多數輸電線路導線。

5 結語

本文研制的輸電線路新型接地線夾掛設簡便快速、意外脫落率低，體積小、質量輕，已獲得國家實用新型專利。其型式檢驗和現場試用證明，使用該新器具能夠極大地提高工作效率，確保線路停電檢修工作的可靠接地，消除原有接地線導線夾頭存在的安全隱患，具有良好的應用價值和推廣意義。

[1]國家電網公司.國家電網公司電力安全工作規程（線路部分）[M].北京：中國電力出版社，2013.

[2]顧艷君.新型超高壓短路接地線導線端線夾的設計與分析[D].蘇州：蘇州大學，2012.

[3]虞澤.攜帶型短路接地線的改進[J].云南電力技術，2008，36（1）∶40-41.

[4]DL/T 879-2004帶電作業用便攜式接地和接地短路裝置[S].北京：中國電力出版社，2004.

（本文編輯：徐晗）

Development and Application of A New Type of Grounding Clamper for Transmission Lines

HONG Xingjun，FANG Yuqun，ZHAO Junjie
（State Grid Jinhua Power Supply Company，Jinhua Zhejiang 321000，China）

According to the defect of current ground clamper for high voltage transmission lines such as hook inconvenience and accidental shedding，this paper designs a new type of wire clamper for transmission lines and introduces the structure and application method.Type test and field test show that this clamper is simple and rapid in hooking，low in accidental shedding，safe and reliable，significantly effective and has a good application prospect.

ground wire；wire clamper；anti-shedding；hook success rate

TM752+.2

B

1007-1881（2015）06-0064-04

2015-01-30

洪行軍（1970），男，高級技師，長期從事輸電線路帶電作業、檢修工作。