接地線電動(dòng)鉆頭尾套裝置的研究

楚湘輝

摘 要：接地線拆裝在變電運(yùn)行與檢修工作中應(yīng)用非常廣泛，但在接地線傳統(tǒng)的拆裝方法中，需要人工手動(dòng)拆裝接地線，普遍存在接地線拆裝費(fèi)力，拆裝耗時(shí)的問(wèn)題。該文通過(guò)分析研究，研制出便攜式接線線電動(dòng)鉆頭尾套裝置，該裝置由三部分構(gòu)成，三部分設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不同，所以所用的材質(zhì)有差別，才能設(shè)計(jì)成為接地線專(zhuān)門(mén)的拆裝尾套裝置，借助無(wú)線電鉆的輔力，對(duì)檢修設(shè)備裝拆接地線時(shí)，快速對(duì)接地線進(jìn)行電動(dòng)旋轉(zhuǎn)扭動(dòng)，大大降低了拆裝接地線時(shí)的人力消耗，大幅提高工作效率。

關(guān)鍵詞：電力 ?接地線 ?電動(dòng)操作 ?無(wú)線電鉆 ?尾套

中圖分類(lèi)號(hào)：P634.41 ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）10（c）-0124-02

接地線的拆裝是變電運(yùn)行人員運(yùn)用最廣泛的工器具，也是電力設(shè)備檢修中最為常用的安全工器具，由導(dǎo)線端線夾、銅質(zhì)短路線、接接地端線夾、匯流夾等構(gòu)成;在電力設(shè)備檢修時(shí)，通過(guò)接地線將檢修設(shè)備三相短路并接地，是電力工作人員人身安全、電網(wǎng)設(shè)備安全的重要保障。

1 問(wèn)題的提出與分析

變電運(yùn)維人員裝拆接地線的流程如下：搬整組接地線到需接地設(shè)備點(diǎn)，拆開(kāi)纏繞的接地線，然后用五防鑰匙先打開(kāi)接地樁，再把接地線的接地端套在接地樁上，接著把接地線導(dǎo)體線夾掛在導(dǎo)體上，再順時(shí)鐘方向旋轉(zhuǎn)接地線直到接地線夾夾緊為止。拆除時(shí)如上反向過(guò)程。

目前所配置的接地線，以河北沈三開(kāi)電器制造有限公司的HW-*型，（*為數(shù)字，1代表10 kV，2代表35 kV，4代表220 kV，5代表500 kV）的接地線應(yīng)用較為普遍，該類(lèi)型的接地線長(zhǎng)度約3～15 m，重量約5～14 kg，高電壓等級(jí)例如500 kV的多為3～5節(jié)接地線桿要拼接一起的，對(duì)于女性或年齡較大的員工還需要站在絕緣長(zhǎng)梯上拆裝接地線十分困難，通常需要兩人配合才能完成。

針對(duì)接地線拆裝費(fèi)時(shí)費(fèi)力問(wèn)題，初步設(shè)計(jì)一種一頭能套在接地線上緊固接地線，另一頭設(shè)計(jì)成插進(jìn)無(wú)線電鉆里的接地線鉆頭尾套裝置，以解決接地線拆裝使用過(guò)程中的費(fèi)力、費(fèi)時(shí)問(wèn)題。

2 接線線電動(dòng)鉆頭尾套裝置的研制

2.1 裝置設(shè)計(jì)原則

接線線電動(dòng)鉆頭尾套裝置的研制按照安全可靠、實(shí)用性強(qiáng)、成本適中、外形美觀的總體原則次序進(jìn)行。

2.2 裝置設(shè)計(jì)方向

首先需要明確接線線電動(dòng)鉆頭尾套裝置總體設(shè)計(jì)方向，考慮現(xiàn)在變電運(yùn)行中拆裝接地線的主要方式和主流接地線的構(gòu)成原理，初步設(shè)計(jì)插入式、套筒式、夾持式3種方案進(jìn)行比較。設(shè)計(jì)的3種裝置在變電站接地線拆裝過(guò)程中進(jìn)行拆裝試驗(yàn)，通過(guò)對(duì)設(shè)備材質(zhì)、工藝尺寸、輔力大小、拆裝便利性等方面進(jìn)行對(duì)比，得出插入式設(shè)計(jì)要破壞接地線尾部結(jié)構(gòu)、并且插入旋轉(zhuǎn)過(guò)程中容易脫落，套筒式在套在接地線上，接地線桿表面光滑，容易打滑，最終將設(shè)計(jì)確定為夾持式。

2.3 裝置的研制

接線線電動(dòng)鉆頭尾套裝置的研制從以下5個(gè)方面進(jìn)行開(kāi)展。

2.3.1 制作材料

根據(jù)接地線電動(dòng)鉆頭尾套裝置的參考模型，接線線電動(dòng)鉆頭尾套裝置在拆裝過(guò)程中，最大受力點(diǎn)為接線線電動(dòng)鉆頭尾套裝置的接地線尾套頭，該位置受力為提供給接地線桿的旋轉(zhuǎn)扭矩力和緊固在接地線桿的箍力，另一端的鉆頭部分為旋轉(zhuǎn)電鉆頭的扭力源。制作材料首先應(yīng)滿(mǎn)足無(wú)線電鉆鉆頭的承受的扭力和套在接地線桿上的箍力，還要滿(mǎn)足一定彈性材料，設(shè)計(jì)選擇不銹鋼、PVC（聚氯乙烯）、鋁合金等材料進(jìn)行試驗(yàn)對(duì)比，試驗(yàn)得出鋁合金材料彈性能力較差，不作為選擇對(duì)象。接著，對(duì)不銹鋼、PVC（聚氯乙烯）進(jìn)行對(duì)接地線桿附著能力的試驗(yàn)，試驗(yàn)得出，PVC（聚氯乙烯）的附著能力明顯優(yōu)于不銹鋼，對(duì)于握抓接地線桿要有足夠大的輔助力，且該材料有一定的彈性裕度。

2.3.2 整體設(shè)計(jì)構(gòu)成

在整體設(shè)計(jì)構(gòu)成中，設(shè)計(jì)分為三大部分，如圖1所示，首先是桿套部分的設(shè)計(jì)，桿套首先尺寸要有足夠?qū)捒趶?，能套進(jìn)目前變電運(yùn)行中的主流型的接線線桿，套口設(shè)計(jì)要能留有卡口條，目的是適合在套入稍有差別的不同直徑的接地線管時(shí)有靈活的欲度。第二部分是夾持部分，夾持部分，主要有不銹鋼卡箍和夾持管的凹面槽構(gòu)成，凹面槽的設(shè)計(jì)要考慮正好能放入不銹鋼卡箍，且不容易使卡箍脫落，并且有螺絲緊固卡箍的空間。第三部分是鉆頭部分，鉆頭部分設(shè)計(jì)要能插入通用型的無(wú)線電鉆夾，且有一定的剛性，使得電鉆在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中能帶動(dòng)接地線管的旋轉(zhuǎn)，且不易開(kāi)斷。

2.3.3 桿套部分

桿套部分的設(shè)計(jì)是接地線電動(dòng)鉆頭尾套裝置的前端部分，由于變電站內(nèi)接地線不同廠家，不同電壓等級(jí)的接地線的桿徑不同，就要求設(shè)計(jì)一種通用型能符合主流接地線桿的桿套。該桿套不能設(shè)計(jì)過(guò)大，過(guò)大的桿套無(wú)法套穩(wěn)接地線桿，也不能設(shè)計(jì)過(guò)小，過(guò)小的桿套無(wú)法套上接地線桿，所以大小適中，并留有一定裕度的管道口徑的設(shè)計(jì)就成了該裝置的設(shè)計(jì)關(guān)鍵。通過(guò)對(duì)比不同廠家，不同電壓等級(jí)的接地線桿的粗細(xì)直徑，從32 mm到38 mm的口徑大小的接地線桿徑設(shè)計(jì)中，選擇使用40 mm作接地線電動(dòng)鉆頭尾套裝置的為桿套口內(nèi)徑，設(shè)計(jì)桿套壁厚為8 mm，并在該桿套口上下左右各切開(kāi)一條寬10 mm的長(zhǎng)槽作為緊固時(shí)的彈性裕度。

2.3.4 夾持部分

夾持部分的設(shè)計(jì)是接地線電動(dòng)鉆頭尾套裝置的中間部分，也是最重要的設(shè)計(jì)部分，該部分的設(shè)計(jì)直接關(guān)系到能否卡住并旋轉(zhuǎn)接地線桿，如果夾持部分內(nèi)里面設(shè)計(jì)光滑的話，在緊固不銹卡箍后，操作無(wú)線電鉆進(jìn)行拆裝接地線時(shí)，在雨水或著天氣潮濕時(shí)，可能對(duì)接地線桿旋轉(zhuǎn)時(shí)打滑，所以對(duì)夾持部分的內(nèi)里面要進(jìn)行特殊的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)夾持凹面的內(nèi)里面時(shí)，要設(shè)計(jì)圍繞內(nèi)壁一圈的秘密麻麻的凸點(diǎn)，使得摩擦力足夠大，以防在接地線桿濕潤(rùn)時(shí)被旋轉(zhuǎn)時(shí)造成打滑現(xiàn)象的發(fā)生。

2.3.5 鉆頭部分

鉆頭部分的設(shè)計(jì)是接地線電動(dòng)鉆頭尾套裝置的后端部分，起到插入無(wú)線電鉆夾中，并傳導(dǎo)電鉆扭力給接地線的作用，該裝置的耐用性和剛性也是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，因?yàn)槭褂肞VC材料的話，所以要設(shè)計(jì)相對(duì)粗，但又要能套入通用型無(wú)線電鉆夾中的鉆頭，例如設(shè)計(jì)成12 mm直徑的三角柱體或長(zhǎng)立方柱體才能有較長(zhǎng)的耐用性和剛性。

3 效益分析

新設(shè)備的使用帶來(lái)的效益分為顯性效益和隱性效益。

3.1 顯性效益

接地線的拆裝過(guò)程更加省力：接地線電動(dòng)鉆頭尾套裝置投入使用后，在接地線拆裝過(guò)程中所用的力，幾乎完全都可以不用手去扭接地線，直接用無(wú)線鉆替代，省力程度達(dá)100%以上，減少了大量工作量，老齡員工及女性也可以在絕緣梯上單獨(dú)輕松地完成接地線拆裝工作。接地線的拆裝過(guò)程更加省時(shí)、方便：使用接地線電動(dòng)鉆頭尾套裝置后，每次平均拆裝時(shí)間由30 s減少至5 s，縮短時(shí)間約達(dá)80%，大幅度提高工作效率。

3.2 隱性效益

接地線電動(dòng)鉆頭尾套裝置的使用與操作，不僅解決了傳統(tǒng)接地線拆裝過(guò)程中拆裝困難、旋轉(zhuǎn)不便的問(wèn)題，并且間接減少了停電操作時(shí)間，提高了供電可靠性;研制接地線電動(dòng)鉆頭尾套裝置之后，使更多的員工能夠順利進(jìn)行裝拆接地線工作，提高了裝拆接地線的工作效率，間接提高接地線拆裝的全網(wǎng)的工作效率。

4 結(jié)語(yǔ)

便攜式接地線電動(dòng)鉆頭尾套裝置的研制，徹底解決了變電運(yùn)維人員使用接地線使用中的拆裝時(shí)費(fèi)力費(fèi)時(shí)的問(wèn)題。本項(xiàng)目創(chuàng)造性地在原有的接地線上適當(dāng)?shù)母脑?，并設(shè)計(jì)符合用在接地線的電動(dòng)鉆頭尾套裝置，利用無(wú)線手持電動(dòng)工具，予以接地線電動(dòng)方式拆裝，改進(jìn)接地線拆裝工作方式，大幅提高了接地線拆裝的人機(jī)工效。

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