配網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于傳統的裸導線，不易出現觸電風險及對周圍的物體放電而導致的傷害事件。但是這個絕緣傳輸電力線在維護檢修時比傳統的裸導線相對復雜一點，維護檢修電路時，驗電和接地線沒有裸導線方便。配網低壓架空線目前采用停電后開剝電力線絕緣層的方式來掛接地線。這種操作方式開剝后會對電力線產生破壞且不安全。

本項目通過研制配網低壓架空線驗電接地一體化工具，解決了絕緣電力線不驗電接地的不便之處，使驗電接地操作更加簡單方便，提高了工作效率，作業人員的安全得到保障。該項目成果在深圳供電局有限公司配網推廣試用，在配網低壓架空線路進行維護檢修時使用，大大提供高了作業效率，降低了作業人員的安全風險。贏得了作業人員的一致好評。

1 實施方案

為操作驗電接地一體化工具的作業人員安全考慮，選用玻璃鋼環氧樹脂卷繞而成的操作桿。 環氧玻璃鋼其成型工藝是將玻璃纖維絲浸漬樹脂后在光電熱一體的高速聚合裝置內固化，經牽引拉擠成型。玻纖管質輕而硬，不導電，機械強度高，抗老化，耐高溫，耐腐蝕，適合用來做電動工具的把持桿。操作桿直徑為32 mm，壁厚為2 mm，長為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，螺桿用于安裝活動穿刺夾頭與支撐架。操作桿的外形結構如圖1所示。

圖1 操作桿的外形結構

經過第三方實驗室測試玻璃鋼圓管的絕緣強度符合10 kV耐壓實驗，如圖2所示。

圖2 檢測結果圖

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穿刺塊上。穿刺片及活動塊均采用黃銅材料，并且穿刺片經過鍍鉻來加硬處理，確保穿刺時的硬度能足夠刺破絕緣層。通過旋轉操作桿的扭力來壓迫穿刺片能順利刺破絕緣層膠皮，使穿刺片與導線接觸，再通過接地線與大地連接起來，驗電接地一體化工具如圖3所示。

圖3 驗電接地一體化工具圖

3 驗電報警單元

驗電報警器采用CMOS工藝集成芯片，工作穩定可靠，芯片采用低功耗設計，紐扣式CR2302電池供電，可維持相當長的工作時間。具有上電自檢功能，電路上電默認是開機狀態，自檢通過后響3聲，紅色燈閃爍3次，進入正常檢測狀態；在檢測狀態下，當 驗電報警器進入工頻電場中，感應到的場強超過設定值時，該電路使預警器發生急促的滴滴報警聲響，作業人員應停電后再次驗電，確認驗電器不發出滴滴報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

芯片的電性能測試結果如表1、表2所示。

表1 直流參數

直流參數(除非特別說明：DD=3 V，TEMP=25 ℃)

表2 交流參數

交流參數 Temperature=25 ℃ 無說明則Vdd=3 V

驗電報警電路圖如圖5。

圖5 驗電報警電路圖

線路工作原理介紹：感生電動勢產生的原理：變化的電場產生變化的磁場，變化的磁場產生渦漩電場，這個渦漩電場對放入其中的閉合回路里的自由電荷產生力的作用，使之定向移動形成電流，電動勢的大小等于渦漩電場的場強沿這個閉合回路一周的積分，即：

E=∮E*dl=nΔф/Δt

其中n為電路的匝數，Δф/Δt為磁通量變化率。

通過天線感應的電動是加在天線的兩電端，進過R1與入構成的分壓電路，設置報警器的觸發電壓。當芯片的1腳的感應電壓大于2腳的設置電壓時 ，芯片6腳發出高低變化的信號，驅動蜂鳴器與LED燈工作，發出滴滴聲及燈光閃爍。

4 結語

通過研究配網架空線驗電接地工作的實際需求，制作出一款適合電力部門使用的驗電接地一體化工具，該工具能完成驗電接地，無需開剝電力線絕緣層，對架空線高空作業施工更加安全可靠，簡單易操作，可降低作業人員維護搶修線路時間，降低作業人員的勞動強度。相比其他的如在線路上布置若干個接地穿刺線夾更加節省企業材料成本和安裝成本，具有巨大的經濟效益。