低壓短路接地裝置

王博文 毛王亮

（國網西安供電公司,陜西 西安710032）

1 創新成果提出的背景

隨著社會經濟的飛速發展，電網負荷屢創新高，高低壓線路的日常運維檢修任務也日趨增多，尤其是在每年的春季、秋季檢修期間，這就需要我們在把好線路檢修安全質量關的同時大幅提高作業效率，才能保證按期完成檢修任務。接地線是電力檢修作業時，在設備或線路斷電后必須要掛接的一種短路保護裝置，是一根生命安全線。其作用是用來消除威脅作業人員生命安全及設備安全的隱患。接地線分為低壓接地線（220V/380V）、高壓接地線（常見的有10kV）、接觸網接地線等。在進行接地作業時，傳統的接地線與接地線夾使用螺栓緊固，一些作業人員在使用完接地線之后直接卷在一起回收，到下一個作業點取出即用，在這樣的情況下作業人員根本無法及時檢查判斷接地線和線夾連接處是否依然牢靠，給后續的檢修作業帶來嚴重的安全隱患。

2 問題分析

配網檢修或搶修等工作在做好安全措施時，需要在低壓線路上掛接0.4kV 低壓短路接地線。在配網線路中，低壓線接線方式錯綜復雜：低壓線路桿塔上無路燈線時，即為三相四線制；低壓線路桿塔上有一根路燈控制線時，即為三相五線制；低壓線路桿塔上有一根路燈控制線及路燈獨立零線時，即為三相六線制，而目前常用的接地線夾裝置僅配置有4 根包裹著透明護套的多股軟銅接地線及4 只專用接地線夾。當低壓線路接線方式為三相五線制或三相六線制時，則只能同時掛接兩組0.4kV 低壓短路接地線才能滿足作業需求，但這樣的作業方式操作極其不便，嚴重影響作業效率及安全性。通過研究分析我們作業人員在實際工作過程中遇到的問題，我們總結得出目前普遍在用的低壓接地線存在以下幾方面的問題：a.線夾數量太少，正常的是4 個線夾，這樣也只能對三相四線進行接地操作，但是經常會遇到五線或六線等等，這時線夾數量無法滿足要求。b.安裝接地線夾的操作桿太短，在安裝接地線夾時往往需要工作人員距離導線很近，一方面作業強度相對較高，另一方面存在作業人員觸電風險。c.在夜間搶修施工時，因光線原因，無法清晰看到導線是否已經牢固安裝接地線夾。d.在安裝了接地線夾之后，與線夾連接在一起的操作桿會留在導線上，遇到大風惡劣天氣，操作桿會隨風擺動，有脫落風險。針對以上情況，我們研制了一種全新的低壓短路接地裝置，該套工具為整箱收納包裝，能夠實現接地線和線夾、線夾和操作桿的快速連接。其主要特點如下：一是使用快速壓緊裝置實現接地線與線夾的快速連接；二是取代現有的單手持型短桿線夾操作桿，更換為長度更長（3.6 米）的輕質操作桿，作業無需爬至桿頂，作業強度及觸電風險都大幅降低；三是操作桿與接地線夾為可分離式快接設計，接地線掛接成功后便可以使操作桿與其脫離，不存在桿體風擺脫落風險；四是線夾表面設置有反光識別標識，即使在夜間環境下，作業人員也可以很清楚的看到接地是否已經懸掛，從而避免事故的發生。

3 解決方案

3.1 接地線壓緊機構

為了使接地線與線夾快速牢固的連接，從而設計了接地線壓緊機構，如下圖1 所示，該結構包括：滑塊、壓塊、固定座、銷軸、擋板。

圖1

如圖1 所示，滑塊上方有指示箭頭，表明了滑塊的滑動方向，該箭頭主要是為了明確組裝該結構時不會被裝反，即在將滑塊組裝到固定座上時，將有箭頭的一邊沿著固定座的方向滑動進去，在滑塊的兩邊加工有滾花，用來增大摩擦力，方便工作人員將滑塊滑動到壓板上方或者取下。如圖1 所示的壓塊，左下側的孔用來安裝銷軸，右上側則是2 層臺階，最高一層的臺階用來壓緊從圖1 的右側進入的接線端子，左側的臺階則是用來壓緊從圖1 左側進入的接線端子，臺階上的圓柱形軸用來對接線端子進行定位。如圖1 所示的固定座，其上有滑槽和安裝孔等，是接地線壓緊裝置與接地線夾連接在一起的結構，也是接地線壓緊裝置的主體結構，該結構將通過使用硬度較高和耐磨性好的材質制作，以保證其強度和使用壽命。如圖1 所示的銷軸，其本體是彈性銷，銷軸與壓塊為過盈配合，保證其卡在壓塊里不會隨意轉動，銷軸與固定座采用間隙配合，保證銷軸在固定座的條狀孔內可自由上下運動。如圖1 所示的擋板，用來防止滑塊從固定座的滑槽上滑落，其可保證滑塊在固定座上進行合適的運動，它是使用螺絲通過擋板安裝孔連接到固定座上。

3.2 接地線壓緊機構與線夾的安裝方式

如圖1 所示，在原接地線夾的結構不變的情況下，利用原來線夾上的螺栓安裝孔，使用M8*20 的沉頭螺栓將接地線壓緊機構與接地線夾連接在一起，從圖中可以看到，由于固定座較長，因此在固定座的另一側，加工一個小螺絲孔，用來加強該接地線壓緊裝置與接地線夾的連接可靠性。

3.3 接地線與接地線壓緊機構的連接方式

在常規的三相四線制時使用該結構的時候，只需將接地線安裝到線夾的右側孔處，即圖1 中M8*20 沉頭螺栓安裝的位置。在將接地線安裝到圖中所示的凹槽位置之前，需要先將接地線放平，使其貼到固定座的內表面上，然后慢慢向內部滑入，在頂到其中的定位銷的時候停止，然后將壓塊壓下，保證壓塊平穩的壓蓋在接線端子上，最后用手抓住滑塊的滾花處，向右滑動滑塊，使滑塊將壓塊壓緊，直至不會出現接地線左右擺動情況為止。

當需要接地的不是常規的三相四線制時，可以采用如下圖2 中所示的連接方式。即右側的接地線與三相四線制時的連接方式一樣，左側的線則與另外的一個獨立夾子相連，由夾子接到延伸的一根導線上，完成接地。

圖2

3.4 反光識別標識

如圖2 中的線夾紅色部位，設置有反光識別標識，即使在夜間環境下，作業人員也可以很清楚的看到接地是否已經懸掛，從而避免事故的發生。

3.5 線夾與操作桿空中連接與脫離結構

因為接地線的使用通常處于高空作業，特別是需要先用操作桿將線夾帶著接地線安裝完成，在使用完成后，又需要將線夾和接地線取下來，同時要避免線夾附帶長的桿體，因此就需要在高空作業中先使用操作桿把帶著接地線的線夾安裝到導線上，施工完畢之后，再使用操作桿把線夾取下，整個過程涉及到一個問題，那就是如何使用操作桿把安裝在導線上的線夾取下。針對這個問題，經過論證，我們決定采用類似于飛機在高空加油的機械結構，通過該結構在實踐過程中的應用，證明該結構可靠性非常強。

首先設計了如圖1 中（13）這樣的結構，給其命名為“頭部連接件”，其設計有電力行業通用的標準梅花頭，另外一側則是設計的大螺距螺紋，可以有效的保證取下線夾頭部時比較輕松。然后在接地線夾上進行一定的改造，通過圖1 我們可以看到，在線夾的端部內管里制作了螺紋，該螺紋與頭部連接件的螺紋可以配合在一起，用于安裝線夾或者取下線夾。接著制作一個喇叭形狀的零件，即圖1 中所示的“喇叭口”，將該零件通過平頭頂絲連接到線夾上，有該結構的加入，更加方便在取線夾的時候頭部連接件與線夾順利的連接。

3.6 輕質化操作桿

操作桿采用分段式設計，通體均為新型材料制作。其中桿體使用航空纖維材料制作；操作桿的中部連接件、端部梅花接頭全部為碳纖維制作；成型后的成套操作桿重量輕、強度高，連接及使用性能穩定。

3.7 成套結構

該套低壓短路接地裝置擺脫傳統的接地線模式，使用模塊化的工具箱包裝，工具收納有序，工作人員在出任務進行搶修作業時，只需拎起工具箱即可出發。該套低壓短路接地裝置共有2 種配置。配置一：箱子內部配備4 個接地線夾、2 個手持夾子、1 個頭部連接件、1 根接地針、1 卷15 米接地線、2 根1.5 米接地線、3 根1.2 米輕質化操作桿和1 個輔助錘；配置2：使用箱子將傳統樣式的短桿接地裝置裝如其中，接地線壓線裝置與線夾連接在一起，一起收入包裝箱內，如下圖3 所示：

圖3

4 產品展望

本產品《低壓短路接地裝置》不僅有效地解決了現有0.4kV低壓短路接地線的組數多攜帶不方便、不能完全滿足多種線路接線方式實際需求的問題，同時降低了運維人員勞動強度、操作風險，減少了安全工具器出入庫記錄的數量以及工器具維護成本等。正式投入使用后可以有效的提高工作效率、降低安全風險、減少停電次數、減少多次停電的經濟損失。