新型多角度接地線棒研究

摘 要：在高電壓設備領域，例如變電站，接地線是人手裝拆的工具之一，主要是安裝在鋁銅排和高壓電纜上，會有位置高和角度多樣的情況，例如高壓輸電電纜，有45°角拉伸的，還有完全垂直的，要實現(xiàn)這些位置的安全接地，通常的做法要么是爬高梯去克服，要么是另外購置90°彎曲頭的接地線棒來安裝。如果是另外購置，那就增加了費用投入，而且還占用地方;如果是人員爬高梯去安裝，則又存在人員從高處摔落的安全風險，安裝起來也很困難。基于此，設計了一種新的接地線棒，可以讓人員在較低的安全高度實現(xiàn)多種角度的接地需求。

關鍵詞：多角度接地需求;安全高度;多角度接地線棒

1??? 傳統(tǒng)接地線棒介紹

由于接地線的安裝位置存在不同角度，而且高壓設備一般離地較高，使用傳統(tǒng)接地線棒通常都需要踩上梯子登高到2 m以內的安全高度去安裝接地線，如果碰上45°角拉伸和完全垂直的情況，一向的做法要么是爬得很高去克服，要么是另外購置使用90°彎曲頭的接地線棒來安裝。

因為這些問題，有些變電站會購置少量90°彎曲頭的接地線棒，量不大，因為也可以通過人員爬高梯來解決問題，但登高高度越高，人員安全度越低。總的來說，不方便、不實用、不夠安全的問題一直存在。

2??? 新型接地線棒介紹

新型接地線棒，外觀與傳統(tǒng)的平口接地線棒接近。

傳統(tǒng)接地線棒細分，有平口、圓口、平口中間帶半圓口三大類，其中又各有90°角的款式，如果全都采購，采購成本和使用適宜度都不易控制。

新型接地線棒只有一種規(guī)格，其夾頭可以在5種角度范圍內自由調整，設計規(guī)格綜合考慮適應所有的使用需求，特別是針對接地部位相對角度是45°和90°的情況，其主要零部件包括可拆分絕緣桿、夾頭以及轉動部。

3??? 新型接地線棒結構細節(jié)

如圖1、圖2、圖3所示，新型接地線棒包括絕緣桿1、固定架2、第一固定桿3、夾頭4、第二固定桿5以及轉動部6，第二固定桿5的一端與夾頭4連接，另一端與轉動部6固定連接，轉動部6與第一固定桿3的一端轉動連接;第一固定桿3通過固定架2設于絕緣桿1的頂端;在轉動部6上還設有用于限制轉動部6相對第一固定桿3轉動的限位機構。第一固定桿3與絕緣桿1垂直設置，第二固定桿5與第一固定桿3垂直設置。

將第一固定桿3與絕緣桿1垂直設置，第二固定桿5與第一固定桿3垂直設置，這樣，初始狀態(tài)時，夾頭4與絕緣桿1是位于同一直線上的，轉動第二固定桿5，便能改變夾頭4與絕緣桿1之間的位置，以適應不同的工作場合。

夾頭4用于與需要接地的線纜連接，操作時手持絕緣桿1，將夾頭4與線纜連接，實現(xiàn)接地;當需要改變夾頭4的角度時，打開限位機構，轉動第二固定桿5，第二固定桿5帶動轉動部6繞第一固定桿3轉動，當轉動至需要的角度時，關閉限位機構即可。

限位機構為八角形卡銷7，在第二固定桿5與轉動部6連接的一端的端部上設有八角形盲孔8，在轉動部6上設有與八角形盲孔8對應的八角形通孔9，當八角形卡銷7穿入通孔9直至盲孔8中時，轉動部6不能相對于第一固定桿3轉動;當八角形卡銷7取出后，轉動部6能夠相對于第一固定桿3轉動。

在研究中，轉動部6的一端設有安裝槽，通過安裝槽將轉動部6套設于第一固定桿3的端部處，與第一固定桿3轉動連接;轉動部6的另一端為實心結構，在實心結構中部設置八角形通孔9，在第一固定桿3的端部設置八角形盲孔8，八角形卡銷7穿入通孔9中直至盲孔8中，這樣，由于轉動部6與第一固定桿3通過八角形卡銷7連接，轉動部6不能相對于第一固定桿3轉動，實現(xiàn)了限位、固定的作用;當需要轉動轉動部6時，將八角形卡銷7取出即可。

盲孔8和通孔9均為等邊八角形結構，在轉動轉動部6時，每次轉動都需要使八角形通孔9與八角形盲孔8的每條邊對齊，這樣才能插入八角形卡銷7;如此，在轉動時，便能實現(xiàn)夾頭4與絕緣桿1的180°、45°、90°、135°、-90°這5個角度的改變，在操作過程中，這幾個角度已經能夠滿足所有的操作需求。

另外，夾頭4包括上夾片41和下夾片42，上夾片41的一端與第二固定桿5固定連接，下夾片42的一端與第二固定桿5滑動連接，通過滑動下夾片42實現(xiàn)夾頭4的夾緊或松開。

其中，在第一固定桿3上設有傳動絲桿10，傳動絲桿10的兩端與第一固定桿3轉動連接，在傳動絲桿10上套設有支撐桿，支撐桿的另一端與下夾片42滑動連接;傳動絲桿10的中部套設有第一轉軸13，絕緣桿1的頂部設有第二轉軸14，第一轉軸13與第二轉軸14齒輪咬合連接，轉動第二轉軸14能夠帶動第一轉軸13與傳動絲桿10一起轉動，當轉動傳到絲桿支撐桿能夠帶動下夾片42沿著第二固定桿5來回滑動。

第二轉軸14與絕緣桿1連接，轉動絕緣桿1即轉動第二轉軸14，第二轉軸14又與第一轉動齒輪咬合連接，則帶動第一轉軸13一起轉動，第一轉軸13套設于傳動絲桿10上，與傳動絲桿10固定連接，這樣便實現(xiàn)了轉動絕緣桿1能帶動傳動絲桿10轉動;支撐桿的一端與下夾片42滑動連接，另一端與傳動絲桿10螺紋連接，當傳動絲桿10轉動，支撐桿由于不能旋轉，便只能沿著傳動絲桿10來回移動，在支撐桿來回移動的過程中，支撐下夾片42往上夾片41方向來回移動，便實現(xiàn)了夾頭4的夾緊或松開動作。

絕緣桿1上設有兩個軸承16，絕緣桿1通過軸承16與固定架2轉動連接。在絕緣桿1上設置軸承16，絕緣桿1通過軸承16套設于固定架2底部中心位置，這樣，在轉動絕緣桿1時，固定架2不會跟著一起轉動，只會帶動第一轉軸13和傳動絲桿10一起轉動。

絕緣桿1可拆卸地套設于固定架2底部中心位置，在固定架2上設有自鎖卡銷17，當絕緣桿1插入固定架2后，自鎖卡銷17卡入軸承16下端邊沿;當需要將絕緣桿1取出時，拔出自鎖卡銷17，自鎖卡銷17從軸承16下端邊沿退出，這樣便能將絕緣桿1從固定架2中取出;這樣設置，便于在有需要的工作環(huán)境中取出絕緣桿1，不妨礙其他工作的進行。

另外，支撐桿包括第一支撐桿11和第二支撐桿12，第一支撐桿11的中部與第二支撐桿12的中部轉動連接，第一支撐桿11的一端與傳動絲桿10螺紋連接，另一端與下夾片42滑動連接;第二支撐桿12的一端與傳動絲桿10螺紋連接，另一端與下夾片42滑動連接;第一支撐桿11與第二支撐桿12位于第一轉軸13的兩側，位于第一轉軸13兩側的傳動絲桿10上的螺絲牙為相反方向設置。

第一支撐桿11和第二支撐桿12中部轉動連接，呈X型結構，改變第一支撐桿11與第二支撐桿12之間夾角的大小，便能實現(xiàn)支撐桿推動下夾片42滑動;由于第一轉軸13兩側的傳動絲桿10上的螺紋牙為相反方向設置，這樣在轉動傳動絲桿10時，第一支撐桿11和第二支撐桿12沿著傳動絲桿10相向移動或反向移動，從而實現(xiàn)第一支撐桿11和第二支撐桿12之間夾角大小的改變。

第一轉軸13和第二轉軸14均為圓臺形結構。第一轉軸13套設于第一固定桿3上，第二轉軸14固定于絕緣桿1上，第一轉軸13與第二轉軸14垂直設置，將第一轉軸13、第二轉軸14設置為圓臺形結構，這樣便能實現(xiàn)兩個垂直設置的轉軸相互之間的齒輪咬合關系，實現(xiàn)傳動。

另外，第二固定桿5上設有用于連接接地線的螺栓孔15。接地線與螺栓孔15連接，夾頭4與待接地的設備或線纜連接。

4??? 結語

本新型多角度接地線棒，與現(xiàn)有工具相比，其有益效果是：接地線棒的絕緣桿與夾頭之間的角度可以做出5種變化調整，能夠適應多種工作場合，無須購買多種型號的接地線棒，降低了采購使用成本和倉儲成本;其結構簡單，便于人員操作使用，既提高了操作人員的安全度，降低了操作人員的體力消耗，又提高了生產效率，有效降低了生產時間成本，值得在電力系統(tǒng)高電壓領域大力推廣使用。

收稿日期：2021-07-22

作者簡介：許超華（1980—），男，廣東湛江人，電氣工程師、變電運行技師，主要從事變電運行值班工作。