一種角度可調式接地線的研制

中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司廣州局 陳遠登 林明杰

根據《中國南方電網有限責任公司電力安全工作規程》要求：在電氣設備上工作時，應有停電、驗電、接地、懸掛標示牌和裝設遮欄（圍欄）等保證安全的技術措施[1]，因此在輸電線路停電檢修中掛、拆接地線是保證檢修作業人員安全的一個重要步驟和手段。根據電壓等級的不同接地線使用的類型也不一樣，500kV 及以上電壓等級的交直流線路使用的短路接地線線夾多為撞擊式鴨嘴型線夾和舌型壓緊式線夾，采用絕緣繩拋掛的方式進行裝夾；35～220kV 一般采用帶絕緣操作桿的接地線，接地線端頭和絕緣桿固定成一整體，通過旋鈕式進行裝夾。筆者所在運行的單位主要以直流輸電線路為主，配套的接地極線路較多；接地極線路按照設計說明按35kV 線路開展運維管控，因此本文主要針對35～220kV 傳統接地線開展研究。傳統接地線的端頭和絕緣桿為固定的整體結構，不能滿足各種桿塔結構的掛、拆接地線安全要求，制約了作業人員掛、拆接地線的靈活性，導致出現了一些習慣性違章行為。本文對原有端頭進行改造，克服了原掛、拆接地線時的種種弊端和不足，使之能在水平、垂直方向上進行360°的旋轉并實現自鎖功能，同時應用于停電檢修生產的工作中，使掛、拆接地線的工作更為方便、安全、快捷，達到了文明生產、安全檢修的目的，確保了檢修作業人員的人身安全。

1 傳統接地線夾結構及弊端

傳統的接地線裝置由固定式接地線端頭、接地軟銅線、絕緣操作桿和接地端夾板或接地鋼釬組成。由于傳統接地線端頭為固定式整體結構，所以在掛、拆接地線時只能進行垂直方向的操作，限制了作業人員掛、拆接地線時的靈活性，見圖1。

圖1 傳統接地線

筆者所在運行單位在接地極線路上的作業越來越多，為防止感應電傷害在接地極線路上作業須掛接地線。目前在接地極線路上掛接地線主要存在以下制約因素：第一，傳統掛跳線作業方式不滿足作業要求，例如更換耐張壓接管時需連跳線一起更換，無法在跳線上直接掛接地；當作業人員需要在跳線上進行工作時（比如更換跳線絕緣子等），接地線掛在跳線上，不僅妨礙作業，而且在作業過程中可能導致接地線滑落，存在安全隱患。第二，掛耐張塔導線作業操作困難，人站在橫擔處掛時，所拿的接地線與導線形成的角度過小，開口很難卡住導線，增加了工作的難度，工作人員需要將接地線尾端抬很高，增大接地線與導線的角度。第三，針對接地極線路部分塔位由于轉角較大等原因使用這種傳統的接地線時無法保持垂直勾掛，需調整角度方可掛好，在調整角度過程中有時需要短接部分絕緣通道，容易發生感應電傷害，對人身造成較大風險，亟需研制一種角度可調式接地線，應用在接地極線路掛拆接地線作業中，降低人員作業的風險，確保作業安全。

2 角度可調式接地線結構及原理

一種角度可調式接地線，掛、拆接地線時可調整接地線導線端線夾角度，同時通過導線端線夾的“鉤子”實現自鎖功能，實現安全快速掛、拆接地線。

2.1 線夾結構

線夾（“鉤子”）設計結構如圖2所示。

圖2 帶自鎖裝置的接地線線夾

參照圖2所示，一種帶自鎖裝置的接地線線夾，包括通過第一銷軸3鉸接的左夾板1和右夾板2，第一銷軸3位于線夾的中上部，將線夾分成上下兩個部分，在所述左夾板1和右夾板2的中部分別設置有互相扣合的弧形卡槽11、21，用于夾持導線，左夾板1和右夾板2的下端分別設置有相互匹配的第一通孔12、22，在第一銷軸3和弧形卡槽11、21之間的左夾板1和右夾板2上分別設置有相互匹配的第二通孔13、23，所述線夾還包括自鎖鉤4和觸發桿5，所述自鎖鉤4為L 型，一端通過第二銷軸6鉸接在右夾板2的上端，另一端活動套設在第一通孔12、22中，在靠近第二銷軸6的自鎖鉤4一側設置有第三通孔41，所述觸發桿5一端鉸接在左夾板1的第二通孔13中，另一端穿過右夾板2的第二通孔23，活動套設在自鎖鉤4的第三通孔41中。

其中，所述自鎖鉤4的第三通孔41中還設置有定位柱42，用于在所述線夾打開時抵制住觸發桿5自由端。

其中，所述左夾板1和右夾板2的上端還分別設置有供絕緣操作繩穿設的第四通孔14、24。在夾板的上端部設置接地線裝置以實現在使用過程中，將線夾與鐵塔連接實現接地，防止發生意外[2]。

2.2 角度可調式接地線結構

接地線是直接連接大地的導線，也可以稱為安全回路線。目前常用的接地線多由絕緣操作桿、導線夾、短路線、接地線、接地端子、匯流夾、接地夾組成，在一些特殊結構的桿塔和部分作業過程中使用暴露作業人員易遭受感應電傷害的風險。角度可調式接地線選用絕緣桿做支撐夾具杠桿、萬象輪調整夾具角度，利用彈簧壓縮變形及恢復設置觸發點，當導線觸動觸發點、支撐桿與防脫勾子失去支撐，夾具夾緊導線，防脫勾子自動鎖住導線。拆除時收緊絕緣拉繩使防脫勾子與導線分離，操作絕緣桿順勢收回夾具。實現安全快速掛拆接地線，有效保證作業人員的人身安全。

2.3 工作原理

2.3.1 調節接地線角度

根據現場作業要求，通過調整萬象輪使絕緣桿和端頭線夾保持一定的角度以滿足作業需求。

2.3.2 打開接地線夾

按壓左夾板1和右夾板2的上端，使左夾板1和右夾板2張開，再調整自鎖鉤4和觸發桿5位置，使觸發桿5的自由端抵制住自鎖鉤4第三通孔41中的定位柱42，由于觸發桿5的支撐，左夾板1和右夾板2保持開口狀態，且自鎖鉤4的自由端剛好位于右夾板2的第一通孔22中，既不會在線夾下放過程中碰觸導線，也不會因完全脫出第一通孔22導致無法復位。

2.3.3 安裝接地線

利用絕緣桿支撐線夾碰撞導線，直到導線碰開觸發桿5，左夾板1、右夾板2以及自鎖鉤4失去支撐，在重力作用下閉合，弧形卡槽11、21閉合夾住導線，同時自鎖鉤5的自由端穿過左夾板1和右夾板2的第一通孔12、22，完成安裝工作，由于自鎖鉤5位于弧形卡槽11、21的下端，就算導線脫離弧形卡槽11、21，也會在自鎖鉤5的鎖定下無法脫離接地線夾，形成二道保護。

3 角度可調式接地線創新點

角度可調式接地線具備角度調節裝置，適用范圍廣；操作簡單，方便快捷；安全可靠，通過導線端的“鉤子”實現自鎖功能等特點，可確保電力檢修人員現場作業更加安全。有以下兩個創新點：改進后的接地線端頭可將接地線進行水平、垂直360任意旋轉，可根據拆、掛需求的角度任意調整，操作靈活方便；線夾端部設計由滑輪槽，拆接地線時提拉安全繩能夠保證雙邊同時受力且均勻，拆除效率更高。