專業新型高壓接地線電動導體端的設計與研制

董宇龍，崔麗冬，張月玲，張威劍，宗曉磊，李春槐，白 旭，王 楠，王志軍

（內蒙古電力（集團）有限公司包頭供電公司，內蒙古 包頭 014010）

供電企業保障電力系統運行的穩定性以及相應的安全性，已經成為社會中廣泛關注的問題之一。變電站作為電力系統的重要一環，其安全穩定運行為了保障電力系統正常運行的重要手段。但是，對檢修設備進行接地時，裝設接地線是一個操作風險較大的環節。現有接地線都是通過人為操作拉閘桿來裝設，通常須要花費大量的操作時間來完成此項工作；同時，該項工作對人員的經驗和對操作的精準度和力度都有較高要求。由于設備導線位置不同、結構不同，而現有接地線種類單一，夾緊度不夠，無法滿足各種設備懸掛要求，給操作人員懸掛接地線造成了很大的困擾。現在急需一種新型的接地線導體端來代替傳統設備，實現高效隔離檢修設備，同時減輕操作人員的工作壓力，縮短高壓接地線的懸掛時間。

1 接地的過程及存在的問題

在裝設接地線的過程中，首先將接地線梳理好，然后將接地端固定好，再將導體端懸掛在拉閘桿上，最后舉起拉閘桿，將接地線導體端掛在高壓導線上。拆卸接地線過程與之相反。

1.1 接地線的操作，占用接地倒閘操作大部分用時

實際工作中，現有接地線導體端并不能很好地完成接地任務。原有接地線在裝設過程中，因壓舌彈簧的彈力較大，接地頭重量較大，還有所使用的閘桿較長等因素，而進行大型的操作往往須要懸掛或拆除很多組接地線，這將大大增加懸掛接地線用時。

接地線導體端與導線夾緊困難，容易掉落。現有接地線的導體端內部帶有彈簧卡舌，以保證接地線導體端和導線接觸嚴密，不易掉落。但實際操作時，因卡舌彈簧卡澀，或懸掛時導體端略微偏移導線，導致導體端懸掛不牢，最終掉落。為了增加導體端懸掛的成功率，操作人員不得不拉拽接地導引線，但這又與《國家電網公司電力安全工作規程（變電部分）》中7.4.9要求不符。

1.2 地線導體端和拉閘桿連接松垮，易脫落

目前變電站實際現象是站內用地緊張，盡管新型變電站已經采用GⅠS 設備來減少施工占地，但原有老舊變電站擴建的情況將導致站內設備布置的更加緊湊。在保證安全的前提下，站內導線的布置也須要考量更多。很多變電站的高壓導線采取和地面垂直的布置方法。此種導線在懸掛接地線導體端時，更加容易發生導體端掉落傷人、損壞設備的情況發生。作者所在的變電運行班組，使用的拉閘桿與接地線導體端連接僅靠桿頭與導體端的圓環連接，此種連接方式松垮，安全性差。曾經發生過因接地線導體端懸掛方法不合適、接地線導體端從拉閘桿上脫落，導致人身傷害、設備損壞的情況。

總體來說，接地線的裝設和拆除，非常考驗變電運行工作人員的業務水平。也急需一種可以克服上述缺點、方便易用的新型接地線導體端的出現。

2 新型高壓接地線設計與研制

2.1 設計要求

接地線導體端與拉閘桿連接緊密、360°旋轉、電動控制懸掛。

2.2 設計過程

選用帶有溝槽的導體端，然后擴張。利用拉閘桿和接地體套筒連接，且防插入拉閘桿后晃動。

多套筒旋轉棘輪：使接地頭懸掛方向實現270°可掛，在旋轉的同時可以固定旋轉方向。導體端和設備導線連接方式變更為機械傳動抱緊式，采用推桿設計，機械頂動動觸頭；動靜觸頭打開后須足夠容納導線（面積大于240 mm2）。

遙控伸縮觸頭：電路板采用自動啟停，遇障斷路；選擇具有遙控距離大于20 m的遙控器和接收裝置；動靜觸頭之間分合用時小于等于10 s；選擇屏蔽方法，使用絕緣擋板制作外殼；絕緣擋板采用玻璃膠粘貼，推桿加熱縮管熱縮，杜絕水分進入。

2.3 研制過程

2.3.1 導體端的研制

從現有設備中，選用帶有溝槽的導體端。

擴張現有溝槽，并進行尺寸測量，如圖1、圖2所示。

圖1 拉閘桿連接器

圖2 溝槽改造和打磨

套筒式導體端的選擇和制作，以及拉閘桿套筒件的打磨，即滿足了現有條件下改造的要求，也實際方便于接地線導體端和拉閘桿的連接。接地線導體端設計出“┣”型卡槽，可以實現拉閘桿和接地線導體端的固定可靠，不會松脫的效果，同時，拉閘桿與接地線導體端分離也非常便捷。

2.3.2 接地頭的研制

通過查找資料、充分對比各種接地頭后，選擇如圖3所示接地頭作為本次活動的活動樣品。小組通過采購材料，加工改造使其開口滿足實際懸掛要求。

圖3 改造后抱箍式接地頭

新型裝置靜觸頭應為鉤型設計，動觸頭通過電動推桿推動，實現在懸掛操作中，動靜觸頭之間打開時可以放入導線，閉合后可以可靠夾緊導線。裝置通過兩個套筒的棘齒結構，可以實現拉閘桿在操作人員手中抓持，接地線導體端360°旋轉，同時棘齒固定緊密，不會發生變形情況。

2.3.3 遙控推桿的研制

通過選用帶自動啟停、遇障斷電功能的電路板，保證接地頭的開合到位的基礎上自動停止轉動。動靜觸頭間距離為9 cm，所以選擇推桿長度為7.5 cm。

選擇和電路板配套的遙控器。該遙控器可以實現50 m以內的直線距離遙控，完全滿足現場使用需要。動靜觸頭分合時間小于10 s，實際檢測在6 ～7 s之間，遙控距離可以達到50 m左右，如圖4所示。

圖4 遙控功能推桿套件以及遙控器

為了保證使用過程中，不會因為電量不足導致操作中斷，選用大容量電池配合電動推桿，電池組為2800 mAh。實際使用過程中，電池組充滿電需要4 h，可以滿足一組接地線使用半年以上。

遙控接收裝置、推桿電動部分、電池放置于不銹鋼外殼中，起到保護設備、防水防塵的效果。其防水等級可達ⅠP54級別，完全可以滿足接地線的日常需求。屏蔽外殼不僅能防水（如圖5、圖6所示），還可以很好地屏護弱電部分，保證不受感應電擊穿。

圖5 屏蔽外殼尺寸圖（單位：mm）

圖6 屏蔽外殼

3 結束語

新型接地線的導體端，是現有接地線的升級版本，其加裝一套傳動裝置和遙控系統集成為一體，可以完美消除操作中碰觸接地線的現象，同時可用于懸掛各種刁鉆角度導線，而且與拉閘桿連接緊密，裝拆方便。該工具實現了倒閘操作過程中，操作人完全和接地線各個部分零接觸的效果。因此，操作安全性得到了最大程度的保證。