输电线路新型接地线夹的研制和应用

洪行军，方玉群，赵俊杰

（国网浙江省电力公司金华供电公司，浙江金华321000）

经验交流

输电线路新型接地线夹的研制和应用

洪行军，方玉群，赵俊杰

（国网浙江省电力公司金华供电公司，浙江金华321000）

针对高压输电线路检修中存在的接地线导线夹挂设不便、易意外脱落等问题，从结构上进行创新，设计出新型接地线导线夹并简要介绍其结构和使用方法。型式检验和现场试用表明，该导线夹具有挂设简便快速、意外脱落率低、安全可靠等优点，效果显著，具有良好的应用前景。

接地线；导线夹；防脱落；挂设成功率

0 引言

近年来，随着经济快速发展，输电线路的规模急剧增大。为了保持输电线路的良好工作状态，需要定期或根据设备状态对其进行检修。而接地线是检修工作中用于将停电线路接地的必备装置，其作用是防止在突然来电时产生电压和电弧，造成作业人员触电伤亡。为了确保设备、人员的安全，《电力安全工作规程（线路部分）》[1]规定停电作业时必须挂设接地线。但实际工作中发现，现有接地线的关键部件——导线夹存在挂设不便、易脱落、挂接效果不佳等问题。为此研发了一种适用于高压输电线路的挂设便捷、防脱落能力强的新型接地线导线夹（以下简称接地线夹）。

1 现有接地线夹存在的问题

目前，高压输电线路工作中常用的接地线夹为弹簧式导线夹，是一种利用镶嵌在线夹内弹簧的压力将导线压紧的简单装置[2]，其结构如图1所示。

图1 原接地线导线夹头结构

导线夹中有一弹性支撑顶杆，顶杆一端与一夹脚相铰链，另一端抵在另一夹脚上。使用时，先闭锁拆除吊环，可使弹簧绷紧，再经顶杆将两夹脚处于张开状态，作业人员使用操作杆拉着挂设吊环，将张开状态的导线夹放置于导线附近，被接地导线通过夹口进入导线夹后碰触顶杆，在弹簧的作用下两夹脚快速将导线夹住，完成装设接地线步骤。拆除时，用操作杆拉动拆除吊环，就能自然放松弹簧，导线夹回复张开状态，夹脚与导线分离。这种导线夹在工作过程中存在以下弊端[3]：

（1）挂设时，由于接地线自重较大，操作杆带动导线夹动作不灵活，不易将开口对准导线；而且向上的挂设冲击力较小，不易触发导线夹内的支撑顶杆。为了提高挂设成功率，尤其是在不带张力的耐张跳线挂设接地线时，作业人员往往需要用导线夹快速击打导线，造成两者磨损。

（2）只通过夹脚内弹簧的弹力夹住导线，难以保证可靠的压力，造成导线夹与导线间的接触电阻过大。此时，万一发生误送电，在线路上仍有较高的残压，将导致作业人员触电。同时，导线夹与导线接触处因不能承受短路电流所产生的热应力，将造成接触处的导线和导线夹损坏。

（3）挂设后只通过夹脚内弹簧的弹力夹住导线，而夹口的朝向竖直向上，在风力、接地线自重、人员误碰等外力作用下，极易脱落。更严重的是，弹簧弹力衰减后，发生误送电时，导线夹可能承受不了短路电流的电动力，使接地线导线夹弹开，造成失去接地线保护的严重后果。因此，当进行长时间检修或技改作业时，作业人员需用铝丝将导线夹绑扎固定，如图2所示。

图2 原接地线导线夹头固定方法

弊端1会导致挂设接地线的时间增加，在用电高峰期开展检修工作时，将会延误整体检修进度；导线夹支撑顶杆容易损坏，需投入资金进行更换和维修。弊端2和3使检修工作存在失去接地保护的严重安全风险，此时若发生误送电，将会危及设备和人员安全，造成重大安全事故；接地线意外脱落时，需要作业人员重新登塔挂设，势必造成人力浪费，影响检修任务进度，降低工作效率。根据近几年输电线路作业人员对挂设接地线的统计数据可知，使用现有导线夹进行接地线挂设时的一次挂设成功率约为70.4%，挂设花费时间较长。

2 输电线路新型接地线夹的研制

针对现有导线夹存在的问题，为提高挂设速度，减少导线夹头的损坏率，降低安全风险，并结合相关标准规定，提出了输电线路新型接地线夹的研制要求：

能通过操作杆方便灵活地挂设导线夹，一次挂设成功率高；导线夹挂设后与导线紧密接触，电气连接良好；导线夹挂设后连接稳定，在外力作用下不易脱落；导线夹适用于Φ18 mm～Φ35 mm的输电导线；导线夹应尽可能质量轻、体积小，便于携带。

按照以上要求研制的输电线路新型接地线夹如图3（a）所示。接地线夹整体尺寸为175 mm×65 mm×64 mm，质量为0.41 kg，主要由6部分组成：闭锁装置、外夹、内夹、弹簧、拉环以及配套的操作钩头。闭锁装置是新研制导线夹特有的部分，用于使内、外夹保持重合状态。内、外夹共同夹持导线，与其保持良好的电气接触。内、外夹之间的弹簧提供足够的夹持力。拉环与内夹连为一体，在拆除时起作用。操作钩头用于操控闭锁装置以及挂设、拆除导线夹。

内、外夹采用铜合金材料，确保良好的导电能力和机械强度；弹簧选用抗疲劳强度、耐热耐腐蚀性能俱佳的不锈钢弹簧；闭锁装置、拉环、操作钩头采用比重小，但强度较高的铝合金，质量轻而耐磨，能满足导线夹长时间的使用。这样的材料选择可以确保导线夹质量轻、体积小，具有足够的机械强度、导电能力。

输电线路新型接地线夹的使用方法如下：

（1）挂设时，将外夹与内夹重合，弹簧绷紧受压，开启闭锁装置，保持住内、外夹张开状态（如图3（b）所示）；用操作杆提着闭锁装置将导线夹放置于导线附近，导线通过张开的内、外夹的夹口进入导线夹（如图3（c）所示）；适当侧向用力于闭锁装置（如图3（d）所示），导线夹在弹簧的作用下，内、外夹快速错开将导线夹住，导线被内夹的上部分和外夹的下部分紧密围住（如图3（e）所示）。

（2）拆除时，用操作杆拉动拉环向上提，带动内夹向上运动，弹簧再度受压绷紧，内、外夹重合，夹口放松，与导线分离（如图3（f）所示）。

3 试验及应用

为了验证输电线路新型接地线夹的性能，2013年9月在某试验中心对其进行了型式检验，型式检验具体结果如表1所示。对照DL/T 879-2004《带电作业用便携式接地和接地短路装置》[4]的要求分析可知：导线夹能承受线路短路后的故障电流，并保持可靠接地；夹紧力和最大承受拉力均满足要求，保证导线夹能与导线紧密接触，挂设后能承受较大外力。

表1 型式检验结果

为了确定导线夹的现场实用性，在2013年9—11月的检修、验收工作中，使用新型接地线夹进行挂设、拆除。通过110~500 kV 10条线路上共47次的挂设使用，统计出使用新型接地线夹后平均一次挂设成功率为98.6%，比现有导线夹70.4%的一次挂设成功率提高了28.2%，现场试用情况良好。

图3 新型接地线夹成品及其现场使用

4 新型接地线夹特点

得益于良好的结构设计，该新型接地线夹主要有以下几个特点：

（1）新型接地线夹夹口的朝向与现有导线夹竖直开口的朝向不同，在挂设时其夹口朝向为水平方向，导线夹受到的接地线自重与夹口方向夹角为90°，避免了导线夹因接地线自重、误碰等原因导致夹头从导线上脱落。

（2）在挂设时，导线夹水平移动放置在导线上，圆弧状的内夹能防止导线夹意外滑落，挂设时能稳定在导线上，挂设成功率高。

（3）导线夹的动作靠操作杆触发闭锁装置完成，可控性好，不易损坏。挂设完成后，导线由内、外夹围成的圈固定，导线夹能随所受外力旋转，始终由内夹对导线产生的压力来抵消外力，防止可动作的夹口在导线的压力下张开而导致导线夹脱落。

（4）导线夹的固定不再靠弹簧提供的夹紧力，弹簧的夹紧力主要确保外夹与导线紧密接触，即使弹簧弹力完全衰减，在接地线的自重作用下，导线夹的内、外夹仍能围成圈夹住导线，意外脱落率低。

（5）根据线径大小，可以设计成I型（Φ18 mm～Φ26 mm）和Ⅱ型（Φ26 mm～Φ35 mm），适用于绝大多数输电线路导线。

5 结语

本文研制的输电线路新型接地线夹挂设简便快速、意外脱落率低，体积小、质量轻，已获得国家实用新型专利。其型式检验和现场试用证明，使用该新器具能够极大地提高工作效率，确保线路停电检修工作的可靠接地，消除原有接地线导线夹头存在的安全隐患，具有良好的应用价值和推广意义。

[1]国家电网公司.国家电网公司电力安全工作规程（线路部分）[M].北京：中国电力出版社，2013.

[2]顾艳君.新型超高压短路接地线导线端线夹的设计与分析[D].苏州：苏州大学，2012.

[3]虞泽.携带型短路接地线的改进[J].云南电力技术，2008，36（1）∶40-41.

[4]DL/T 879-2004带电作业用便携式接地和接地短路装置[S].北京：中国电力出版社，2004.

（本文编辑：徐晗）

Development and Application of A New Type of Grounding Clamper for Transmission Lines

HONG Xingjun，FANG Yuqun，ZHAO Junjie
（State Grid Jinhua Power Supply Company，Jinhua Zhejiang 321000，China）

According to the defect of current ground clamper for high voltage transmission lines such as hook inconvenience and accidental shedding，this paper designs a new type of wire clamper for transmission lines and introduces the structure and application method.Type test and field test show that this clamper is simple and rapid in hooking，low in accidental shedding，safe and reliable，significantly effective and has a good application prospect.

ground wire；wire clamper；anti-shedding；hook success rate

TM752+.2

B

1007-1881（2015）06-0064-04

2015-01-30

洪行军（1970），男，高级技师，长期从事输电线路带电作业、检修工作。