一种新型便携式接地线的研制与应用

2018-04-10张宏伟

电力与能源 2018年1期

张宏伟，宋　燕

(国网甘肃省电力公司金昌供电公司，甘肃金昌　737100)

电力系统应用的接地线，按其各部分作用可以分为接地端接头、接地引线、设备端夹口和操作手柄。该种接地线设备端夹口与导线的连接是通过人员操作接地引线进行施力，使接地线的设备端夹口与导线夹紧[1-3]。由于该接地线的操作手柄与接地线导线端夹口是通过软铜线连接的，导致在某些特定的环境下装设接地线比较麻烦，浪费时间较长，而且由于每一相接地线设备端接头都固定连接操作手柄，增加了接地线的质量，操作起来很不方便。

为解决现有接地线在终端杆塔引流线上有作业项目和大转角杆塔装设接地线难度较大、手柄较重、装设不方便的问题，国网金昌供电公司开展新型便携式接地线的研制工作，解决当前接地线应用中存在的诸多问题。

1　现有接地线应用中存在的问题

现用接地线安装程序繁琐，人员必须攀登上对应相的横担头才能完成安装。线路停电时间有限，由于装设接地线时间过长，导致检修消缺时间压缩。2015年，在110 kV宁市一线大转角杆塔装设接地线时，装设三相接地线所花时间为120 min，导致检修任务未能按计划完成。35 kV线路“上字形”杆塔装设接地线时，人员与导线距离不满足安规要求，如果线路突然送电，有可能造成作业人员伤亡事故的发生，如图1、图2所示。

图1　110 kV大转角杆塔装设接地线

图2　35 kV线路杆塔装设接地线

科研人员选取2015年3月至5月管辖的110 kV双新一线、双新二线、宁市一线，双城二线等20条线路随机抽取12次挂接地线的时间进行了统计，统计结果如表1所示。

统计结果显示，随机抽取的12次挂接地线操作，平均操作时间达到了99.5 min/次，所需时间较长，压缩了检修作业时间，增加了人员安全风险。

表1　接地线装设时间统计表　min

对现有接地线以及操作方式的调查分析发现，目前所使用的接地线如图3和图4所示。

图3　携带型接地线

图4　操作棒接地线

科研人员经过反复使用并分析研究，发现这两种接地线的缺点主要表现在两个方面。

(1)大转角杆塔和终端杆塔至门架出线接地线安装操作困难。大转角杆塔和终端杆塔至门架出线安装接地线时，通过操作人员戴绝缘手套手持接地引线进行接地线导线端安装，由于接地端头和导线连接端头中间采用软连接方式，这就导致导线端夹口不能完全夹紧导线，造成设备不能可靠接地。

科研人员选取2015年4月 5次大转角杆塔装设接地线装设的操作效果进行了统计，统计结果如表2所示。

表2　装设效果统计表

在随机抽取的5次装设接地线操作中，导线端夹口不能完全夹紧导线的次数达到了2次，未可靠接地率达到了40%，存在较大的安全隐患，而且容易损坏导线。

(2)接地线质量较重，操作不方便。现有接地线各部分的质量如表3所示。

表3　操作棒接地线各部件质量表

每副接地线的质量达到了6.7 kg，造成作业人员操作起来很不方便，延误操作时间，增加作业难度。

因此，有必要研制一种新型便携式接地线，有效解决35 kV线路装设接地线时安全距离不足、110 kV大转角及终端耐张杆塔接地线装设困难等问题，提高输电线路接地线装设效率，节约成本，减少作业人员转位次数，节省作业时间。另外，可以将研发的产品推广到同行业其他单位广泛应用，使接地线装、拆更加安全、高效、便捷。

2　新型便携式接地线的设计目标

利用绝缘操作杆，将工作接地线由绝缘绳的软性操作方法，变为由硬质绝缘杆的刚性操作方法，并将导线端夹口与操作杆的连接部位加工成可任意调节角度、操作杆可取下装置，使该接地线适应于35～330 kV所有输电线路杆塔型号，不受使用环境的限制，达到快速装设接地短路线、提高工作效率、保障作业人员安全的目的。经过充分的调查和分析，制定如下目标。

(1)定性目标：研制新型便携式接地线，实现接地线装设时操作角度可以调节，使接地线的装、拆不再受操作环境的限制。

(2)定量目标：使接地线的装设时间由现在的99.5 min/次缩短至50 min/次。

3　新型便携式接地线的研制

该成果主要针对110 kV大转角杆塔装设接地线时，装设三相接地线所花时间过长，35 kV线路“上字形”杆塔装设接地线时，人员与导线距离不满足安规要求，有可能造成作业人员伤亡事故的发生所研制的。该工具的研制极大地提高了作业安全性和缺陷处理的及时性，避免因接地线悬挂导致检修作业时间减少，有效地解决了35 kV线路装设接地线安全距离不足问题，极大限度提高了110 kV线路装设接地线的工作效率和安全系数，特别是提高了输电线路大转角杆塔及终端杆塔至门架导线接地线装设效率。

该成果的创新点主要有以下几个方面。

(1)装设方式。在35 kV线路装设接地线，作业人员无需进入横担，在验完电直接可以在原位置进行接地线装设，减少作业人员转位次数，人员与导线能够保持足够的安全距离，提高了安全性，符合安规要求。垂直排列线路装设接地线时，作业人员可以在下相对下、中两相接地线进行装设，在中相可以完成上相接地线安装，节省了作业时间，提高了作业效率。

(2)连接方式。传统的接地线通常是作业人员采用手工抛挂接地线的导线端，存在以下问题：准确性不高，需多次抛挂增加了工作量；工作人员需要将手臂尽量伸展到横担外侧，危险性大，降低了安全系数；大大延长了装拆接地线的工作时间，使后续工作不能快速开展，如图5所示。

图5　传统接地线装设方式

该工具的连接方式将软质绝缘绳操作改进为绝缘杆的刚性操作，从而有效解决了日常工作中，在挂设内角侧较大的耐张转角型杆塔接地短路线时，抛挂接地线引起的习惯性违章，安全风险大、工作效率低等因素，如图6所示。

图6　新型便携式接地线装设方式

新型便携式接地线连接部位采用可以调节角度、操作杆可取下连接方式，方便各种环境下操作。只需一根操作杆即能完成操作，每次操作只需配备两根操作杆(一根为备用)，这样便能节约大量的操作杆，节约了制造成本。导线侧夹头完整图见图7。组合完整的新型便携式接地线见图8。夹头与操作杆连接侧视图见图9。夹头与操作杆连接俯视图见图10。

图7　导线侧夹头完整图

图8　组合完整的新型便携式接地线

图9　夹头与操作杆连接侧视图

图10　夹头与操作杆连接俯视图

新型便携式接地线操作简便，只需往导线上一挂，一拧即可，配套合理，功能可靠。

(3)装设效率。缩短接地线装设时间，作业时间由原来的99.5 min/次缩短到了46.75 min/次。

4　使用方案

新型便携式接地线的使用方案如下。

(1)登杆至指定位置。

(2)传递接地线、绝缘手套及绝缘操作杆等工具，验完电后开始装设接地线。

(3)先装设接地端夹头，再将绝缘操作杆和导线端夹头相连接，并根据线路杆塔装设位置调整连接角度，并固定牢固。

(4)装设接地线时(见图11)，先接低压，后接高压；先装近侧，后装远侧；先装下层，后装上层。

(5)作业人员戴绝缘手套手持绝缘操作杆将导线端夹头装设在导线上，并将绝缘绳留一定的长度，并系在横担上，防止因为大风情况下导线摆动造成接地线接触不良或脱落。

图11　装设接地线

(6)垂直排列线路中装设中相可以在下相完成，上相可以在中相完成装设，装设方法同步骤4。

(7)装设完三相接地线后，将绝缘操作杆及绝缘手套用传递绳传递到地面。

(8)拆除接地线时，顺序和装设时相反。拆除时，先拆导线端，后拆接地端。

(9)拆除接地线时，戴绝缘手套手抓绝缘绳将接地线拆离导线。

5　新型便携式接地线应用情况

为了校验该新型接地线是否满足《国家电网公司电力安全工作规程(线路部分)》要求，在实验室对其进行了预防性试验。试验结果表明该接地线符合标准要求，可以在现场应用。

2016年3月，国网金昌供电公司安全监察部组织安监、运维、检修、试验、设备、质量等方面的专家，采取现场检查和核对设计图纸、查阅试验报告、操作票、作业指导书等方法，对该新型接地线的安全性、实用性、可靠性以及机械性能等方面进行了鉴定验收，专家组一致认为，该接地线完全符合《带电作业用便携式接地和接地短路装置》(DL/T879—2004)要求，可以在输电线路检修作业现场使用。

该成果已在国网金昌供电公司输电线路检修作业现场广泛应用，可用于35～330 kV输电线路大转角杆塔及终端杆塔至门架导线接地线的装设，完全解决了35 kV线路装设接地线安全距离不足的问题，极大提高了110 kV线路装设接地线的工作效率和安全性。

该新型接地线的应用，提高了作业的安全性，减少了作业难度，增加了安全系数。装设中、上相接地线时无需攀登至对应横担，在下侧横担即可操作，避免因攀登过高造成人身伤害，能快速装设接地线，为停电检修作业留足充分的作业时间，安全性、经济性和效益十分显著。