探索一种新型携带型短路接地线结构设计

2020-01-01朱彬

中国设备工程 2019年23期

朱彬

（上海恒合电力工程有限公司,上海 201203）

携带型短路接地线是电力生产过程中常用的安全生产措施。完整的携带型短路接地线由短路接地线、线夹、绝缘操作杆三部分构成。但由于短路接地线使用频繁且操作看似简单，容易使人产生麻痹思想，其重要性也往往被人忽视，经常出现不正确的使用方法，以致降低甚至失去了接地线的安全有效保护作用，必须引起足够重视。

1 常用携带型短路接地线结构

携带型短路接地线在使用过程要求挂接牢固、接触可靠、拆卸安装方便。线夹与停电体的挂接是一个重要的环节，线夹与停电体的挂接点是短路接地线可以安全有效运行的一个薄弱环节。由于线夹与导线是活动连接，短路接地线挂接出现问题，其安全保护作用就会降低：如接触电阻过大，电量不能短接直接流入大地，人体(设备)就会受到电击伤害(损坏)，容易在挂接点烧毁导线，更会危及人生安全。目前常用线夹主要有如下两种线夹形式：

（1）螺旋压紧式

此类线夹依靠螺杆操作旋转压紧方式，接触牢固、可靠。但安装拆卸时需要旋转绝缘操作杆数圈，作业时较为繁琐，丝扣生锈或者残留细小杂物则可能导致旋转困难。

（2）舌型压紧式

舌型压紧式线夹采用钩挂方式，操作更为便捷。但对挂接不同截面的导线，其接触点的压力不稳定，很大程度影响了电气安全性能和可靠性。

图1 螺旋压紧式

图2 舌型压紧式

综上所述，两种线夹方式各有利弊，螺旋压紧式存在操作不便的缺点，而舌型压紧式存在电气性能不可靠的隐患。现场作业人员对操作简便、安全可靠的携带型短路接地线有很迫切的需求。

2 新型线夹的结构设计

在线夹与导线的连接处影响携带型短路接地线电气性能的关键因素是接触点的接触电阻。接触压力越大，接触面积越大，接触电阻越小。因此，触点压力应控制在适当的范围内。

根据经验公式，接触电阻有表达如下：

F 是接触压力。

m 是与接触形式有关的系数，对点线面接触，分别取0.5，0.7，1。

Kc 是与接触材料、表面情况、接触形式有关的系数。由上式可以看出，在m 和Kc 已经确定的情况下，影响线夹与导线间接触电阻的主要因素是压力，只需要保证线夹与导线间足够的压力，就可以把接触电阻控制在合适的范围内。

通过分析螺旋压紧式和舌型压紧式结构的特点，利用两种结构各自的优点，本文提出了旋转舌型压紧式结构，内部结构如图3，图4 所示。

图3 线夹打开时的状态

图4 线夹闭合时的状态

该线夹结构主要由上舌、下舌和连杆轴三部分组成。其中上舌固定不动，下舌末端齿轮与连杆轴的齿槽咬合，可由连杆轴带动以下舌的固定栓为圆心转动。安装该线夹结构的短路接地线时，上舌和下舌的开口对准导线拉拽即可。拉拽绝缘操作杆时，连杆轴下段的主弹簧被压缩，处于储能状态。连杆轴的纵向运动，经过左边的齿槽，与下舌的齿轮的咬合，使下舌向上舌方向圆弧运动。同时连杆轴右边的齿槽（齿槽一面为斜面，一面为切面）与线夹内的弹簧栓构成倒扣闭锁结构。线夹一旦压紧导线，绝缘操作杆的纵向操作行程终止，闭锁结构保持线夹的闭合状态（见图4）。拆卸该线夹结构的短路接地线时，小角度旋转绝缘操作杆即可。闭锁结构脱扣，处于储能状态的主弹簧释放压力，推动连杆轴纵向运动，直至弹力完全释放。连杆轴带动下舌远离上舌做圆弧运动，线夹完全打开。

该线夹结构的短路接地线安装时，只需拉拽，拆卸时只需旋转，简单方便。为保证线夹与导线间足够的压力，连杆轴右边齿槽的步进幅度较小，减小行程终止位置的压力损失。同时可在上舌做出微型锯齿面，利用拉拽的力量，让上舌清除挂接处导线的氧化层，更进一步减小接触电阻，增强电气性能。