输电线路防触电技术的研究与应用

王 伟 王 彪 朱金猛 王 涛 杨 军

1.国网河北省电力有限公司沧州供电分公司；2.国网河北省电力有限公司泊头市供电分公司

1 引言

为保证输电线路检修人员的生命安全，需要对输电线路进行停电、验电，并装设接地线。根据电网输电线路的检修作业要求，在电网输电线路检修前后需要对接地线进行正确装拆，以保护工作人员免受剩余电流和突然来电的伤害。本文设计针对目前在输电线路运维作业中接地线自身结构、挂设装置及操作方法等开展研究与开发，研发了安全型电力接地线、新型接地线夹、接地线安全操作装置及新型操作杆，解决现有电力系统作业现场使用接地线违规操作的问题，消除作业人员发生触电及跳闸等安全隐患，提高工作效率。

2 防触电设备分析

防触电设备装置主要有以下几种。

第一，安全型电力接地线。安全型电力接地线，它包括接地端卡具、导线端卡子和铜绞线，接地端卡具由固定压板、活动压板、调节螺栓和铁链锁柱构成。非工作状态时，导线端卡子的铁链链环套装在接地端卡具的铁链锁柱外面，活动压板处于固定压板框架的中部，接地端卡具的铁链锁柱顶住固定压板的上框，铁链被锁死；当需要挂接接地线时，作业人员必须先将接地端卡具安装在作业点位置后，导线端卡子的铁链才能从铁链锁柱内取出，然后再进行导线端卡子的安装；拆除接地线时，首先拆除导线端卡子，将铁链链环套在接地端卡具的铁链锁柱上，然后通过调节螺栓带动活动压板移动，接地端卡具被拆除，同时将铁链锁死，使导线端卡子与接地端卡具可靠地连接起来，更便于接地线的携带。

第二种为压缩弹簧型电力接地线操作杆。压缩弹簧型电力接地线操作杆，接地线导体端自动脱离机构由螺栓、弹簧压紧螺母、压缩弹簧、弹性垫圈、平垫圈和固定螺母组成，弹簧压紧螺母固定套装在螺栓中部，压缩弹簧套装在螺栓外面，布置在弹簧压紧螺母与弹性垫圈之间，平垫圈固定在杆头的末端，固定螺母装配在螺栓尾部。压缩弹簧型电力接地线操作杆通过接地线导体端自动脱离机构可顺利实现接地线导体端与操作杆的分离，它以压缩弹簧作为夹具，在接地线导体端与操作杆进行安装时，依靠操作人员施加压力将地线导体端卡扣压入操作杆的卡槽内，通过压缩弹簧储存能量，此时依靠弹簧对导体端的弹力，使得卡扣与操作杆头上的挡板紧密接触，确保不会发生相对滑动，当接地线导体端与输电线路导体部分咬合后，这时操作人员只需要一个轻微的旋转动作，卡扣即可移动到出口，凭借压缩弹簧的弹力即可将操作杆与接地线导体端弹开。

第三种为电力施工中接地线安全操作装置，它包括接地端卡具、导线夹、环链卡销、铜绞线、操作杆、十字形连接器和验电器。接地端卡具和导线夹通过铜绞线连接，环链卡销的环链固定在导线夹尾部，环链卡销的卡销与接地端卡具匹配，其特别之处在于：导线夹为撞针式线夹，撞针式线夹内部撞针为折叠式撞针，操作杆与十字形连接器或验电器配装。电力施工中接地线安全操作装置，导线夹内部撞针包括撞针I和撞针n，撞针I一端钗接在导线夹右侧钳体上，另一端与撞针n 头部钗接，撞针n 尾设有与导线夹左侧钳体匹配的卡槽。在导线夹左、右钳体的尾部内侧均安装衬板，衬板外侧面上设有十字形凹槽，十字形凹槽与十字形连接器匹配，在导线夹尾部外侧面上固定安装拉环。电力施工中接地线安全操作装置，操作杆顶端外壁上设有闭锁式拉环，闭锁式拉环与导线夹尾部的拉环匹配。

第四种是防误操作电力接地线。防误操作电力接地线，它包括接地端卡具、导线端卡子、环链卡销组件和铜绞线，接地端卡具由固定压板、活动压板、锁止单元和调节螺栓构成。防误操作电力接地线，导线端卡子为鸭嘴形线夹，在侧面上固定安装环链卡销组件，环链卡销组件包括环链和卡销，卡销通过前端套环与环链连接，在卡销尾部设有与锁止单元匹配的卡槽。铜绞线连接在接地端卡具和导线端卡子之间。

本装置处于非工作状态时，环链卡销组件的卡销插入活动压板I和活动压板n之间的空腔结构中，卡销尾部的卡槽被锁止销大直径端锁止，使导线端卡子与接地端卡具相连。当需要挂接接地线时，作业人员必须先将接地端卡具安装在作业点位置，使穿过活动压板n的锁止销被顶起，锁止销大直径端与卡销的卡槽，解除了卡销的锁止状态，水平布置在活动压板I和活动压板n之间的压缩弹簧推动拨片绕钗接轴转动，与导线端卡子相连的卡销被取出，此时在压缩弹簧弹力作用下棘爪拨片与棘轮配合，组成单向传动机构，使接地端卡具只能拧紧。拆除接地线时，首先通过操作杆将导线端卡子拆除，然后将卡销插入活动压板I和活动压板n之间的空腔结构中，由卡销尾端推动棘轮拨片绕钗接轴转动，锁止销大直径端与卡销的卡槽配合，将卡销锁止，同时使棘爪拨片与棘轮脱开，解除调节螺栓的闭锁状态，然后通过调节螺栓带动活动压板移动，接地端卡具被拆除，并且将导线端卡子与接地端卡具可靠地连接起来，更便于接地线的携带。

第五种是新型安全接地线。新型接地线包括支杆、线夹和接地导线；支杆与线夹连接，接地导线连接在线夹上。线夹为鸭嘴式，包括左夹板和右夹板通过螺栓钗接；固定片和活动片之间通过螺钉连接。左夹板和右夹板下端的垫块相对位置上都设有锁紧凹槽，支杆上端部外侧设有两个定位块，支杆上的定位块与线夹上的锁紧凹槽相配合。接地线在原有接地线的基础上进行了改进，将传统一体式撞针取下进行分离打磨钻孔，使得分离的两片撞针能够完全吻合，而后将钏钉在两个撞针挡片上进行连接，保证连接后的两个撞针能够自由活动，将加工后的撞针安装回线夹，利用两片撞针之间的滚动摩擦代替了传统的一体式撞针的滑动摩擦，因此装设接地线时线夹与导线不易咬合的问题得到解决。

3 防触电装置优点及应用

对于安全型电力接地线，该装置结构简单、实用性强、有效规范工作人员操作顺序，消除作业人员发生触电及高摔等安全隐患，提高巡检工作效率。

对于压缩弹簧型电力接地线操作杆，该装置采用了弹簧式封闭环钩结构，以便于摘取接地线线夹时准确定位。避免了接地线线夹的损坏和对现场施工人员造成的伤害，有效地解决了操作杆与接地线导体端脱离困难和接地线线夹容易损伤的问题。经数百次施工现场试验，结果表明，在挂拆接地线时，使用这种新型操作杆，安全可靠，操作方便，既省时又省力，对输电线路无损伤等优点，大大提高工作效率，具有广阔的推广应用前景。

对于电力施工中接地线安全操作装置，该装置适用于220kV 及以下电压等级设备的施工及检修，可利用操作杆与验电器配装进行导线是否带电的验证工作，顺利完成导线夹的挂接。悬挂接地线导体端作业时，传统的做法需要将验电器与绝缘操作杆分别传递至高空作业人员处，由高空作业人员分别使用两根绝缘操作杆进行导线验电及接地线导线端线夹悬挂工作，并且传统地撞针式接地线导线夹打开及闭合均依靠支撑的撞针，该撞针支撑结构致使导线夹在挂接时，导线与撞针之间撞击力F的方向偏离线夹闭合中心线，极易造成线夹咬合不到位，无法挂好接地线，延误了作业时间。施工时作业人员只需使用一根多功能绝缘操作杆即可完成导线验电和接地线的挂、拆工作。具有安全可靠，操作方便，对输电线路无损伤等优点，不仅提高了接地线的挂、拆作业效率，而且减轻了作业人员劳动强度，保证了作业人员的人身安全。

对于防误操作电力接地线，该装置适用于220kV 及以下电压等级设备的施工及检修，接地线是电网施工或检修过程中保障操作人员人身安全的专用工具，按照电力安全工作规程的要求，挂装接地线应先接接地端，后接导线端；拆除接地线时要先拆除导线端，再拆除接地端。目前在接地线的使用方面存在着较多的安全隐患，因工作人员不按操作规程进行挂、拆接地线作业而造成人身伤害的事件时有发生。该装置结构简单、轻便小巧、省时省力省工的创新性和先进性非常突出，劳动强度大幅降低，工作效率大幅提高，人机功效非常显著。规范了作业人员的操作顺序。有效地解决了现有电力系统生产作业现场使用接地线未按照规程要求操作的问题，消除了作业人员发生触电及高摔等安全隐患。

对于新型安全接地线，具有操作方便、省时省力的特点，适用于220kV 及以下电压等级设备的施工及检修，作业时间由50分钟缩短到20分钟，正确动作率100%，该成果适用于变电、线路所有停电施工检修现场，具有极高的推广应用价值。

采用新型安全接地线和未使用本技术方案工作时间对比如表1。

表1 本技术方案应用前后作业时间对比

4 结语

本文围绕输电线路高空巡检中防触电技术开展相关研究与开发，讨论了安全型电力接地线替代原有接地线提高安全性；以及压缩弹簧型电力接地线操作杆快速安全进行接地线挂设和拆除；还有电力施工中地线安全操作装置提高地线施工中防静电触电事故发生；防误操作电力接地线提高了接地线的安全水平通过本项目的研究，大大提高了输电线路高空巡检效率，保证了作业人员的安全，提高了作业质量，保证了输电线路安全稳定运行。