转角传动地线棒的研制

2021-03-24李孟增余江山余承江余述良

农村电气化 2021年3期

李孟增，余江山，余承江，余述良，汪洋

（国网安徽省电力有限公司金寨县供电公司，安徽六安237300）

由于电网运行维护的需要，有时需要进行停电检修。根据电力安全工作规程要求，为保障工作人员的人身安全，需要在停电检修设备的潜在来电侧装设临时接地线。一般须停电检修的设备，其安装位置较高，因而临时接地线装设位置也须相应到高位。所以，临时接地线的地线棒一般都较长，且重，不易操作。[1]

1 地线棒易操作的重要性

1.1 操作员有时不能保持足够的安全距离

变电站内的临时接地线的导体端有2 种形式：夹板式和挂钩式，因夹板式广泛运用与线路、铝牌、电缆头等各处，故夹板式地线的配置数量较多。

在35 kV 引下线的接地线安装过程中，除了验电以外，操作员还进行对地接地点放电，即双手握持接地棒的尾端，立于梯子的中下部，向上高举接地棒，使导体端与接地点触碰搭接。在确认验电无误、放电完毕以后，操作员手持地线棒沿着梯子继续登高，完成接地操作。实际工作中，上述操作在验电、放电过程中都可保持在1 m 以上安全距离，但涉及地线实际安装时往往不能保持1 m 及以上安全距离。

1.2 操作员不能保持安全距离的原因

1.2.1 操作员不能在放电的位置进行接地操作的原因

35 kV引下线通常与地面夹角75°左右，在接地安装中要求地线导体端与导线垂直，这样才能牢固安装。在放电时，夹板式地线导体端虽然与接地点接触了，但导体端不能与导线垂直，导线无法进入夹板安装位置。

1.2.2 操作员何时能安装接地

为了让导线顺利卡入夹板，并转动棒体完成“夹紧”动作，操作员不得不登上梯子的中上部，右手持棒体尾端左手持中部，高举地线棒，这样才能把夹板导体端垂直卡在导线中，再继续旋转棒体完成接地操作。

1.2.3 登高后安装地线时人体与接地点的距离

以35 kV 银湾、全军、桃岭、白塔畈变电站为例，在35 kV 引下线的接地操作中，经过验电、放电后，夹板式地线安装时人体与接地点的距离，统计表如表1所示。

表1 夹板式地线安装时人体与接地点的距离统计表 m

由表1 可知，操作人员经过验电、放电后，夹板式地线安装时人体与接地点的距离为平均0.8 m。导体端与绝缘棒之间呈直线，无转角，操作员无法有效利用1.4 m地线棒的长度，只能采取登高安装的方式。

2 研制转角传动地线棒

在地线导体端与棒体之间设计一个转角并解决传动问题则操作人员就可以利用棒体自身1.4 m 长度，放电后无须登高即可完成接地安装。在国网商城中查找，未见含有转角传动的接地棒，因此笔者所在小组决定自行研制以满足工作需要。

2.1 转角传动地线棒研制目标

研制转角传动地线棒，该工具应满足：利用转角功能使操作员有效利用棒体长度，解决登高问题，利用传动功能满足下夹板施力问题，使夹板完成“夹紧”动作。

2.2 转角传动地线棒研制过程

2.2.1 确定最佳一级方案

根据设定的目标，利用头脑风暴法，形成了以下3 种方案：固定拐角连接传动式、汽车万向轴连接传动式，组合万向连接传动式，并进行整理，绘制成亲和图，如图1所示。

图1 转角传动地线棒亲和图

经过比较分析，组合转角连接传动式虽然制作工艺复杂，但在实际工作中，其导体端角度可固定、可调节，操作员预先调整角度，在进行“放电”的同时利用棒内传动装置即可完成接地操作。在实用性方面具有导体端方向可调节固定，满足各种接地点需求的优点。因此最终决定选用此方案。

2.2.2 细化一级方案

对一级方案进行进一步分解，从“组合转角”调节固定方式、传动施力端形式选用、传动连接方式选型3个方面出发，进行细化。

“组合转角”调节固定方式选用“组合转角”螺丝固定角度，即将180°转向节与360°转向轴采用“螺丝”固定。该方案下，180°转向节与360°转向轴可任意角度灵活转动，简单易生产，螺丝固定牢固可靠。

传动施力端形式选用尾端固定旋转把手式，即将一圆柱体的把手固定在棒体尾端，可360°旋转，内部连接传动装置。该种方式结构简单，体积小，携带方便，易操作，还能节省操作力度。

传动连接方式选用钢丝传动轴与转向节组合传动式，即直径0.7 cm 钢丝传动轴与棒内绝缘传动杆配合，完成棒体底部的旋转动力带动螺纹施压杆转动，从而使下压板上行，形成“咬合”力。该方式下配套电动扳手使用的直径0.7 cm 的钢丝传动轴，完全可安装在棒体内，且完全满足传动时的扭力。

2.2.3 二级方案对策实施

对策实施一：“组合转角”螺丝固定角度。360°转向轴与180°转向节的组合可以完成接地线导体端任意方向转动，通过螺丝固定牢固可靠，易生产组装，能承受约5 kg 的下拉力。在垂直于转向角旋转方向上悬挂两块砖头，静置24 h 后，观察转向节是否变形。

图2 “组合转角”螺丝固定角度示意图

效果检查一：经检查达到了目标要求“可以多角度转向固定，能承受住地线安装时的机械强度。”

对策实施二：尾端固定旋转把手。将尾端的把手加工成圆柱体，在把手外部套上绝缘护垫后整体直径与棒体相同，将可旋转把手与棒体内部的传动杆向连接，并固定在棒体尾端，转动把手，带动棒内传动杆旋转。

制作把手：将尾端旋转把手加工成圆柱体，在把手外部套上绝缘护垫后与棒体直径相同；

连接把手：旋转把手与棒体连接实现360°旋转，带动棒内绝缘传动杆转动。

效果检查二：简单易操作，转动灵活、无卡涩，可有效带动棒内绝缘传动杆转动。

对策实施三：钢丝传动轴与转向节组合传动式。钢丝传动轴在180°转向节内部穿过，上部连接螺纹施压杆，下部连接棒内绝缘传动杆，接地棒底部旋转把手转动，使内部绝缘杆带动钢丝传动轴转动，螺旋施压杆同步转动上行，带动活动下压板上行，上行的下压板与固定的上压板形成合力，完成“夹紧”动作。并对万向传动接地线棒进行耐压试验，试验结果为合格。

效果检查三：经检查达到了目标要求“转动灵活，作用在旋转把手上的旋转作用力可以带动下夹板上下传动，并通过耐压测试。”