配电箱专用接地线的研发与应用

路竹青

（国网山西省电力公司黎城县供电公司，山西 黎城 047600)

装设接地线是保护工作人员的技术措施，因此在电力设备检修时，必须在各个带电侧装设接地线，以确保工作人员的人身安全。目前在配电箱内装设普通接地线时，鉴于安装位置的局限性，接地线的工作头与导电体的接触面积较小，连接不牢固，易发生脱落；绝缘结构的操作棒与固定式线夹受空间的限制，悬挂时无法转动，增加了操作难度和时间；相对配电箱过大的金属线夹距离母线排或端子间距过小，易发生误碰带电设备造成相间短路，且过长的绝缘杆使配电箱门无法关闭，形成安全隐患。为了确保在配电箱内装设接地线过程中的安全可靠操作，需要使用一种配电箱专用接地线。

1 配电箱专用接地线的技术方案

一种配电箱专用接地线，包括：绝缘杆、万向节、活动线夹以及接地导线，其特征在于：万向节的一端通过纵向销与绝缘杆的一端连接，绝缘杆能够以纵向销为轴转动360°；万向节的另一端通过横向销与活动线夹相连，活动线夹能够以横向销为轴转动360°；接地导线的一端连接在活动线夹一侧的螺栓上，另一端在接地线安装在配电箱时接地，如图1所示。

图1 配电箱专用接地线的示意图

活动线夹的上夹板为矩形金属固定夹板，下夹板中间部分为镂空状态的铁质板，且设计为工字型；活动夹板为铝制材料制造的夹板，且具有U形切口；活动夹板通过弹簧与上夹板连接，活动夹板与下夹板面接触；活动夹板上焊接有框形铁丝，框形铁丝套接在线夹本体上；通过弹簧与框形铁丝，活动夹板能够上下移动。

活动夹板的厚度大于上夹板以及下夹板的厚度。活动夹板的外侧一端向上夹板的方向弯曲的角度为20°～40°，优选为30°。上夹板与活动夹板之间的距离范围为1.5～4 cm，优选为2.5 cm。下夹板的两个板之间的距离范围为1～2 cm，优选为1.5 cm。

2 配电箱专用接地线的工作原理

绝缘杆由环氧树脂玻璃纤维制成，其短小轻便，易携带。如图2所示，万向节的一端通过纵向销与绝缘杆的一端连接，使得绝缘杆能够以纵向销为轴转动360°；万向节的另一端通过横向销与活动线夹相连，使得活动线夹能够以横向销为轴转动360°，从而能够满足配电箱内空间狭小的要求，实现工作人员在配电箱内装设接地线时的灵活操作。

图2 配电箱专用接地线的万向节的示意图

如图3所示，活动线夹包括上夹板、活动夹板以及下夹板，且各夹板为与配电箱导电铝板契合的矩形金属体，可以使夹口与导电体充分接触。上夹板为由铁质材料加工而成的固定夹板，设置在活动线夹的上方。下夹板为由铁质材料加工而成的固定夹板。其中，为了增强下夹板的韧性，缓解长时间受力后弯曲变形，下夹板被设计为工字型。同时，下夹板并非为一块完整的板状，其中间部分为镂空状态，接触面积比较小，受力能力弱，因此，将下夹板设计为工型结构能够使下夹板与线夹本体双层焊接在一起，保证其可靠连接，不易脱落。

图3 配电箱专用接地线的活动线夹的示意图

活动夹板为由铝制材料制造而成的夹板，使得活动夹板与刚停电的导电体接触之后能够快速、完全地将剩余的电荷引入地下。活动夹板具有U形切口，以便能够与铝板更加紧密的接触。并且，活动夹板通过弹簧与上夹板连接，活动夹板与下夹板面接触，以确保夹板与导电体的可靠接触。活动夹板通过框形铁丝与线夹本体活动夹板连接，框形铁丝由铁丝弯曲形成，与活动夹板焊接在一起，并套在线夹本体上，从而能够使活动夹板上下活动。且由于框形铁丝与活动夹板焊接在一起。另外，将框形铁丝直接焊接到活动夹板可以保证可靠连接，防止活动夹板长时间受力后与铁丝脱落。活动夹板的一端向上夹板的方向弯曲的角度为30°，以方便活动夹板顺利夹入铝板。在本发明中，整个活动线夹的体型根据配电箱空间与相邻母线排的间距进行设计，从而避免误碰带电设备安全事故的发生。

3 配电箱专用接地线的效益分析

3.1 安全效益

当电力设备检修、施工时，在配电箱内装设专用接地线，矩形的活动夹板使导体端与导电铝板可靠接触，有效防止连接不牢固，接地线脱落现象的发生；短小轻便的绝缘杆和经过优化设计的线夹可以防止误碰相邻的带电母排和端子，避免误操作事故的发生，有效地保护工作人员、带电设备的安全。该装置保证了装设接地线过程中的安全、可靠操作，促进了接地线的发展进步。

3.2 经济效益

配电箱专用接地线的使用，能够360°旋转的绝缘棒和线夹解决了配电箱内空间狭小的缺陷，可以使操作灵活方便，实现停送电过程中的快速装拆，使接地线满足电力系统中各类用户的停电作业需求，方便工作人员操作，减少设备停电时间，切实提高供电可靠性，优质服务指数相应得到有效提升，并且应用范围广泛，给企业带来了一定的经济效益。

3.3 效率效益

“配电箱专用接地线”，主要应用于设备检修、工程施工过程中，使用时不仅保证了绝缘杆长度、线夹大小形状在最佳操控范围，减轻工作人员的操作不便，提高了工作效率，而且成本低，投资也比较小。

4 配电箱专用接地线的现场应用情况

配电箱专用接地线研发后，投入了现场使用。通过实际应用，工作人员普遍认为该安全工器具整体结构合理、材质优良、使用便捷，可操作性强，大大提高了装设过程中的灵活程度，并节约操作时间；保证了接地线导体端与停电设备可靠接触，将剩余电荷快速、完全地引入地下；特别是经过优化设计的线夹和绝缘杆确保了人身、设备安全。因此该装置具有较强的实用性，达到了项目的预期目标。