一种角度可调式接地线的研制

中国南方电网有限责任公司超高压输电公司广州局 陈远登 林明杰

根据《中国南方电网有限责任公司电力安全工作规程》要求：在电气设备上工作时，应有停电、验电、接地、悬挂标示牌和装设遮栏（围栏）等保证安全的技术措施[1]，因此在输电线路停电检修中挂、拆接地线是保证检修作业人员安全的一个重要步骤和手段。根据电压等级的不同接地线使用的类型也不一样，500kV 及以上电压等级的交直流线路使用的短路接地线线夹多为撞击式鸭嘴型线夹和舌型压紧式线夹，采用绝缘绳抛挂的方式进行装夹；35～220kV 一般采用带绝缘操作杆的接地线，接地线端头和绝缘杆固定成一整体，通过旋钮式进行装夹。笔者所在运行的单位主要以直流输电线路为主，配套的接地极线路较多；接地极线路按照设计说明按35kV 线路开展运维管控，因此本文主要针对35～220kV 传统接地线开展研究。传统接地线的端头和绝缘杆为固定的整体结构，不能满足各种杆塔结构的挂、拆接地线安全要求，制约了作业人员挂、拆接地线的灵活性，导致出现了一些习惯性违章行为。本文对原有端头进行改造，克服了原挂、拆接地线时的种种弊端和不足，使之能在水平、垂直方向上进行360°的旋转并实现自锁功能，同时应用于停电检修生产的工作中，使挂、拆接地线的工作更为方便、安全、快捷，达到了文明生产、安全检修的目的，确保了检修作业人员的人身安全。

1 传统接地线夹结构及弊端

传统的接地线装置由固定式接地线端头、接地软铜线、绝缘操作杆和接地端夹板或接地钢钎组成。由于传统接地线端头为固定式整体结构，所以在挂、拆接地线时只能进行垂直方向的操作，限制了作业人员挂、拆接地线时的灵活性，见图1。

图1 传统接地线

笔者所在运行单位在接地极线路上的作业越来越多，为防止感应电伤害在接地极线路上作业须挂接地线。目前在接地极线路上挂接地线主要存在以下制约因素：第一，传统挂跳线作业方式不满足作业要求，例如更换耐张压接管时需连跳线一起更换，无法在跳线上直接挂接地；当作业人员需要在跳线上进行工作时（比如更换跳线绝缘子等），接地线挂在跳线上，不仅妨碍作业，而且在作业过程中可能导致接地线滑落，存在安全隐患。第二，挂耐张塔导线作业操作困难，人站在横担处挂时，所拿的接地线与导线形成的角度过小，开口很难卡住导线，增加了工作的难度，工作人员需要将接地线尾端抬很高，增大接地线与导线的角度。第三，针对接地极线路部分塔位由于转角较大等原因使用这种传统的接地线时无法保持垂直勾挂，需调整角度方可挂好，在调整角度过程中有时需要短接部分绝缘通道，容易发生感应电伤害，对人身造成较大风险，亟需研制一种角度可调式接地线，应用在接地极线路挂拆接地线作业中，降低人员作业的风险，确保作业安全。

2 角度可调式接地线结构及原理

一种角度可调式接地线，挂、拆接地线时可调整接地线导线端线夹角度，同时通过导线端线夹的“钩子”实现自锁功能，实现安全快速挂、拆接地线。

2.1 线夹结构

线夹（“钩子”）设计结构如图2所示。

图2 带自锁装置的接地线线夹

参照图2所示，一种带自锁装置的接地线线夹，包括通过第一销轴3铰接的左夹板1和右夹板2，第一销轴3位于线夹的中上部，将线夹分成上下两个部分，在所述左夹板1和右夹板2的中部分别设置有互相扣合的弧形卡槽11、21，用于夹持导线，左夹板1和右夹板2的下端分别设置有相互匹配的第一通孔12、22，在第一销轴3和弧形卡槽11、21之间的左夹板1和右夹板2上分别设置有相互匹配的第二通孔13、23，所述线夹还包括自锁钩4和触发杆5，所述自锁钩4为L 型，一端通过第二销轴6铰接在右夹板2的上端，另一端活动套设在第一通孔12、22中，在靠近第二销轴6的自锁钩4一侧设置有第三通孔41，所述触发杆5一端铰接在左夹板1的第二通孔13中，另一端穿过右夹板2的第二通孔23，活动套设在自锁钩4的第三通孔41中。

其中，所述自锁钩4的第三通孔41中还设置有定位柱42，用于在所述线夹打开时抵制住触发杆5自由端。

其中，所述左夹板1和右夹板2的上端还分别设置有供绝缘操作绳穿设的第四通孔14、24。在夹板的上端部设置接地线装置以实现在使用过程中，将线夹与铁塔连接实现接地，防止发生意外[2]。

2.2 角度可调式接地线结构

接地线是直接连接大地的导线，也可以称为安全回路线。目前常用的接地线多由绝缘操作杆、导线夹、短路线、接地线、接地端子、汇流夹、接地夹组成，在一些特殊结构的杆塔和部分作业过程中使用暴露作业人员易遭受感应电伤害的风险。角度可调式接地线选用绝缘杆做支撑夹具杠杆、万象轮调整夹具角度，利用弹簧压缩变形及恢复设置触发点，当导线触动触发点、支撑杆与防脱勾子失去支撑，夹具夹紧导线，防脱勾子自动锁住导线。拆除时收紧绝缘拉绳使防脱勾子与导线分离，操作绝缘杆顺势收回夹具。实现安全快速挂拆接地线，有效保证作业人员的人身安全。

2.3 工作原理

2.3.1 调节接地线角度

根据现场作业要求，通过调整万象轮使绝缘杆和端头线夹保持一定的角度以满足作业需求。

2.3.2 打开接地线夹

按压左夹板1和右夹板2的上端，使左夹板1和右夹板2张开，再调整自锁钩4和触发杆5位置，使触发杆5的自由端抵制住自锁钩4第三通孔41中的定位柱42，由于触发杆5的支撑，左夹板1和右夹板2保持开口状态，且自锁钩4的自由端刚好位于右夹板2的第一通孔22中，既不会在线夹下放过程中碰触导线，也不会因完全脱出第一通孔22导致无法复位。

2.3.3 安装接地线

利用绝缘杆支撑线夹碰撞导线，直到导线碰开触发杆5，左夹板1、右夹板2以及自锁钩4失去支撑，在重力作用下闭合，弧形卡槽11、21闭合夹住导线，同时自锁钩5的自由端穿过左夹板1和右夹板2的第一通孔12、22，完成安装工作，由于自锁钩5位于弧形卡槽11、21的下端，就算导线脱离弧形卡槽11、21，也会在自锁钩5的锁定下无法脱离接地线夹，形成二道保护。

3 角度可调式接地线创新点

角度可调式接地线具备角度调节装置，适用范围广；操作简单，方便快捷；安全可靠，通过导线端的“钩子”实现自锁功能等特点，可确保电力检修人员现场作业更加安全。有以下两个创新点：改进后的接地线端头可将接地线进行水平、垂直360任意旋转，可根据拆、挂需求的角度任意调整，操作灵活方便；线夹端部设计由滑轮槽，拆接地线时提拉安全绳能够保证双边同时受力且均匀，拆除效率更高。