专业新型高压接地线电动导体端的设计与研制

董宇龙，崔丽冬，张月玲，张威剑，宗晓磊，李春槐，白 旭，王 楠，王志军

（内蒙古电力（集团）有限公司包头供电公司，内蒙古 包头 014010）

供电企业保障电力系统运行的稳定性以及相应的安全性，已经成为社会中广泛关注的问题之一。变电站作为电力系统的重要一环，其安全稳定运行为了保障电力系统正常运行的重要手段。但是，对检修设备进行接地时，装设接地线是一个操作风险较大的环节。现有接地线都是通过人为操作拉闸杆来装设，通常须要花费大量的操作时间来完成此项工作；同时，该项工作对人员的经验和对操作的精准度和力度都有较高要求。由于设备导线位置不同、结构不同，而现有接地线种类单一，夹紧度不够，无法满足各种设备悬挂要求，给操作人员悬挂接地线造成了很大的困扰。现在急需一种新型的接地线导体端来代替传统设备，实现高效隔离检修设备，同时减轻操作人员的工作压力，缩短高压接地线的悬挂时间。

1 接地的过程及存在的问题

在装设接地线的过程中，首先将接地线梳理好，然后将接地端固定好，再将导体端悬挂在拉闸杆上，最后举起拉闸杆，将接地线导体端挂在高压导线上。拆卸接地线过程与之相反。

1.1 接地线的操作，占用接地倒闸操作大部分用时

实际工作中，现有接地线导体端并不能很好地完成接地任务。原有接地线在装设过程中，因压舌弹簧的弹力较大，接地头重量较大，还有所使用的闸杆较长等因素，而进行大型的操作往往须要悬挂或拆除很多组接地线，这将大大增加悬挂接地线用时。

接地线导体端与导线夹紧困难，容易掉落。现有接地线的导体端内部带有弹簧卡舌，以保证接地线导体端和导线接触严密，不易掉落。但实际操作时，因卡舌弹簧卡涩，或悬挂时导体端略微偏移导线，导致导体端悬挂不牢，最终掉落。为了增加导体端悬挂的成功率，操作人员不得不拉拽接地导引线，但这又与《国家电网公司电力安全工作规程（变电部分）》中7.4.9要求不符。

1.2 地线导体端和拉闸杆连接松垮，易脱落

目前变电站实际现象是站内用地紧张，尽管新型变电站已经采用GⅠS 设备来减少施工占地，但原有老旧变电站扩建的情况将导致站内设备布置的更加紧凑。在保证安全的前提下，站内导线的布置也须要考量更多。很多变电站的高压导线采取和地面垂直的布置方法。此种导线在悬挂接地线导体端时，更加容易发生导体端掉落伤人、损坏设备的情况发生。作者所在的变电运行班组，使用的拉闸杆与接地线导体端连接仅靠杆头与导体端的圆环连接，此种连接方式松垮，安全性差。曾经发生过因接地线导体端悬挂方法不合适、接地线导体端从拉闸杆上脱落，导致人身伤害、设备损坏的情况。

总体来说，接地线的装设和拆除，非常考验变电运行工作人员的业务水平。也急需一种可以克服上述缺点、方便易用的新型接地线导体端的出现。

2 新型高压接地线设计与研制

2.1 设计要求

接地线导体端与拉闸杆连接紧密、360°旋转、电动控制悬挂。

2.2 设计过程

选用带有沟槽的导体端，然后扩张。利用拉闸杆和接地体套筒连接，且防插入拉闸杆后晃动。

多套筒旋转棘轮：使接地头悬挂方向实现270°可挂，在旋转的同时可以固定旋转方向。导体端和设备导线连接方式变更为机械传动抱紧式，采用推杆设计，机械顶动动触头；动静触头打开后须足够容纳导线（面积大于240 mm2）。

遥控伸缩触头：电路板采用自动启停，遇障断路；选择具有遥控距离大于20 m的遥控器和接收装置；动静触头之间分合用时小于等于10 s；选择屏蔽方法，使用绝缘挡板制作外壳；绝缘挡板采用玻璃胶粘贴，推杆加热缩管热缩，杜绝水分进入。

2.3 研制过程

2.3.1 导体端的研制

从现有设备中，选用带有沟槽的导体端。

扩张现有沟槽，并进行尺寸测量，如图1、图2所示。

图1 拉闸杆连接器

图2 沟槽改造和打磨

套筒式导体端的选择和制作，以及拉闸杆套筒件的打磨，即满足了现有条件下改造的要求，也实际方便于接地线导体端和拉闸杆的连接。接地线导体端设计出“┣”型卡槽，可以实现拉闸杆和接地线导体端的固定可靠，不会松脱的效果，同时，拉闸杆与接地线导体端分离也非常便捷。

2.3.2 接地头的研制

通过查找资料、充分对比各种接地头后，选择如图3所示接地头作为本次活动的活动样品。小组通过采购材料，加工改造使其开口满足实际悬挂要求。

图3 改造后抱箍式接地头

新型装置静触头应为钩型设计，动触头通过电动推杆推动，实现在悬挂操作中，动静触头之间打开时可以放入导线，闭合后可以可靠夹紧导线。装置通过两个套筒的棘齿结构，可以实现拉闸杆在操作人员手中抓持，接地线导体端360°旋转，同时棘齿固定紧密，不会发生变形情况。

2.3.3 遥控推杆的研制

通过选用带自动启停、遇障断电功能的电路板，保证接地头的开合到位的基础上自动停止转动。动静触头间距离为9 cm，所以选择推杆长度为7.5 cm。

选择和电路板配套的遥控器。该遥控器可以实现50 m以内的直线距离遥控，完全满足现场使用需要。动静触头分合时间小于10 s，实际检测在6 ～7 s之间，遥控距离可以达到50 m左右，如图4所示。

图4 遥控功能推杆套件以及遥控器

为了保证使用过程中，不会因为电量不足导致操作中断，选用大容量电池配合电动推杆，电池组为2800 mAh。实际使用过程中，电池组充满电需要4 h，可以满足一组接地线使用半年以上。

遥控接收装置、推杆电动部分、电池放置于不锈钢外壳中，起到保护设备、防水防尘的效果。其防水等级可达ⅠP54级别，完全可以满足接地线的日常需求。屏蔽外壳不仅能防水（如图5、图6所示），还可以很好地屏护弱电部分，保证不受感应电击穿。

图5 屏蔽外壳尺寸图（单位：mm）

图6 屏蔽外壳

3 结束语

新型接地线的导体端，是现有接地线的升级版本，其加装一套传动装置和遥控系统集成为一体，可以完美消除操作中碰触接地线的现象，同时可用于悬挂各种刁钻角度导线，而且与拉闸杆连接紧密，装拆方便。该工具实现了倒闸操作过程中，操作人完全和接地线各个部分零接触的效果。因此，操作安全性得到了最大程度的保证。