一種新型便攜式接地線的研制與應用

張宏偉，宋　燕

(國網甘肅省電力公司金昌供電公司，甘肅 金昌　737100)

電力系統應用的接地線，按其各部分作用可以分為接地端接頭、接地引線、設備端夾口和操作手柄。該種接地線設備端夾口與導線的連接是通過人員操作接地引線進行施力，使接地線的設備端夾口與導線夾緊[1-3]。由于該接地線的操作手柄與接地線導線端夾口是通過軟銅線連接的，導致在某些特定的環境下裝設接地線比較麻煩，浪費時間較長，而且由于每一相接地線設備端接頭都固定連接操作手柄，增加了接地線的質量，操作起來很不方便。

為解決現有接地線在終端桿塔引流線上有作業項目和大轉角桿塔裝設接地線難度較大、手柄較重、裝設不方便的問題，國網金昌供電公司開展新型便攜式接地線的研制工作，解決當前接地線應用中存在的諸多問題。

1　現有接地線應用中存在的問題

現用接地線安裝程序繁瑣，人員必須攀登上對應相的橫擔頭才能完成安裝。線路停電時間有限，由于裝設接地線時間過長，導致檢修消缺時間壓縮。2015年，在110 kV寧市一線大轉角桿塔裝設接地線時，裝設三相接地線所花時間為120 min，導致檢修任務未能按計劃完成。35 kV線路“上字形”桿塔裝設接地線時，人員與導線距離不滿足安規要求，如果線路突然送電，有可能造成作業人員傷亡事故的發生，如圖1、圖2所示。

圖1　110 kV大轉角桿塔裝設接地線

圖2　35 kV線路桿塔裝設接地線

科研人員選取2015年3月至5月管轄的110 kV雙新一線、雙新二線、寧市一線，雙城二線等20條線路隨機抽取12次掛接地線的時間進行了統計，統計結果如表1所示。

統計結果顯示，隨機抽取的12次掛接地線操作，平均操作時間達到了99.5 min/次，所需時間較長，壓縮了檢修作業時間，增加了人員安全風險。

表1　接地線裝設時間統計表　min

對現有接地線以及操作方式的調查分析發現，目前所使用的接地線如圖3和圖4所示。

圖3　攜帶型接地線

圖4　操作棒接地線

科研人員經過反復使用并分析研究，發現這兩種接地線的缺點主要表現在兩個方面。

(1)大轉角桿塔和終端桿塔至門架出線接地線安裝操作困難。大轉角桿塔和終端桿塔至門架出線安裝接地線時，通過操作人員戴絕緣手套手持接地引線進行接地線導線端安裝，由于接地端頭和導線連接端頭中間采用軟連接方式，這就導致導線端夾口不能完全夾緊導線，造成設備不能可靠接地。

科研人員選取2015年4月 5次大轉角桿塔裝設接地線裝設的操作效果進行了統計，統計結果如表2所示。

表2　裝設效果統計表

在隨機抽取的5次裝設接地線操作中，導線端夾口不能完全夾緊導線的次數達到了2次，未可靠接地率達到了40%，存在較大的安全隱患，而且容易損壞導線。

(2)接地線質量較重，操作不方便。現有接地線各部分的質量如表3所示。

表3　操作棒接地線各部件質量表

每副接地線的質量達到了6.7 kg，造成作業人員操作起來很不方便，延誤操作時間，增加作業難度。

因此，有必要研制一種新型便攜式接地線，有效解決35 kV線路裝設接地線時安全距離不足、110 kV大轉角及終端耐張桿塔接地線裝設困難等問題，提高輸電線路接地線裝設效率，節約成本，減少作業人員轉位次數，節省作業時間。另外，可以將研發的產品推廣到同行業其他單位廣泛應用，使接地線裝、拆更加安全、高效、便捷。

2　新型便攜式接地線的設計目標

利用絕緣操作桿，將工作接地線由絕緣繩的軟性操作方法，變為由硬質絕緣桿的剛性操作方法，并將導線端夾口與操作桿的連接部位加工成可任意調節角度、操作桿可取下裝置，使該接地線適應于35～330 kV所有輸電線路桿塔型號，不受使用環境的限制，達到快速裝設接地短路線、提高工作效率、保障作業人員安全的目的。經過充分的調查和分析，制定如下目標。

(1)定性目標：研制新型便攜式接地線，實現接地線裝設時操作角度可以調節，使接地線的裝、拆不再受操作環境的限制。

(2)定量目標：使接地線的裝設時間由現在的99.5 min/次縮短至50 min/次。

3　新型便攜式接地線的研制

該成果主要針對110 kV大轉角桿塔裝設接地線時，裝設三相接地線所花時間過長，35 kV線路“上字形”桿塔裝設接地線時，人員與導線距離不滿足安規要求，有可能造成作業人員傷亡事故的發生所研制的。該工具的研制極大地提高了作業安全性和缺陷處理的及時性，避免因接地線懸掛導致檢修作業時間減少，有效地解決了35 kV線路裝設接地線安全距離不足問題，極大限度提高了110 kV線路裝設接地線的工作效率和安全系數，特別是提高了輸電線路大轉角桿塔及終端桿塔至門架導線接地線裝設效率。

該成果的創新點主要有以下幾個方面。

(1)裝設方式。在35 kV線路裝設接地線，作業人員無需進入橫擔，在驗完電直接可以在原位置進行接地線裝設，減少作業人員轉位次數，人員與導線能夠保持足夠的安全距離，提高了安全性，符合安規要求。垂直排列線路裝設接地線時，作業人員可以在下相對下、中兩相接地線進行裝設，在中相可以完成上相接地線安裝，節省了作業時間，提高了作業效率。

(2)連接方式。傳統的接地線通常是作業人員采用手工拋掛接地線的導線端，存在以下問題：準確性不高，需多次拋掛增加了工作量；工作人員需要將手臂盡量伸展到橫擔外側，危險性大，降低了安全系數；大大延長了裝拆接地線的工作時間，使后續工作不能快速開展，如圖5所示。

圖5　傳統接地線裝設方式

該工具的連接方式將軟質絕緣繩操作改進為絕緣桿的剛性操作，從而有效解決了日常工作中，在掛設內角側較大的耐張轉角型桿塔接地短路線時，拋掛接地線引起的習慣性違章，安全風險大、工作效率低等因素，如圖6所示。

圖6　新型便攜式接地線裝設方式

新型便攜式接地線連接部位采用可以調節角度、操作桿可取下連接方式，方便各種環境下操作。只需一根操作桿即能完成操作，每次操作只需配備兩根操作桿(一根為備用)，這樣便能節約大量的操作桿，節約了制造成本。導線側夾頭完整圖見圖7。組合完整的新型便攜式接地線見圖8。夾頭與操作桿連接側視圖見圖9。夾頭與操作桿連接俯視圖見圖10。

圖7　導線側夾頭完整圖

圖8　組合完整的新型便攜式接地線

圖9　夾頭與操作桿連接側視圖

圖10　夾頭與操作桿連接俯視圖

新型便攜式接地線操作簡便，只需往導線上一掛，一擰即可，配套合理，功能可靠。

(3)裝設效率。縮短接地線裝設時間，作業時間由原來的99.5 min/次縮短到了46.75 min/次。

4　使用方案

新型便攜式接地線的使用方案如下。

(1)登桿至指定位置。

(2)傳遞接地線、絕緣手套及絕緣操作桿等工具，驗完電后開始裝設接地線。

(3)先裝設接地端夾頭，再將絕緣操作桿和導線端夾頭相連接，并根據線路桿塔裝設位置調整連接角度，并固定牢固。

(4)裝設接地線時(見圖11)，先接低壓，后接高壓；先裝近側，后裝遠側；先裝下層，后裝上層。

(5)作業人員戴絕緣手套手持絕緣操作桿將導線端夾頭裝設在導線上，并將絕緣繩留一定的長度，并系在橫擔上，防止因為大風情況下導線擺動造成接地線接觸不良或脫落。

圖11　裝設接地線

(6)垂直排列線路中裝設中相可以在下相完成，上相可以在中相完成裝設，裝設方法同步驟4。

(7)裝設完三相接地線后，將絕緣操作桿及絕緣手套用傳遞繩傳遞到地面。

(8)拆除接地線時，順序和裝設時相反。拆除時，先拆導線端，后拆接地端。

(9)拆除接地線時，戴絕緣手套手抓絕緣繩將接地線拆離導線。

5　新型便攜式接地線應用情況

為了校驗該新型接地線是否滿足《國家電網公司電力安全工作規程(線路部分)》要求，在實驗室對其進行了預防性試驗。試驗結果表明該接地線符合標準要求，可以在現場應用。

2016年3月，國網金昌供電公司安全監察部組織安監、運維、檢修、試驗、設備、質量等方面的專家，采取現場檢查和核對設計圖紙、查閱試驗報告、操作票、作業指導書等方法，對該新型接地線的安全性、實用性、可靠性以及機械性能等方面進行了鑒定驗收，專家組一致認為，該接地線完全符合《帶電作業用便攜式接地和接地短路裝置》(DL/T879—2004)要求，可以在輸電線路檢修作業現場使用。

該成果已在國網金昌供電公司輸電線路檢修作業現場廣泛應用，可用于35～330 kV輸電線路大轉角桿塔及終端桿塔至門架導線接地線的裝設，完全解決了35 kV線路裝設接地線安全距離不足的問題，極大提高了110 kV線路裝設接地線的工作效率和安全性。

該新型接地線的應用，提高了作業的安全性，減少了作業難度，增加了安全系數。裝設中、上相接地線時無需攀登至對應橫擔，在下側橫擔即可操作，避免因攀登過高造成人身傷害，能快速裝設接地線，為停電檢修作業留足充分的作業時間，安全性、經濟性和效益十分顯著。

6　結語

新型便攜式接地線的應用解決了輸電線路檢修作業現場的諸多問題，提高了停電作業工作效率，安全性、經濟性和示范性顯著，可以廣泛推廣到全國電力系統高壓輸電線路專業，包括配網線路，具有很好的實用價值和推廣意義。

參考文獻：

[1]國家電網公司電力安全工作規程(線路部分), Q/GDW 1799.2—2013 [S].

[2]110 kV～750 kV架空輸電線路設計規范,GB 50545—2010[S].

[3]董古諤.電力金具手冊 [M].北京：中國電力出版社，2010.