探索一種新型攜帶型短路接地線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

朱彬

（上海恒合電力工程有限公司,上海 201203）

攜帶型短路接地線是電力生產(chǎn)過(guò)程中常用的安全生產(chǎn)措施。完整的攜帶型短路接地線由短路接地線、線夾、絕緣操作桿三部分構(gòu)成。但由于短路接地線使用頻繁且操作看似簡(jiǎn)單，容易使人產(chǎn)生麻痹思想，其重要性也往往被人忽視，經(jīng)常出現(xiàn)不正確的使用方法，以致降低甚至失去了接地線的安全有效保護(hù)作用，必須引起足夠重視。

1 常用攜帶型短路接地線結(jié)構(gòu)

攜帶型短路接地線在使用過(guò)程要求掛接牢固、接觸可靠、拆卸安裝方便。線夾與停電體的掛接是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，線夾與停電體的掛接點(diǎn)是短路接地線可以安全有效運(yùn)行的一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。由于線夾與導(dǎo)線是活動(dòng)連接，短路接地線掛接出現(xiàn)問(wèn)題，其安全保護(hù)作用就會(huì)降低：如接觸電阻過(guò)大，電量不能短接直接流入大地，人體(設(shè)備)就會(huì)受到電擊傷害(損壞)，容易在掛接點(diǎn)燒毀導(dǎo)線，更會(huì)危及人生安全。目前常用線夾主要有如下兩種線夾形式：

（1）螺旋壓緊式

此類線夾依靠螺桿操作旋轉(zhuǎn)壓緊方式，接觸牢固、可靠。但安裝拆卸時(shí)需要旋轉(zhuǎn)絕緣操作桿數(shù)圈，作業(yè)時(shí)較為繁瑣，絲扣生銹或者殘留細(xì)小雜物則可能導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)困難。

（2）舌型壓緊式

舌型壓緊式線夾采用鉤掛方式，操作更為便捷。但對(duì)掛接不同截面的導(dǎo)線，其接觸點(diǎn)的壓力不穩(wěn)定，很大程度影響了電氣安全性能和可靠性。

圖1 螺旋壓緊式

圖2 舌型壓緊式

綜上所述，兩種線夾方式各有利弊，螺旋壓緊式存在操作不便的缺點(diǎn)，而舌型壓緊式存在電氣性能不可靠的隱患。現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員對(duì)操作簡(jiǎn)便、安全可靠的攜帶型短路接地線有很迫切的需求。

2 新型線夾的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在線夾與導(dǎo)線的連接處影響攜帶型短路接地線電氣性能的關(guān)鍵因素是接觸點(diǎn)的接觸電阻。接觸壓力越大，接觸面積越大，接觸電阻越小。因此，觸點(diǎn)壓力應(yīng)控制在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，接觸電阻有表達(dá)如下：

F 是接觸壓力。

m 是與接觸形式有關(guān)的系數(shù)，對(duì)點(diǎn)線面接觸，分別取0.5，0.7，1。

Kc 是與接觸材料、表面情況、接觸形式有關(guān)的系數(shù)。由上式可以看出，在m 和Kc 已經(jīng)確定的情況下，影響線夾與導(dǎo)線間接觸電阻的主要因素是壓力，只需要保證線夾與導(dǎo)線間足夠的壓力，就可以把接觸電阻控制在合適的范圍內(nèi)。

通過(guò)分析螺旋壓緊式和舌型壓緊式結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，利用兩種結(jié)構(gòu)各自的優(yōu)點(diǎn)，本文提出了旋轉(zhuǎn)舌型壓緊式結(jié)構(gòu)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3，圖4 所示。

圖3 線夾打開時(shí)的狀態(tài)

圖4 線夾閉合時(shí)的狀態(tài)

該線夾結(jié)構(gòu)主要由上舌、下舌和連桿軸三部分組成。其中上舌固定不動(dòng)，下舌末端齒輪與連桿軸的齒槽咬合，可由連桿軸帶動(dòng)以下舌的固定栓為圓心轉(zhuǎn)動(dòng)。安裝該線夾結(jié)構(gòu)的短路接地線時(shí)，上舌和下舌的開口對(duì)準(zhǔn)導(dǎo)線拉拽即可。拉拽絕緣操作桿時(shí)，連桿軸下段的主彈簧被壓縮，處于儲(chǔ)能狀態(tài)。連桿軸的縱向運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)左邊的齒槽，與下舌的齒輪的咬合，使下舌向上舌方向圓弧運(yùn)動(dòng)。同時(shí)連桿軸右邊的齒槽（齒槽一面為斜面，一面為切面）與線夾內(nèi)的彈簧栓構(gòu)成倒扣閉鎖結(jié)構(gòu)。線夾一旦壓緊導(dǎo)線，絕緣操作桿的縱向操作行程終止，閉鎖結(jié)構(gòu)保持線夾的閉合狀態(tài)（見圖4）。拆卸該線夾結(jié)構(gòu)的短路接地線時(shí)，小角度旋轉(zhuǎn)絕緣操作桿即可。閉鎖結(jié)構(gòu)脫扣，處于儲(chǔ)能狀態(tài)的主彈簧釋放壓力，推動(dòng)連桿軸縱向運(yùn)動(dòng)，直至彈力完全釋放。連桿軸帶動(dòng)下舌遠(yuǎn)離上舌做圓弧運(yùn)動(dòng)，線夾完全打開。

該線夾結(jié)構(gòu)的短路接地線安裝時(shí)，只需拉拽，拆卸時(shí)只需旋轉(zhuǎn)，簡(jiǎn)單方便。為保證線夾與導(dǎo)線間足夠的壓力，連桿軸右邊齒槽的步進(jìn)幅度較小，減小行程終止位置的壓力損失。同時(shí)可在上舌做出微型鋸齒面，利用拉拽的力量，讓上舌清除掛接處導(dǎo)線的氧化層，更進(jìn)一步減小接觸電阻，增強(qiáng)電氣性能。

3 性能指標(biāo)對(duì)比

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，制作了樣品，經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，沒(méi)有出現(xiàn)異常情況，性能穩(wěn)定。并且與螺旋壓緊式和舌型壓緊式結(jié)構(gòu)對(duì)比測(cè)試，測(cè)試內(nèi)容包括線夾的接觸電阻和安裝拆卸時(shí)間。該結(jié)構(gòu)性能表現(xiàn)優(yōu)異，測(cè)試結(jié)果如下：

表1 測(cè)試結(jié)果對(duì)比

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)比分析現(xiàn)有短路接地線的線夾結(jié)構(gòu)，本文提出了新穎的彈簧旋轉(zhuǎn)式線夾結(jié)構(gòu)，樣品經(jīng)過(guò)實(shí)踐操作使用，解析性能和電氣性能都得到了提高，操作方便簡(jiǎn)單、安全可靠，值得推廣應(yīng)用。