轉角傳動地線棒的研制

2021-03-24 06:34:04李孟增余江山余承江余述良

農村電氣化 2021年3期

李孟增，余江山，余承江，余述良，汪洋

（國網安徽省電力有限公司金寨縣供電公司，安徽六安237300）

由于電網運行維護的需要，有時需要進行停電檢修。根據電力安全工作規程要求，為保障工作人員的人身安全，需要在停電檢修設備的潛在來電側裝設臨時接地線。一般須停電檢修的設備，其安裝位置較高，因而臨時接地線裝設位置也須相應到高位。所以，臨時接地線的地線棒一般都較長，且重，不易操作。[1]

1 地線棒易操作的重要性

1.1 操作員有時不能保持足夠的安全距離

變電站內的臨時接地線的導體端有2 種形式：夾板式和掛鉤式，因夾板式廣泛運用與線路、鋁牌、電纜頭等各處，故夾板式地線的配置數量較多。

在35 kV 引下線的接地線安裝過程中，除了驗電以外，操作員還進行對地接地點放電，即雙手握持接地棒的尾端，立于梯子的中下部，向上高舉接地棒，使導體端與接地點觸碰搭接。在確認驗電無誤、放電完畢以后，操作員手持地線棒沿著梯子繼續登高，完成接地操作。實際工作中，上述操作在驗電、放電過程中都可保持在1 m 以上安全距離，但涉及地線實際安裝時往往不能保持1 m 及以上安全距離。

1.2 操作員不能保持安全距離的原因

1.2.1 操作員不能在放電的位置進行接地操作的原因

35 kV引下線通常與地面夾角75°左右，在接地安裝中要求地線導體端與導線垂直，這樣才能牢固安裝。在放電時，夾板式地線導體端雖然與接地點接觸了，但導體端不能與導線垂直，導線無法進入夾板安裝位置。

1.2.2 操作員何時能安裝接地

為了讓導線順利卡入夾板，并轉動棒體完成“夾緊”動作，操作員不得不登上梯子的中上部，右手持棒體尾端左手持中部，高舉地線棒，這樣才能把夾板導體端垂直卡在導線中，再繼續旋轉棒體完成接地操作。

1.2.3 登高后安裝地線時人體與接地點的距離

以35 kV 銀灣、全軍、桃嶺、白塔畈變電站為例，在35 kV 引下線的接地操作中，經過驗電、放電后，夾板式地線安裝時人體與接地點的距離，統計表如表1所示。

表1 夾板式地線安裝時人體與接地點的距離統計表 m

由表1 可知，操作人員經過驗電、放電后，夾板式地線安裝時人體與接地點的距離為平均0.8 m。導體端與絕緣棒之間呈直線，無轉角，操作員無法有效利用1.4 m地線棒的長度，只能采取登高安裝的方式。

2 研制轉角傳動地線棒

在地線導體端與棒體之間設計一個轉角并解決傳動問題則操作人員就可以利用棒體自身1.4 m 長度，放電后無須登高即可完成接地安裝。在國網商城中查找，未見含有轉角傳動的接地棒，因此筆者所在小組決定自行研制以滿足工作需要。

2.1 轉角傳動地線棒研制目標

研制轉角傳動地線棒，該工具應滿足：利用轉角功能使操作員有效利用棒體長度，解決登高問題，利用傳動功能滿足下夾板施力問題，使夾板完成“夾緊”動作。

2.2 轉角傳動地線棒研制過程

2.2.1 確定最佳一級方案

根據設定的目標，利用頭腦風暴法，形成了以下3 種方案：固定拐角連接傳動式、汽車萬向軸連接傳動式，組合萬向連接傳動式，并進行整理，繪制成親和圖，如圖1所示。

圖1 轉角傳動地線棒親和圖

經過比較分析，組合轉角連接傳動式雖然制作工藝復雜，但在實際工作中，其導體端角度可固定、可調節，操作員預先調整角度，在進行“放電”的同時利用棒內傳動裝置即可完成接地操作。在實用性方面具有導體端方向可調節固定，滿足各種接地點需求的優點。因此最終決定選用此方案。

2.2.2 細化一級方案

對一級方案進行進一步分解，從“組合轉角”調節固定方式、傳動施力端形式選用、傳動連接方式選型3個方面出發，進行細化。

“組合轉角”調節固定方式選用“組合轉角”螺絲固定角度，即將180°轉向節與360°轉向軸采用“螺絲”固定。該方案下，180°轉向節與360°轉向軸可任意角度靈活轉動，簡單易生產，螺絲固定牢固可靠。

傳動施力端形式選用尾端固定旋轉把手式，即將一圓柱體的把手固定在棒體尾端，可360°旋轉，內部連接傳動裝置。該種方式結構簡單，體積小，攜帶方便，易操作，還能節省操作力度。

傳動連接方式選用鋼絲傳動軸與轉向節組合傳動式，即直徑0.7 cm 鋼絲傳動軸與棒內絕緣傳動桿配合，完成棒體底部的旋轉動力帶動螺紋施壓桿轉動，從而使下壓板上行，形成“咬合”力。該方式下配套電動扳手使用的直徑0.7 cm 的鋼絲傳動軸，完全可安裝在棒體內，且完全滿足傳動時的扭力。

2.2.3 二級方案對策實施

對策實施一：“組合轉角”螺絲固定角度。360°轉向軸與180°轉向節的組合可以完成接地線導體端任意方向轉動，通過螺絲固定牢固可靠，易生產組裝，能承受約5 kg 的下拉力。在垂直于轉向角旋轉方向上懸掛兩塊磚頭，靜置24 h 后，觀察轉向節是否變形。

圖2 “組合轉角”螺絲固定角度示意圖

效果檢查一：經檢查達到了目標要求“可以多角度轉向固定，能承受住地線安裝時的機械強度。”

對策實施二：尾端固定旋轉把手。將尾端的把手加工成圓柱體，在把手外部套上絕緣護墊后整體直徑與棒體相同，將可旋轉把手與棒體內部的傳動桿向連接，并固定在棒體尾端，轉動把手，帶動棒內傳動桿旋轉。

制作把手：將尾端旋轉把手加工成圓柱體，在把手外部套上絕緣護墊后與棒體直徑相同；

連接把手：旋轉把手與棒體連接實現360°旋轉，帶動棒內絕緣傳動桿轉動。

效果檢查二：簡單易操作，轉動靈活、無卡澀，可有效帶動棒內絕緣傳動桿轉動。

對策實施三：鋼絲傳動軸與轉向節組合傳動式。鋼絲傳動軸在180°轉向節內部穿過，上部連接螺紋施壓桿，下部連接棒內絕緣傳動桿，接地棒底部旋轉把手轉動，使內部絕緣桿帶動鋼絲傳動軸轉動，螺旋施壓桿同步轉動上行，帶動活動下壓板上行，上行的下壓板與固定的上壓板形成合力，完成“夾緊”動作。并對萬向傳動接地線棒進行耐壓試驗，試驗結果為合格。

效果檢查三：經檢查達到了目標要求“轉動靈活，作用在旋轉把手上的旋轉作用力可以帶動下夾板上下傳動，并通過耐壓測試。”