一種基于軟軸的高人機功效柔性接地棒研制

李建平 張川 仲澤坤 白春濤 謝雨靜

摘?要：變電站內仍有許多接地點即非水平也非垂直，而是呈現與水平有任意夾角的狀態。例如，傾斜裝設的主變套管的引流線，部分避雷器、電流互感器、耦合電容器向斜上方拉緊的引流線等。因為特殊夾角的存在，人機功效差。而且傾斜裝設的接地線自重較大，狀態不穩定，裝設中易發生脫落。輕者砸傷瓷瓶、損壞設備，重者下落過程中砸傷地面人員。一種基于軟軸的高人機功效柔性接地棒研制可以有效解決上述問題。

關鍵詞：接地棒;軟軸;功效柔性;

一、目前接地操作存在的問題

接地棒又稱接地極，其一端埋入大地，構成電力設備的接地系統。目前，接地棒的種類有很多，例如，便于攜帶的抽拉式接地棒，接地棒本體為多節結構?;帶有旋轉手柄和接地棒本體帶有螺紋的接地棒，可手動旋轉進入大地?;為便于取出，在帶螺紋的接地棒本體上設有安裝環的接地棒?;接地棒本體為光桿的接地棒。

目前，變電運行人員使用的接地線絕緣操作棒按照接地線導體端分類，僅有普通型和直角型兩種。以最常見的導線接地的情況來看，以上兩種接地棒別適用于待接地導線處于水平和垂直狀態兩種情況。然而，變電站內仍有許多接地點即非水平也非垂直，而是呈現與水平有任意夾角的狀態。例如，傾斜裝設的主變套管的引流線，部分避雷器、電流互感器、耦合電容器向斜上方拉緊的引流線等。因為特殊夾角的存在，在上述位置使用普通型或直角型接地棒進行裝設時，接地線絕緣棒需對應保持傾斜才能勉強完成裝設，人機功效差。而且傾斜裝設的接地線自重較大，狀態不穩定，裝設中易發生脫落。輕者砸傷瓷瓶、損壞設備，重者下落過程中砸傷地面人員。

二、一種基于軟軸的柔性接地棒研究思路

本項目是研制一種基于軟軸的柔性接地棒。利用軟軸替代原有的硬連接傳輸機械力，既可保證導體端通過螺栓旋緊的方式實現與接地點的緊密接觸;也可通過調節接地線導體端與絕緣棒夾角，實現對任意角度的接地點的接地操作。由于接地線絕緣棒可在操作中始終保持垂直狀態，減少了運行人員操作中的體力耗費，增強了人機功效，有利于減少操作時間，提高工作效率，同時減少了接地線的操作難度，可減少裝設過程中導體端從接地點脫落的發生幾率。便捷的柔性接地棒，包括接地棒，接地棒的上端連接有連接器，連接器分為頂端連接器和中間連接器;上下相鄰兩根接地棒之間通過中間連接器進行來連接，中間連接器兩端皆設置有孔，中間連接器分為螺紋中間連接器和限位中間連接器;頂端連接器的頂端密封，用于錘擊，其底部設置有連接孔，用于與最上端的一根接地棒的頂部連接;頂端連接器上連接有柔性導線，柔性導線連接在頂端連接器的頂部或者其四周外壁上，柔性導線的另一端與地網連接;錘擊時，連接器與錘擊頭配合，錘擊頭包括連接端和錘擊端，錘擊端的直徑大于連接端的直徑;該接地棒具有安裝便捷，安裝時接地棒不會損傷的特點。

從根本上保證了施工作業時接地棒的正確使用，可以有效地防止因施工作業時不掛接地棒、誤掛接地棒、接地棒掛設不可靠和施工結束時未及時拆除接地棒、遺漏拆除接地棒等原因而造成一系列安全事故的發生。設備能夠提升輸電線路作業安全管控精益化水平，使輸電線路檢修作業更安全。

項目實施計劃分為以下步驟：（1）調查統計分析變電站各類接地點的機械角度情況，分析柔性接地棒的角度調節范圍。（2）根據現場的情況設計出“軟軸柔性接地棒”的相關技術要求、圖紙、資料。（3）根據設計出“軟軸柔性接地棒”的相關技術要求、圖紙、資料，進行樣品制作。（4）對制作出的“軟軸柔性接地棒”樣品，并進行安全工器具試驗、試用和改進。（5）最終定型后，完成相關論文發表、專利申請。

根據電業安全工作規程的要求，為了保證作業人員的安全，需要在停電檢修設備的各個可能來電側裝設臨時接地線.但由于一般需要停電檢修的設備安裝位置比較高，從而導致臨時接地線的裝設位置也比較高，所以臨時接地線的操作桿一般都比較長，比較重;同時，臨時接地線的接電夾開口較大，掛到停電檢修設備上后，需要通過長時間旋轉操作桿才能使接電夾夾緊停電設備，這些問題是導致操作困難的重要原因.為了降低操作人員的操作難度，提高工作效率，減少操作時間，消除安全隱患，新設計的新型臨時接地線可以通過推拉操作桿方式使接電夾鉗口迅速縮小，在操作桿上再設計螺紋，通過旋轉操作桿從而擰緊接電夾，使得停電檢修設備可靠接地。

三、成果的實際應用與效果檢驗

一種基于軟軸的柔性接地棒實際應用下來有以下特點：1、鋁合金模壓一次成型;鉗子采用優質鋁合金材質，模壓一次成型，具有密度大更耐摔等特點。2、橡膠手握、防滑;手握采用橡膠材質，獨特的凹格設計，增加防滑的功效，更加確保作業人員的人身安全。3、優質軟銅線，采用16mm?保電阻純銅軟銅線，外皮采用透明PVC，銅線三年不變色。

人機工效方面需要做到以下幾點內容：

第一，明確人機功效學目的，充分發揮其應有作用，通過把人、對象、環境進行相互銜接，協調好三者之間的關系。

第二，科學有效的開展工作設計流程，把人、工作場所、硬件的設計以人的體力、體形、功能作為依據，讓作業與人體相戶配合發展，而不是要求人來適應作業設計流程。這一做法可以減少作業存在的隱性風險，提高作業的安全性和效率。

第三，合理安排組織。變電站作業是需要消耗一定的體力勞動，在一定程度上會對人產生有害效應。因此在作業之前，工作人員必須要經過專業化的培訓，熟練掌握專業化的操作技能，增強生理和心理的承受力，可以很好適應作業中出現的多種變化。

人機工效綜合評估的基本過程為：首先根據評估對象的特性確定進行產品人機工效評估評估目標，尋找主要的評估方向;然后根據評估目標確定人機工效綜合評估指標，并建立評估指標體系;根據指標體系，確定每個指標相應的人機工效評估方法，并確定評估工具及參與者;接下來選擇權重計算方法并確定綜合評估模型，最后進行綜合評估，搜集數據進行計算，得到評估結論。