摘要：本文通过对传统高压接地装置的存在的问题进行分析，发现其存在的问题，然后对接地线的缠绕、收纳及运输及放漏拆现象进行详细地说明，据此研制出多功能高压接地线专用盛放箱等实用工具，确定新装置具有高可靠性，可提高作业效率、对接地线科学装拆。不仅提高变电所携带型高压接地线的改造设计效率，还可保证操作人员安全，减少安全隐患。
关键词：高压接地线；缠绕和收纳；改造设计；电工工具
1引言
随着社会经济的发展，变电站及电网数量、规模都在不断增大，对电力行业运维人员日常工作任务量也在不断增加。在电力设备及输配电线路的检修中，接地线装置是不可缺少的安全工具，装拆接地线是电气操作中危险性较大的操作。电力系统中带电挂接接地线或带地线送电、装设接地线的接地端时导致人身触电及高空坠落的事故。
接地线主要作用是在停电检修中，预防由于设备突然来电，对高压作业者的身体安全造成伤害。在每次停电检修后，永久接地线需要人工进行简单缠绕，杂乱无章随意堆放在工具房内，且存放过程中接地线和线夹间易发生相对滑动，造成接地线透明绝缘护套破损，存在一定的安全隐患。对于变电站相关工作人员而言，其工作中最重要的环节，就是接地线的缠绕。但在实际操中，有效提高接地线的缠绕效率，减少装设时间，提升操作杆的可携带方便性和接地线的导电性。设计一款方便携带，安全系数高的高压接地盛放装置在电工工具领域具有一定的必要性。
本文将针对变电所携带型高压接地装置专用盛放箱相关内容展开分析。揭示传统高压接地线处理方式，由于不合理的处理方式，导致变电站运维检修过程中不得不增加工作人数和延长运维检修时间，且存在着安全隐患。为了解决我国当前变电站运维检修中所使用的接地线结构不合理这一情况，针对性出一款集成式多功能接地装置专用盛放箱设备，可以有效解决高压接地线装置所带来的一系列问题。
2现有接地线装置存在的问题
变电站检修中，传统的高压接地线都是接地工作完成之后人工进行简单缠绕，杂乱无章随意堆放在一起，长久之后接地线和线夹间易发生相对滑动，造成接地线透明绝缘护套破损等问题，给操作人员带来安全隐患。对于变电站相关工作人员而言，最重要的环节，就是接地线的缠绕。由于在高空作业，接地线相对来说就较长，以致于对接地线搬造成一定的困难。且在实际操作过程中中，高压接地辅助工具也比较多，因此对接地线的携带、缠绕以及相应辅助工具的运输问题成为高压接地工作效率的制约因素。甚至对操作人员身体安全带来严重隐患。在用传统接地线实施接地过程以及接地线处理方式中主要存在如下几个题：
（1）一般高压线与地面的距离较高，因此在对高压线接地过程中需要较长的接地线，同时接地线在搭接到高压线上时，也需要绝缘杆辅助。由于接地线较多，相应的辅助工具也比较多，因此携带接地线装置、缠绕接地线以及接地线搭接高压线都不方便；（2）目前，检修人员只能手工将接地线进行缠绕捆绑后放置在储物柜上。接地线绑扎长短不一，杂乱无章。且在存放过程中因缠绕捆绑不牢固，接地线和线夹间的相对摩擦，极易造成接地线绝缘连接护套的磨损断股，造成安全隐患。（3）在实际工作中，高压接地设备较多，其相应的辅助工具较多，携带困难。且工作人员在实际作业中难免粗心大意，造成设备的丢失，延长断电时间，影响工作效率，对用户及企业都造成了损失。
3高压接地线装置专用盛放箱的开发及创新
3.1高压接地线装置专用盛放箱的开发
高压接地线装置盛放箱由几个部分构成。主要由快速接地装置、盛放箱、、挂钩腔室、压接钳腔室、接地线腔室、行走轮、盖体、接地线挂钩、导线压接钳、接地线、接地线缠绕装置、卷轴、驱动手柄、主动锥齿轮、从动锥齿轮、绝缘操作杆、操作把手和警示装置等机构组成，整体外部结构如图1（a）所示。
当盛放箱直立起来时，接地线挂钩腔室、导线压接钳腔室位于接地线腔室的上方，接地线缠绕装置的一端位于接地线腔室中，接地线的一端与接地线缠绕装置的另一端固定连接并缠绕在接地线缠绕装置与之所对应的一端上，盛放箱的底部设有与接地线相匹配的通孔，当需要接高压线时，接地线穿过盛放箱的底部的通孔与高压线连接，盛放箱的外壁上设有操作杆固定夹，绝缘操作杆通过操作杆固定夹与盛放箱可拆卸连接。该集成式多功能快速接地装置的无盖体内部结构示意图，如图1（b）所示。
1绝缘操作杆 2操作把手 3行走轮 4驱动手柄 5警示装置 6盛放箱
图1（a）高压接地装置的外部结构示意图
1操作把手 2绝缘操作杆 3压接钳腔室 4导线压接钳 5驱动手柄 6卷轴 7接地线 8接地线腔室 9接地线挂钩 10挂钩腔室
图1（b）高压接地装置无盖体内部结构示意图
根据现有接地线装置存在的问题，本次设计方案主要有以下3种功能，分别为：对接地线的收缩和释放功能、快速移动搬运功能和智能报警功能。
（1）对接地线的收缩和释放功能。绝缘操作杆为可伸缩杆，当盛放箱携带绝缘操作杆时，可伸缩杆处于收缩状态，当需要用绝缘操作杆搭接接地线时，绝缘操作杆处于伸长状态。操作杆固定夹为与绝缘操作杆相匹配的弧形，操作杆固定夹的两端设有通孔，盛放箱上设有与之对应的螺纹孔，以通过螺钉使操作杆固定夹与盛放箱固定连接，从而将绝缘操作杆固定。绝缘操作杆通过两端的内外螺纹进行相连，当接地线要连接高压线时，绝缘操作杆的另一端设有与另一根操作杆与之相配合的内螺纹，多个绝缘操作杆通过螺纹连接以便于根据高压线与地面的高度调节绝缘操作杆拼接的长度，以进行伸缩变化。如图1所示。
1从动锥齿轮 2主动锥齿轮 3驱动手柄 4卷轴
图3接地线缠绕装置的结构示意图
图3为接地线缠绕装置。该装置包括与接地线数量相同的卷轴、驱动手柄和卷轴均匀分布在接地线腔室中，且与盛放箱的侧壁转动连接，相邻的两个卷轴通过链传动连接。驱动手柄的一端设有主动锥齿轮，盛放箱内设有与主动锥齿轮相配合的从动锥齿轮，从动锥齿轮与相邻的卷轴链传动连接，当转动驱动手柄时，在主动锥齿轮和从动锥齿轮的配合下，盛放箱内的卷轴同步运动。接地线的一端与卷轴固定连接并缠绕在卷轴上，驱动手柄与卷轴的一端连接，以通过转动驱动手柄使卷轴转动，从而进行绕线或放线。
（2）快速移动搬运功能。当进行户外作业时，在盛放箱的侧壁上设置有提手，以方便人为搬运。当进行远距离作业时，搬运盛放箱需要耗费大量体力。因此，该装置设置有行走轮和具有接线功能的操作把手，行走轮设置在盛放箱的底部，以便于拖动，操作把手为空心管状，操作把手的两端设有接线端子，以便于连接线路，操作把手的侧壁还设有两个连接管，连接管设有与绝缘操作杆相配合的内螺纹孔，当搬运盛放箱时，操作把手与绝缘操作杆通过连接管固定连接，以便于推拉盛放箱。如此，使得盛放箱的结构紧凑、实用。操作把手既可以作为接线端子，又能够与绝缘操作杆配合搬运盛放箱。在远距离作业时能够大大减少操作人员在搬运过程中的对体能的消耗。
（3）智能报警功能。在实际作业过程中，由于接线活动面积大，经常会出现操作人员远离盛放箱的情况。当忘记盛放箱的位置时，需要花费大量时间查找盛放箱，从而不利于操作人员现场作业，同时也容易造成盛放箱丢失的问题，因此，该集成式多功能快速接地装置还包括智能报警装置，以防止在户外作业时遗失盛放箱。报警装置主要由操作开关、报警电路、控制电路、定时电路、距离传感器、译码电路和显示电路构成。该装置报警方式有定时报警和超出预定设置距离报警2种方式。当开始开始作业之前，操作人员设置预定操作时间，当超过预定设置时间，控制电路触发报警电路进行报警。以提醒操作人员作业已完成；或者在某一固定范围内，当该装置上的距离感应器与操作人员的距离大于超过事先设定限值时，控制电路也会触发报警电路，发出无线报警信号，以提醒操作人员携带设备以免丢失，同时也便于操作人员确定该设备的位置。
3.2本装置的创新点
（1）接地线缠绕完毕后，缠绕成组的接地线可打开盛放箱，将其缠绕成组的地线进行绑扎。存放时，接地线组外表统一美观，符合变电站或后勤装配间标准化相关要求。
（2）绝缘操作杆为可伸缩杆，当盛放箱携带绝缘操作杆时，可伸缩杆处于收缩状态，进行接地工作时，可伸缩杆处于伸长状态。与传统接地线绝缘杆相比比并没有增大占用空间，也不容易误碰其他带电设备，并且质量较轻便于携带。
（3）该装置结构简单，造价成本与传统接地线储物柜相比并没有提高很多，使设计更具实施性、可用性，方便社会推广使用。
4结论及展望
通过对传统高压接地装置的分析，发现其存在的问题，对高压接地装置进行开发，研制出一款新型多功能快速高压接地装置盛放箱，可实现高压接地线完美释放与回，绝缘杆灵活伸缩、盛放箱的快速搬运及智能报警等功能，使接地线摆放整齐美观、便于存放，保证对接地线的安全保护。加强对高压接地装置进行有效的管理，进而提高电力企业日常运行检修的工作效率。在今后设计中，可进一步对绝缘伸缩杆材料及接地线材料进行继续优化改进，可采用更加轻便型材料进行人性化设计，凸显以人为本的设计理念，降低操作成本，减轻人力、财力对设备维护投入过多的劳动力，将其转移到对实际作业效率的提高上，综合管理，提高供电安全性与稳定性。
论文作者:芦鹏,王斌
论文发表刊物:《电力设备》2018年第26期
论文发表时间:2019/1/16
标签：接地线论文; 操作论文; 装置论文; 高压论文; 卷轴论文; 作业论文; 地线论文; 《电力设备》2018年第26期论文;