一种新型便携式的临时接地棒装拆辅助工具的研究

一种新型便携式的临时接地棒装拆辅助工具的研究

卢升才,熊鸿楗,陈振宇,蒋正虎,蒋绍康,李延龙

云南电网有限责任公司保山供电局 云南 678000

摘要：当高压设备停电检修时，当前常用的常规性临时接地线由于手动安装角度问题或者钳口卡子的咬合接触问题，往往耗费一系列复杂的流程才能成功安装，有时候最终的安装效果并不能完全达到安全性、可靠性等要求。鉴于此，文章设计了一种新型便携式的临时接地棒装拆辅助工具，首先对该工具的总体设计进行介绍，然后论述其各种状态结构以及零部件结构，以供参考。

关键词：临时接地棒；装拆辅助工具；便捷式

引言：

文章针对于当前高压设备停电检修常规工具存在的可靠性、安全性不足的问题，设计了一种便携式临时接地棒装拆辅助工具。该工具基于常规性临时接地线的基础，通过依靠大功率的电动马达、旋转式钳口和轻便式的绝缘接棒等改进措施，克服一系列安装角度问题和钳口咬合问题，能够轻松快捷地完成对检修设备的接地线接驳拆卸工作，并且能够实行无线遥控电动操作。在实际使用中，依托于旋转式钳口解决现场安装角度问题，同时克服工具的质量问题，且在使用的过程中极其便捷。文章以下分三部分就该辅助工具进行详细分析介绍。

一、项目背景

随着电力系统及科学技术的不断发展，配网设备朝着紧凑型集成式的方向发展。随着电网的快速发展和低压配电设备检修工作日益增多，检修作业中接地保护至关重要。而低压接地线是用于低压线路停电检修的二次保护，防止感应电伤害，为检修作业人员提供可靠保护。但目前低压配电网停电检修中，检修作业人员很难再空间狭窄的低压配电箱中完成0.4kV临时接地线的装拆。在停电检修作业装设接地线时，低压分接箱和综合配电箱等受空间限制接地线装拆较为不便，且接地线夹容易安装不牢，为安全作业留下隐患。受配电柜空间限制，线路低压出线开关间间距很小，直接使用接地线线夹加载三相出线的端子上，且需满足安全电气距离是一件非常困难的事情。而强行装设或不装设接地线均存在较大安全隐患，对检修作业人员人身安全造成威胁。因此找到一种安全有效的按照接地线的方法是研究的一个热点。综合分析配电箱间距不足、空间受限的问题，提出了一种便携式辅助接地装置，通过辅助接地装置，增加配电低压开关接地位置与相邻开关带电部位的距离，使得接地装置满足安全电气距离。

二、新型便携组合式辅助接地装置设计

(一)安全标准

《GB7251.1-2005低压成套开关设备和控制设备》中规定，主母线、垂直母线、分母线和主电路接插件带电部件之间及其接地金属件之间的电气间隙应不小于20mm。即保证低压开关三相出线端带电部位和接地设备直接至少保持20mm的电气距离。

(二)设计方案分析

目前有常用螺栓式延长组合接地位置和内置辅助装置的方式。螺栓式延长组合接地位置的方式是将辅助装置利用端子出线固定螺栓，将装置直接安装于螺栓上。该方式安装较方便，但存在因部分螺栓长度不足无法安装、操作过程中可能导致固定螺栓松动的问题。内置辅助装置的方式是在低压出线施工时，将该装置内置于出线部位。该装置使用方便，但未安装该装置的箱式变需停电施工，施工量大，增加了额外的工作量。

根据分析统计的多个相邻开关之间的间隙，平均电气距离在30mm以上，考虑要求的最小电气距离为20mm，为防止操作人员在安装接地线时有足够的安全距离保证不会误碰触带电体，所设计的辅助接地必须保证接地线与带电部位有50mm以上的安全距离。考虑水平方向空间受限，采用在垂直方向延长电气距离的设计方案。

(三)辅助接地装置的设计

1. 装置便携组合设计

考虑到现场作业频繁，必须保证所设计的装置在保证可靠性的同时，装拆方便，不增加工作人员的作业量。装置采用便携组合式设计方式，装置可分为两个部分，一是绝缘操作杆，二是辅助接地装置。

绝缘操作杆采用金属套筒方式将辅助接地装置连接一起，作业人员通过绝缘操作杆即可方便的安全辅助接地装置，即可保证作业人员与带电体保持足够的安全距离，又可实现简单快捷的装拆工作。便携组合结构具有操作方便，结构简单灵活，同时能够实现所要求的功能。

2. 辅助接地装置结构设计

辅助接地装置结构由接地线夹安装部分，螺纹式紧固机构和端子卡具构成。其中接地线夹安装部分为延长电气距离的辅助接地线安装位置，该部分设计长度为10mm，保证接地线夹与邻近开关保持足够的安全距离。整套辅助接地装置通过螺纹式紧固机构和端子卡具固定在出线端子上，同时端子卡具设计了防滑纹，保证固定的牢固程度。螺纹式紧固机构符合GB/T 5782-2000螺栓国家标准，强度要求符合国家等级标准。

三、现场应用

(一)现场应用

在完成装置制作后，装置委托江苏兴化市永盛电力器材有限公司进行试验。所设计样品经检验，能够满足短路电流冲击不脱落，专用工具的质量，外观色彩符合国家标准GB13398-92,绝缘性能满足GB13398-2008。

在低压开关检修过程中，利用辅助接地装置为接地提供辅助点，现场应用简单便捷，提供的接地点牢固可靠，满足作业要求。

(二)现场应用检查

通过现场应用显示，新型便携式组合辅助接地装置能够显著增加对邻近开关的电气距离，完成解决了现场低压开关接地线因空间受限，电气距离不足，安装不便的问题，可以有效防止检修作业人员因电气距离不足误碰带电设备，大大提高了现场检修作业人员的安全性和可靠性。同时所设计的装置具有便携性，使用过程中装拆方便，作业人员利用其提供的辅助接地点能有效提高接地线安装效率，缩短工作时间，提高作业效率。

四、存在问题分析

电网停电检修时，需在工作地段可能来电各端装设接地线，装拆接地线是保障停电作业人员安全的重要举措 。但目前，装设接地线主要依人工转动接地线塑料护套使接地夹卡紧导线或金属部位来进行，这样做对作业人员有很高的操作要求，也会造成操作人员体力急速下降，严重情况下甚至会造成手腕酸疼和扭伤，影响装拆速度、质量及作业人员健康。

五、解决方案

为解决上述技术缺陷，研制了一种接地线快速装拆辅助工具。在接地线塑料护套上加装快速装拆辅助工具后，原有来回转动接地线塑料护套部分改为圆形转动辅助工具护套部分，将原有通过手腕转动的方式改为手臂转动，减少了手腕运动量，大大降低了对作业人员的操作要求及其疲惫度

六、技术原理及实施

接地线快速装拆辅助工具由两部分组成，分别是带有锁紧工具3的护管2和“几”字形金属摇把1。(1)“几”字形金属摇把:它的后端加装绝缘护套，中间凸起处添加绝缘护套。(2)带有锁紧工具的护管:它与“几”字形金属摇把前端固定。护管2一半通过螺丝固定孔连接锁扣一半通过螺丝固定孔连接钩子，然后操作启闭控制面板使护管两半夹紧。

该接地线快速装拆辅助工具使用方法如下:通过锁紧工具将护管与接地线塑料护套部分锁紧固定，然后左手扶住“几”字形金属挥把中部凸起，右手手臂圆形转动“几”字形金属摇把后端的绝缘护套使接地夹卡住导线或金属部位“几”字形金属摇把远离护管的一端还可以增设驱动机构来替代人手进行转动，更快速高效。驱动机构一般采用电机，电机的转轴驱动“几"字形金属摇把进行转动。电机是常见的驱动机构，易于设计和实现，只需将电机的转轴与金属摇把的尾端进行螺纹连接即可实现驱动金屈摇把旋转。

结束语：

综上所述，本文针对于当前高压设备停电检修常规工具存在的可靠性、安全性不足的问题，设计了一种便携式临时接地棒装拆辅助工具，并详细介绍了该工具的结构和运作原理，其对检修设备装卸临时接地线的便捷工作，大大地缩短现场安全措施的操作时间，提高现场工作效率；针对部分检修设备比较高的咬合点，省略原有的登高、多人操作等环节，降低操作人员的安全风险，值得大力推广使用。

参考文献：

[1]吴卓文，林锦桐，冯镇生.接地线操作棒的改良与应用[J].机电信息，2017（27）：57-58.

[2]隋新世.勿使用螺丝松动的接地线[J].农村电工，2017（6）：34.

[3]江伯顺，曾繁伟.接地线专用扳手的设计与应用[J].农村电工，2015（1）：23.