王博文 毛王亮

（国网西安供电公司,陕西 西安710032）

1 创新成果提出的背景

随着社会经济的飞速发展，电网负荷屡创新高，高低压线路的日常运维检修任务也日趋增多，尤其是在每年的春季、秋季检修期间，这就需要我们在把好线路检修安全质量关的同时大幅提高作业效率，才能保证按期完成检修任务。接地线是电力检修作业时，在设备或线路断电后必须要挂接的一种短路保护装置，是一根生命安全线。其作用是用来消除威胁作业人员生命安全及设备安全的隐患。接地线分为低压接地线（220V/380V）、高压接地线（常见的有10kV）、接触网接地线等。在进行接地作业时，传统的接地线与接地线夹使用螺栓紧固，一些作业人员在使用完接地线之后直接卷在一起回收，到下一个作业点取出即用，在这样的情况下作业人员根本无法及时检查判断接地线和线夹连接处是否依然牢靠，给后续的检修作业带来严重的安全隐患。

2 问题分析

配网检修或抢修等工作在做好安全措施时，需要在低压线路上挂接0.4kV 低压短路接地线。在配网线路中，低压线接线方式错综复杂：低压线路杆塔上无路灯线时，即为三相四线制；低压线路杆塔上有一根路灯控制线时，即为三相五线制；低压线路杆塔上有一根路灯控制线及路灯独立零线时，即为三相六线制，而目前常用的接地线夹装置仅配置有4 根包裹着透明护套的多股软铜接地线及4 只专用接地线夹。当低压线路接线方式为三相五线制或三相六线制时，则只能同时挂接两组0.4kV 低压短路接地线才能满足作业需求，但这样的作业方式操作极其不便，严重影响作业效率及安全性。通过研究分析我们作业人员在实际工作过程中遇到的问题，我们总结得出目前普遍在用的低压接地线存在以下几方面的问题：a.线夹数量太少，正常的是4 个线夹，这样也只能对三相四线进行接地操作，但是经常会遇到五线或六线等等，这时线夹数量无法满足要求。b.安装接地线夹的操作杆太短，在安装接地线夹时往往需要工作人员距离导线很近，一方面作业强度相对较高，另一方面存在作业人员触电风险。c.在夜间抢修施工时，因光线原因，无法清晰看到导线是否已经牢固安装接地线夹。d.在安装了接地线夹之后，与线夹连接在一起的操作杆会留在导线上，遇到大风恶劣天气，操作杆会随风摆动，有脱落风险。针对以上情况，我们研制了一种全新的低压短路接地装置，该套工具为整箱收纳包装，能够实现接地线和线夹、线夹和操作杆的快速连接。其主要特点如下：一是使用快速压紧装置实现接地线与线夹的快速连接；二是取代现有的单手持型短杆线夹操作杆，更换为长度更长（3.6 米）的轻质操作杆，作业无需爬至杆顶，作业强度及触电风险都大幅降低；三是操作杆与接地线夹为可分离式快接设计，接地线挂接成功后便可以使操作杆与其脱离，不存在杆体风摆脱落风险；四是线夹表面设置有反光识别标识，即使在夜间环境下，作业人员也可以很清楚的看到接地是否已经悬挂，从而避免事故的发生。

3 解决方案

3.1 接地线压紧机构

为了使接地线与线夹快速牢固的连接，从而设计了接地线压紧机构，如下图1 所示，该结构包括：滑块、压块、固定座、销轴、挡板。

图1

如图1 所示，滑块上方有指示箭头，表明了滑块的滑动方向，该箭头主要是为了明确组装该结构时不会被装反，即在将滑块组装到固定座上时，将有箭头的一边沿着固定座的方向滑动进去，在滑块的两边加工有滚花，用来增大摩擦力，方便工作人员将滑块滑动到压板上方或者取下。如图1 所示的压块，左下侧的孔用来安装销轴，右上侧则是2 层台阶，最高一层的台阶用来压紧从图1 的右侧进入的接线端子，左侧的台阶则是用来压紧从图1 左侧进入的接线端子，台阶上的圆柱形轴用来对接线端子进行定位。如图1 所示的固定座，其上有滑槽和安装孔等，是接地线压紧装置与接地线夹连接在一起的结构，也是接地线压紧装置的主体结构，该结构将通过使用硬度较高和耐磨性好的材质制作，以保证其强度和使用寿命。如图1 所示的销轴，其本体是弹性销，销轴与压块为过盈配合，保证其卡在压块里不会随意转动，销轴与固定座采用间隙配合，保证销轴在固定座的条状孔内可自由上下运动。如图1 所示的挡板，用来防止滑块从固定座的滑槽上滑落，其可保证滑块在固定座上进行合适的运动，它是使用螺丝通过挡板安装孔连接到固定座上。

3.2 接地线压紧机构与线夹的安装方式

如图1 所示，在原接地线夹的结构不变的情况下，利用原来线夹上的螺栓安装孔，使用M8*20 的沉头螺栓将接地线压紧机构与接地线夹连接在一起，从图中可以看到，由于固定座较长，因此在固定座的另一侧，加工一个小螺丝孔，用来加强该接地线压紧装置与接地线夹的连接可靠性。

3.3 接地线与接地线压紧机构的连接方式

在常规的三相四线制时使用该结构的时候，只需将接地线安装到线夹的右侧孔处，即图1 中M8*20 沉头螺栓安装的位置。在将接地线安装到图中所示的凹槽位置之前，需要先将接地线放平，使其贴到固定座的内表面上，然后慢慢向内部滑入，在顶到其中的定位销的时候停止，然后将压块压下，保证压块平稳的压盖在接线端子上，最后用手抓住滑块的滚花处，向右滑动滑块，使滑块将压块压紧，直至不会出现接地线左右摆动情况为止。

当需要接地的不是常规的三相四线制时，可以采用如下图2 中所示的连接方式。即右侧的接地线与三相四线制时的连接方式一样，左侧的线则与另外的一个独立夹子相连，由夹子接到延伸的一根导线上，完成接地。

图2

3.4 反光识别标识

如图2 中的线夹红色部位，设置有反光识别标识，即使在夜间环境下，作业人员也可以很清楚的看到接地是否已经悬挂，从而避免事故的发生。

3.5 线夹与操作杆空中连接与脱离结构

因为接地线的使用通常处于高空作业，特别是需要先用操作杆将线夹带着接地线安装完成，在使用完成后，又需要将线夹和接地线取下来，同时要避免线夹附带长的杆体，因此就需要在高空作业中先使用操作杆把带着接地线的线夹安装到导线上，施工完毕之后，再使用操作杆把线夹取下，整个过程涉及到一个问题，那就是如何使用操作杆把安装在导线上的线夹取下。针对这个问题，经过论证，我们决定采用类似于飞机在高空加油的机械结构，通过该结构在实践过程中的应用，证明该结构可靠性非常强。

首先设计了如图1 中（13）这样的结构，给其命名为“头部连接件”，其设计有电力行业通用的标准梅花头，另外一侧则是设计的大螺距螺纹，可以有效的保证取下线夹头部时比较轻松。然后在接地线夹上进行一定的改造，通过图1 我们可以看到，在线夹的端部内管里制作了螺纹，该螺纹与头部连接件的螺纹可以配合在一起，用于安装线夹或者取下线夹。接着制作一个喇叭形状的零件，即图1 中所示的“喇叭口”，将该零件通过平头顶丝连接到线夹上，有该结构的加入，更加方便在取线夹的时候头部连接件与线夹顺利的连接。

3.6 轻质化操作杆

操作杆采用分段式设计，通体均为新型材料制作。其中杆体使用航空纤维材料制作；操作杆的中部连接件、端部梅花接头全部为碳纤维制作；成型后的成套操作杆重量轻、强度高，连接及使用性能稳定。

3.7 成套结构

该套低压短路接地装置摆脱传统的接地线模式，使用模块化的工具箱包装，工具收纳有序，工作人员在出任务进行抢修作业时，只需拎起工具箱即可出发。该套低压短路接地装置共有2 种配置。配置一：箱子内部配备4 个接地线夹、2 个手持夹子、1 个头部连接件、1 根接地针、1 卷15 米接地线、2 根1.5 米接地线、3 根1.2 米轻质化操作杆和1 个辅助锤；配置2：使用箱子将传统样式的短杆接地装置装如其中，接地线压线装置与线夹连接在一起，一起收入包装箱内，如下图3 所示：

图3

4 产品展望

本产品《低压短路接地装置》不仅有效地解决了现有0.4kV低压短路接地线的组数多携带不方便、不能完全满足多种线路接线方式实际需求的问题，同时降低了运维人员劳动强度、操作风险，减少了安全工具器出入库记录的数量以及工器具维护成本等。正式投入使用后可以有效的提高工作效率、降低安全风险、减少停电次数、减少多次停电的经济损失。