基于电机动力的变电站内接地线辅助提升挂接装置的研制

基于电机动力的变电站内接地线辅助提升挂接装置的研制

丁元元

云南电网有限责任公司德宏供电局 云南 678400

摘要：接地线对于运行人员来说，是保护自身安全必不可少的。220kV、110kV、10kV线路的停电做的安全措施以及电容器组停电后做的安全措施都离不开接地线。有时候停10kV的一段母线，需要用的接地线数量至少需要8组。现在很多站站使用的接地线大多有这几点弊端：1、沉重；2、接地线长；3、接地棒的节数多，使用起来非常不方便。通过对接地线的使用环境及现场工作习惯的研究，制作出一台能收取存放接地线的装置，可提高运行人员的工作效率，解决接地线的存放及运输中的种种难题。

关键词：定置；收放；快速

引言

整组接地线装置分为绝缘操作杆和接地线两大部分，绝缘操作杆以电压等级不同有不同数量的绝缘操作杆，每次根据停电任务不同，需要不同组接地线，由于空间的局限性，放置式整组接地线为分装式，使用时再将各部分重新组装使用。因此，零散部件在运输至工作地点，然后再从工作地点运输回定置摆放地点过程中，没有专用运输装置将是运行人员一大困惑。

一、变电站装设接地线所存在的问题

1.设备接地点问题

电导体涂有油漆或覆盖有绝缘护套，不能安装地线。有些母线桥的室内空间不利于地线的安装，母线桥的规格型号较多，使地线电缆分支装置不清。

2.接地装置问题

在某些必须安装接地线的位置没有符合规定的专用接地装置，导致操作人员在安装接地线时，将接地线接地电极随意安装在机器设备结构和机器设备外壳上。

3.装设临时接地线问题

有的变电站遇到大中型实际运行，停电检修范围大，所以接地线不足，将其他变电站的接地线作为临时接地线。但由于操作人员并未将临时接地线与所有正常实用的接地线一视同仁，导致临时接地线重新闭合而不拆除它的安全事件是司空见惯的。在变电站中值班操作人员实际操作10kV高压隔离开关时，未拆除临时接地线，修复母线槽合闸，用接地线合闸高压隔离开关，造成在10组出线的总停工和耗电中，这促使高压隔离开关严重烧毁。

4.装设接地线的人身安全防护问题

有些地线安装的地方太高，操作人员无法安装，有时无法保证人与接地传输线的距离符合间距规定，地线安装地址与周围带电导体的距离太近，无法保证人与带电导体之间的距离。因此，对变电站安装接地线的设备进行改造，使其标准化、符合安全规范是当务之急。特别是在变电站实行无人值守时，变电站机械设备维护的安全防范任务更加复杂，如果没有标准的接地线安装设备，就无法确定安装的接地线质量和保证维修人员安全。

二、项目背景及解决的主要问题

变电站内作业的时候，经常需要挂接地线，有的变电设备非常高，能够达到6米以上，装设接地线时困难较大，安全风险较高，人工挂接体力消耗大，而且容易在挂接地线时接地线触碰到身体带来触电危险，所有研制一种电动提升接地线的装置将接地线提升到指定位置，这样运维检修人员就可以轻松完成接地线挂接，能够提高作业效率，减少工作强度，避免由于高空提升接地线的人员安全事故发生。

三、接地线基础数据

根据接地配置统计可知，不同等级一组接地线节数、重量都不一样，尤其是110kV以上等级的接地线单靠双手或没有专用运输装置来回搬运，更是耗时耗力。

四、接地线搬运的现状

1.使用人双手搬运

据统计，以停一条220千伏线路为例，根据工作要求假如需要2组220千伏等级接地线，即需要搬运绝缘操作杆9节点，2组接地线，一个人需要大约来回3~5次，每次来回耗时12~15分钟，那么接地线装置由放置地点至工作地点需要时间约36~75分钟，若长久侧如此，不仅影响现场工作效率，而且对人的劳动强度极大。

2.使用简单的平板小车搬运

使用平板小车搬运接地线，很好地将解脱出来，大大减轻人的工作强度，但仍存在很多问题，由于平板小车没有任何的定置措施，在搬运过程中，经常震动导致绝缘操作杆脱离平板小车的车身，或者接地线一部分跌落在地上，若有部分跌落在地上时，仍继续搬运，接地线将受地面的摩擦，长期如此，很容易将接地线表皮损坏，进而不能保证接地线的绝缘性良好，这样将对运行人员带来严重的安全隐患。据不完全统计，每年各站都发现接地线表皮损坏案例，约1~2次。我所共有变电站150多座，总计每年可能需要更换接地线30~50组左右。因此解决接地线搬运工作是刻不容缓。

五、接地线收放装置方案设置

1)针对接地线本身沉重，结合人机功效的考虑，可设计可推小车减轻人员本身力量的使用。

2)针对接地线的线长导致的杂、乱、容易打结等问题，可设计卷线器来进行收放。

3）针对绝缘操作杆搬运中容易跌落，没有固定装置，可在小车上设计符合绝缘操作杆摆放的尺寸，将绝缘操作杆固定在小车内。

4）主体采用不锈钢制作，具有良好的防水性能。结构紧奏，格局合理，使用方便。以往使用接地线时，都要从专用的柜子里取出或放回，接地线头及接地线都十分沉重，不利于运行人员存取，而使用这装置就可以省去这一烦锁的中间环节，直接从车上取或放回车上。作为定置功能，直接将装置推到指定地点就可完成定置功能，免去转移到定置柜的步骤，一步到位。

5）根据现场使用的遮栏量身定做的接地线保姆装置，通过功能扩展，发挥较大的作用：一是使用方便，易于存取，二是整理功能，存放定置，三是接地线在搬运的过程中能有效的保护接地线因搬运而磨损。

六、接地线收放装置的组成

1)接地线收放装置是一台操作性强的搬运小车，主体采用不锈钢制作，具有良好的防水性能。结构紧奏，格局合理，使用方便。

2)主要组成部分：绝缘操作杆定置装置、接地线收放装置、卷线器摇把、可推行走装置。

七、技术方案

项目研制基于电机动力的变电站内接地线辅助提升挂接装置，首先，根据变电站内挂接地场景，设计接地线固定装置，使固定装置能够牢靠的固定在方便挂接地线的位置。其次，选用带有防滑落功能的滑轮组和高强度绝缘绳进行接地线吊装。再次，使用地面大扭矩电机作为动力，对接地线进行提升。最后，研制遥控模块，作业人员可以通过遥控控制接地线升降。

八、接地线收放装置的基本功能

1）定置功能：运行人员只将绝缘操作杆放置到指定位置，就能固定好绝缘操作杆，避免在搬运过程中出现跌现象。

2）收放功能：接地线通过卷线器可整齐快速的收放功能，不会再出现乱、打结等现象。

3）省力功能：根据人机功能设计小车推手，整个搬运过程只需要轻轻用力推动就能轻易走动。

九、创新点

项目通过设计轻巧接地线固定装置，能够快速固定，方便人员拿取接地线。

项目采用了防滑落功能的滑轮组，避免由于提升过程中打滑和电机故障带来接地线坠落的危险。

项目选用无线遥控控制方式，能够提升工作效率，人员可以站在视野好安全的区域完成接地线提升工作，降低人员工作强度和危险系数。

十、项目预期实施效益及应用前景

项目实施后，可以提升接地线挂接效率，比传统人工挂架地线时间缩短60%以上，工作强度降低70%以上。装置研制后可以在贵州省内各个变电班组推广，每年不低于100套的需求，如果全网推广，每年不低于500套，项目应用前景广泛。

结束语

1）变电站接地线收放装置很好利用对物件设计将人的劳力解脱出来，同时也提高了现场工作效率。

2)通过职工技术创新项目，提高员工在工作中的新思维，新思考，解决问题的新方法。

3)变电站接地线收放装置及应用推广，给运行人员减减负！对接地线的有效管理，能减少接地线的损坏，延长接地线使用寿命，有效防范事故发生，促进安全生产。

4)本实用新型的装置，结构轻便、使用简单方便，非常适于实际使用。

参考文献

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[3]言大伟, 杨海涛, 汪勇军,等. 安装高压输电线路接地线的辅助装置的研制及应用[J]. 浙江电力, 2017, 36(2):4.