0.4 kV接地线紧固装置的改进及优化

0.4 kV接地线紧固装置的改进及优化

郭宇峰，郑超

广东电网有限责任公司惠州供电局  广东惠州 516000

摘要：近年来，社会经济水平不断提高，人民对美好生活的向往给电力供应带来了新挑战。抢修作业频繁、现场违章高发、管控难度大等等突出问题将在今后一段时间依然存在，是电力安全监督工作不得不面对的一个难题。目前在电力监督保障工作中，挂接围封闭接地线是确保作业现场安全作业的不可或缺的安全措施。但是如何监管该项安全措施落地的技术措施比较单一，大多只能通过现场核实、或视频确认接地线的悬挂位置、时间等手段，存在督查效率偏低、覆盖面小的情况，尤其是在面对工作范围广、涉及配网线路多、支线复杂、台区众多的作业场景，工作负责人及安全监管人确认接地线的装设工作更是苦难重重。因此，有必要通过0.4 kV接地线紧固装置定位，利用云端技术实现数据传输，借助前端显示工具实现信息推送，从而提高作业现场的科技兴安水平。

关键词：0.4 kV接地线;信息推送;安全生产

目前在电力监督保障工作中，挂接围封闭接地线是确保作业现场安全作业的不可或缺的安全措施。但是如何监管该项安全措施落地的技术措施比较单一，大多只能通过现场核实、或视频确认接地线的悬挂位置、时间等手段，存在督查效率偏低、覆盖面小的情况，尤其是在面对工作范围广、涉及配网线路多、支线复杂、台区众多的作业场景，工作负责人及安全监管人确认接地线的装设工作更是苦难重重，因此本文针对0.4 kV接地线紧固装置的改进及优化进行了分析。

一、0.4 kV接地线紧固装置意义

   现阶段，要抢占智能装备及数字设备“风口”，最大限度激发物联网创新潜力，实现数字化设备与电网深度融合。加大对智能工期具的投入，通过物联网及云平台的应用，滅少员工工作内容，减少时间成本，提升人力资本利用率。在单调重复且精度要求较高的工作中，较之传统人工，能减少劳动者的体力，将复杂的工作通过物联网设备分配进行简单化、自动化，的统计告警，有效提高生产率，这就可以让作业人员减少作业过程中安全检查带来的干扰，让工作管理人员更加高效的管控作业现场，让安全监管人员更加直观地、准确地获得作业现场的安全管控请款，从简单重复的机械工作中解放出来，减少了路途中的时间损耗，从而可以拥有更多的时间处理其他事务。各相关方的损益情况如下：作业人员只需按照工作票指定位置，挂设或转移接地线接地线位置推送0.4 kV接地线紧固装置上电。工作负责人扫描二维码、关联接地线0.4 kV接地线紧固装置与工作票、作业计划。在工作得到许可后，组织作业人员完成本层级的安全措施。安全管理人员只需根据地图前端显示和推送信息进一步确保“两票三制”的落实情况。如未完成安全措施即许可作业，扩大工作范围等。实时掌握现场的安全措施变化情况，关注作业过程中擅自改变安全措施。安全监督人员应用智能型接地线装设信号推送0.4 kV接地线紧固装置，实时接收作业现场接地线挂接信息，通过结合视频督查方式进行接地位置和接地紧固质量，有效的管控了作业现场安全，提高了督查的覆盖面和督查的效率，该0.4 kV接地线紧固装置的电力续航能力长达40多个小时，满足全程停电线路作业安全管控工作，智能型接地线装设信号推送0.4 kV接地线紧固装置应用以后，改变了督查人员人工确认接地线位置或工作负责人辅助移动视频终端确认接地线位置的督查工作模式。

二、0.4 kV接地线紧固装置核心技术及创新点

   接地线是将已停电设备临时接地的一种安全工器具，用于在开展设备停电工作时防止设备突然来电或感应高压对工作人员造成人身安全威胁，同时可起到泄尽设备残余电荷的作用，是保证运维人员人身安全和设备安全的重要安全措施之一。目前，通用的0.4 kV接地线体积较大，绝缘操作棒长0.7 m，导线夹约长10 cm。在0.4 kV开关处挂接地线时，低压配电箱里安装的开关与刀闸都比较紧凑，由于空间狭窄导致挂接困难，容易触及相邻的带电开关，存在安全风险。且目前使用的接地线操作杆与接地夹结构固定，无法满足不同低压配电箱不同型号开关的接地要求。为了解决目前使用的0.4 kV接地线在一些低压配电箱中无法正常可靠安全挂设的问题，在对接地线夹和操作杆的原理进行分析后，本项目提出对现有的0.4 kV接地线紧固装置进行改进和优化，设计出适合挂设在任何型号的低压开关处的专用接地线。同时，为了满足安全距离，该接地线的接线夹与操作杆被设计为可分离式，运行操作人员可远距离操作。在挂设地线后，通过拧松脱离操作杆，配电箱门可以顺利关闭。如图一所示。

图一0.4 kV接地线紧固装置

1.0.4 kV接地线紧固装置特点

   首先，需要合理运用GPRS定位技术，实现接地线坐标定位，通过0.4 kV接地线紧固装置的记录数据与现场设备（输配电线路、台区）的实际位置、及接地线的装设拆除时间进行比对，将接地线信息及时推送到工作负责人及安全管理人员处。搭载设备混合供电技术，同时配置移动供电电源模块及可装卸电源模块，确保设备能够便捷续航。研制可装卸连接结构。将接地线装设信号推送0.4 kV接地线紧固装置通过连接构件固定在接地线上，实现该0.4 kV接地线紧固装置的灵活调配。制作嵌入地图的显示页面，实现接地线定位位置显示、推送。其中接地铜柱穿过接地线耳、压紧铜环、弹簧和快接0.4 kV接地线紧固装置，快接0.4 kV接地线紧固装置与接地铜柱连接，快接0.4 kV接地线紧固装置、压紧铜环分别设于弹簧的两端，压紧铜环压在接地线耳上。通过使用绝缘棒拧紧快接0.4 kV接地线紧固装置，经快接0.4 kV接地线紧固装置施加压力至弹簧，使弹簧由自由状态变成压缩状态，通过弹簧的弹力作用对压紧铜环施加压力，确保压紧铜环能够紧压在接地线耳上，以实现在紧凑的空间内方便地挂设接地线。同时制作不同规格的接头，使用活动接头使接地线能适用于不同型号的开关，与相邻带电设备可保持足够的安全距离。

2.0.4 kV接地线紧固装置功能

   多重精准定位，运用GPS+北斗+lBS+GPRS多重定位，精准定位到10米级。轻量、无感、防水、可拆卸。内置设备拇指大小，位于接地线下端部位，不影响作业人员操作感受。通过“电子围栏”式实时监控报警，提醒接地线位置变化信息，配置锂电池组及micro usb接口，续航持久且可移动充电。实现物联网领域设备连接。应用MQTT的标准协议将设备接入OneNET，实现实时通信。通过“注册码”创建方式实现平台批量设备接入。通过配置URL地址实现第三方平台开发前端显示界面。制作嵌入地图的显示页面，实现接地线定位位置显示。利用百度地图的API接口，导入线路路径，及动态显示定位信息。应用Python技术实现页面的数据统计及模块搭建。在配电网抢修和故障处理时，绝大部分为停电作业，必须装设接地线。《国家电网公司电力安全工作规程（配电部分）》的4.4.1条明确规定：当验明确已无电压后，应立即将检修的高压配电线路和设备接地并三相短路，工作地段各端和工作地段内有可能反送电的各分支线都应接地。随着电网配电线路建设的快速发展，配电线路检修、改造不断推进，为保证施工中施工人员的人身安全，装设接地线是一项必要的措施。

三、0.4 kV接地线紧固装置的改进及优化

接地线操作杆转接0.4 kV接地线紧固装置主要由接地线夹卡口1、接地线夹锁住0.4 kV接地线紧固装置2、万能转向0.4 kV接地线紧固装置3、操作杆卡口4、接地线夹夹紧传动0.4 kV接地线紧固装置5等几部分组成。图中接地线夹锁住0.4 kV接地线紧固装置2可以沿轴向下移动，并且其内部设有弹簧0.4 kV接地线紧固装置，在无外力作用时自动向接地线夹卡口方向弹回。万能转向0.4 kV接地线紧固装置3包括防扭传动钢索8、万向球锁紧螺母9和万能转向钢球10。防扭传动钢索从万能转向钢球中间穿过，一端与转换0.4 kV接地线紧固装置靠近接地线夹卡口和接地线夹锁住0.4 kV接地线紧固装置一端固定，另一端与操作杆卡口一端固定。万向球锁紧螺母将万能转向钢球固定在转换0.4 kV接地线紧固装置靠近接地线夹夹紧传动0.4 kV接地线紧固装置一端，万能转向钢球可在万向球锁紧螺母固定的区域内转动。短路接地线是电力生产中最常用的安全用具之一，现有技术的接地线结构简单。特别是0.4kV接地线，在日常低压检修中使用时要对低压线路绝缘皮进行破坏，先进行验电，然后再进行接地，检修过后再进行绝缘包扎。

0.4kV接地接地位置往往是低压线路的主线，运行负荷重，常规接地0.4 kV接地线紧固装置在进行接地时造成低压主线的绝缘损坏是永久的，产生绝缘薄弱点，再经过风吹日晒，极易老化、风化裸露，有很大安全隐患。本研究预设计一种新型0.4kV接地线0.4 kV接地线紧固装置，采取接地头和接地线分离的形式，接地线与接地头处采用铰链螺旋0.4 kV接地线紧固装置连接，相比较与传统。接地线0.4 kV接地线紧固装置，分体式的设计更能适应复杂的接地环境。接地头利用穿刺原理，采用特制金属力矩0.4 kV接地线紧固装置，对低压导线进行穿刺，穿刺压力恒定，确保良好的电气连接而不损伤导线，另外接地头集成新型电场感应0.4 kV接地线紧固装置，拥有验电功能，可以精简现场需要割破绝缘皮进行验电的工作方法，这样保证了现场工作人员再安全作业的前提下大大工作效率。本研究预设计一种新型0.4 kV接地线紧固装置，采取接地头和接地线分离的形式，接地线与接地头处采用铰链螺旋0.4 kV接地线紧固装置连接，相比较与传统0.4 kV接地线紧固装置，分体式的设计更能适应复杂的接地环境。接地头利用穿刺原理，采用特制金属力矩0.4 kV接地线紧固装置，对低压导线进行穿刺，穿刺压力恒定，确保良好的电气连接而不损伤导线，另外接地头集成新型电场感应0.4 kV接地线紧固装置，拥有验电功能，可以精简现场需要割破绝缘皮进行验电的工作方法，这样保证了现场工作人员再安全作业的前提下大大工作效率。0.4 kV接地线紧固装置对于低压导线的任意分支，都可以安装简单，施工质量不受施工人员技术水平影响，可确保连接可靠，能大大提升安全措施落实的工作效率。改进后的接地线因弹簧的弹力作用对压紧铜环施加压力，确保压紧铜环能够紧压在接地线耳上，实现了在空间狭小的低压配电箱内即可方便安全地挂接地线，接地更加牢固可靠，避免了触碰相邻带电开关，同时有效规避了目前使用的接地线在操作过程中有可能会发生的接地线夹意外脱落的风险。

新式辅助绕线0.4 kV接地线紧固装置接地线收放线操作顺序如下：（1）收线操作。现场工作结束后，将新式辅助绕线架的尾端连接接地针并旋转卡件固定，然后将接地线软铜线依次缠绕在软铜线缠绕架上，保证其紧固;固定接地棒，将接地棒卡挂于接地棒收置架上;将接地针从土地中拔出，将接地针从绕线架尾端卸下，倒置安装绕线架中央的两个卡口上，整个收线操作过程完毕。（2）放线操作。工作开始时，将接地针从绕线架中央取下，并安装在绕线架下方固定，利用绕线架将接地针插入土地中，作为放线操作的重量支撑，然后从接地棒收置架卸下接地棒，最后从软铜线缠绕架旋绕卸下软铜线，整个放线操作过程完毕。如图二所示。

图二0.4 kV接地线紧固装置安装方式

研制和试验:人员和接地线0.4 kV接地线紧固装置到达现场后，将该0.4 kV接地线紧固装置平放，随后解开橘色绑带，将接线棒与接地线取下，按照正常接地线步骤组装连接，随后打开接线棒顶端的报警器开关，根据实际电压调整开关到合适位置，听到“滴”声后方可开始架线等工作，在背架中间部分有锤子可取下用来往土地砸钢纤，使用完毕需关掉报警器开关以免耗电，并按顺序缠绕摆放接地线等用具，方便下次使用。使用新式辅助绕线0.4 kV接地线紧固装置后，放线操作平均用时从原来的15 min降为1 min，降幅为93.33%，收线操作平均用时从原来的30 min降为3 min，降幅为90%，使得收放线操作总用时降低91.11%。本0.4 kV接地线紧固装置简单实用，从接地线收放线要求出发，实现了接地线棒线分离，提高了施工作业中的收放线操作效率，间接缩短了停电作业时间，进一步提高了供电服务质量。

结语:

   综上所述，为了持续满足人民群众对美好生活的电力需要，我们要在智能电网建设进程中坚持创新，通过深化职能物联网装备在电力安全生产及监管工作的运用，实现智能电网快速、高质量发展。新式辅助绕线0.4 kV接地线紧固装置根据收放线要求，遵循简单实用的设计理念，从工作效率方面，解决了电力施工过程中施工作业人员收放接地线费时、费力的问题;从安全效率方面，该0.4 kV接地线紧固装置减少了软铜线打结断股、接地线线夹磨损的问题，提高了接地线绝缘性能，确保人身和设备安全;同时，缩短收放线操作时间，间接减少了停电作业时间，进一步提高了电力公司经济效益。

参考文献:

[1]牟长斌 物联网技术在智能电网中的应用研究 《智能建筑与智慧城市》2021年.11期

[2]刘丹.基于百度地图的多点导航系统实现 辽宁工业大学学报（自然科学版）. 2019，39（06）

[3]李小珊 一种基于OneNET物联网的电梯数据远程监测系统. 中国电梯. 2021，32 （19）

[4]杨彩云 基于北斗/GPS双模定位技术的嵌入式无线车载监测系统研究 铁路通信信号工程技术. 2020，17（10）

[5]张丹.一种接地线装设辅助伸缩0.4 kV接地线紧固装置的研制［J］.机电信息，2020（24）：52-53.

[6]张国清.10 kV接地线与绝缘操作杆连接0.4 kV接地线紧固装置及接地线盘［J］.农村电工，2020，28（6）：27-28.

[7]石天宇，邹毅，郑佳乐，等.电力系统接地线声光报警0.4 kV接地线紧固装置的研制及应用［J］.通信电源技术，2020，37（11）：20-22.

[8]梁恩诚.0.4 kV接地线紧固0.4 kV接地线紧固装置的改进及优化［J］.机电信息，2018（6）：53，55.