一种用于10kV配电线路快速装、拆接地线的新型自动升降装置

一种用于10kV配电线路快速装、拆接地
线的新型自动升降装置
华侨大学(厦门)361000
摘要：本文介绍了一种快速装拆接地线装置,该装置由导线锁紧部分、绝缘部分和接地部分组成,其中导线锁紧部分和接地部分采用目前通用的接地装置便于采购及更换,绝缘部分通过优化结构,增长绝缘棒的方式,使得接地线装拆工作免于登杆,直接在地面即可完成操作,避免了登杆的各种复杂工序,对于不同作业现场的通用型更强,整个操作消除了触电高坠、体力过度消耗风险,可以有效简化作业流程、提升操作安全性、提高工作效率。

关键词:配网;接地;快速装拆;装置
引言
配电线路的安全稳定运行，离不开对线路设备的停电检修工作,在停电检修作业时,装拆接地线是保障停电作业人员安全的重要举措，目前配电线路的装拆接地线工作大多采用较为原始的登杆操作进行,这就带来了很多潜在的安全隐患:如高空作业时的高空坠物伤人风险,作业人员误登带电杆塔或作业人员与邻近带电线路安全距离不足等引发的触电事故﹑登杆过程中登杆工具突然损坏或作业人员身体突发不适等带来的高空坠落风险等;本文研发了一种快速装拆接地线装置,将彻底消除装拆接地线过程中的以上风险,提升电网的安全运维水平。

一、项目背景
目前配网检修接地线装、拆环节因现场交叉跨越多、作业环境复杂、人员工作量大，人员触电、高坠、恶操风险突出，属于基层痛点难点问题。

尽管目前网内已有相关解决方案，但相关成果运维复杂、应用范围有限、可靠性低、通用性不强、应用成效不明显，没有从根本上解决实际问题。

现有技术中已经有不少爬杆机器人，但是由于配电领域线路存在高压，导致爬杆机器人无法具体应用。

另外由于电线杆属于拔稍杆，通常为12-15m，稍径为190mm，杆径上下的大小不同，导致定做的爬杆机器人容易打滑。

本项目结合实际精准立项，研制一种用于快速拆装接地线的自动升降装置，使接地线装、拆作业实现“机器代人”，从根本上杜绝了接地线装、拆环节人身触电、高坠、恶操等风险；大幅提升配网检修作业效率，接地线装、拆环节至少节约一半以上时间，助力提升供电可靠性，提高客户满意度。

二、成果原理
本项目研制一种用于快速拆装接地线的自动升降装置，包括动力组件和伸缩组件。

其中，伸缩组件是由依次套接的伸缩管件组成，并且可在伸缩组件的端部放置接地线。

当需要在高压线路上装卸接地线时，通过动力组件带动伸缩组件伸缩来改变其端部的高度，从而将其端部的接地线放置到指定高度，防止电工因登高放置接地线而发生跌落事故。

结构示意图如下：
100-伸缩组件；200-动力组件；300-滑动平台；400-滑轨；500-支脚；600-斜拉件；700-支腿；
伸缩组件包括伸缩管件，伸缩管件至少两个，至少两个伸缩管件依次套接，以形成伸缩组件，伸缩组件具有第一端和第二端，且第一端的横截面小于第二端的横截面，依次套接在一起的伸缩组件，可以收缩至直径最大的伸缩管件中。

动力组件包括固定部和活动部，固定部固定安装在伸缩组件的第二端，活动部与伸缩组件的第一端连接，用于带动第一端往远离或靠近第二端的方向升降，第一端用于放置接地线。

动力组件可为液压缸，固定部为液压缸缸体，活动部为液压缸活塞杆，液压缸活塞杆配合安装在液压缸缸体内，且液压缸缸体驱动液压缸活塞杆滑动，液压缸缸体固定安装在第二端，液压缸活塞杆位于伸缩组件内部，且液压缸活塞杆远离液压缸缸体的一端与第一端连接。

当液压缸活塞杆滑动时，带动伸缩组件第一端移动远离或靠近伸缩组件的第二端，从而使伸缩组件整体伸长或者缩短。

快速拆装接地线的自动升降装置还包括滑轨和滑动平台，其中滑轨固定安装在伸缩组件的第一端，滑动平台则配合安装在滑轨上，用于将放置在滑动平台上的接地线运至指定位置。

伸缩管件全部或者伸缩组件靠近第一端的某一伸缩管件为绝缘材料制成，从而可以避免设备整体导电，从而可避免地面上与自动升降装置接触的电工发生触电事故。

三、应用成效分析
在实施应用程中，本项目促进了“机器代人”的进程，大幅减少配网领域人员触电、高坠、恶操事故事件，有效解决基层痛点难点问题，不断提升地市供电局作业安全水平。

本文中快速装拆接地线装置，是在原有的接地装置进行改造升级完成了，考虑到配网线路高低多在十几米的范围内，因此通过增长绝缘操作棒的方式，在满足工作需求的同时一方面不改变原有接地装置的整体连接方法，使得原有接地装置的零部件可以继续使用，不仅通用性强，互换性好，而且改造成本非常低，便于各个供电单位推广使用，其次增长绝缘操作棒不仅没有损坏原有的绝缘强度，反而进一步增加了装置的绝缘性能，进一步提高了防触电水平，提升作业安全及工作效率。

该快速装拆接地线装置的顶部与目前使用的鸭嘴式接地装置一致，通过旋转
绝缘杆身就可压紧或松脱导线，进一步提升了该装置零部件的通用性与互换性；
杆身部位采用多根绝缘杆互联的方式根据作业现场高度连接使用，操作人可以在
地面手握绝缘杆进行接地线的操作，从而免去了作业人员登杆带来的复杂作业流
程及高空作业风险；于此同时，该装置的连接处通过子母连接槽的方式紧固，在
连接处对称设有凹槽和突出，使得连接更加可靠，保证了绝缘杆间旋转操作的同
步性，同时可以根据线路长短自由组合长度，适用于不同复杂作业现场。

为验证该装置的实用性，采用现场安装接地线工作的方式对研发的工器具进
行论证；使用过程中，为确保操作人员安全，选择使用中间电位法对装置使用情
况进行现场论证：操作人员穿工作服、绝缘靴、戴安全帽、绝缘手套进行操作，
全程使用过程在地面进行，对10kV 三相导线装接地线仅用5 分钟，高质量完成
了安装接地线工作，安装时间相比登杆方法节约了3 倍以上，并且在安装过程中
避免了高空作业中不可避免的接地棒无法与导线垂直使得安装不牢固、接地线无
意与身体接触、旋转接地棒疲劳等问题，且安装人员无触电、高坠、体力过度消
耗问题，整个操作流程简洁、快速、高效，实践证明本文开发的快速装拆接地线
装置现场应用效果显著，可以有效简化作业流程、提升操作安全性、提高工作效率。

四、创新点
创新点一：应用高精度升降控制技术，通过提前输入线路高度，快速到达预
定位置，确保接地的速度和精度；
创新点二：使用可视技术，轻松实现人工微调，实现快速装拆接地线。

创新点三：采用轮式和支撑杆相结合的座盘固定方式，水平可调，适用于各
种路面，即使遭遇突变的极端天气的情况，也可有效确保接地装置固定牢靠。

总结
本项目能够有效解决以下问题：一是在接地线装、拆环节实现“机器代人”，从根本上杜绝了接地线装、拆环节存在的人身触电、高坠、恶操等风险；二是大
幅提升配网检修作业效率，接地线装、拆环节至少节约一半以上时间，减少设备
停电时间，有效提高供电可靠率。

项目通过实施，获得一种用于10kV配电线路快速装、拆接地线的新型自动
升降装置1套，申请发明专利1项、申请实用新型专利1项，发表论文1篇。

本项目创新实用性强、推广应用成本低、应用安全风险低、计划在今后的实
际生产中大力推广转化应用。

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