智能接地线的研制与应用分析

陈明湘

摘要：对于传统接地线设置难度较大，且并不牢靠，以及在检修之后地带地线合刀闸故障频繁发生的情况，行业内工作人员选择提高智能接地线的研制效率，力求尽快将此种技术投入使用。这种技术主要是在已有技术的基础上，结合接地线的特点研制出来，能够对接地线进行全方位的监控的技术，其整体来讲可行性很高。本文先分析了智能接地线工作原理和实际挂接方式，又阐述了相应的智能挂式接地钩，希望能够为相关课题的研究提供合理参考。

关键词：工作接地线;智能接地线;智能监测;物联网

工作接地线在整个电力作业工作当中都属于比较关键的安全工具，尤其是对于施工人员的安全保护而言，能够产生重要的保障作用。在实际的操作过程中，工作接地线挂设难度比较大，因此导线烧伤的情况时有发生。在检修工作完成之后，工作人员也要注意将全部得接地线拆除，这样才能进一步对线路送电，但需要注意的是，在国内外大部分的重大安全事故当中，接地不良以及带地线合闸引起的恶性事故较多，需要行业内工作人员提高重视程度。

一、智能接地线原理和挂接方法

（一）智能接地线原理和结构设计

在高压线路停电检修的过程当中，技术人员通常会为了降低意外事故产生的概率，以及线路本身感应电导致作业人员发生触电事故产生的可能，会将短路接地线挂在线路位置，再将线路直接对接地短路，用这样的方式提升工作安全系数。显而易见的是，传统的接地线本身并没有监测功能，因此不能实时监督流动接地线的挂接和拆除情况[1]，技术人员若想判断线路指定的位置是否处于有效挂接状态，除了将工作接地线拆除之外，基本没有其他方式进行判断和监管，这显然对于现场工作人员而言会产生不利影响，安全管理工作的形势也比较严峻。

实际上智能接地线在线夹生会安装监测模块，若判断接地线挂接处于靠劳的情况下，监测模块的电机就能够通过裸导线以及线夹形成稳定的电气回路，最终利用比较稳定的通信模块将信息传输到网络平台当中，同时还能够达到监测接地线状态的效果。如果能够判断接地线是否有发生脱落以及被摘除的情况，则监测模块通常不能与线夹形成完整的电气回路，网络平台上的信息也会显示接地线处于为挂接的状态[2]。不仅如此，智能接地线具有比较稳定的接地装置工作状态、位置和夹持紧度等功能，且实时性比较强。现场工作人员在实时掌握接地状态的情况下，需要在收到警报信息的第一时间纠正，若与现代通信手段相互配合，就能够对接地装置的工作状态实现监控，方便后台工作人员在远程控制台进行监测，对于管理工作难度降低而言有十分明显的效果[3]。

结合上述情况和细节，技术人员研制出了一种带有监测功能的挂式接地钩，其结构如图1所示。

智能挂式接地钩主要由接地钩体以及夹线钩舌等零件组成，监测模块通常会安装在接地钩以及夹线钩舌的位置，在监测模块当中，如果没有安装电极以及夹线钩舌等相关装置，则需要工作人员根据实际情况判断，是否有使用导线以及监测模块内部挂线检测电路连接的必要。电极和夹线钩舌之间相互绝缘，在接地钩上挂接的线路裸导线和电极夹线钩舌接触之后，能够形成比较完整的电气连接回路，与监测模块之间也是通过导线进行连接。

需要注意的是监测模块本身是由控制电路以及卫星定位等模块组成，具体通信工作也是由2G、4G等通信模块构成的网络传输组件负责。在接地钩挂接状态产生变化时，工作人员可以利用内部程序，自动完成通信协议的转换工作和数据接收等内容，最终将检测到的挂线以及摘线等状态信息全部传输到云平台服务器当中。此外，大部分的监测模块都是将锂电池作为电力来源，其容量通常<2000mAh左右，显然其优势在于功耗低，使用寿命也能得到有效延长。

（二）智能接地线挂接使用方式

在常规的接地钩体位置都设置有挂接沟槽，在翻转连接挂架的位置也会设置绝缘绳固定孔以及连接销。在接地钩在挂接线路裸导线的位置时，技术人员可以将接地导線的接地端合理固定，之后再将翻转连接架上方的连接销勾在接地钩的挂接槽当中，利用绝缘升降地钩抛挂到裸导线的位置，勾住裸导线就能够建立比较稳定的连接。

需要注意的是接地钩体挂接的线路裸导线，若能够与电极和夹线钩舌接触，就能够形成比较稳定的电气连接回路。这种回路能够对模块内部的检测电路以及接地钩的挂线状态进行监测，且监测模块外壳的位置通常会设置橡胶密封圈，防水能力也比较优秀。

接地钩若本身处于挂线状态，而技术人员需要将其摘除，则需要先松开绝缘操作绳，再将翻转连接挂架在重力的影响下促使其脱离接地钩体，此时技术人员再将绝缘操作绳拉紧之后，翻转接地钩就能够将其从线路导体上拉出。智能接地钩在挂接时的两种状态如图2所示。

二、智能挂式接地钩

按照行业内当前对于接地线的需求，与传统工作接地线在工作时的弊端相比较来讲，智能接地线需要具备新型接地线夹、检测装置以及管控系统等，这样才能满足行业内工作需求。

例如，某实验室研制的智能挂式接地钩和接地线已经通过了高压电场强度的环境测试，检测通信电路的部分也通过了我国“电力科学研究院”的电磁兼容测试。在现场试验的过程中，技术人员对研制成功的智能工作接地线进行了现场模拟，智能接地线采用的是钩式线夹，也就是常规的钩挂式就位方式。在使用的过程当中，工作人员需要将钩式线夹放在导线的下方，并将线夹的开口位置对准导线向上提，这样就能够用比较轻松的方式实现挂接，监测模块这时也能够与线夹侧面实现紧密的连接，最终形成比较稳固牢靠的结构。显然在整个挂接过程当中，智能接地线能满足线路冲击性的要求，符合使用标准。

不仅如此，在现场试验的过程中，工作人员还发现，接地线的操作十分方便，且形成的线路结构也很稳定，基本不需要人工绑扎，后续的拆除难度也不高。技术人员将智能工作接地线和传统接地线性能进行对比整理之后，发现智能挂式接地钩的优势如下：

首先是智能监测，智能挂式接地钩能够监测接地装置的衔接是否能够和≥220KV的电压形成稳定良好的接触，同时在实时监测的过程中也能判断线夹本身是否处于夹紧的状态，这样就能够杜绝接地装置由于接触不良产生的感应电等安全事故。

其次是智能管控，该装置能够通过卫星定位系统，对于接地装置进行准确的定位，且实时性比较强，同时也能监测接地装置的实际状态，其中包含入库、使用等，都能够实现智能化管控。

最后是智能闭锁，显然智能挂式接地钩能够实时显示接地监测以及预警信息，技术人员将其与移动APP连接之后，就能在现代通信设备和手段的辅助下对远方接地装置是否处于悬挂或者拆除的状态进行监测。不仅如此，还能够与防误锁装置结合起来减少工作失误的情况产生可能，甚至可以彻底避免安全事故发生。

结束语：

综上所述，新研发的智能接地装置通常都具有自动监测接地状态的功能，不仅如此，部分设备也带有自动后台报警以及远程管理等相关操控功能。这些都为一线工作人员的生命财产安全带来了更加稳定的保障，同时也为新技术和新思路的产生提供了创新思路，具有十分优秀的现实意义，以及广阔的发展前景。

参考文献：

[1]夏艳冰.水电站接地线智能跟踪系统[J].无线互联科技，2020，17（24）：28-29.

[2]李伟，王济维，孙轲，李洋，殷有钧，李波.基于“互联网+”的高压线验电器与接地线智能管理装置的实现[J].科学技术与工程，2020，20（34）：14085-14094.

[3]王靖晖，黄建林.基于NB-IoT的智能接地线系统在变电站的应用[J].农村电气化，2020（09）：5-7.