接地线组绝缘杆稳固加力辅助装置研制

朱坤华，王文杰，黄义琪，雷亚兰

(云南电网公司玉溪供电局，云南玉溪，653100)

0 引言

倒闸操作作为变电运行专业的核心业务，在变电站日常工作中占据重要位置。一次设备停电检修，更是重中之重。在断路器本体检修作业时，合接地刀闸，在对隔离开关或者其他一次设备进行检修时，往往需要悬挂接地线，一次设备转检修时，需要装设接地线的操作明显较多。由于目前的接地线直接旋扭装设拆除存在效率下、可靠率不高，装拆接地线时易导致耗时较长和体力消耗过多的问题，甚至出现接地线操作棒脱落砸坏设备砸伤人员等威胁电网安全和人员安全的情况。装拆接地线在停送电工作中占用大量操作时间和人力资源，且无法保证其工作的可靠性和安全性。因此小组确定研制一种工具或装置，提高装设拆除接地线的速度、效率和安全性。

1 现状分析

某电网变电站倒闸操作票，2020年全年操作任务为有25697项，其中装拆接地线操作一共有6721项，占操作总数的26.15%，超过四分之一。

1.1 耗时分析

统计某500kV变电站2018年度设备转检修的操作中，220kV、35kV设备装设、拆除接地线任务占比约为72%，其中220kV设备装设1组接地线最长耗时约41min最短耗时约12min，平均耗时约17min，2019年度500kV玉溪变一次设备转检修的操作中装设1组接地线平均耗时约15min。

1.2 耗力分析

现场装拆接地线操作人员普遍反映，在装设接地线过程中存在接地线重、安装位置高、戴绝缘手套旋扭不便一些问题，从而导致装设接地线工作费时、费力。在旋扭接地线操作棒的过程中，一般需要20圈方可使接地线线夹卡紧导线，在前15圈的旋扭过程中，操作人手臂会出现轻微酸软，在最后逐渐拧紧过程中阻力突然增大，严重影响工作人员用力。操作人员往往在拧到第二相时出现吃力需要休息，在第三相操作时旋扭缓慢，大大降低了装设进度。对于需要装设多组接地线的工作，操作人往往出现操作时间与接地线数量呈指数增长趋势。

1.3 风险分析

运行人员在高强度的工作中出现扭伤、脱力等情况时有发生，对变电工作的正常运行产生了非常不良的影响，甚至出现接地线绝缘操作杆脱落砸坏设备砸伤人员等威胁电网安全和人员安全的情况。根据《南方电网公司作业危害辨识与风险评估技术标准》风险评估公式：风险值=后果(S)×暴露(E)×可能性(P)对装拆200kV接地线装拆操作的风险等级进行评估，得出装设220kV接地线的风险值为25分，为低风险作业。

2 接地线组绝缘杆稳固加力辅助装置的研制

2.1 接地线组绝缘杆稳固加力辅助装置设计目标

针对本课题需要解决装拆接地线作业过程中耗时、耗力、装拆接地线过程中人身易受伤的实际问题，我们统计了某500kV变电站2018年和2019年装拆接地线作业的操作时长、运行人员连续装设接地线组数、作业风险值评估，对每个维度进行改善。

2.2 接地线组绝缘杆稳固加力辅助装置原理

接地线组绝缘杆稳固加力辅助装置由齿轮箱、接地棒套筒及旋转握把三个主要部分组成。各部件尺寸如图1所示。运行人员使用旋转握把带动纵齿轮转动，纵齿轮与横齿轮严密咬合，带动横齿轮转动，横齿轮带动套筒依靠套筒与接地棒绝缘杆的静摩擦力转动接地棒绝缘杆。通过转动旋转握把替代直接手握接地棒避免了手与接地棒之间的滑动，减少了出力的损耗，提高了旋动接地棒效率。根据杠杆平衡条件：动力X动力臂=阻力X阻力臂，用代数式表示为F1*L1=F2*L2。式中F1表示动力，L1表示动力臂，其值为60mm，F2表示阻力，L2表示阻力臂，其值为20mm。从上式可以看出，在使用接地线组绝缘杆稳固加力辅助装置，扭动动力为阻力的三分之一，节省出力达66.7%。

图1 接地线组绝缘杆稳固加力辅助装置原理图

2.3 接地线组绝缘杆稳固加力辅助装置优点

经济性：装置结构简单，材料易得，容易加工，成本较低。

操作性：当运行人员需要装拆接地线时，只需要将接地线组绝缘操作杆尾部套进套筒旋紧螺丝固定牢固，即可转动旋转把手从而带动绝缘操作杆转动分合线夹。操作相对简单。

美观性：外观简单，美观度一般。

后期维护：此种接地线组绝缘杆稳固加力辅助装置，各个连接部位比较简单，相对易于生产，后期维护比较简单。

3 实作验证

分别使用接地线组绝缘杆稳固加力辅助装置和不使用此装置装设220kV接地线组做对比实验。通过验证：

（1）使用接地线组绝缘杆稳固加力辅助装置装设一组接地线的平均耗时约为9min，装设一组接地线小于10min，平均可以连续装设4.8组，装设能力提高71.4%，前后时间对比结果如下图2所示。

图2 某500kV变电站接地线装设时间

（2）运行人员连续操作可以平均装设4组接地线，前后效果对比如下图3所示。

图3 使用接地线组绝缘杆稳固加力辅助装置前后装设接地线组数

（3）装设220kV接地线的风险值为12.5，作业风险值降低50%，前后风险对比如下图4所示。

图4 某500kV变电站线路停送电装拆接地线风险评估

4 结束语

本次研制的接地线组绝缘杆稳固加力辅助装置做到了节约时间、节省人力、降低风险。为今后变电运行接地操作装置设计和方法改良提供了新的思路。设计装置可靠性需要进一步提升，保证使用不出现装置故障，功能失效等情况。怎样提高接地线装拆效率，需要我们做出进一步研究。