李 響， 張 健， 張 偉， 王琳慧

(國網(wǎng)浙江省電力公司 湖州供電公司， 浙江 湖州 313000)

接地引下線裝卸器的研制

李 響， 張 健， 張 偉， 王琳慧

(國網(wǎng)浙江省電力公司 湖州供電公司， 浙江 湖州 313000)

由于覆土沉降，接地引下線被加載一個(gè)向下的拉力，螺栓由于受到剪切力的作用而導(dǎo)致接地引下線無法順利裝卸.為解決接地引下線裝卸的困難，以杠桿原理為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)一種杠桿式接地引下線裝卸器，確定裝卸器的尺寸和材料的選擇及要求，并制定了裝卸器的校驗(yàn)與使用規(guī)范.裝卸器的應(yīng)用可確保人身、電網(wǎng)、設(shè)備安全，對(duì)完善架空輸電線路接地電阻測(cè)量工作起到積極作用，有效提高了線路的運(yùn)維水平.

接地引下線； 螺栓孔； 裝卸器

0 引 言

接地電阻測(cè)量是線路防雷工作中一項(xiàng)重要的檢測(cè)內(nèi)容.通過對(duì)線路運(yùn)維情況的分析得知，每條架空輸電線路發(fā)生接地引下線覆土沉降的概率為10%[1]，而易發(fā)生雷擊故障的山區(qū)覆土沉降情況的發(fā)生比例則要高于平地.

由于覆土沉降，接地引下線被加載一個(gè)向下的拉力，螺栓由于受到剪切力的作用而導(dǎo)致接地引下線無法順利裝卸，通常需要一人向上猛拉接地引下線，一人用扳手撬.另外，被強(qiáng)拆下來的接地引下線再次安裝時(shí)，塔腿接地引下線螺栓孔和接地引下線扁鐵螺栓孔無法完全對(duì)接，致使螺栓不能正常穿入，但作業(yè)人員仍需強(qiáng)行安裝，因此作業(yè)過程中極易造成接地引下線鍍鋅層的損傷和螺栓、扳手的變形，還可能由于作業(yè)人員未握緊接地引下線而使其突然彈出造成人身傷害.

面對(duì)大量的測(cè)量接地電阻工作任務(wù)，研制一種使用安全、攜帶方便的接地引下線裝卸工具顯得十分必要，在保證安全生產(chǎn)的同時(shí)，能大幅度提高工作效率.

1 現(xiàn)有裝卸接地引下線作業(yè)方法

現(xiàn)階段，為了解決接地引下線裝卸困難的問題，一般采取雙鉤、鋼絲套、U型環(huán)組合使用的方法.首先，將接地引下線與塔身連接處的螺帽卸下，然后選取合適位置將鋼絲套套在鐵塔塔身的牢固構(gòu)件上，并通過U型環(huán)與雙鉤連接.然后再用鋼絲繩綁扎在接地引下線，并與雙鉤另一端連接.最后通過調(diào)節(jié)雙鉤長(zhǎng)度，使接地引下線達(dá)到可以順利卸下的位置，完成拆卸.安裝時(shí)程序與之相反.此種方法操作起來較為復(fù)雜，通常需要兩名作業(yè)人員配合操作才能完成，而且在測(cè)量接地電阻過程中需先將綁扎在接地引下線上的鋼絲繩解下，安裝時(shí)又需再次將其綁扎在幾乎相同的位置.頻繁地與鋼絲繩摩擦，勢(shì)必會(huì)造成接地引下線鍍鋅層的損傷，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響其防腐效果.另外，由于雙鉤等工器具較為沉重，攜帶很不方便，在遇到山地等作業(yè)地形時(shí)，極大地增加了作業(yè)人員的工作負(fù)擔(dān).

2 杠桿式接地引下線裝卸器的設(shè)計(jì)

為了解決接地引下線裝卸的困難，現(xiàn)以杠桿原理為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)杠桿式接地引下線裝卸器，見圖1.

該工具由一根可調(diào)節(jié)長(zhǎng)度的支撐桿和一根操作桿組成，由螺栓連接并可拆分.操作時(shí)，作業(yè)人員選擇合適的支點(diǎn)并調(diào)節(jié)支撐桿高度，當(dāng)操作桿處于水平位置時(shí)，操作桿前段的特制卡槽正好卡住接地引下線扁鐵部分.作業(yè)人員手持操作桿末端適當(dāng)下壓，將接地引下線調(diào)節(jié)至合適位置，實(shí)現(xiàn)輕松拆卸.安裝時(shí)亦然.

2.1 接地引下線裝卸器的尺寸選擇

選取110 kV～800 kV大小、形狀完全不同的鐵塔進(jìn)行實(shí)地測(cè)量.通過對(duì)電壓等級(jí)不等的4基桿塔(16個(gè)塔腿)進(jìn)行實(shí)際測(cè)量，結(jié)果見表1.

表 1 桿塔接地引下線螺栓孔位置抽樣測(cè)量

注：a為螺栓孔至基礎(chǔ)保護(hù)帽平面的垂直距離；b為螺栓孔至塔腿外邊線的水平距離.

確定可伸縮式的支撐桿，其伸縮范圍為450～1 300 mm較為合理，阻力臂長(zhǎng)度為200 mm較為合理.按照5倍的動(dòng)力臂考慮已經(jīng)可以滿足全部鐵塔的要求，因此動(dòng)力臂長(zhǎng)度為1 000 mm即可滿足要求.

2.2 接地引下線裝卸器的材料選擇

為保證其機(jī)械強(qiáng)度不會(huì)在受力時(shí)發(fā)生支撐桿、操作桿、撬頭變形或彎折，通過計(jì)算和分析，支撐桿和操作桿采用2A12鋁合金管制作，外桿外徑30 mm、內(nèi)徑25 mm，內(nèi)桿外徑25 mm、內(nèi)徑20 mm，抗拉強(qiáng)度為420 MPa，該材料強(qiáng)度高.撬頭材料采用厚度為60 mm×25 mm×8 mm的Q235小鋼板鋼整體加工[2]，并與鋁合金管焊接.

2.3 接地引下線裝卸器的其他要求

對(duì)運(yùn)行人員而言，每增加一種新工器具，都會(huì)增加新的負(fù)擔(dān)，為考慮周全，該工具可一分為二，完全可以頂替登山杖或打狗棒，可攜帶性得到保證.

考慮到阻力臂端頭將與塔材接觸，設(shè)計(jì)成圓角，以減少摩擦，避免對(duì)塔材造成損傷.支撐桿的壓力將傳遞至保護(hù)帽或基礎(chǔ)時(shí)，要考慮承壓及防破壞性，因此我們采用橡膠護(hù)套來解決，既可保護(hù)基礎(chǔ)，也可起到防滑作用.接地引下線安裝器的尺寸及外形的CAD見圖2.

工器具主要部件的材料和尺寸如表2所示.

表 2 工器具主要部件的材料和尺寸

2.4 接地引下線裝卸器的成品制作

根據(jù)設(shè)計(jì)圖聯(lián)系生產(chǎn)廠家進(jìn)行加工制作.接地引下線裝卸器成品如圖3所示：

3 接地引下線裝卸器的校驗(yàn)與使用規(guī)范

該工具制作完成后，對(duì)工具進(jìn)行細(xì)致地校驗(yàn)，其結(jié)果見表3.

表 3 工具校驗(yàn)結(jié)果

在實(shí)際作業(yè)過程中，經(jīng)過不斷地總結(jié)和反復(fù)嘗試，制定出接地引下線裝卸器的使用規(guī)范及注意事項(xiàng)：

(1) 接地引下線裝卸器在作為登山杖使用時(shí)禁止將操作桿撬頭對(duì)地支撐；

(2) 組裝接地引下線工器具時(shí)應(yīng)兩人同時(shí)進(jìn)行；

(3) 在拆卸接地引下線前，應(yīng)先目測(cè)螺栓對(duì)地或基礎(chǔ)保護(hù)帽的距離，并確定支撐桿最合適的支撐位置，以便調(diào)節(jié)支撐桿的長(zhǎng)度及作業(yè)的最佳位置.

(4) 工具組裝完成后,在進(jìn)行作業(yè)開始前，作業(yè)人員應(yīng)先檢查裝卸器連接螺栓是否牢靠、撬頭是否有松動(dòng)跡象，如有問題，不得擅自開始工作；

(5) 在撬頭卡槽完全卡入接地引下線扁鐵時(shí)，作業(yè)人員應(yīng)先確定卡口是否牢固，如發(fā)現(xiàn)滑移、沒完全卡牢等情況，禁止直接進(jìn)行拆卸工作；

(6) 作業(yè)開始前，裝卸器操作人員應(yīng)先固定姿勢(shì)，雙手應(yīng)同時(shí)用力握住支撐桿頭及操作桿尾；

(7) 接地引下線螺栓帽與螺桿完全脫離后，裝卸器操作人員此時(shí)應(yīng)保持警惕并繼續(xù)發(fā)力，防止因受力的接地引下線快速脫離而導(dǎo)致人員受傷.

(8) 裝設(shè)接地引下線時(shí)，裝卸器操作人員應(yīng)先確定支點(diǎn)，將接地引下線扁鐵卡入撬頭卡槽內(nèi)，并重新檢查牢固度.

(9) 在接地引下線安裝時(shí)，操作人員應(yīng)注意力度和角度，防止傷人.

(10) 裝卸器操作人員應(yīng)聽從螺栓裝卸人員口令，不得擅自松力或發(fā)力.安裝時(shí)，當(dāng)接地引下線螺桿完全穿入螺栓孔時(shí)，螺栓裝卸人員應(yīng)立即將螺帽旋緊.螺帽旋緊后，裝卸器操作人員方可解除裝卸器.

(11) 接地引下線裝卸器的保養(yǎng)與維護(hù)：①工作結(jié)束后要注意保持裝卸器的清潔，及時(shí)除去泥垢；②裝卸器應(yīng)放在通風(fēng)良好、干燥的環(huán)境中保存；③不得用裝卸器攻擊、敲打堅(jiān)硬物體，防止防銹漆破損；④裝卸器的連接螺栓要注意保持潤滑.

2012年10月，國網(wǎng)湖州供電公司輸電運(yùn)檢室運(yùn)行四班開展500 kV瓶妙5823線全線接地電阻測(cè)量工作，經(jīng)工區(qū)技術(shù)組的審批同意，工作小組決定在該線上應(yīng)用接地引下線裝卸器對(duì)有覆土沉降情況發(fā)生的接地引下線進(jìn)行實(shí)地操作，對(duì)使用效果和操作耗時(shí)進(jìn)行確認(rèn)統(tǒng)計(jì)，并抽取10條有覆土沉降情況發(fā)生的接地引下線進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，結(jié)果見表4.

表 4 利用接地引下線裝卸器作業(yè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

4 結(jié) 論

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)證明,使用接地引下線裝卸器對(duì)有覆土沉降情況發(fā)生的桿塔進(jìn)行接地引下線裝卸時(shí)，完全可以順利安裝，符合線路生產(chǎn)實(shí)際需求.

通過接地引下線裝卸器的使用，大幅度降低了人力、物力的消耗，提高了工效，減少了設(shè)備的損傷，降低了維護(hù)費(fèi)用.經(jīng)過對(duì)500 kV 瓶妙5823線測(cè)量工作的調(diào)查，如果采用接地引下線裝卸器，可節(jié)省損耗分別為：扳手5把，每把20元；螺栓54個(gè)，每個(gè)3元；塔材和螺栓孔32處，修補(bǔ)2次，每次人工費(fèi)80元(驅(qū)車回工區(qū)取工具的路損等暫不計(jì)算)，共計(jì)：5×20+54×3+2×80=422元；裝拆接地引下線節(jié)省時(shí)間51次作業(yè)×(17分58秒-6分01秒)=10小時(shí).按每年接地電阻測(cè)量任務(wù)為30條輸電線路計(jì)算，對(duì)人力和物力的節(jié)約量是非?？捎^的.

接地引下線裝卸器的應(yīng)用可確保人身、電網(wǎng)、設(shè)備安全，對(duì)完善架空輸電線路接地電阻測(cè)量工作起到了積極作用，能有效提高線路的運(yùn)維水平.

[1] 劉志權(quán).山區(qū)送電線路鐵塔基礎(chǔ)施工[J].電力建設(shè),2008(4):98-99.

[2] 田芳,劉財(cái)喜,劉芳,等.Q235鋼真實(shí)應(yīng)力-應(yīng)變曲線研究[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào),2011(4):182-186.

OntheDesignofGroundingWireLoader

LI Xiang， ZHANG Jian， ZHANG Wei， WANG Linhui

(Huzhou Power Supply Company, Zhejiang Electric Power Corporation, State Grid, Huzhou 313000, China)

Due to the subsidence of soil, the grounding wire is loaded with a downward pulling force, and the bolt cannot be smoothly loaded and unloaded due to the shearing force. In order to solve the difficulty of grounding wire handling, a lever-type grounding wire loading and unloading device has been designed on the basis of the lever principle. And the size and material selection have been made, and the verification and usage specification of the loading and unloading device have been set up. So the application of the loading and unloading device can ensure the safety of worker, power grid and equipment. For the overhead transmission line grounding resistance measurement it has played an active role in effectively improving the level of operation and maintenance of the line.

grounding wire; bolt hole; loading and unloading device

2017-09-20

李響，碩士，助理工程師，研究方向：輸電線路檢修.E-mail:379119391@qq.com

TM755

A

1009-1734(2017)10-0049-05

[責(zé)任編輯吳志慧]