朱彬
(上海恒合電力工程有限公司,上海 201203)
攜帶型短路接地線是電力生產(chǎn)過程中常用的安全生產(chǎn)措施。完整的攜帶型短路接地線由短路接地線、線夾、絕緣操作桿三部分構(gòu)成。但由于短路接地線使用頻繁且操作看似簡(jiǎn)單,容易使人產(chǎn)生麻痹思想,其重要性也往往被人忽視,經(jīng)常出現(xiàn)不正確的使用方法,以致降低甚至失去了接地線的安全有效保護(hù)作用,必須引起足夠重視。
攜帶型短路接地線在使用過程要求掛接牢固、接觸可靠、拆卸安裝方便。線夾與停電體的掛接是一個(gè)重要的環(huán)節(jié),線夾與停電體的掛接點(diǎn)是短路接地線可以安全有效運(yùn)行的一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。由于線夾與導(dǎo)線是活動(dòng)連接,短路接地線掛接出現(xiàn)問題,其安全保護(hù)作用就會(huì)降低:如接觸電阻過大,電量不能短接直接流入大地,人體(設(shè)備)就會(huì)受到電擊傷害(損壞),容易在掛接點(diǎn)燒毀導(dǎo)線,更會(huì)危及人生安全。目前常用線夾主要有如下兩種線夾形式:
(1)螺旋壓緊式
此類線夾依靠螺桿操作旋轉(zhuǎn)壓緊方式,接觸牢固、可靠。但安裝拆卸時(shí)需要旋轉(zhuǎn)絕緣操作桿數(shù)圈,作業(yè)時(shí)較為繁瑣,絲扣生銹或者殘留細(xì)小雜物則可能導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)困難。
(2)舌型壓緊式
舌型壓緊式線夾采用鉤掛方式,操作更為便捷。但對(duì)掛接不同截面的導(dǎo)線,其接觸點(diǎn)的壓力不穩(wěn)定,很大程度影響了電氣安全性能和可靠性。
圖1 螺旋壓緊式
圖2 舌型壓緊式
綜上所述,兩種線夾方式各有利弊,螺旋壓緊式存在操作不便的缺點(diǎn),而舌型壓緊式存在電氣性能不可靠的隱患?,F(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員對(duì)操作簡(jiǎn)便、安全可靠的攜帶型短路接地線有很迫切的需求。
在線夾與導(dǎo)線的連接處影響攜帶型短路接地線電氣性能的關(guān)鍵因素是接觸點(diǎn)的接觸電阻。接觸壓力越大,接觸面積越大,接觸電阻越小。因此,觸點(diǎn)壓力應(yīng)控制在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式,接觸電阻有表達(dá)如下:
F 是接觸壓力。
m 是與接觸形式有關(guān)的系數(shù),對(duì)點(diǎn)線面接觸,分別取0.5,0.7,1。
Kc 是與接觸材料、表面情況、接觸形式有關(guān)的系數(shù)。由上式可以看出,在m 和Kc 已經(jīng)確定的情況下,影響線夾與導(dǎo)線間接觸電阻的主要因素是壓力,只需要保證線夾與導(dǎo)線間足夠的壓力,就可以把接觸電阻控制在合適的范圍內(nèi)。
通過分析螺旋壓緊式和舌型壓緊式結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),利用兩種結(jié)構(gòu)各自的優(yōu)點(diǎn),本文提出了旋轉(zhuǎn)舌型壓緊式結(jié)構(gòu),內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3,圖4 所示。
圖3 線夾打開時(shí)的狀態(tài)
圖4 線夾閉合時(shí)的狀態(tài)
該線夾結(jié)構(gòu)主要由上舌、下舌和連桿軸三部分組成。其中上舌固定不動(dòng),下舌末端齒輪與連桿軸的齒槽咬合,可由連桿軸帶動(dòng)以下舌的固定栓為圓心轉(zhuǎn)動(dòng)。安裝該線夾結(jié)構(gòu)的短路接地線時(shí),上舌和下舌的開口對(duì)準(zhǔn)導(dǎo)線拉拽即可。拉拽絕緣操作桿時(shí),連桿軸下段的主彈簧被壓縮,處于儲(chǔ)能狀態(tài)。連桿軸的縱向運(yùn)動(dòng),經(jīng)過左邊的齒槽,與下舌的齒輪的咬合,使下舌向上舌方向圓弧運(yùn)動(dòng)。同時(shí)連桿軸右邊的齒槽(齒槽一面為斜面,一面為切面)與線夾內(nèi)的彈簧栓構(gòu)成倒扣閉鎖結(jié)構(gòu)。線夾一旦壓緊導(dǎo)線,絕緣操作桿的縱向操作行程終止,閉鎖結(jié)構(gòu)保持線夾的閉合狀態(tài)(見圖4)。拆卸該線夾結(jié)構(gòu)的短路接地線時(shí),小角度旋轉(zhuǎn)絕緣操作桿即可。閉鎖結(jié)構(gòu)脫扣,處于儲(chǔ)能狀態(tài)的主彈簧釋放壓力,推動(dòng)連桿軸縱向運(yùn)動(dòng),直至彈力完全釋放。連桿軸帶動(dòng)下舌遠(yuǎn)離上舌做圓弧運(yùn)動(dòng),線夾完全打開。
該線夾結(jié)構(gòu)的短路接地線安裝時(shí),只需拉拽,拆卸時(shí)只需旋轉(zhuǎn),簡(jiǎn)單方便。為保證線夾與導(dǎo)線間足夠的壓力,連桿軸右邊齒槽的步進(jìn)幅度較小,減小行程終止位置的壓力損失。同時(shí)可在上舌做出微型鋸齒面,利用拉拽的力量,讓上舌清除掛接處導(dǎo)線的氧化層,更進(jìn)一步減小接觸電阻,增強(qiáng)電氣性能。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu),制作了樣品,經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn),沒有出現(xiàn)異常情況,性能穩(wěn)定。并且與螺旋壓緊式和舌型壓緊式結(jié)構(gòu)對(duì)比測(cè)試,測(cè)試內(nèi)容包括線夾的接觸電阻和安裝拆卸時(shí)間。該結(jié)構(gòu)性能表現(xiàn)優(yōu)異,測(cè)試結(jié)果如下:
表1 測(cè)試結(jié)果對(duì)比
通過對(duì)比分析現(xiàn)有短路接地線的線夾結(jié)構(gòu),本文提出了新穎的彈簧旋轉(zhuǎn)式線夾結(jié)構(gòu),樣品經(jīng)過實(shí)踐操作使用,解析性能和電氣性能都得到了提高,操作方便簡(jiǎn)單、安全可靠,值得推廣應(yīng)用。