新型低压开关接地线固定装置的研制

麦友发　哈斌凯

摘 要：配电低压开关接地线是供电所配电运维人员最常用的工器具之一，用于在低压线路停电检修时，将低压开关出线端保护接地，以保障现场工作人员的人身安全。然而，在实际生产现场，因为低压配电箱的空间有限，经常会出现低压接地线安装困难或无法安全安装的问题。本文为解决上述问题，研制了一种新型的低压接地线辅助固定装置，在操作空间条件最严苛的情况下，都可以有效加大操作空间，将安装的低压接地线金属部分与邻近带电部分的距离提升至安全距离以上，同时使安装低压接地线的工作更加方便容易。

关键词：配电；低压接地线；辅助固定装置；加大操作空间

Abstract： Low-voltage grounding line is one of the most commonly used instruments for power substation distribution operations staff. Usedwhen low voltage line outage overhaul， the low pressure protective earthing switch outlet end， in order to ensure the personal safety of attendants. At the scene of the actual production， however， because of the low voltage distribution box space is limited， often appear low-voltage grounding line installation difficulties or security issues. In order to solve the above problems， this paper developed a new type of low-voltage grounding line auxiliary fixture， the most severe cases， the condition of operating space can effectively increase the operating space， will be installed low-voltage grounding line metal parts with neighboring charged part of the distance to a safe distance above， and make the work more convenient installation of low-voltage grounding line easily.

Keywords： The power distribution； Low-voltage grounding line； auxiliary fixture； increase the operating space

中图分类号：TM732 文献标识码：A

1.绪论

1.1 选题背景和意义

低压接地线主要用于低压线路及高于线路何电气设备停电检修中的二次防护，防止检修线路中的感应电压伤害，为现场工作的安检人员提供了可靠的保障。目前，市面上的配电低压接地线主要有3种，分别是：（1）直旋式；（2）平旋式；（3）钳式。3种低压接地线如图1所示。

现在在各个供电所中普遍使用的，是夹头最小，使用最为方便简单的钳式接地线。当配电低压开关后段线路需要检修作业时，因为现在对供电可靠性的高要求，我们只可以对需检修线路开关进行停电，却不能断开与操作开关处于同一配电柜中的相邻其他开关，这样，其他相邻开关出线端就处于带电状态。然而，电房低压柜中的相邻低压出线开关间距往往非常小，受到低压柜内空间的限制，实际上接地线很难在全部夹在低压开关三相出线端子上的同时保证与相邻的出线开关出线端子间的安全距离。一旦检修人员强行进行安装，就很容易造成带电体接地故障，很容易对设备造成损害，甚至触电，对工作人员的人身安全造成威胁。这样，找到一种安全有效的安装低压接地线的方法就显得尤为重要了。

1.2 目前现状

珠海金湾供电局南水所在进行一次低压开关运行转检修工作时，现场检验了低压接地线传统安装方式存在的问题。从图2可以清楚看出，在A相接地线金属部位与旁边的备用开关出线端子距离非常近的情况下，C相接地线难以有安全的操作空间进行稳固安装，使得该开关下端头安装低压接地线的工作根本无法顺利安全进行。

在我们实际现场工作中，配电柜每一个运行状态中的低压开关都有需要对其转检修状态的可能。而现场若存在哪怕只有一个存在上述问题的开关，都有可能使我们的工作无法顺利完成或造成巨大的安全隐患。

2015年11月，针对日常工作中发现存在上述问题较明显的南水所8个配电房低压开关，我们测量了它们三相出线端间距以及与它们相邻开关的间距，并记录汇总见表1。

从抽查结果中可知，南水新村#2配电站4033开关相间及与相邻开关间距最小（最小相邻开关间距仅为2.5cm）。

1.3 本文的研究内容

综合以上问题，我们发现，如果采取措施，让低压接地线在安装条件最差的开关上都可以做到安全稳固安装，那么其他开关安装接地线时存在的类似问题都可以迎刃而解。

本文的研究内容是研制一款工具以有效增加配电房低压开关安装的接地线金属部位与相邻开关带电部位的距离，同时提高低压接地线安装的稳固程度。

2.新型低压接地线辅助固定装置介绍

2.1 装置结构

新型低压接地线辅助固定装置的结构我们选择套筒式辅助固定装置，设计方案如图3所示。

该方案为一种接地线固定装置，其包括金属套筒，该金属套筒一端设有与固定接线端子相配合电连接的结构，该设有电连接结构的金属套筒一端的外表面设有绝缘层，该金属套筒还包括有裸露金属部分。

本接地线固定装置为金属导电材料，通过设置有与固定接线端子相配合电连接的结构，使固定接线端子的电连接的接触点延伸出来，并且设置绝缘层，使其与旁边的带电部件保持安全绝缘，接地线夹头可以直接夹持在该接地线固定装置的裸露金属部分。这种结构安装稳固程度高，安装拆卸方便，操作灵活，同时结构简单，制作起来简单容易。

2.2 装置部件细化设计

安装固定结构如图4所示，该金属套筒一端与固定接线端子相配合电连接的结构是设置在该金属套筒一端的内螺纹。只要将该接地线固定装置螺旋拧入低压开关下端接线端子的螺栓上，然后将已完成接地的低压三相接地线夹头夹紧固定在该接地线固定装置的裸露金属部分，安装即完成，操作十分简单方便快捷，并且能够有效与旁边的带电部件保持安全绝缘。

该金属套筒另一端的外表面也设有绝缘层，作为绝缘把手，该金属套筒中间段为裸露金属部分。该结构方便于手持操作，而可以不用借助工具将接地线固定装置安装。金属采用黄铜材料，导电性好，耐腐蚀性好，强度大。设置的绝缘层材料为橡胶，具有绝缘性好、更加耐用不易损坏的优点。

该金属套筒的裸露金属部分的表面设有防滑纹。该防滑纹结构可以增大低压接地线安装后金属夹头和接地线固定装置的裸露金属部分之间的摩擦力，防止脱落，有效提高安装稳固程度。

3.新型低压接地线固定装置尺寸确定

3.1 相关安全标准

根据标准《GB7251.1-2005低压成套开关设备和控制设备》中规定的，主母线、垂直母线、分母线和主电路接插件带电部件之间及其接地金属件之间的电气间隙应不小于20mm，即0.4kV配电开关带电设备与接地设备之间应保证至少2cm的安全距离。

3.2 新型低压接地线固定装置需求长度计算

3.2.1 固定把手长度计算确定

根据最开始的调查，我们发现最小的相邻开关间距c为2.5cm。同时，为了防止操作人员在安装接地线时不会因距离太近让接地线夹头或自身误接触到带电体，我们希望操作人员安装接地线时必须额外有至少5cm的操作空间，加上2cm的安全距离，我们要求其间距b（如图5所示，即安装完成的接地线金属部位和相邻开关带电部位的最小间距）至少为7cm。

我们以现场最小的间距2.5cm作为间距C的标准计算值，同时测得接地线夹头安装点和金属部分最外侧垂直距离固定为4.5cm，计算固定把手需要的最小长度：

最小长度==4.74

可知，固定把手要求长度在4.74cm以上，考虑到一定的裕度，确定固定把手的长度为5.5cm。

3.2.2 导电体部位长度确定

导电棒为低压接地线夹头与套筒连接安装的区域，其裸露区域长度应保证三相低压接地线夹头都可以顺利安装且互相不受影响。实测得低压接地线金属夹头厚1.7cm，故导电棒裸露区域长度应至少长1.7cm，考虑到操作方便需要一定裕度，我们将导线棒裸露区域长度确定为3.5cm。

4.新型低压接地线固定装置现场安装试验以及装置试验

4.1 现场安装试验

对设计制作完成的新型低压接地线固定装置进行现场安装试验。首先将该接地线固定装置接在低压开关下端接线端子的螺栓上，然后将已完成接地的低压三相接地线夹头依次夹紧固定在装置金属裸露导电部位，安装即完成，如图6所示。

试验显示，新型低压接地线固定装置对现场低压接地线安装的提升效果非常显著，使用本实用新型接地线固定装置后，完全解决了现场低压接地线因安装距离不足无法安全安装的问题，有效防止现场作业人员因空间不足使接地线金属部位或自身误碰到旁边距离很近的带电设备，很大程度上降低了现场作业人员的作业安全风险。

使用该接地线固定装置可以有效提高低压接地线安装的牢固程度，有效防止作业过程中接地线意外脱落引发的风险。作业人员使用该接地线固定装置安装接地线操作更加方便快捷，有效提高了工作效率。

4.2 绝缘层绝缘性试验

为了保证新装置的安全性，我们请珠海金湾供电局配电部试验班对新装置进行了预防性安全试验，试验报告如图7所示。试验显示，我们的装置绝缘层绝缘性良好，完全满足低压现场工作标准要求，装置合格。

5.新型低压接地线固定装置实用效果检查

我们在南水所低压线路检修工作中普遍使用该装置，并在实际工作中对装置使用效果进行数据测量验证。

表2为部分活动前安装接地线条件不好的低压开关在活动后安装夹头和相邻开关间距的数据对比汇总。

在南水供电所普遍实用新型低压接地线固定装置后，低压接地线安装工作变得非常简单易行，无论怎样的安装条件均可以保证安全稳固安装，新装置的实用效果非常好。

结语

本文研制新型接地线固定装置使用金属导电材料，通过设置有与固定接线端子相配合电连接的结构，使固定接线端子的电连接点延伸出来，并且设置绝缘层，使其与旁边的带电部件保持安全绝缘，接地线夹头可以直接夹持在该接地线固定装置的裸露金属部分。这种结构安装稳固程度高，质量轻、结构简单，携带方便，安装拆卸方便，操作灵活，同时结构简单，制作起来简单容易。

本文研制成品已在笔者所在供电所得到试运用并在珠海金湾供电局获得推广，有效性和实用性超出了预期，其可行性亦得到了事实的有效验证。

参考文献

[1]赵国雄，潘炜坊，冯高敏.广东电网公司地区供电局电力安全工器具与个人防护用品管理标准（S.00.00.10/SM.0004.0004）[S].广东电网公司，2010.

[2] GB7251.1-2005，低压成套开关设备和控制设备[S].