摘要：接地线是一种电力系统保证安全措施的重要工具，利用接地线将待检修设备可靠接地，可以保证设备突然来电时现场工作人员的安全。本文研究的高压接地线主要用于110kV及以上变压器设备检修安装，采用电动结构和快速插拔端头设计，替代传统人工机械安装方式，有效解决接地线安装耗时费力问题。

关键词：接地线;变电设备;电动结构;插拔端头

1.现状研究

接地线是一种电力系统保证安全措施的重要工具。利用接地线将已停电的设备或线路与大地相连，当临近带电体产生静电感应电或误合闸时，设备意外地出现高电压，可经由接地线导通至大地，以保证现场工作人员的安全。本课题所研究的接地线，是指电力系统常用于输变电设备的10kV及以上电压等级的高压接地线，可用于110kV及以上变压器设备检修三侧安装，其结构主要由导体固定端头、接地导线、地端固定端头等组成。

传统的变压器接地线安装，采用人工机械安装方式，先将接地线一端用螺栓固定在地面接地端头处，再使用满足安全距离（220kV≥3m）的绝缘棒将接地线导体端头送至设备导线处，人工旋转绝缘棒带动导体端头，将其紧固在检修设备导线上，实现设备与大地接通。由于变压器体积庞大，操作距离超过3m以上，绝缘杆不易操作，地线重达5kg，人工旋转固定端头安装接地线的方式对操作人员的体力和技术带来了极大的挑战。

2.装置设计

2.1导体端头安装设计

通过现场调查研究，我们发现传统安装方式主要存在操作距离远导致力矩不平衡，地面操作人员难以用力的问题，若将接地线送至待接地导体端，再采用电动结构设计利用电机紧固接地端头，将有效避免距离过远不易操作的问题。

本文研究的接地线导体端头主要由机械端头、电机、电池组成，在原有机械结构基础上，将于绝缘棒机械安装部位更换为电机结构，将电机轴承与机械杆相连，通过电机旋转带动连杆前进或后退，推动端头机械结构完成紧固和松开的动作。设计采用775行星齿轮型直流微型电机，输入电压12V，仅重560g，转速可达85rpm，扭力36kgf·cm，可以有效确保接地线夹紧在设备导线上不宜松脱。电机采用无线红外遥控方式控制，遥控距离>10m，不受现场电磁辐射影响，当正向通电时，电机正转紧固端头，反之松开，实现接地线导体端的安装。

同时，为了有效实现接地线导体端头和绝缘棒的连接和脱离，我们在绝缘棒端头安装反向失电型电磁模块，采用吸附方式连接两者。电磁铁采用凹槽型结构，额定电压DC 12V，吸附保持力达20kG。正常操作时，绝缘棒端头磁铁为永磁状态，可与接地线导体端头吸附固定，送至待接地导体处后，遥控通电，磁铁将失去磁性，绝缘棒轻松与导体端头分离。

2.2 接地端头安装设计

接地线一端安装在待检修设备导体端，另一端需连接至与固定在地面上的接地桩处，传统的接地端头安装，主要通过螺栓连接方式固定接地端。接地固定端头多采用铸铝合金材质，将接地端头螺杆穿过地桩连接片后，利用蝶形螺栓将端头固定，使其不易松动。

通过调查研究发现，由于长期暴露在大气和地面上，接地桩和接地端头极易损坏或锈蚀，手动安装蝶形螺栓不易套入，存在螺丝滑扣、装置锈蚀等诸多问题因素，导致接地线接地后与大地的导通电阻值不稳定，整个接地装置的安装可靠性存在较大问题。

本文研究一种新型的接地线地端端头固定装置，采用插拔式一体化设计，内部连接可靠性高，具备多重紧固方式，外观材质具备优良的机械、化学性能以及耐候性，具备操作方便和可靠性高的特点。在地桩上固定安装固定端头，端头采用筒状空心结构，内部为导通电阻小，耐磨损，不易变形的铜质冠簧结构，外壳为强度良好，绝缘及化学性能、耐候性良好的ABS工程材料。接地线接地端头内部为铜合金材质金属杆，外部采用ABS工程材料外壳。接地线地端端头可快速插入筒状空心结构的固定端头上，与固定端头的内部铜质冠簧结构紧密连接，利用金属弹簧特性加紧金属杆，实现金属导通接地。外部加设有固定帽，插入快速端头后，将固定帽与固定端头旋紧固定，防止松动脱落。

3.经济效果

采用电动结构的接地线快速固定装置后，由原来人员使用外部工具手动拆卸式操作转变为利用装置自身结构快速机械式电动操作，增强了现场装置操作稳定性，减少了操作时间，提高了现场接地端地端固定可靠性，避免了现场诸多不可靠因素，提升了处理效率。使用5个样本分别对现场进行100次安装测试统计，在共计500次操作过程中，使用新型固定装置，操作时间从原来平均45.50分钟降低为22.33分钟。根据2021年现场操作装设与拆除接地线730余次进行统计，平均每次操作时间可缩短45.50-22.33=23.17分钟，大约可节省730*23.17/60 =281.9h，以每人次每小时25元计算，两人操作可节省1.41万元，同时节省每年因接地线端头问题带来的材料损耗和配置费用约5000元。

参考文献：

[1]刘蓬.谈配电变压器的几种接地方式及接线注意要点[J].电子基础.2016.09

[2]王学魁，王志成.配电变压器台作业接地线挂点装置的研制与应用[J].内蒙古电力技术.2007.25卷2期.