一种携带型短路接地线电动线夹研制实践

（深圳供电局有限公司变电管理二所，广东 深圳 518055）

现阶段变电站导线、母线排等接地点的携带型短路接地线装设是通过旋转传统线夹的方式进行操作的，每相操作需要旋转15～30圈不等，值班员戴上绝缘手套操作难度较大，经常要在每项操作中途都要停顿一下再操作，每相操作约需要转动操作杆3分钟，操作多组接地线后手臂会发酸、乏力，甚至手会出现抖动现象，给后续操作带来不安全因素。现阶段使用的传统线夹在使用时存在如下缺点：（1）线夹需要手动操作；（2）装设线夹操作时间长，耗力费时；（3）拆除线夹需要和接地操作杆对接，拆除也较费力。

针对上述缺点，研制一种遥控电动线夹，并实现如下功能：（1）线夹全电驱动，实现无线遥控操作；（2）线夹可兼容各种规格的绝缘操作杆；（3）设计的高导电钳口，可夹持不同规格的导线、母线排；（4）线夹可调整方向，可以实现摆动、夹持功能，方便各种高难度接线；（5）线夹坚固轻巧，采用低惯量直流伺服电机。

1 新型电动线夹的预期目标

在线夹中安装低惯量直流伺服电机和可充电锂电池组；传动部分灵活可靠、不卡涩；电动旋转角度适用不同角度走向的导线、母线排的夹持；电机控制回路可实现正转、反转和停止控制功能；在一般操作上需装拆1～2组接地线，使用新型电动线夹就可以节省8～16分钟；而在大型操作上，需装设3～7组地线，可以节省24～56分钟。

2 设计新型电动线夹

（1）提出方案。

方案一：电动线夹。鉴于现有传统线夹的缺点，设计一种针对于导线、母线排的电动线夹，利用电动机直接驱动螺杆带动可活动钳口进行往返运动，通过传动轴、夹持机构，夹住导线、母线排，并可通过旋转摆动轴调整线夹的朝向，线夹整体可以旋转用于不同的挂接角度和方位。线夹通过连接抱箍可兼容各种规格的绝缘杆，操作简单。

方案二：设计一种采用双动式的动线夹结构，操作方式仍采用旋转的方式，当钳头夹紧到位时，通过调整动钳头与水平面的夹角，实现待接地的导线、母线排导体底面和两侧面的全面接触与夹紧。

方案三：继续使用现有的旋转方式的传统线夹。将三个方案进行对比分析，选出最优方案，见表1。

表1 线夹改进方案对比分析表

（2）对选定方案进行分析。对不同方案的线夹进行分析、讨论，本着以操作简单、省时省力的原则，对新型电动线夹改进方案进行确定，见表2。

表2 电动线夹改进确定方案的功能和特点分析表

（3）材料选择。采用三维设计轻型铝合金壳体，实现功能部件和结构部件的融合，在满足接地操作机械强度的同时，缩小线夹壳体尺寸，保证绝缘操作杆的绝缘水平不下降。线夹铝合金壳体采用CNC加工的方式，便于线夹的大规模制造。

（4）新型电动线夹设计效果图（图1所示）：其中主要部件包括：①连接抱箍：连接绝缘操作杆，可以和直径30～40mm的绝缘操作杆适配连接；②旋转摆动轴：线夹钳头可以360度摆动，以适用于各种角度的夹持；③充电插孔：内置锂离子电池组，通过适配器进行充电；④开关：控制线夹电路通电与断电；⑤开关指示灯：开机状态下指示灯亮起；⑥传动轴：夹持机构控制部件；⑦接线柱：用于连接临时接地线；⑧夹持机构：夹持导线、母线排等待接地点。

图1 电动线夹的设计效果图

3 新型电动线夹的测试和试用

3．1 测试

（1）测试方案：测试地点：变电站110kV备用间隔一次设备导线。测试计划：通过装设、拆除5组传统的成套携带型短路接地线和新型的电动线夹型成套携带型短路接地线，进行时间和效率的对比分析。

（2）新型电动线夹使用测试。电动线夹装设和拆除过程简单、省时省力，可将每组成套携带型短路接地线装拆操作时间平均缩短约8分钟，改进后电动线夹操作简便快捷，不费力，平均每组成套携带型短路接地线装拆操作时间由20分钟缩短到12分钟，测试情况见表3。

表3 新型电动线夹测试情况表

3．2 试用

2019年7～9月，在10个工作现场应用新型的成套携带型短路接地线过程中，平均每组配置了电动线夹的成套携带型短路接地线装拆操作需要12分钟，比操作传统线夹缩短了8分钟，达到预期目标。

3．3 新型电动线夹的创新点

（1）线夹由手动旋转方式改为电动方式，并采用无线遥控方式。

（2）线夹可调整方向，可以实现摆动、夹持，方便各种高难度接线。

（3）线夹采用航空铝材CNC切削成型，结构坚固，耐腐蚀。

（4）特殊设计的高导电钳口，可夹持不同规格的导线、接线掌。

4 结语

新型电动线夹坚固轻巧，装设和拆除过程简单、省时省力，平均每组配置了电动线夹的成套携带型短路接地线装拆操作需要12分钟，比操作传统线夹缩短了8分钟，达到预期目标。