（国网宁夏电力有限公司银川供电公司宁夏银川750001）
摘要：针对现有高压快速接地装置存在着结构复杂、可靠性差、回收效率低等问题，提出了一种集成式多功能快速接地装置系统。本文系统阐述了总体结构及工作原理的工作原理，详细介绍了关键部件结构设计包括作业装置、运输装置和报警装置的设计原理和方法。通过研究该集成式多功能快速接地装置，实现高压地线快速释放和回收功能，挂接剩余部分地线自动回缩至地线盛放装置内，并且在地线上安装容易辨识发光类设备或涂料，能够远距离实现清晰辨识，具有防止漏拆，方便快捷等优点。该装置有效地解决了当前接地线缠绕复杂、搬运不便，加长接地杆寻找、安装耗时，接地线辨识度小和易漏拆等问题。为高压接地作业大大减轻了工人的劳动强度，缩短了作业时间，提高了作业的安全性和便捷性。
1引言
随着电网的高速发展，新型电气设备的不断更新使用，原始的接地设备已无法保证检修试验时快速可靠的接地以及对地线的运输。接地线是直接连接地面的线，也称为安全回路线，起到的作用是保护人身安全、防雷以及维持小负荷用电等。在电力系统中接地线是为了在已停电的设备和线路上意外地出现电压时保证工作人员的人身安全。一般高压线与地面的距离较高，因此在对高压线接地过程中需要较长的接地线，接地线在收放过程中都需要缠绕，以便进行搬运。同时接地线在搭接到高压线上时，也需要绝缘杆辅助。由于接地线较多，相应的辅助工具也比较多，因此携带接地线装置、缠绕接地线以及接地线搭接高压线都不方便。基于此，有必要设计一种便于携带、使用方便的集成式多功能快速接地装置。
一种集成式多功能快速接地装置包括盛放箱、若干接地线挂钩、若干导线压接钳、若干接地线、接地线缠绕装置、若干绝缘操作杆。盛放箱包括箱体和盖体，其箱体和盖体卡合连接。箱体包括挂钩腔室、压接钳腔室、接地线腔室，接地线挂钩放置在接地线腔室中，导线压接钳放置在压接钳腔室中，接地线放置在接地线腔室中。
本文在上述的研究基础上进行设计和研发。集成式多功能快速接地装置针对高空高压接地线，主要解决了接地线的缠绕、输送、装箱移动和预防漏拆等几个环节。该装置拟采用配有挂钩腔室、压接钳腔室和接地线腔室实现精准的接地及运输，并结合远程通讯报警技术对该装置实现无线报警，防止操作人员作业完成以后漏拆现象的发生。该设备大大提高了收放线的效率，以及高压电线线路对电气作业安全性的影响，以及更好地避免收放线时由于线圈的混乱导致作业难度的提高。传统的高压接地工作时容易出现接地线互相缠绕，影响工作可靠性和回收释放效率。集成式多功能快速接地装置的推广使用对电气行业的可持续发展具有十分重要的现实意义。
2总体结构及工作原理
集成式多功能快速接地装置部分主要由快速接地装置、盛放箱、、挂钩腔室、压接钳腔室、接地线腔室、行走轮、盖体、接地线挂钩、导线压接钳、接地线、接地线缠绕装置、卷轴、驱动手柄、主动锥齿轮、从动锥齿轮、绝缘操作杆、操作把手和警示装置等机构组成，整体外部结构如图1所示。
1绝缘操作杆2操作把手3行走轮4驱动手柄5警示装置6盛放箱
图1集成式多功能快速接地装置的结构示意图
3关键部件的结构设计
3.1作业装置
当盛放箱直立起来时，接地线挂钩腔室、导线压接钳腔室位于接地线腔室的上方，接地线缠绕装置的一端位于接地线腔室中，接地线的一端与接地线缠绕装置的另一端固定连接并缠绕在接地线缠绕装置与之所对应的一端上，盛放箱的底部设有与接地线相匹配的通孔，当需要接高压线时，接地线穿过盛放箱的底部的通孔与高压线连接，盛放箱的外壁上设有操作杆固定夹，绝缘操作杆通过操作杆固定夹与盛放箱可拆卸连接。该集成式多功能快速接地装置的无盖体内部结构示意图如图2所示。
操作杆固定夹为与绝缘操作杆相匹配的弧形，操作杆固定夹的两端设有通孔，盛放箱上设有与之对应的螺纹孔，以通过螺钉使操作杆固定夹与盛放箱固定连接，从而将绝缘操作杆固定。所述绝缘操作杆为可伸缩杆，当盛放箱携带绝缘操作杆时，可伸缩杆处于收缩状态，当需要用绝缘操作杆搭接接地线时，绝缘操作杆处于伸长状态。所述绝缘操作杆的第一端设有外螺纹，接地线挂钩设有与绝缘操作杆相配合的内螺纹，当接地线要连接高压线时，接地线挂钩与绝缘操作杆螺纹连接，以便于接线。绝缘操作杆的第二端设有与第一端相配合的内螺纹，当接地线要连接高压线时，多个绝缘操作杆通过螺纹连接以便于根据高压线与地面的高度调节绝缘操作杆拼接的长度。
1操作把手2绝缘操作杆3压接钳腔室4导线压接钳5驱动手柄6卷轴7接地线8接地线腔室9接地线挂钩10挂钩腔室
图2集成式多功能快速接地装置的无盖体内部结构示意图
绝缘操作杆为可伸缩杆，当盛放箱携带绝缘操作杆时，可伸缩杆处于收缩状态，当需要用绝缘操作杆搭接接地线时，绝缘操作杆处于伸长状态。绝缘操作杆通过两端的内外螺纹进行相连，当接地线要连接高压线时，绝缘操作杆的另一端设有与另一根操作杆与之相配合的内螺纹，多个绝缘操作杆通过螺纹连接以便于根据高压线与地面的高度调节绝缘操作杆拼接的长度，以进行伸缩变化。
1从动锥齿轮2主动锥齿轮3驱动手柄4卷轴
图3接地线缠绕装置的结构示意图
现有高空绝缘伸缩杆有较明显的缺点：一是结构复杂，组装难度大，导致机具成本过高。二是由于机构原理的限制，伸缩杆搬运困难，大幅度的影响工作效率。
图3为接地线缠绕装置。该装置包括与接地线数量相同的卷轴、驱动手柄和卷轴均匀分布在接地线腔室中，且与盛放箱的侧壁转动连接，相邻的两个卷轴通过链传动连接。驱动手柄的一端设有主动锥齿轮，盛放箱内设有与主动锥齿轮相配合的从动锥齿轮，从动锥齿轮与相邻的卷轴链传动连接，当转动驱动手柄时，在主动锥齿轮和从动锥齿轮的配合下，盛放箱内的卷轴同步运动。接地线的一端与卷轴固定连接并缠绕在卷轴上，驱动手柄与卷轴的一端连接，以通过转动驱动手柄使卷轴转动，从而进行绕线或放线。
3.2运输装置
当进行户外作业时，在盛放箱的侧壁上设置有提手，以方便人为搬运。当进行远距离作业时，搬运盛放箱需要耗费大量体力。因此，该装置设置有行走轮和具有接线功能的操作把手，行走轮设置在盛放箱的底部，以便于拖动，操作把手为空心管状，操作把手的两端设有接线端子，以便于连接线路，操作把手的侧壁还设有两个连接管，连接管设有与绝缘操作杆相配合的内螺纹孔，当搬运盛放箱时，操作把手与绝缘操作杆通过连接管固定连接，以便于推拉盛放箱。如此，使得盛放箱的结构紧凑、实用。操作把手既可以作为接线端子，又能够与绝缘操作杆配合搬运盛放箱。在远距离作业时能够大大减少操作人员在搬运过程中的对体能的消耗。
3.3报警装置
在实际作业过程中，由于接线活动面积大，经常会出现操作人员远离盛放箱的情况。当忘记盛放箱的位置时，需要花费大量时间查找盛放箱，从而不利于操作人员现场作业，同时也容易造成盛放箱丢失的问题，因此，该集成式多功能快速接地装置还包括警示装置，以防止在户外作业时遗失盛放箱。警示装置主要由操作开关、报警电路、控制电路、定时电路、距离传感器、译码电路和显示电路构成。其结构示意图如图4。该装置报警方式有定时报警和超出预定设置距离报警2种方式。
在开始作业之前，操作人员设置预定操作时间，当超过预定设置时间，控制电路触发报警电路进行报警。以提醒操作人员作业已完成；在某一固定范围内，当该装置上的距离感应器与操作人员的距离大于超过事先设定限值时，控制电路也会触发报警电路，发出无线报警信号，以提醒操作人员携带设备以免丢失，同时也便于操作人员确定该设备的位置。
图4报警装置的结构示意图
4结论
针对高压接地线长度较长，危险系数较高等特征，采用集成式多功能快速接地装置，很容易解决地线冗长、杂乱排放等问题。本次设计的集成式多功能快速接地装置接地装置有效解决了电网发展、设备更新所带来的部分检修试验和地线收回所带来的地线冗长和运输困难所带来的矛盾，利用运输装置和报警装置跟好地辅助地线回收与释放作业的的简便性，且操作简单、工作效率较高，能够快速地实现地线回收及运输。