李大欢
广西通信规划设计咨询有限公司 广西南宁530007
摘要：当铁塔接地线发生损害时，施工人员需要将其更换。但当拆除接地线螺栓后，接地线会因为自身存在弹性，从原来位置弹开。安装新的接地线和螺栓时，由于接地线弹力较大，操作时非常困难且费力。现提出一种铁塔接地线夹紧装置，它可以快速轻松更换接地线，且不会因为夹紧力过大而损伤铁塔角钢和接地引下线。
关键词：接地引下线；测量；夹紧装置
前言
一般而言，电力架空输电线路往往被安设在野外的区域，铁塔其容易遭受到各类因素的破坏，尤其是铁塔接地线往往会受到各种因素的破坏与影响，也会遭受到自然因素的攻击与污染，例如雷电攻击与大气污染。与此同时，大雾天气的存在与鸟类的繁殖往往会导致磁觉原子在质量方面存在不稳定性。在机电负荷的强烈作用之下，可能会出现值为0或者值相对较低的情况，这会是大幅度降低绝缘子整体的绝缘能力。当大雾天气出现时，绝缘子串可能会出现散落现象，短路的电流往往会通过瓷瓶的内部出现发热或者膨胀现象，绝缘子的钢帽出现爆炸与碎裂，进而使得绝缘子串出现断裂导线散落一地的现象，而玻璃绝缘子也会出现自己爆炸的情况，复合绝缘子会在电场的影响之下出现腐蚀与损坏，导致护套出现破碎、坏裂、受潮等现象，其中的新棒也可能被腐蚀，整体的机械能力有所降低。故此，一旦发现绝缘子出现损坏或者故障，就必须第一时间对其进行拆卸、更换、调整，从根本上阻止有关的输电线安全事故与责任故障的出现。与此同时处理的原则应该为“有修理及时修理，一旦修理保证质量”。在进行输电线路的检查与维修的过程之中，检修人员往往会采用闭式卡，闭式卡是在该过程之中往往会被使用的一种金属工具。在具体的使用过程之中，应该将其放在需要更换的绝缘子一前一后的两个钢帽之上，而后对丝杆进行收紧，并将绝缘子负载的电荷转移到笔试卡身上，进而实现绝缘子的更改与调换。而在铁塔接地线发生损害时，施工人员需要将其更换。但当拆除接地线螺栓后，接地线会因为自身存在弹性，从原来位置弹开。安装新的接地线和螺栓时，由于接地线弹力较大，操作时非常困难且费力。下文提出一种铁塔接地线夹紧装置，它可以快速轻松更换接地线，且不会因为夹紧力过大而损伤铁塔角钢和接地引下线。
1 研究背景
测量接地电阻是线路运维作业人员日常工作，常常在雷雨季节来临前完成接地电阻测量工作。接地引下线由于土壤下沉会导致弹力较大，拆装螺栓缓慢，影响测量效率，且安装螺栓时，通常是用力拧紧，紧贴主材，对于螺栓是否紧固到位仅凭经验确认，影响雷击时泄导雷电流的接地电阻。为了更直观的反映出螺栓紧固后是否到位，本文研制一种铁塔接地线夹紧装置，更换接地线或拆装螺栓时夹紧引下线，防止人员被弹力击伤，更能用数值反映螺栓紧固程度。
接地线夹紧装置，用于夹持导线，该接地线夹上连接有线夹连接线，该接地线夹还包括有线夹支架、上夹板和下夹板，线夹支架上设有容纳槽，上夹板通过第一扭力弹簧连接在线夹支架上且对应所述导线设有呈虎口状的开口，下夹板通过第二扭力弹簧连接在线夹支架上，上夹板和下夹板分别位于容纳槽底部的两侧且相向设置；线夹支架上还设有上夹板限位销、下夹板限位销和上夹板闭锁装置，上夹板闭锁装置包括连接有锁止弹簧的锁止滑块，锁止弹簧的另一端连接有拉伸部，当该接地线夹未夹持所述导线时，上夹板顶压上夹板限位销且开口的朝向与容纳槽的朝向一致，下夹板顶压下夹板限位销，当该接地线夹夹持所述导线时，上夹板离开下夹板限位销且一端锁止于锁止滑块下，此时上夹板开口朝向下夹板方向，下夹板离开下夹板限位销且位于上夹板下方，上夹板与下夹板将所述导线夹持在容纳槽的底部内。
夹板支架、上夹板、下夹板及上夹板锁止装置的设置使得导线得以被锁止在该闭锁式导线接地线夹上：上述闭锁式导线接地线夹安装时，仅需将容纳槽对准待夹持的导线，再提拉接地线夹以使导线进入容纳槽内，导线即会抵压上夹板、下夹板向容纳槽的底部方向旋转，直至上夹板滑过上夹板锁止装置后被锁止，此时导线到达容纳槽底部，上夹板的开口朝向下夹板方向从而将容纳槽的开口关闭，下夹板受第二扭力弹簧的扭力作用而将导线紧紧夹持在上夹板的开口内，以实现将导线封闭夹持在线夹支架的容纳槽底部内。在检修线路工作中，由于上夹板被锁止，导线即被锁止在容纳槽的底部内，因此无论碰撞或是拖拽线夹连接线都不能使该接地线夹脱离导线，保证了工作中导线的良好接地，可靠性高，消除了检修工作中的安全隐患，且结构简单，操作方便。另外，使该接地线夹脱离导线的过程也十分简单快捷：仅需提拉拉伸部，拉伸部带动锁止装置退回，上夹板的锁止被打开，受第一扭力弹簧、第二扭力弹簧的扭力作用，上夹板及下夹板均向容纳槽开口方向旋转直至分别顶压到上夹板限位销、下夹板限位销，此时导线的锁止被打开，继续提拉拉伸部即可使该接地线夹被拽离导线。
线夹支架包括两相互平行的基板，两基板之间通过连接螺栓连接，所述上夹板设于两基板之间，所述下夹板设于两基板的两外侧。由于上夹板设计在线夹支架的中部，而下夹板设计在线夹支架的两侧，因而上夹板、下夹板夹持导线时具有很强的对中性，更稳固安全。容纳槽为U形容纳槽。容纳槽设计成U形可使得导线与容纳槽的底部充分接触，连接效果更好。上夹板开口的弧面对应导线的侧面设置，所述下夹板上具有对应导线的侧面设置的弧面。由于上夹板、下夹板均对应导线的侧面设置有对应的弧面，因而在夹持导线时，上夹板、下夹板与导线的接触面较大，可因可保证接触良好。使用起来更方便快捷。
2 产品组成的设计
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图1产品结构图
备注：1：充电口；2：发射天线；3：液压手把杆；4：液压缸；5：液压杆；6：U型主体；7：压紧块；8：压力传感器；9：压力显示屏；10：接收器主体；11：触摸式显示屏；12：接收天线；13：充电口。
铁塔接地线夹紧装置由充电口、发射天线、液压手把杆、液压缸、液压杆、U型主体、压紧块、压力传感器、压力显示屏、接收器主体、触摸式显示屏、接收天线、充电口等构成。
压力传感器由测力传感器、数据采集显示电路、无线通讯电路和电池等部件组成；接收器主体由彩色液晶显示屏、接收控制电路、无线通讯电路、电池等部件组成。
3 工作原理
操作时，将该夹紧装置装夹至铁塔连接地线的角钢上，通过手动打压液压手把杆，可使三根液压杆同时向着压力传感器的方向均匀移动。当该夹紧装置与角钢、接地线完全夹紧时，压力显示屏会显示当前压力值。与此同时，接收器也会同步显示当前压力值。
3.1压力传感器
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图2压力传感器原理图
压力传感器由电阻应变式传感器、数据采集电路、无线通讯电路、电源电路等部件组成。弹性体、电阻应变计、A/D转换电路、单片机、OLED显示屏、无线通讯电路、锂电池、外壳等元件构成。完成压力值检测、数据采集显示和无线传输功能。
测量时，弹性元件两端通过连接附件串联在负荷测试回路中。弹性元件变形区随负荷变化产生对应的机械变形，粘贴于变形区的电阻应变计的电阻值随机械变形而发生变化。多片电阻应变计和补偿元件组成惠斯顿电桥，输出与力值对应的微电压信号。
传感器输出的微电压信号经过A/D转芯片的内置放大器进行信号放大后转换为数字信号，由单片机进行量纲转换、显示运算后送入OLED显示屏进行显示和通过无线通讯电路进行无线通讯。
无线通讯电路由信号调制及解调芯片、信号放大电路和天线等元器件组成。工作于2.4GHz频段，在单片机控制下完成测量数据的发送和测量控制指令的接收。
电源电路由可充电锂电池、稳压电路等部件组成。为传感器及数据采集显示电路、无线通讯电路提供电源。
3.2接收器
接收显示端由彩色液晶显示屏、双通道接收控制电路、无线通讯电路和电源电路、外壳等部件组成，完成测量数据显示及控制指令发送。
接收控制电路控制无线通讯电路和显示屏，接收传感器发送的测量数据和由显示屏输入的控制指令，将测量数据送入显示屏显示和将控制指令发送至传感器。
4 结语
设计制作的接地线线夹，能够满足不同电压等级的线路使用，使用方法简单、快捷、直观，消除了接地线拆除时弹力伤人的隐患，能更好的做好线路防雷工作，应用宽广，在电网运维、检修中使用推广。
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