CN108217342B - 接地线收放装置及方法 - Google Patents
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Abstract
接地线收放装置及方法，属于变电站领域，本发明为解决现有接地线缠绕架存在的问题。本发明包括空心圆柱壳体，空心圆柱壳体侧壁从上至下设置有多层相互平行的滑动部，收线：每层滑动部中的两个挂线部对称同步动作，带着缠绕在其上的接地线沿弧形孔道从前侧初始位置滑向后侧终止位置；上一层滑动部中的挂线部到达终止位置后，下一层滑动部中的挂线部启动，按从上至下的顺序分时动作；放线：每层滑动部中的两个挂线部对称同步动作，带着缠绕在其上的接地线沿弧形孔道从后侧终止位置滑向前侧初始位置；下一层滑动部中的挂线部启动后，延时启动上一层滑动部中的挂线部，按从下至上的顺序分时动作。
Description
技术领域
本发明属于变电站领域，具体涉及接地线的缠绕装置。
背景技术
接地线是电力线路和变电站施工中必备的安全器具之一，它具有防止邻近带电体产生感应触电或误合闸送电时保证作业人员人身安全的作用。
如今各个变电站的地线柜内部都配有不同电压等级的地线，它们的电压等级通常有：交流10kV、交流35kV、交流66kV、交流110kV、交流220kV，而对这些地线的存放和管理在电力行业内部是有严格标准的，《电业安全工作规程》中规定：“地线必须定点、定位摆放”，而在实际工作中我们发现这些地线的储存方式几乎是随意盘绕放置，那么当需要处理突发事件，急需地线的时候，可能会因为日常的随意摆放，造成地线打结，或者导致铜线内部断裂，轻者造成地线受损，重者可能在使用中危及工作人员的生命安全。由于现有变电站并没有很实用的地线缠绕装置，操作人员在使用时不易将地线取出，而取出时如果打结则会影响到倒闸操作等其他工作的宝贵时间，可能会延迟送电，进而影响电网正常运行。无法在较短的时间里完成地线的取出和放回。
随意堆放接地线存在以下几个突出问题：第一，不易盘绕。不同电压等级的地线规格略有不同，但他们都是截面大于50mm2纯铜软导线，10kV地线长度可达10m左右，重量约为5kg；66kV地线长度可达12m左右，重量约为15kg；而220kV地线可达15m左右，重量约为20kg，如此长度和重量的地线在缠绕放置时自然不易，很多操作人员都不愿对这些地线进行整理，随意摆放的结果就是，给下次取用时带来不便，以及导致地线内部的损坏，严重缩短地线的使用寿命。第二，不易搬运。通常各类地线都放置在各个变电站的地线柜内部，而这个位置一般距离现场还有一段距离，所以地线的移动就成了问题，操作人员一般情况下用双手抬运，或将地线套在胳膊上，有的甚至会因为太重而拖在地上走(但这会极大的对地线造成损伤，久而久之会给安全生产带来威胁)。第三，原有放置方式不易于检查地线外观，导致无法及时发现地线的缺陷，地线随意放置也会影响对地线的日常检查，不利于管理。
为了克服上述的缺陷，人们发明了一些接地线缠绕架，现有的接地线缠绕架为：在或圆或方的架子上，或手动或自动的将接地线层层缠绕在上面，如中国专利CN105110095A公开的“接地线缠绕架”，在四个立杆组成的方形架上缠绕接地线，又如中国专利CN105253716A公开的“接地线缠绕器”，在轴心杆上进行缠绕，类似于辘轳结构。这些缠绕架的使用虽然比随意堆放好，但还存在以下问题：为了节省空间而设计的结构，接地线一层接一层的缠绕在架子上，接地线缠绕的松紧程度不好把握，太松会乱掉，太紧时强度大的拉力会有崩断接地线的可能；且自身很重的接地线互相挤压缠绕在一起，必然会存在损伤其内部结构的可能。
发明内容
本发明目的是为了解决现有接地线缠绕架存在的问题，提供了一种接地线收放装置及方法。
本发明所述接地线收放装置，包括空心圆柱壳体，空心圆柱壳体侧壁从上至下设置有多层相互平行的滑动部，每层滑动部包括两条左右对称的弧形孔道，每条弧形孔道内设置一个挂线部往复滑动；
空心圆柱壳体前侧壁的上端和下端各设置一个端子锁定环，分别用于固定接地线的带电端和接地端；
空心圆柱壳体的顶盖上设置有收线指令按钮和放线指令按钮；
按动收线指令按钮，每层滑动部中的两个挂线部对称同步动作，带着缠绕在其上的接地线沿弧形孔道从前侧初始位置滑向后侧终止位置；上一层滑动部中的挂线部到达终止位置后，下一层滑动部中的挂线部启动，多层滑动部中的挂线部按从上至下的顺序分时动作，完成在多层滑动部中的挂线部上缠绕接地线的收线动作；
按动放线指令按钮，每层滑动部中的两个挂线部对称同步动作，带着缠绕在其上的接地线沿弧形孔道从后侧终止位置滑向前侧初始位置；下一层滑动部中的挂线部启动后，延时启动上一层滑动部中的挂线部，多层滑动部中的挂线部按从下至上的顺序分时动作，完成接地线的放线动作。
优选地，每层滑动部还包括一对圆形滑槽，所述一对圆形滑槽上下相对设置，每个圆形滑槽均通过一个连接件与空心圆柱壳体内侧壁固定；挂线部通过上下两个滑块实现沿圆形滑槽内滑动。圆形滑槽设置于空心圆柱壳体内部，通过连接件固定在壳体内壁上，因此也为圆形。
优选地，挂线部包括外伸挂线板、立板、两个圆柱插件、通孔和两个拴线件；立板的上下端面各设置一个用于与滑块转动连接的圆柱插件，立板的前端面垂直固设外伸挂线板，所述外伸挂线板从弧形孔道伸出至空心圆柱壳体的外部，并沿弧形孔道滑动；立板的下部或上部的左右侧对称设置有两个拴线件，用于连接牵引绳以拉动挂线部动作，立板的上部或下部设有左右通透的通孔，用于穿过处于同一层滑动部中另一个挂线部的牵引绳，同一层滑动部中的两个挂线部的通孔的位置相反，且一个挂线部的拴线件的位置与另一个挂线部的通孔的位置相对应。
圆形滑槽的纵截面为向外开口的半封闭结构，前端开口利于挂线部向外伸出，后端封闭将滑块嵌入槽内，这种设置方式的优点是滑块整体在槽内滑动，且拉动挂线部的牵引绳都位于槽内，不会乱掉。
优选地，滑块包括横板、侧立板、斜导向板和后立板，横板滑动设置于圆形滑槽内，横板面向挂线部的内表面固设有侧立板、斜导向板和后立板，横板的内表面设置有与挂线部的圆柱插件配合的盲孔，侧立板和斜导向板设置有通过牵引绳的绳通孔，后立板设置在滑块背离弧形孔道的位置，滑块面向弧形孔道的位置为前开口端；
斜导向板的内侧面为斜面，该斜面由后端至前端向外部倾斜，斜导向板设置于滑块背离终止位置侧，斜导向板在放线时将挂线部与空心圆柱壳体侧壁的夹角从直角改为锐角。
优选地，斜导向板与圆周切线的夹角即放线时挂线部向前倾斜角度为60°～80°。这种设置方式，令放线时，在挂线部不用行至前侧初始位置手动将接地线卸下，而是在向前滑动的过程中，接地线就从其上滑落下来，加速了放线进程。
优选地，每对圆形滑槽中还包括四个限位块，分别用于限制两个挂线部的初始位置和终止位置。每条弧形孔道的初始位置和终止位置均用一个限位块进行限制，限位块的设置位置为：挂线部行至弧形孔道的尽头，且挂线部的外伸挂线板与圆柱外壁垂直。
优选地，在每个限位块面向挂线部的内表面设置有限位开关，用于监测挂线部是否到达极限位置。挂线部压合限位开关发出限位信号给控制器，以触发下一步动作。
优选地，还包括若干个线位过渡杆，设置于空心圆柱壳体侧壁上的端子锁定环与滑动部之间区域。接地线从上部端子锁定环至最上层滑动部中的挂线部区域为空白，在收线时挂线部向后滑动，为防止接地线脱落，引入线位过渡杆来限制接地线的上限位置，同理，在下方设置线位过渡杆来限制接地线的下限位置。至于设置于左侧或右侧是为了迎合操作人员的左右手习惯。
优选地，外伸挂线板为矩形板或圆形板。采用圆形板与接地线的摩擦力更小一些。
优选地，外伸挂线板为直板或悬空端弯曲板，悬空端的弯曲方向为向后弯曲。采用向后弯曲方案，在收线过程中更利于接地线不脱离挂线部。
优选地，空心圆柱壳体的上端面加装把手，以利于搬运接地线收放装置。
优选地，空心圆柱壳体的下端面加装几个轮子，以利于接地线收放装置的取放。
优选地，每条弧形孔道的长度占整个圆周的1/4～1/3。则滑动部的两条弧形孔道占据整个圆周的1/2～2/3，圆周的剩余部分为壳体部分，用于保证力学强度。
端子锁定环为由可开合的两个对扣环构成。打开时将带电端或接地端放入，再扣合将其固定。
接地线收放方法，该方法包括收线过程和放线过程；
收线过程包括以下步骤：
步骤A、将接地线的带电端固定于上部的端子锁定环，
步骤B、手动将接地线邻近带电端的部分在最上层滑动部中的两个挂线部上缠绕一次，且两个挂线部上的缠绕方向相反；
步骤C、按收线指令按钮，两个挂线部在牵引绳的拉动下同步沿弧形孔道向后滑动，直至终止位置压合限位开关停止；在接收到上一层滑动部中两个终止位置的限位开关触发信号后，启动下一层滑动部中的两个挂线部向后滑动；
步骤D、在下一层滑动部中的两个挂线部向后滑动时，手动将接地线按步骤B的方式缠绕在该层滑动部中的两个挂线部上；
以此类推，直至接地线全部缠绕完成，执行步骤E；
步骤E、将接地线的接地端固定于下部的端子锁定环，完成收线；
放线过程包括以下步骤：
步骤a、按放线指令按钮；最下一层滑动部中的两个挂线部同步启动，在牵引绳的拉动下沿弧形孔道向前滑动，挂线部在斜导向板的引导下改为向前倾斜；
步骤b、打开下部的端子锁定环，将接地线的接地端取出，并手持接地端拉动接地线，使接地线从向前倾斜的挂线部上滑下来；
步骤c、在前一层滑动部中的两个挂线部启动后，延时启动后一层滑动部中的两个挂线部同步动作，进而将该层缠绕的接地线滑下来；
以此类推，直至接地线全部放下来，然后执行步骤d；
步骤d、打开上部的端子锁定环，将接地线的带电端取出，完成放线。
优选地，步骤c中的延时启动的时间选择范围为2秒～6秒。
本发明的有益效果：本发明能实现半自动收、放接地线，利用圆形优势将接地线尽可能延长收纳，每层接地线互相不挤压，以防接地线内部损伤。
收线和放线的过程是反向的，放线时先取接地端，将其固定在现场接地点，而后逐渐打开接地线，直至取下接地线的带电端，此过程可有效避免因先挂带电端夹子而造成的违规操作。
在收线时，挂线部与圆柱壳体是垂直的，有效避免接地线脱落；在放线时，挂线部与圆柱壳体存在向前倾斜的角度，更利于接地线快速滑落，加速放线的进程。
在收线时，相邻两层的挂线部是分时、连续的动作，即前一层动作完成后再启动后一层，这样避免接地线同时挂在两层的挂线部上，进而不会出现在向后拉动的过程中由于多处缠绕的原因而令接地线内部被拉断裂；在放线时，则采用延时动作的策略，即前一层动作完成之前就启动下一层动作，这样设计，既保证了分时有序的放线，又加速了放线的进程，提高工作效率。
附图说明
图1是本发明所述接地线收放装置的立体结构示意图；
图2是本发明所述接地线收放装置的平面结构示意图；
图3是端子锁定环的结构示意图；
图4是挂线部的结构示意图；
图5～图8是挂线部的不同实施例结构示意图；
图9是采用本发明所述接地线收放装置进行收线时的原理结构示意图；
图10是图9的A-A剖视图；
图11是图9的B-B剖视图；
图12是采用本发明所述接地线收放装置进行放线时的原理结构示意图；
图13是同一层轨道内的两个挂线部与滑轨导向部相配合的结构示意图；
图14是滑轨导向部的结构示意图；
图15～图18是采用本发明所述接地线收放装置进行收线时的缠绕过程示意图。
1、空心圆柱壳体，2、弧形孔道，3、挂线部，4、端子锁定环，5、线位过渡杆，6、收线指令按钮，7、放线指令按钮，8、滑块，9、限位块，10、圆形滑槽，11、连接件；
3-1、外伸挂线板，3-2、立板，3-3、圆柱插件，3-4、通孔，3-5、拴线件；
8-1、横板，8-2、侧立板，8-3、斜导向板，8-4、后立板，8-5、盲孔，8-6、绳通孔。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
本发明采用圆形结构令接地线最大程度的延长收纳长度；利用导向斜面加速放线进程；利用不同的分时策略收线和放线，既保证了接地线收线过程的安全，又保证了放线过程的效率。
实施例：用于挂220kV、长度13.5m的接地线。空心圆柱壳体1的半径选择0.25m，滑动部设置5组，每条弧形孔道2占圆周1/3，壳体前后剩余长度相等，均为圆周的1/6，则收线时两个终止位置之间的长度为圆周的5/6。
空心圆柱壳体1的圆周为1.57米，接地线被缠绕的单程长度为1.57×5/6＝1.3米，每组滑动部的两个挂线部3所挂接地线长度为1.3×2＝2.6米，五组共2.6×5＝13米，13米是理论值，实际缠绕时会有或长或短的偏差，完全能满足13.5米接地线的缠绕要求。
十几米的接地线采用本发明装置，只需要半径0.25米的圆柱体，体积很小巧。设置不同规格的收放线装置可用于不同长度接地线的缠绕，大规程的收放线装置也可用于短接地线的收放，只要下面几层不使用即可，使用灵活，不受限。
图15～18为收线过程，包括以下步骤：
步骤A、将接地线的带电端固定于上部的端子锁定环，
步骤B、手动将接地线邻近带电端的部分在最上层滑动部中的两个挂线部3上缠绕一次，且两个挂线部3上的缠绕方向相反；
步骤C、按收线指令按钮6，两个挂线部3在牵引绳的拉动下同步沿弧形孔道2向后滑动，直至终止位置压合限位开关停止；在接收到上一层滑动部中两个终止位置的限位开关触发信号后，启动下一层滑动部中的两个挂线部3向后滑动；
步骤D、在下一层滑动部中的两个挂线部3向后滑动时，手动将接地线按步骤B的方式缠绕在该层滑动部中的两个挂线部3上；
以此类推，直至接地线全部缠绕完成，执行步骤E；
步骤E、将接地线的接地端固定于下部的端子锁定环，完成收线。
在收线的过程中，参见图9，外伸挂线板3-1一直保持与圆形壳体垂直的状态，挂上的接地线不脱落。
在放线的过程中，参见图12，牵引绳被反向拉动，则在斜导向板8-3的引导下、牵引绳的拉动下，挂线部3的外伸挂线板3-1向前倾斜，则挂线部3行进至半程时，接地线就能轻易的从外伸挂线板3-1滑落下来，完成一层放线操作。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (10)
1.接地线收放装置，其特征在于，包括空心圆柱壳体(1)，空心圆柱壳体(1)侧壁从上至下设置有多层相互平行的滑动部，每层滑动部包括两条左右对称的弧形孔道(2)，每条弧形孔道(2)内设置一个挂线部(3)往复滑动；
空心圆柱壳体(1)前侧壁的上端和下端各设置一个端子锁定环(4)，分别用于固定接地线的带电端和接地端；
空心圆柱壳体(1)的顶盖上设置有收线指令按钮(6)和放线指令按钮(7)；
按动收线指令按钮(6)，每层滑动部中的两个挂线部(3)对称同步动作，带着缠绕在其上的接地线沿弧形孔道(2)从前侧初始位置滑向后侧终止位置；上一层滑动部中的挂线部(3)到达终止位置后，下一层滑动部中的挂线部(3)启动，多层滑动部中的挂线部(3)按从上至下的顺序分时动作，完成在多层滑动部中的挂线部(3)上缠绕接地线的收线动作；
按动放线指令按钮(7)，每层滑动部中的两个挂线部(3)对称同步动作，带着缠绕在其上的接地线沿弧形孔道(2)从后侧终止位置滑向前侧初始位置；下一层滑动部中的挂线部(3)启动后，延时启动上一层滑动部中的挂线部(3)，多层滑动部中的挂线部(3)按从下至上的顺序分时动作，完成接地线的放线动作。
2.根据权利要求1所述接地线收放装置，其特征在于，每层滑动部还包括一对圆形滑槽(10)，所述一对圆形滑槽(10)上下相对设置，每个圆形滑槽(10)均通过一个连接件(11)与空心圆柱壳体(1)内侧壁固定；挂线部(3)通过上下两个滑块(8)实现沿圆形滑槽(10)内滑动。
3.根据权利要求2所述接地线收放装置，其特征在于，挂线部(3)包括外伸挂线板(3-1)、立板(3-2)、两个圆柱插件(3-3)、通孔(3-4)和两个拴线件(3-5)；立板(3-2)的上下端面各设置一个用于与滑块(8)转动连接的圆柱插件(3-3)，立板(3-2)的前端面垂直固设外伸挂线板(3-1)，所述外伸挂线板(3-1)从弧形孔道(2)伸出至空心圆柱壳体(1)的外部，并沿弧形孔道(2)滑动；立板(3-2)的下部或上部的左右侧对称设置有两个拴线件(3-5)，用于连接牵引绳以拉动挂线部(3)动作，立板(3-2)的上部或下部设有左右通透的通孔(3-4)，用于穿过处于同一层滑动部中另一个挂线部(3)的牵引绳，同一层滑动部中的两个挂线部(3)的通孔(3-4)的位置相反，且一个挂线部(3)的拴线件(3-5)的位置与另一个挂线部(3)的通孔(3-4)的位置相对应。
4.根据权利要求3所述接地线收放装置，其特征在于，滑块(8)包括横板(8-1)、侧立板(8-2)、斜导向板(8-3)和后立板(8-4)，横板(8-1)滑动设置于圆形滑槽(10)内，横板(8-1)面向挂线部(3)的内表面固设有侧立板(8-2)、斜导向板(8-3)和后立板(8-4)，横板(8-1)的内表面设置有与挂线部(3)的圆柱插件(3-3)配合的盲孔(8-5)，侧立板(8-2)和斜导向板(8-3)设置有通过牵引绳的绳通孔(8-6)，后立板(8-4)设置在滑块(8)背离弧形孔道(2)的位置，滑块(8)面向弧形孔道(2)的位置为前开口端；
斜导向板(8-3)的内侧面为斜面，该斜面由后端至前端向外部倾斜，斜导向板(8-3)设置于滑块(8)背离终止位置侧，斜导向板(8-3)在放线时将挂线部(3)与空心圆柱壳体(1)侧壁的夹角从直角改为锐角。
5.根据权利要求2所述接地线收放装置，其特征在于，每对圆形滑槽(10)中还包括四个限位块(9)，分别用于限制两个挂线部(3)的初始位置和终止位置。
6.根据权利要求5所述接地线收放装置，其特征在于，在每个限位块(9)面向挂线部(3)的内表面设置有限位开关，用于监测挂线部(3)是否到达极限位置。
7.根据权利要求1所述接地线收放装置，其特征在于，还包括若干个线位过渡杆(5)，设置于空心圆柱壳体(1)侧壁上的端子锁定环(4)与滑动部之间区域。
8.根据权利要求3所述接地线收放装置，其特征在于，外伸挂线板(3-1)为矩形板或圆形板。
9.根据权利要求8所述接地线收放装置，其特征在于，外伸挂线板(3-1)为直板或悬空端弯曲板，悬空端的弯曲方向为向后弯曲。
10.接地线收放方法，其特征在于，该方法包括收线过程和放线过程；
收线过程包括以下步骤：
步骤A、将接地线的带电端固定于上部的端子锁定环，
步骤B、手动将接地线邻近带电端的部分在最上层滑动部中的两个挂线部(3)上缠绕一次，且两个挂线部(3)上的缠绕方向相反；
步骤C、按收线指令按钮(6)，两个挂线部(3)在牵引绳的拉动下同步沿弧形孔道(2)向后滑动，直至终止位置压合限位开关停止；在接收到上一层滑动部中两个终止位置的限位开关触发信号后，启动下一层滑动部中的两个挂线部(3)向后滑动；
步骤D、在下一层滑动部中的两个挂线部(3)向后滑动时，手动将接地线按步骤B的方式缠绕在该层滑动部中的两个挂线部(3)上；
以此类推，直至接地线全部缠绕完成，执行步骤E；
步骤E、将接地线的接地端固定于下部的端子锁定环，完成收线；
放线过程包括以下步骤：
步骤a、按放线指令按钮(7)；最下一层滑动部中的两个挂线部(3)同步启动，在牵引绳的拉动下沿弧形孔道(2)向前滑动，挂线部(3)在斜导向板(8-3)的引导下改为向前倾斜；
步骤b、打开下部的端子锁定环(4)，将接地线的接地端取出，并手持接地端拉动接地线，使接地线从向前倾斜的挂线部(3)上滑下来；
步骤c、在前一层滑动部中的两个挂线部(3)启动后，延时启动后一层滑动部中的两个挂线部(3)同步动作，进而将该层缠绕的接地线滑下来；
以此类推，直至接地线全部放下来，然后执行步骤d；
步骤d、打开上部的端子锁定环(4)，将接地线的带电端取出，完成放线。
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