CN113702671B - 一种便于接地电阻检测的杆塔接地线连接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便于接地电阻检测的杆塔接地线连接装置，属于接地检测技术领域，其包括开断连接机构和控制盒，所述开断连接机构包括第一连接杆、第二连接杆、绝缘隔离层、电流感应计数模块、接触棒、转轴和手动开断部件，所述第一连接杆和第二连接杆之间通过所述绝缘隔离层连接，所述第一连接杆底部设置接触点，所述第二连接杆内设置所述接触棒和转轴，所述手动开断部件一端与所述转轴连接，所述手动开断部件控制所述接触棒上、下移动，并使所述接触棒与所述接触点对接，所述接触棒一侧设置所述电流感应计数模块，所述电流感应计数模块与所述控制盒信号连接。本发明提供一种具有开断功能的杆塔接地线连接装置，能够提高杆塔接地电阻的检测效率。

Description

一种便于接地电阻检测的杆塔接地线连接装置

技术领域

本发明涉及接地检测技术领域，具体是一种便于接地电阻检测的杆塔接地线连接装置。

背景技术

近年来，随着输电线路规模的不断扩大和电压等级的不断提高，对电力系统运行可靠性提出了更高的要求，其中线路杆塔接地安全性能作为影响电力系统运行可靠性的一个重要因素已引起了广泛关注；架空输电线路桩基础杆塔的接地电阻大小影响雷击输电线路杆塔雷电流的散流能力，接地电阻越小，散流能力越好，雷电流在杆塔上引起的反击电压越小，不易引起绝缘子串的反击闪络。因此杆塔接地电阻大小是影响输电线路耐雷水平的重要因素，准确测量输电杆塔接地电阻大小具有重要的意义。杆塔接地电阻值与输电线路的雷击跳闸率密切相关，对电力系统运行的可靠性起着巨大的作用，为了确保接地体泄流作用的可靠性，定时定期的测量杆塔接地电阻值并使其符合电力行业标准，是保证输电线路运行可靠性的重要措施之一。现有的杆塔接地电阻测量方法通常采用三极法或者四极法，检测时需要频繁拆装接地线，操作不方便造成检测效率低下。

公告号为CN 101826665 B的专利文献公开了一种输电线路杆塔接地线装置，包括由两个相互铰接的夹板及扭簧构成的线夹，在夹板之间设有卡位销，在线夹上通过软铜线连接有接地座，在两个夹板的尾端分别设有相互对称的连接板，在两个连接板的相对面上对称设有夹块，在夹块上分别设有十字形卡槽， 所述的软铜线对应连接线夹一端分成两个接线端且分别连接在两个连接板上。 该接地线装置的专用挂接工具包括绝缘杆，在绝缘杆的前端设有连接轴，在连接轴的前端设有与输电线路杆塔接地线装置的十字形卡槽相配合的十字形轴头。该发明能够在各种杆塔上实现挂接地线一次性完成，尤其适合在大角度转角及终端杆塔上使用，安全性能高，自重轻、便于携带，拆除省力。但是，该发明在检测接地电阻时不能快速开断，无法解决上述技术问题。

公告号为CN 203967279 U的专利文献公开了一种转角杆塔线路内角侧接地线连接装置。输电线路停电检修时，对于特殊形式的杆塔，如大转角杆塔其内角侧的线路转角，使导线远离杆塔，采用现有的接地线连接工具挂装保护接地线操作非常困难，工作效率较低。该实用新型接线夹由两块夹板铰接连接构成，其一侧夹板的夹柄固定有连接板，连接板与绝缘杆顶端的螺栓连接；另一侧夹板的夹柄连接保护接地线；接线夹的夹口内设有支撑夹口的拨杆，实现大转角杆塔内角侧线路地线的快速挂接，线夹与绝缘杆通过螺纹连接，方便拆装；大大降低了施工难度，有效的提高了工作效率。但是，该接地线连接装置同样未能解决上述技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术的不足，提供的一种具有开断功能，能够提高杆塔接地电阻检测效率的杆塔接地线连接装置。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种便于接地电阻检测的杆塔接地线连接装置，包括开断连接机构和控制盒，所述开断连接机构包括第一连接杆、第二连接杆、绝缘隔离层、电流感应计数模块、接触棒、转轴和手动开断部件，所述第一连接杆和第二连接杆之间通过所述绝缘隔离层连接，所述第一连接杆底部设置接触点，所述第二连接杆内设置所述接触棒和转轴，所述手动开断部件一端与所述转轴连接，所述手动开断部件控制所述接触棒上、下移动，并使所述接触棒与所述接触点对接，所述接触棒一侧设置所述电流感应计数模块，所述电流感应计数模块与所述控制盒信号连接。

进一步的，所述第一连接杆顶面设有杆脚接地螺栓连接孔，所述第二连接杆底面设有接地线螺栓连接孔。

进一步的，所述手动开断部件包括L型操作杆、操作环和半椭圆形顶块，所述L型操作杆一端设置所述操作环，另一端设置所述半椭圆形顶块，所述半椭圆形顶块与所述转轴连接。

进一步的，所述控制盒内设置微型步进电机、主控制芯片、电源模块、无线通讯模块和锂电池组，所述控制盒外设置太阳能电池板，所述太阳能电池板和所述锂电池组均与所述电源模块连接，所述电源模块为所述无线通讯模块、主控制芯片和微型步进电机供电，所述无线通讯模块、电流感应计数模块均与所述主控制芯片信号连接，所述微型步进电机驱动所述转轴。

进一步的，所述接触棒下部与所述半椭圆形顶块接触，检测时拉动所述操作环，所述半椭圆形顶块将所述接触棒推至所述接触点。

进一步的，检测完毕，所述主控制芯片定时控制所述微型步进电机启动，使接触棒向上移动与接触点对接。

进一步的，所述手动开断部件的数量为两个，分别设置在连接杆两侧，所述转轴包括转动杆和转动套筒，两所述手动开断部件分别设置在所述转动杆和转动套筒上。

进一步的，所述转动套筒下部设置第一轴承，所述转动杆下端穿过所述转动套筒和第一轴承，并且端部设置第二轴承和第一齿轮，所述第一轴承的内环套与所述第二轴承的外环套固定连接，所述第一轴承的外环套上设置轮齿，所述轮齿通过齿轮组与所述第一齿轮传动，所述微型步进电机的输出轴上设置第二齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿轮相互啮合。

架空输电线路杆塔的接地电阻大小影响雷击输电线路杆塔雷电流的散流能力。接地电阻越小，散流能力越好，雷电流在杆塔上引起的反击电压越小，不易引起绝缘子串的反击闪络。因此杆塔接地电阻大小是影响输电线路耐雷水平的重要因素，准确测量输电杆塔接地电阻大小具有重要的意义。传统采用三极法或者四极法测量接地电阻，需要频繁拆卸接地线，操作不便，影响检测效率，本领域技术人员为了提高检测效率，容易想到的是采用传感器间接测量，无需拆卸接地线，如公布号为CN 111896810 A专利文献公开的一种输电杆塔接地电阻检测装置，其控制模块分别连接输入模块、显示模块、存储模块和电源模块；电源模块分别连接信号发生器模块、功率放大模块、电流极、第一接地极和第二接地极，第一接地极和第二接地极与电源模块之间安装第一电流表和第二电流表，第一电流表和第二电流表与控制模块相连；电源模块与被测杆塔相连，被测杆塔的四脚分别连接第一电流传感器、第二电流传感器、第三电流传感器和第四电流传感器，第一电流传感器、第二电流传感器、第三电流传感器和第四电流传感器通过滤波模块、A/D转换模块与控制模块相连；该发明无需断开拆装接地引下线，大大节省了工作量，提高了工作效率和测量准确度。又如公布号为CN 109342822 A专利文献公开的一种杆塔冲击接地电阻检测方法及装置，其中，方法包括以下步骤：断开第一基杆塔的第一接地引下线与第一基杆塔的连接处；在第一接地引下线与第一基杆塔的连接处串联接入冲击电流发生器；通过冲击电流发生器输出脉冲电流，以经过第一基杆塔流入第二基杆塔；采集第二基杆塔的第二接地引下线处的地电位升和第二接地引下线流过的电流总和，以根据地电位升和电流总和的比值得到第二基杆塔的杆塔接地装置的冲击电阻。该方法可以实现杆塔接地装置的冲击阻抗测量，并采用现有的杆塔接地装置作为回流极，且回流极距离被测接地装置较远，对电流分布的影响很小，电流引线与电压引线间距离较远且在空间呈垂直关系，相互耦合很小，测量结果更准。但是，这种采用传感器间接测量接地电阻的方法，存在抗干扰能力差、测量不准确的问题，因此，本申请通过杆塔接地线连接装置连接杆塔和接地线，能够快速开断，实现接地电阻高效检测的技术方案，对本领域技术人员来说是不容易想到的。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明杆塔接地线连接装置，适用于输电线路杆塔接地孔与接地引下线连接部位，在采用三极法或者四极法对输电杆塔接地电阻进行检测时，通过开断连接机构能够快速断开多个接地线连接部位，并且依次合上其中一个接地线连接部位，进行电阻检测，从而不需要频繁拆装接地线，本发明操作方便，大幅提高检测效率。

另外，本发明的手动开断部件，通过拉动操作环，带动L型操作杆转动，使操作杆端部的半椭圆形顶块将接触棒推至接触点，从而实现第一连接杆和第二连接杆闭合导电，进行该连接部位检测，检测完毕，反向拉动操作环，使接触棒从接触点中脱离，断开连接；多个连接部位检测完毕，都处于断开状态，控制盒内的主控制芯片定时自动启动微型步进电机，将操作杆旋转一定角度，使接触棒与接触点对接，从而保证输电线路杆塔与接地引下线连接。

另外，本发明的电流感应计数模块，发生雷击放点时会感应放点电流进行记录，用于对杆塔运行状态的分析，控制盒中的无线通讯模块可通过SIM卡或WiFi模块通过互联网将检测到的信息传输到后台，太阳能电池板和锂电池组共同提供电能，稳定可靠。

另外，连接杆两侧分别设置一个手动开断部件，不仅操作方便，而且两个半椭圆形顶块能够对接触棒形成稳定支撑；两个手动开断部件分别与转动杆和转动套筒连接，而且微型步进电机、转动杆、转动套筒依次传动，当微型步进电机转动时，转动杆和转动套筒的转动方向相反，从而使两侧手动开断部件实现同步开断功能。

附图说明

图1是本发明实施例一断开状态的结构示意图；

图2是本发明实施例一闭合状态的结构示意图；

图3是本发明实施例二中控制盒的结构示意图；

图4是本发明实施例二中控制盒的侧视图；

图5是本发明实施例四断开状态的结构示意图；

图6是本发明实施例四闭合状态的结构示意图；

图7是本发明实施例四中转轴的结构示意图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步清楚阐述本发明的内容，但本发明的保护内容不仅仅局限于下面的实施例。在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。

实施例一

如图1~2所示，一种便于接地电阻检测的杆塔接地线连接装置，包括开断连接机构和控制盒，所述开断连接机构包括第一连接杆1、第二连接杆2、绝缘隔离层3、电流感应计数模块4、接触棒5、转轴6和手动开断部件，所述第一连接杆1和第二连接杆2之间通过所述绝缘隔离层3连接，所述第一连接杆1底部设置接触点7，所述第二连接杆2内设置所述接触棒5和转轴6，所述手动开断部件一端与所述转轴6连接，所述手动开断部件控制所述接触棒5上、下移动，并使所述接触棒5与所述接触点7对接，所述接触棒5一侧设置所述电流感应计数模块4，所述电流感应计数模块4与所述控制盒信号连接。所述绝缘隔离层3为橡胶块，所述橡胶块中心设有供所述接触棒穿过的通孔，所述第二连接杆2顶面设有圆孔，所述圆孔下部设置套管8，对接触棒5起到限位作用。

所述第一连接杆1、第二连接杆2和接触棒5均为金属材质。

所述控制盒为铝合金材质。

所述接触点7为设置在所述第一连接杆底面的凹槽。

所述第一连接杆1顶面设有杆脚接地螺栓连接孔，所述第二连接杆2底面设有接地线螺栓连接孔。

所述手动开断部件包括L型操作杆9、操作环10和半椭圆形顶块11，所述L型操作杆9一端设置所述操作环10，另一端设置所述半椭圆形顶块11，所述半椭圆形顶块11与所述转轴6连接。所述第二连接杆2侧面设有供所述L型操作杆9移动的条孔。

所述接触棒5下部与所述半椭圆形顶块11接触，检测时拉动所述操作环10，所述半椭圆形顶块11将所述接触棒5推至所述接触点7。

输电线路杆塔通常具有3个或者4个接地线，在每个接地连接位置均设置一本发明杆塔接地线连接装置，从而便于各接地线的检测。

实施例二

如图3~4所示，本发明实施例的便于接地电阻检测的杆塔接地线连接装置，与实施例一的不同之处在于：

所述控制盒100内设置微型步进电机12、主控制芯片13、电源模块14、无线通讯模块15和锂电池组16，所述控制盒外设置太阳能电池板17，所述太阳能电池板17和所述锂电池组16均与所述电源模块14连接，所述电源模块14为所述无线通讯模块15、电流感应计数模块4、主控制芯片13和微型步进电机12供电，所述无线通讯模块15、电流感应计数模块4均与所述主控制芯片13信号连接，所述微型步进电机12驱动所述转轴6。

所述控制盒100上设置连接卡扣18，所述控制盒100通过所述连接卡扣18与所述第二连接杆连接。

检测完毕，所述主控制芯片13定时控制所述微型步进电机12启动，使接触棒向上移动与接触点对接。

本发明实施例中，杆塔接地线连接装置具有打开后定时自动恢复功能，可实现测试后自动恢复，提高工作效率，避免因接地线连接不牢固造成累计跳闸。

实施例三

本发明实施例为所述便于接地电阻检测的杆塔接地线连接装置在接地电阻检测中的使用方法，包括以下步骤：

（1）输电线路杆塔四条接地线正常运行时，接触棒与接触点为接触状态，检测时，关闭四个杆塔接地线连接装置中的微型步进电机电源，接触棒在重力作用下，与接触点断开；

（2）针对其中一个杆塔接地线连接装置，转动操作环，手动合上接触棒进行接地线检测，检测完毕断开该接触棒，再对下一条接地线上的杆塔接地线连接装置进行同样的操作，四条接地线检测完毕，接触棒都处于断开状态；

（3）主控制芯片定时启动微型步进电机，将各个杆塔接地线连接装置中的接触棒推至与接触点接触的位置。

实施例四

如图3~7所示，一种便于接地电阻检测的杆塔接地线连接装置，包括开断连接机构和控制盒，所述开断连接机构包括第一连接杆1、第二连接杆2、绝缘隔离层3、电流感应计数模块4、接触棒5、转轴6和手动开断部件，所述第一连接杆1和第二连接杆2之间通过所述绝缘隔离层3连接，所述第一连接杆1底部设置接触点7，所述第二连接杆2内设置所述接触棒5和转轴6，所述手动开断部件一端与所述转轴6连接，所述手动开断部件控制所述接触棒5上、下移动，并使所述接触棒5与所述接触点7对接，所述接触棒5一侧设置所述电流感应计数模块4，所述电流感应计数模块4与所述控制盒信号连接。所述绝缘隔离层3为橡胶块，所述橡胶块中心设有供所述接触棒穿过的通孔，所述第二连接杆2顶面设有圆孔，所述圆孔下部设置套管8，对接触棒5起到限位作用。

所述第一连接杆1、第二连接杆2和接触棒5均为金属材质。

所述控制盒为铝合金材质。

所述接触点7为设置在所述第一连接杆底面的凹槽。

所述第一连接杆1顶面设有杆脚接地螺栓连接孔，所述第二连接杆2底面设有接地线螺栓连接孔。

所述手动开断部件包括L型操作杆9、操作环10和半椭圆形顶块11，所述L型操作杆9一端设置所述操作环10，另一端设置所述半椭圆形顶块11，所述半椭圆形顶块11与所述转轴6连接。所述第二连接杆2侧面设有供所述L型操作杆9移动的条孔。

所述接触棒5下部与所述半椭圆形顶块11接触，检测时拉动所述操作环10，所述半椭圆形顶块11将所述接触棒5推至所述接触点7。

输电线路杆塔通常具有3个或者4个接地线，在每个接地连接位置均设置一本发明杆塔接地线连接装置，从而便于各接地线的检测。

所述控制盒100内设置微型步进电机12、主控制芯片13、电源模块14、无线通讯模块15和锂电池组16，所述控制盒外设置太阳能电池板17，所述太阳能电池板17和所述锂电池组16均与所述电源模块14连接，所述电源模块14为所述无线通讯模块15、电流感应计数模块4、主控制芯片13和微型步进电机12供电，所述无线通讯模块15、电流感应计数模块4均与所述主控制芯片13信号连接，所述微型步进电机12驱动所述转轴6。

所述控制盒100上设置连接卡扣18，所述控制盒100通过所述连接卡扣18与所述第二连接杆连接。

检测完毕，所述主控制芯片13定时控制所述微型步进电机12启动，使接触棒向上移动与接触点对接。

本发明实施例的便于接地电阻检测的杆塔接地线连接装置，与实施例一、二的不同之处在于：

所述手动开断部件的数量为两个，分别设置在连接杆两侧，所述转轴6包括转动杆61和转动套筒62，两所述手动开断部件分别设置在所述转动杆61和转动套筒62上。

所述转动套筒62下部设置第一轴承63，所述转动杆61下端穿过所述转动套筒62和第一轴承63，并且转动杆61端部设置第二轴承64和第一齿轮65，所述第一轴承63的内环套与所述第二轴承64的外环套固定连接，所述第一轴承63的外环套上设置轮齿，所述轮齿通过齿轮组66与所述第一齿轮65传动，所述微型步进电机12的输出轴上设置第二齿轮67，所述第二齿轮67与所述第一齿轮65相互啮合。

所述第二轴承64的外环套通过支架固定于所述控制盒内。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种便于接地电阻检测的杆塔接地线连接装置，其特征在于：包括开断连接机构和控制盒，所述开断连接机构包括第一连接杆、第二连接杆、绝缘隔离层、电流感应计数模块、接触棒、转轴和手动开断部件，所述第一连接杆和第二连接杆之间通过所述绝缘隔离层连接，所述第一连接杆底部设置接触点，所述第二连接杆内设置所述接触棒和转轴，所述手动开断部件一端与所述转轴连接，所述手动开断部件控制所述接触棒上、下移动，并使所述接触棒与所述接触点对接，所述接触棒一侧设置所述电流感应计数模块，所述电流感应计数模块与所述控制盒信号连接；所述手动开断部件包括L型操作杆、操作环和半椭圆形顶块，所述L型操作杆一端设置所述操作环，另一端设置所述半椭圆形顶块，所述半椭圆形顶块与所述转轴连接。

2.如权利要求1所述的便于接地电阻检测的杆塔接地线连接装置，其特征在于：所述第一连接杆顶面设有杆脚接地螺栓连接孔，所述第二连接杆底面设有接地线螺栓连接孔。

3.如权利要求1所述的便于接地电阻检测的杆塔接地线连接装置，其特征在于：所述控制盒内设置微型步进电机、主控制芯片、电源模块、无线通讯模块和锂电池组，所述控制盒外设置太阳能电池板，所述太阳能电池板和所述锂电池组均与所述电源模块连接，所述电源模块为所述无线通讯模块、主控制芯片和微型步进电机供电，所述无线通讯模块、电流感应计数模块均与所述主控制芯片信号连接，所述微型步进电机驱动所述转轴。

4.如权利要求1所述的便于接地电阻检测的杆塔接地线连接装置，其特征在于：所述接触棒下部与所述半椭圆形顶块接触，检测时拉动所述操作环，所述半椭圆形顶块将所述接触棒推至所述接触点。

5.如权利要求3所述的便于接地电阻检测的杆塔接地线连接装置，其特征在于：检测完毕，所述主控制芯片定时控制所述微型步进电机启动，使接触棒向上移动与接触点对接。

6.如权利要求3所述的便于接地电阻检测的杆塔接地线连接装置，其特征在于：所述手动开断部件的数量为两个，分别设置在连接杆两侧，所述转轴包括转动杆和转动套筒，两所述手动开断部件分别设置在所述转动杆和转动套筒上。

7.如权利要求6所述的便于接地电阻检测的杆塔接地线连接装置，其特征在于：所述转动套筒下部设置第一轴承，所述转动杆下端穿过所述转动套筒和第一轴承，并且端部设置第二轴承和第一齿轮，所述第一轴承的内环套与所述第二轴承的外环套固定连接，所述第一轴承的外环套上设置轮齿，所述轮齿通过齿轮组与所述第一齿轮传动，所述微型步进电机的输出轴上设置第二齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿轮相互啮合。