CN208655933U - 一种智能接地线 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能接地线，包括绝缘操作杆、用于挂上需要接地的电气设备的夹口、接地引线和用于与地线桩或接地排连接的接地端夹头，接地引线与夹口能够直接或间接连接使得夹口能够通过接地引线将需要接地的电气设备接地；其中，夹口上还设置有外表面为绝缘壳体的定位装置，定位装置至少包括气压传感器模块、位置定位模块、数据处理模块和无线通信模块，气压传感器模块和位置定位模块通过数据处理模块与无线通信模块电连接。

Description

一种智能接地线

技术领域

本实用新型涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种智能接地线。

背景技术

传感器在生活中目前得到了广泛的应用，气压高度传感器是通过气压的变化来测量高度的传感器，因此在测量的过程中不受障碍物的影响，测量高度范围广，方便移动；目前建筑、航空等领域都通过气压高度传感器来测量高度；而定位系统在生活中应用广泛，可以包括GPS全球定位系统、GLONASS全球定位系统以及北斗卫星导航系统，通过GPS定位模块或GLONASS定位模块即可实现地理位置的定位。

悬挂接地线是电气工作中常使用的一项重要安全技术措施，特别是准备在服役的电气设备上进行检修时，只有做完悬挂接地线的安全措施后，才能被允许开始工作。接地线是保护检修人员不可缺少的安全屏障，由于使用简单，经常容易被忽视，甚至失去了挂接地的安全保护效果。

接地线在挂接的过程中存在未挂接到指定位置的问题。同时，在电力作业时，会发生不悬挂接地线、悬挂接地线不规范、不正确悬挂接电线等现象，造成触电事件发生。另外，悬挂接地线操作是电气操作中危险性较大的操作，一旦发生事故，影响大、后果严重。电力系统中带电悬挂接地线或带地线送电的事故并不鲜见，并且被列为恶性误操作事故之一，同时也是导致人为设备事故和人身伤亡事故的主要根源。因此，确保悬挂接地线的正确性是一项重要工作。

例如，公开号为CN203326154U专利文件中公开了一种挂接接地线装置，其包括接地线夹和导线线夹，所述导线线夹和接地线夹分别设置在接地线的两端，导线线夹下端固定连接有空心绝缘操作杆，绝缘操作杆的顶端与导线线夹的下端相铰接，导线线夹可沿所述绝缘操作杆转动，绝缘操作杆的下部侧壁上设置有进线孔，进线孔的直径大于接地线的直径。然而，由于电力操作现场空间较大，人工再次去检查是否挂接成功费时费力，在挂接完成后，监控中心无法实时地了解接电线是否挂接成功。

实用新型内容

针对现有技术之不足，本实用新型提供了一种智能接地线，可以包括绝缘操作杆、用于挂上需要接地的电气设备的夹口、接地引线和用于与地线桩或接地排连接的接地端夹头，所述接地引线与所述夹口能够直接或间接连接使得所述夹口通过所述接地引线将需要接地的电气设备接地；其中，所述夹口上设置有外表面为绝缘壳体的定位装置，所述定位装置至少包括气压传感器模块、位置定位模块、数据处理模块和无线通信模块，所述气压传感器模块和所述位置定位模块通过所述数据处理模块与所述无线通信模块电连接。

根据一个优选实施方式，所述夹口为第一夹口或第二夹口；其中，所述第一夹口为U型的夹口，使得所述智能接地线能够通过所述第一夹口的U形的挂钩挂接在待接地的设备上；所述第二夹口为挤压型或紧固型的夹口，使得所述智能接地线能够通过所述第二夹口的挤压或紧固作用挂接在待接地的设备上。

根据一个优选实施方式，当所述夹口采用所述第二夹口时，所述智能接地线还包括设置在所述绝缘操作杆靠近所述第二夹口一侧的辅助夹头，所述辅助夹头通过与所述绝缘操作杆平行的定位杆与所述第二夹口连接，所述辅助夹头设置有用于连接所述接地引线的接地线引出端。

根据一个优选实施方式，所述绝缘操作杆靠近所述第二夹口的一侧设置有带电预警装置；所述带电预警装置的壳体为绝缘的并且上部设置有电极；所述带电预警装置至少包括防误操作闭锁模块；所述防误操作闭锁模块至少包括电磁铁、阻抗元件、所述定位杆、所述辅助夹头和动触头；所述定位杆垂直设置于所述第二夹口的下部，所述绝缘操作杆的上部设有上推螺纹；所述辅助夹头的一侧设有用于所述定位杆穿过的孔洞，所述辅助夹头的中部位置设置有与所述上推螺纹相配合的螺纹孔；所述辅助夹头上部还设有与所述第二夹口接触的动触头，所述电磁铁设于所述辅助夹头的底部；所述绝缘操作杆的上部设有若干个卡口，所述卡口与所述电磁铁的衔铁位置相对应；所述阻抗元件设于所述定位杆的内部并与所述第二夹口、所述电磁铁的导线串联后与所述辅助夹头连接；当操作人员在进行接地误操作时，所述第二夹口靠近有电设备时，所述电磁铁发生励磁，使所述衔铁弹出后伸入与之对应的卡口以将所述绝缘操作杆卡住，继而无法继续完成旋转所述绝缘操作杆使所述辅助夹头向上移动的操作。

根据一个优选实施方式，所述绝缘操作杆的纵向位置从低至高依次包括横截面为等腰梯形的第一操作杆、第二操作杆、第三操作杆、第四操作杆和第五操作杆；其中，所述第一操作杆至少一部分套接所述在第二操作杆的外部并形成接触；所述第二操作杆至少一部分套接所述在第三操作杆的外部并形成接触；所述第三操作杆至少一部分套接所述在第四操作杆的外部并形成接触；所述第四操作杆的顶部和所述第五操作杆的底部固接；所述第二夹口与所述第五操作杆连接并且所述带电预警装置设置在所述第五操作杆上。

根据一个优选实施方式，在至少两个相套接的操作杆的侧壁上设置有贯穿所述侧壁的定位孔，至少两个相套接的操作杆的套接部分的内部设置有定位弹片和能够穿过所述定位孔的定位凸点；所述定位弹片设置在位置较高的操作杆的底部；所述定位弹片与所述定位凸点固接，在按下所述定位凸点时，所述两个相套接的操作杆能够相对滑动；松开所述定位凸点时，在所述定位弹片弹力作用下所述定位凸点能够回到贯穿两个相套接的操作杆的侧壁的定位孔的位置。

根据一个优选实施方式，所述阻抗元件串联有至少一个LED灯和/或蜂鸣器；当操作人员在进行接地误操作时，所述LED灯和/或所述蜂鸣器能够发出光亮和/或声响提醒。

根据一个优选实施方式，所述位置定位模块包括GPS定位仪和GPS北斗双模定位仪中的至少一种。

根据一个优选实施方式，所述数据处理模块包括51单片机、STM32F103C8T6、君正M200、申威26010和XBurst SPEC2000中的至少一种。

根据一个优选实施方式，所述无线通信模块包括GPRS无线通信模块、工业级WIFI模块、低功耗蓝牙模块、Zigbee无线模块和433MHz模块中的至少一种。

本实用新型至少具有以下有益技术效果：

(1)本智能接地线通过定位装置采集的接地线的高度信息和地理位置信息，无线通信模块将数据传送给监控中心，与预设数据进行对比，通过判断接地线此时的高度和位置信息，最终判断接地线是否有效的完成高空挂接；

(2)当操作人员挂接地线时，先将接地端夹头与地线桩或接地排接牢，然后手持绝缘操作杆将夹口挂上需要接地的电气设备，然后旋转绝缘操作杆，通过上方的紧固螺纹将夹口夹紧在设备上。由于上推螺纹比紧固螺纹的螺距大，辅助夹头会在定位杆的定位下和上推螺纹的旋转下上升，直至动触头接触到夹口，接地引线才与被接地设备接通，完成挂接地线操作。操作本接地线时，如果设备带电，当夹口靠近有电设备时，由于接地线与带电设备间的电势差，设备就会对带电预警装置的绝缘的壳体上部的电极放电，形成明显的电弧与吱吱响声，起到明显的告警作用，提醒操作人员设备有电。由于阻抗元件的限流作用，使流过其的电弧电流很小，不会引起弧光短路。如果操作人员继续强行操作，由于该电弧电流通过阻抗元件、导线、电磁铁的线圈、辅助夹头后经接地引线入地，电磁铁立即励磁、衔铁立即弹出，伸入与之对应的卡口，将操作杆卡住，此时即使再用力旋转，辅助夹头也无法上升夹口接触，同时LED灯和/或蜂鸣器能够发出光亮和/或声响进行预警。

附图说明

图1是本实用新型一种智能接地线的一个优选实施方式的结构示意图；

图2是本实用新型一种智能接地线的另一个优选实施方式的结构示意图；

图3是本实用新型的定位装置的一个优选实施方式的模块连接关系示意图；和

图4是本实用新型的绝缘操作杆在a处放大后的局部剖视图。

附图标记列表

1：绝缘操作杆 2：防滑手柄 3：定位装置

4：夹口 4a：第一夹口 4b：第二夹口

5：接地端夹头 6：带电预警装置 7：防误操作闭锁模块

8：电磁铁 9：定位杆 10：辅助夹头

11：卡口 12：衔铁 13：接地线引出端

14：动触头 15：紧固螺纹 22：上推螺纹

23：导线 24：接地引线 31：绝缘壳体

32：气压传感器模块 33：位置定位模块 34：数据处理模块

35：无线通信模块 36：第一通信接口 37：第二通信接口

38：第三通信接口 41：第一操作杆 42：第二操作杆

43：第三操作杆 44：第四操作杆 45：第五操作杆

46：定位凸点 47：定位孔 48：定位弹片

具体实施方式

下面结合附图1、2、3和4进行详细说明。

实施例1

图1示出了本实用新型的一个优选实施方式，一种智能接地线，可以包括绝缘操作杆1、用于挂上需要接地的电气设备的夹口4、接地引线24和用于与地线桩或接地排连接的接地端夹头5。接地引线24与夹口4可以直接或间接连接使得夹口4通过接地引线24将需要接地的电气设备接地。其中，夹口4上可以设置有外表面为绝缘壳体31的定位装置3，定位装置3至少包括气压传感器模块32、位置定位模块33、数据处理模块34和无线通信模块35。其中，夹口4可以分为第一夹口4a和第二夹口4b两种。第一夹口4a可以为U型的夹口，其通过U形的挂钩使其挂接在设备上。第二夹口4b可以为挤压型的夹口，其通过紧固使其夹紧在设备上。此优选实施方式可以采用U型的第一夹口4a。本实用新型的定位装置3内设置有的气压传感器模块32和位置定位模块33，气压传感器模块32采集的接地线的夹口4处的气压信息，位置定位模块33采集接地线的夹口4的地理位置信息，数据处理模块34将气压信息处理成高度信息并一同将地理位置信息经过数据处理后通过无线通信模块35将数据传送给地面监控中心或其他数据接收端，与预设数据进行对比，通过分析接地线夹口4此时的高度和位置信息，最终判断接地线是否有效的完成高空挂接。

优选地，气压传感器模块32、位置定位模块33、数据处理模块34和无线通信模块35为现有硬件和/或产品。气压传感器32可以包括KEYENCE CMOS传感器和KEYENCE LJ传感器的至少一种。位置定位模块33可以包括GPS定位仪和GPS北斗双模定位仪中的至少一种，具体的可以包括EG17-BD、U-BLOX MAX-7Q、EG12-BZ GPS和EG12-UC中的至少一种。数据处理模块34可以包括51单片机、STM32F103C8T6、君正M200、申威26010和XBurst SPEC2000中的至少一种。优选地，无线通信模块35可以包括GPRS无线通信模块、工业级WIFI模块、低功耗蓝牙模块、Zigbee无线模块和433MHz模块中的至少一种，具体的可以包括SKB360、KB362、HLK-M30、ZM516x和WLT2420SZ中的至少一种。

优选地，气压传感器模块32、位置定位模块33、数据处理模块34和无线通信模块35可以集成在定位装置3的壳体内。以图3为例，其中，数据处理模块34可以通过第一通信接口36与气压传感器模块32电连接，数据处理模块34可以通过通过第二通信接口37与位置定位模块33电连接，数据处理模块34可以通过第三通信接口38与无线通信模块35电连接。电连接可以是通信连接、电气连接、数据连接和/或控制连接中的至少一种。第一通信接口36、第二通信接口37和第三通信接口38为现有的硬件和/或产品，例如是RS-232接口、RS-422接口或RS-485接口，本领域技术人员可以从现有的通信接口中进行选择。

实施例2

本实施例是对实施例1的进一步改进，重复的内容不再赘述。

优选地，图2示出了本实用新型的另一个优选实施方式。此优选实施方式的夹口4采用挤压型的第二夹口4b。智能接地线还包括设置在绝缘操作杆1靠近夹口4一侧的辅助夹头10，辅助夹头10通过与绝缘操作杆1平行的定位杆9与夹口4连接。辅助夹头10设置有用于连接接地引线24的接地线引出端13。

优选地，绝缘操作杆1靠近夹口4的一侧设置有带电预警装置6。带电预警装置6可以包括防误操作闭锁模块7。防误操作闭锁模块7至少包括电磁铁8、阻抗元件、定位杆9、辅助夹头10和动触头14，定位杆9垂直设置于夹口4的下部，绝缘操作杆1的上部设有上推螺纹22。辅助夹头10的一侧设有用于定位杆9穿过的孔洞，辅助夹头10的中部位置设置有与上推螺纹22相配合的螺纹孔。辅助夹头10上部还设有与夹口4接触的动触头14，电磁铁8设于辅助夹头10的底部。绝缘操作杆1的上部设有若干个卡口11，卡口11与电磁铁8的衔铁12位置相对应。阻抗元件设于定位杆9的内部并与夹口4、电磁铁8的导线23串联后与辅助夹头10连接。

优选地，以图2为例，当操作人员挂接地线操作时，先将接地端夹头5与地线桩或接地排接牢，然后手持绝缘操作杆1将夹口4依次挂上需要接地的电气设备，然后旋转绝缘操作杆1，通过上方的紧固螺纹15将夹口4夹紧在设备上。由于上推螺纹22比紧固螺纹15的螺距大，辅助夹头10会在定位杆9的定位下和上推螺纹22的旋转下上升，直至动触头14接触到夹口4，接地引线24才与被接地设备接通，完成挂接地线操作。操作本实用新型的接地线时，如果设备带电，当夹口4靠近有电设备时，由于接地线与带电设备间的电势差，设备就会对带电预警装置6的绝缘的壳体上部的电极放电，形成明显的电弧与吱吱响声，起到明显的告警作用，提醒操作人员设备有电、必须立即停止接地操作。由于阻抗元件的限流作用，使流过其的电弧电流很小，不会引起弧光短路。如果操作人员继续强行操作，由于该电弧电流通过阻抗元件、导线23、电磁铁8的线圈、辅助夹头10后经接地引线24入地，电磁铁8立即励磁、衔铁12立即弹出，伸入与之对应的卡口11，将操作杆1卡住，此时即使再用力旋转，辅助夹头10也无法上升夹口4接触，此时无论如何，被接地设备都无法与大地接通，采用强制形式保障操作人员的安全。

优选地，以图2为例，绝缘操作杆1的纵向位置从低到高可以依次包括横截面为等腰梯形的第一操作杆41、第二操作杆42、第三操作杆43、第四操作杆44和第五操作杆45。其中，第一操作杆41至少一部分套接在第二操作杆42的外部并形成接触；第二操作杆42至少一部分套接在第三操作杆43的外部并形成接触；第三操作杆43至少一部分套接在第四操作杆44的外部并形成接触；第四操作杆44的顶部和第五操作杆45的底部固接；夹口4与第五操作杆45连接并且带电预警装置6设置在第五操作杆45上。

优选地，以图4为例，在至少两个相套接的操作杆的侧壁上设置有贯穿侧壁的定位孔47，至少两个相套接的操作杆的套接部分的内部设置有定位弹片48和能够穿过定位孔47的定位凸点46；定位弹片48设置在位置较高的操作杆的底部；定位弹片48与定位凸点46固接。在按下定位凸点46时，两个相套接的操作杆能够相对滑动；松开定位凸点46时，在定位弹片48弹力作用下定位凸点46能够回到贯穿两个相套接的操作杆的侧壁的定位孔47的位置。

优选地，以图2为例，操作人员可以根据行业规范要求以及自身需要对第一操作杆41、第二操作杆42、第三操作杆43和第四操作杆44中的任意一个、两个或多个进行伸缩以使绝缘操作杆1拥有不同的长度。在确定好使用的绝缘操作杆的长度后，由于上推螺纹22比紧固螺纹15的螺距大，辅助夹头10会在定位杆9的定位下和上推螺纹22的旋转下上升，直至动触头14接触到夹口4，接地引线24才与被接地设备接通，完成挂接地线操作。

优选地，阻抗元件可以串联有至少一个LED灯和/或蜂鸣器。当操作人员在进行接地误操作时，LED灯和/或蜂鸣器能够发出光亮和/或声响提醒。

优选地，第一操作杆41的外侧可以设置有防滑手柄2。防滑手柄2可以是外侧带有凹纹和/或网格纹的环形橡胶，防滑手柄2可以套接在第一操作杆41的外表面。

根据一个优选实施方式，智能接地线还包括电源接口和/或电池。电池包括干电池、蓄电池、锂电池和太阳能电池中的一种或几种。优选的，智能接电线设置有锂电池和/或太阳能电池，同时设置有可插入电源线的电源接口，以便在电池不足时使用外部电源通过电源接口对智能接电线中的各个模块进行供电。优选的，电源接口包括USB端口和普适性的电源接口。

优选的，电源接口和/或电池设置在夹口4上，并且与定位装置3，气压传感器模块32、位置定位模块33、数据处理模块34和无线通信模块35分别以并联和/串联的方式进行电连接以进行供电。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本实用新型公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本实用新型的公开范围并落入本实用新型的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本实用新型说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种智能接地线，至少包括绝缘操作杆(1)、用于挂上需要接地的电气设备的夹口(4)、接地引线(24)和用于与地线桩或接地排连接的接地端夹头(5)，其特征在于，

所述接地引线(24)与所述夹口(4)能够直接或间接连接使得所述夹口(4)通过所述接地引线(24)将需要接地的电气设备接地；其中，

所述夹口(4)上设置有外表面为绝缘壳体(31)的定位装置(3)，所述定位装置(3)至少包括气压传感器模块(32)、位置定位模块(33)、数据处理模块(34)和无线通信模块(35)，所述气压传感器模块(32)和所述位置定位模块(33)通过所述数据处理模块(34)与所述无线通信模块(35)电连接。

2.如权利要求1所述的智能接地线，其特征在于，所述夹口(4)为第一夹口(4a)或第二夹口(4b)；其中，所述第一夹口(4a)为U型的夹口，使得所述智能接地线能够通过所述第一夹口(4a)的U形的挂钩挂接在待接地的设备上；

所述第二夹口(4b)为挤压型或紧固型的夹口，使得所述智能接地线能够通过所述第二夹口(4b)的挤压或紧固作用挂接在待接地的设备上。

3.如权利要求2所述的智能接地线，其特征在于，当所述夹口(4)采用所述第二夹口(4b)时，所述智能接地线还包括设置在所述绝缘操作杆(1)靠近所述第二夹口(4b)一侧的辅助夹头(10)，所述辅助夹头(10)通过与所述绝缘操作杆(1)平行的定位杆(9)与所述第二夹口(4b)连接，所述辅助夹头(10)设置有用于连接所述接地引线(24)的接地线引出端(13)。

4.如权利要求3所述的智能接地线，其特征在于，所述绝缘操作杆(1)靠近所述第二夹口(4b)的一侧设置有带电预警装置(6)；所述带电预警装置(6)的壳体为绝缘的并且上部设置有电极；所述带电预警装置(6)至少包括防误操作闭锁模块(7)；所述防误操作闭锁模块(7)至少包括电磁铁(8)、阻抗元件、所述定位杆(9)、所述辅助夹头(10)和动触头(14)；所述定位杆(9)垂直设置于所述第二夹口(4b)的下部，所述绝缘操作杆(1)的上部设有上推螺纹(22)；所述辅助夹头(10)的一侧设有用于所述定位杆(9)穿过的孔洞，所述辅助夹头(10)的中部位置设置有与所述上推螺纹(22)相配合的螺纹孔；所述辅助夹头(10)上部还设有与所述第二夹口(4b)接触的动触头(14)，所述电磁铁(8)设于所述辅助夹头(10)的底部；所述绝缘操作杆(1)的上部设有若干个卡口(11)，所述卡口(11)与所述电磁铁(8)的衔铁(12)位置相对应；所述阻抗元件设于所述定位杆(9)的内部并与所述第二夹口(4b)、所述电磁铁(8)的导线(23)串联后与所述辅助夹头(10)连接；

当操作人员在进行接地误操作时，所述第二夹口(4b)靠近有电设备时，所述电磁铁(8)发生励磁，使所述衔铁(12)弹出后伸入与之对应的卡口(11)以将所述绝缘操作杆(1)卡住，继而无法继续完成旋转所述绝缘操作杆使所述辅助夹头(10)向上移动的操作。

5.如权利要求4所述的智能接地线，其特征在于，所述绝缘操作杆(1)的纵向位置从低至高依次包括横截面为等腰梯形的第一操作杆(41)、第二操作杆(42)、第三操作杆(43)、第四操作杆(44)和第五操作杆(45)；其中，所述第一操作杆(41)至少一部分套接所述在第二操作杆(42)的外部并形成接触；所述第二操作杆(42)至少一部分套接所述在第三操作杆(43)的外部并形成接触；所述第三操作杆(43)至少一部分套接所述在第四操作杆(44)的外部并形成接触；所述第四操作杆(44)的顶部和所述第五操作杆(45)的底部固接；所述第二夹口(4b)与所述第五操作杆(45)连接并且所述带电预警装置(6)设置在所述第五操作杆(45)上。

6.如权利要求5所述的智能接地线，其特征在于，在至少两个相套接的操作杆的侧壁上设置有贯穿所述侧壁的定位孔(47)，至少两个相套接的操作杆的套接部分的内部设置有定位弹片(48)和能够穿过所述定位孔(47)的定位凸点(46)；所述定位弹片(48)设置在位置较高的操作杆的底部；所述定位弹片(48)与所述定位凸点(46)固接，

在按下所述定位凸点(46)时，所述两个相套接的操作杆能够相对滑动；松开所述定位凸点(46)时，在所述定位弹片(48)弹力作用下所述定位凸点(46)能够回到贯穿两个相套接的操作杆的侧壁的定位孔(47)的位置。

7.如权利要求4所述的智能接地线，其特征在于，所述阻抗元件串联有至少一个LED灯和/或蜂鸣器；当操作人员在进行接地误操作时，所述LED灯和/或所述蜂鸣器能够发出光亮和/或声响提醒。

8.如权利要求1所述的智能接地线，其特征在于，所述位置定位模块(33)包括GPS定位仪和GPS北斗双模定位仪中的至少一种。

9.如权利要求1所述的智能接地线，其特征在于，所述数据处理模块(34)包括51单片机、STM32F103C8T6、君正M200、申威26010和XBurst SPEC2000中的至少一种。

10.如权利要求1所述的智能接地线，其特征在于，所述无线通信模块(35)包括GPRS无线通信模块、工业级WIFI模块、低功耗蓝牙模块、Zigbee无线模块和433MHz模块中的至少一种。