CN218829251U - 一种双钉式的智能接地线装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种双钉式的智能接地线装置，属于电力系统技术领域，该接地线装置由挂接单元、连接件、验电单元、验测单元、地钉单元构成，验电单元通过连接件与挂接单元建立物理连接，其用于检测待检修线路是否带电；验测单元与验电单元建立物理连接，其通过无线方式与验电单元建立连接以完成信息交互，其用于实时监测接地线启用状态以及装设位置；地钉单元设有两组。本实用新型能够通过有线或无线对于接地数据进行采集，以便在检修工作中实时确认接地线挂设状态，包括位置、接地、验电，集多功能于一体，实现了接地状态的自动化、数字化、智能化，提供可靠接地，保障电气装置和检修人员的人身安全。

Description

一种双钉式的智能接地线装置

技术领域

本实用新型属于电力系统技术领域，具体涉以及一种双钉式的智能接地线装置。

背景技术

在电网工程建设过程中，验电和接地是线路停电检修的必要操作，工作接地线是电力作业不可缺少的安全工具，对电力作业人员的人身安全起着极其重要的保障作用。

授权公开号“CN211556189U”记载了“一种带有验电报警功能的高空电力线路接地线挂，包括接地线夹和绝缘杆；所述接地线夹为n字形，接地线夹的内腔设置人字形夹持部，接地线夹的下部通过接线鼻与接地总线连接，所述接地线夹的一端端部设置固定胶棒，所述固定胶棒插入绝缘杆顶端，所述固定胶棒下方还依次设置第一高压绝缘层和验电报警模块；所述绝缘杆侧壁下部设置启动开关，绝缘杆底部设置报警喇叭”。

上述专利结构设计科学、能够避免验电和挂接接地线存在时间差，保障操作人员安全。

但上述专利采用单地钉接地方式，其安全性能有待提高，采用单地钉接地方式会产生如下问题：

电气设备停电检修挂接临时接地线时都需要遵循停电、验电、挂接地线顺序，在验电和挂接地线之间存在一个时间间隔，如果出现“倒供电”或“送电”情况，作业人员便存在人身触电死亡的高风险，存在安全隐患，具体的：

施工中无法直接发现由于误碰或震动等原因导致接地线松动，造成“假接地”，继而会造成重大危险情况，最终造成人员触电身亡；

同时施工过程中检修人员难以直观地监测验电质量，继而无法判断验电方式正确与否，因此接地线定点装接时难以准确判断接地线挂装接位置是否正确、接挂数量是否满足要求。

实用新型内容

为了解决上述至少一个技术问题，本实用新型提供一种双钉式的智能接地线装置，本实用新型能够通过有线或无线对于接地数据进行采集，在检修工作中实时确认接地线挂设状态，包括位置、接地、验电，集多功能于一体，实现了接地状态的自动化、数字化、智能化，提供可靠接地，保障电气装置和检修人员的人身安全。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种双钉式的智能接地线装置，包括：

挂接单元；

验电单元，其通过连接件与所述挂接单元连接，用于检测待检修线路是否带电；

验测单元，与验电单元通过无线方式建立连接，用于实时监测接地线启用状态以及装设位置；

地钉单元，设有两组，与所述挂接单元相连，用于将电荷导入大地。

作为本实用新型一种优选的方案，所述验测单元包括：

压感单元，设于所述挂接单元上，其用于采集所述挂接单元与待检修线路之间压力值；

光感单元，设于所述地钉单元上，其用于检测所述地钉单元插地深度位置；以及

主控单元，与所述压感单元以及光感单元,用于接收压感单元和光感单元的检测信号。

作为本实用新型一种优选的方案，所述验测单元包括：

压感单元，设于所述挂接单元上，其用于采集所述挂接单元与待检修线路之间压力值；

光感单元，设于所述地钉单元上，其用于检测所述地钉单元是否插入大地；以及

主控单元，与所述压感单元以及光感单元之间均通过接地线连接。

作为本实用新型一种优选的方案，所述主控单元包括：

主控CPU模块，与所述压力传感器和光敏传感器电连接，接收与之相连接的验电电源传输的数据，以及与上位机进行通信；

脉冲发生模块，与所述主控CPU模块电连接，其用于输出测量电压电流信号；

定位模块，与所述主控CPU模块电连接，其用于定位接挂地理位置；

测距模块，与所述主控CPU模块电连接，其用于测量所述挂接单元离地距离；以及

电源电路模块，与所述主控CPU模块电连接以实现供电。

作为本实用新型一种优选的方案，所述主控单元还包括：

声光报警模块，与所述主控CPU模块电连接；以及

显示模块，与所述主控CPU模块电连接，用于将所述主控CPU模块接收到的各传感数据进行显示。

作为本实用新型一种优选的方案，所述挂接单元包括挂钩、绝缘杆和紧固单元，所述挂钩设于所述绝缘杆上侧，所述压感单元固定于所述挂钩顶部内壁，所述挂钩与所述绝缘杆之间通过所述紧固单元连接。

作为本实用新型一种优选的方案，所述紧固单元包括螺杆、压板和螺母，所述螺杆可转动地设于所述绝缘杆顶部，所述压板可转动地设于所述螺杆顶部，所述挂钩底部与所述螺母顶部固定，所述挂钩与所述压板滑动配合。

作为本实用新型一种优选的方案，所述验电单元包括验电头和验电笔，所述验电头固定于所述验电笔顶部。

作为本实用新型一种优选的方案，所述连接件包括上连接件和下连接件，所述绝缘杆与所述验电笔之间通过所述上连接件以及所述下连接件连接。

作为本实用新型一种优选的方案，每组所述地钉单元均包括钉板、连接板、地钉和接线口，所述连接板固定于所述地钉表面，所述钉板固定于所述地钉顶部，所述接线口设于所述连接板上，所述光感单元安装于所述地钉表面；

其中一个所述接线口与所述挂钩之间通过接地线连接；

另外一个所述接线口与所述主控单元之间通过接地线连接，所述主控单元与所述紧固单元之间通接地线连接。

作为本实用新型一种优选的方案，所述双钉式的智能接地线装置还包括：

上位机，与所述验测单元有线或无线连接，以实现信息交互。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下一项有益技术效果：

(1)本实用新型采用双地钉接地方式，现有技术中多数只设置一组地钉单元，但本实用新型中设置了两组，两组地钉单元的设置有效提高安全性能。

(2)本实用新型能够通过有线或无线对于接地数据进行采集，在检修工作中实时确认接地线挂设状态，包括位置、接地、验电，集多功能于一体，实现了接地状态的自动化、数字化、智能化，提供可靠接地，保障电气装置和检修人员的人身安全。

(3)本实用新型测量过程中待检修线路通过紧固单元夹紧固度，确保夹持牢固，通过验电单元实现回路电阻检测，确保接地线已经良好的接地，测距模块通过激光测量离地距离，其内置陀罗开关，只有接地线吊起来才开始检测，

(4)本实用新型中验电单元内置光感单元，只有钉入土内，触发接触良好开关。

(5)本实用新型能够实现对于柱上开关控制的在线检测，整个系统方便快捷。

(6)本实用新型中验电头接近带电导体，感应报警，防止带电接接地线。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型一种双钉式的智能接地线装置的结构示意图；

图2为本实用新型一种双钉式的智能接地线装置验测单元处的功能框图。

图中：

1、挂接单元；101、挂钩；102、螺杆；103、绝缘杆；104、压板；105、螺母；

2、连接件；201、上连接件；202、下连接件；

3、验电单元；301、验电头；302、验电笔；

4、验测单元；401、压感单元；402、主控单元；403、光感单元；

5、地钉单元；501、钉板；502、连接板；503、地钉；504、接线口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本申请提供的一个实施例，请参阅图1，本实用新型提供以下技术方案：

一种双钉式的智能接地线装置，包括：

挂接单元1；

验电单元3，其通过连接件2与所述挂接单元1连接，用于检测待检修线路是否带电；

验测单元4，与验电单元3通过无线方式建立连接以完成信息交互，用于实时监测接地线启用状态以及装设位置；

地钉单元5，其设有两组，与所述挂接单元1相连，其用于将电荷导入大地。

现有技术中多数只设置一组地钉单元，但本实施例中设置了两组，采用双地钉接地方式设置，两组地钉单元5分别与挂接单元1相连，只要接地线挂到了待检修线路上，受重力作用，挂接单元1总有一侧与待检修线路是可靠连接的，作为安全接地的最后一道防线，继而保障检修人员的安全。且本实施例中能够通过验电单元检测待检修线路是否带电，通过验测单元检测接地线挂启用状态、位置等，实现了接地状态的各数据的自动采集，提供可靠接地，保障电气装置和检修人员的人身安全。

在一种实施方式中，在上述实施例的基础上，请参阅图1，具体的，挂接单元1由挂钩101、绝缘杆103以及紧固单元构成，挂钩101设于绝缘杆103上侧，挂钩101与绝缘杆103之间通过紧固单元连接，紧固单元包括螺杆102、压板104和螺母105，螺杆102可转动地设于绝缘杆103顶部，压板104可转动地设于螺杆102顶部，挂钩101底部与螺母105顶部固定，挂钩101与压板104滑动配合，此处通过紧固单元可将待检修线路夹紧，具体的，将挂钩101挂接在待检修线路上，用手握住压板104使其位置固定，继而旋转螺杆102，由于压板104与挂钩101之间的滑动限位配合，继而可改变挂钩101与压板104之间的间距，最终可将待检修线路夹紧，挂钩101用于检修人员手持并将本装置挂接至指定位置；

进一步地，上述通过手动调节实现夹紧，本实用新型还可在绝缘杆103顶部设置一正反转步进电机，继而使得螺杆102底部与正反转步进电机输出端固定，继而可以实现电动夹紧，需要进行说明的是：手动夹紧或者电动夹紧，紧固单元基于丝杆螺母原理实现夹紧。

在一种实施方式中，请继续参阅图1，在上述任一实施例的基础上，验电单元3通过连接件2与挂接单元1建立物理连接，其用于检测待检修线路是否带电，具体的，验电单元3包括验电头301和验电笔302，验电头301固定于验电笔302顶部，通过验电头301与验电笔302实现待检修线路是否带电，较佳的，验电笔302内设有一声光报警器，当待检修电路带电时，该声光报警器发出声光报警，继而提醒检修人员，连接件2包括上连接件201和下连接件202，绝缘杆103与验电笔302之间通过上连接件201以及下连接件202建立物理连接。

在一种实施方式中，在上述任一实施例基础上，请再参阅图1，验测单元4与验电单元3建立物理连接，其通过无线方式与验电单元3建立连接以完成信息交互，其用于实时监测接地线启用状态以及装设位置，验测单元4由压感单元401、主控单元402以及光感单元403构成，具体如下阐述：

请参阅图1，压感单元401设于挂接单元1上，具体的，压感单元401固定于挂钩101顶部内壁，其用于采集挂接单元1与待检修线路之间压力值，压力值反映出接地线是否夹紧；具体的，压感单元一般采用现有压力传感器即可。

请继续参阅图1，光感单元403设于地钉单元5上，其用于检测地钉单元5是否插入大地；具体的，光感单元可采用现有的各光敏传感器。

请参阅图2，主控单元402与压感单元401以及光感单元403之间均通过接地线连接，具体的，主控单元402由主控CPU模块、定位模块、脉冲发生模块、测距模块以及电源电路模块构成：

主控CPU模块，其用于接收与之连接的各单元或模块采集的传感数据，其还根据上位机指令执行动作；主控CPU模块可通过自带无线通信功能的单片机模组来实现，也可以通过接入的通信模块来实现。

定位模块与主控CPU模块电连接，其用于检测接挂地理位置，还可以与检修工单规定位置进行联动，继而判断挂接单元1位置是否准确，优选地，定位模块可为GPS定位模块、北斗卫星定位模块或者其他定位模块，其包括但不限于上述实施方式。

脉冲发生模块与主控CPU模块电连接，其用于输出测量电压电流信号，再通过验电模块进行检测待检修线路是否带电，从而判断接地回路开合状态；

测距模块与主控CPU模块电连接，其用于测量挂接单元1离地距离；

电源电路模块与主控CPU模块电连接以实现供电。

具体的，定位模块、脉冲发生模块、通信模块均通过可插拔方式与主控CPU模块实现电连接，电源电路模块可以是可充锂电池，也可以是替换性电池，还实现对电池电量的检测。

请参阅图1，地钉单元5设有两组，均与挂接单元1相连，其用于将电荷导入大地，具体的，每组地钉单元5均包括钉板501、连接板502、地钉503和接线口504，连接板502固定于地钉503表面，钉板501固定于地钉503顶部，接线口504设于连接板502上，光感单元403安装于地钉503表面，在使用过程中，将地钉503插入地下，通过接地线将待检修电路上的电荷导入地底，继而形成接地，安全性能高；

其中一个接线口504与挂钩101之间通过接地线连接；

另外一个接线口504与主控单元402之间通过接地线连接，主控单元402与紧固单元之间通接地线连接；

在本实施例中：待检修线路夹在压感单元401与压板104之间后，两组地钉单元5与压感单元401、压板104、主控单元402之间形成了回路，继而电荷可安全地导入至地底下，现有技术中多数只设置一组地钉单元5，但本实用新型中设置了两组，两组地钉单元5的设置主要是为了形成一个闭合回路，继而有效提高安全性能，在已挂起接地线时，测量脉冲经回路传导检测出回路电阻，确保接地线已经良好的接地，两组地钉单元5分别与压感单元401、压板104相连，只要接地线挂到了待检修线路上，受重力作用，挂钩101总有一侧与待检修线路是可靠连接的，作为安全接地的最后一道防线，继而保障检修人员的安全；

上位机与验测单元4信号连接以实现自动控制。

本申请的另一实施例，如图1所示，一种双钉式的智能接地线装置，其由挂接单元1、连接件2、验电单元3、验测单元4、地钉单元5以及上位机(图中未示出)构成；其中，挂接单元1、连接件2、验电单元3及地钉单元5参照上述任一实施例，本实施例不再赘述，上位机，与所述验测单元有线或无线连接，以实现信息交互。

本实施例中的验测单元主要由电源电路模块、主控CPU模块、4G通信模块、无线通信模块、测距模块、定位模块、OLED显示模块、光感单元、压感单元、脉冲发生模块组成，通过光感单元得到地钉单元是否插入大地、通过压感单元得到挂接单元是否挂好；主控CPU模块通过脉冲发生模块得到接地是否良好、通过测距模块得到对地距离、通过定位模块得到现场位置、通过无线通信模块得到验电单元采集的信息。主控得到以上信息后，主控CPU模块可将数据显示在OLED显示屏上、可通过声光报警模块进行报警、可通过4G通信模块将相关信息上传到上位机。

具体的，上述各模块或单元均可采用现有的各传感器或芯片模组实现，比如主控CPU模块使用ST的STM32L071RBT6的芯片，光感单元为TEPT5700，压感单元采用AT85，定位模块为L76-LB，无线通信模块为CC1101，测距模块为VL53L0X，声光报警模块为DY-SV17F，4G通信模块为EC800G-CN。

最后，本申请还提供了采用本申请的双钉式的智能接地线装置进行工作方法，包括如下步骤：

S1、现场检修人员手持绝缘杆103，将挂钩101挂至待检修线路上，调节紧固单元，继而使得挂钩101将待检修线路夹住；

S2、待检修线路夹紧于压感单元401与压板104之间，由压感单元401识别为“已接挂”状态，形成接地回路；

S3、测距模块测量到本装置的离地面距离大于0时，识别为“已挂起”状态，继而将地钉503插入大地，直至光感单元403识别为“已接地”状态；

S4、定位模块根据工单匹配GPS位置，识别为“位置正确”状态，压感单元401、光感单元403以及GPS定位模块通过短距离无线方式将数据传给主控CPU模块，主控CPU模块更新为“线路安全接地、可开始工作”状态；

S5、上述检修过程实时检测实时更新，当接地回路有所松动时，压感单元401识别为“接地异常”，主控CPU模块更新为“线路未可靠接地、停止工作”，并发出声光告警，提示现场检修人员；

本实用新型能够通过有线或无线对于接地数据进行采集，在检修工作中实时确认接地线挂设状态，包括位置、接地、验电，集多功能于一体，实现了接地状态的自动化、数字化、智能化，提供可靠接地，保障电气装置和检修人员的人身安全，同时可与调度主站系统进行防误闭锁操作，确保远方调度不误操作；

优选地，本实用新型还可在主控单元402上设置显示屏(图中未出示)，继而在显示屏上显示检测的相关信息；

更进一步地，本实用新型还可在主控单元402内设置通信模块与外部终端信号连接，上述通信模块可采用GPRS模块，外部终端可为后台PC端或者手机端，继而通过通信模块将检测信息传递至外部终端以进行后台监控；

本实用新型中工作人员在检修线路时，实现在不用更换绝缘工器具的情况下，完成先验电、后挂接地线、接地过程实时监测，有效减少了操作人员携带检修工具的种类，提高了线路日常检修工作的效率和安全性。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双钉式的智能接地线装置，其特征在于，包括：

挂接单元（1）；验电单元（3），其通过连接件（2）与所述挂接单元（1）连接，用于检测待检修线路是否带电；

验测单元（4），与验电单元（3）通过无线方式建立连接,用于实时监测接地线启用状态以及装设位置；

地钉单元（5），设有两组，与所述挂接单元（1）相连，用于将电荷导入大地。

2.根据权利要求1所述的一种双钉式的智能接地线装置，其特征在于，所述验测单元（4）包括：

压感单元（401），设于所述挂接单元（1）上，其用于采集所述挂接单元（1）与待检修线路之间压力值；

光感单元（403），设于所述地钉单元（5）上，其用于检测所述地钉单元（5）是否插入大地；以及主控单元（402），与所述压感单元（401）以及光感单元（403）连接,用于接收压感单元和光感单元的检测信号。

3.根据权利要求2所述的一种双钉式的智能接地线装置，其特征在于，所述主控单元（402）包括：

主控CPU模块，与所述压感单元和光感单元电连接，接收与之相连接的验电单元采集的数据，以及与上位机进行通信；

脉冲发生模块，与所述主控CPU模块电连接，其用于输出测量电压电流信号；

定位模块，与所述主控CPU模块电连接，其用于定位接挂地理位置；

测距模块，与所述主控CPU模块电连接，其用于测量所述挂接单元（1）离地距离；以及电源电路模块，与所述主控CPU模块电连接以实现供电。

4.根据权利要求3所述的一种双钉式的智能接地线装置，其特征在于，所述主控单元（402）还包括：

声光报警模块，与所述主控CPU模块电连接；和/或显示模块，与所述主控CPU模块电连接，用于将所述主控CPU模块接收到的各传感数据进行显示。

5.根据权利要求2所述的一种双钉式的智能接地线装置，其特征在于，所述挂接单元（1）包括挂钩（101）、绝缘杆（103）和紧固单元，所述挂钩（101）设于所述绝缘杆（103）上侧，所述压感单元（401）固定于所述挂钩（101）顶部内壁，所述挂钩（101）与所述绝缘杆（103）之间通过所述紧固单元连接。

6.根据权利要求5所述的一种双钉式的智能接地线装置，其特征在于，所述紧固单元包括螺杆（102）、压板（104）和螺母（105），所述螺杆（102）可转动地设于所述绝缘杆（103）顶部，所述压板（104）可转动地设于所述螺杆（102）顶部，所述挂钩（101）底部与所述螺母（105）顶部固定，所述挂钩（101）与所述压板（104）滑动配合。

7.根据权利要求5所述的一种双钉式的智能接地线装置，其特征在于，所述验电单元（3）包括验电头（301）和验电笔（302），所述验电头（301）固定于所述验电笔（302）顶部。

8.根据权利要求7所述的一种双钉式的智能接地线装置，其特征在于，所述连接件（2）包括上连接件（201）和下连接件（202），所述绝缘杆（103）与所述验电笔（302）之间通过所述上连接件（201）以及所述下连接件（202）连接。

9.根据权利要求5所述的一种双钉式的智能接地线装置，其特征在于，每组所述地钉单元（5）均包括钉板（501）、连接板（502）、地钉（503）和接线口（504），所述连接板（502）固定于所述地钉（503）表面，所述钉板（501）固定于所述地钉（503）顶部，所述接线口（504）设于所述连接板（502）上，所述光感单元（403）安装于所述地钉（503）表面；

其中一个所述接线口（504）与所述挂钩（101）之间通过接地线连接；

另外一个所述接线口（504）与所述主控单元（402）之间通过接地线连接。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种双钉式的智能接地线装置，其特征在于，还包括：

上位机，与所述验测单元（4）有线或无线连接，以实现信息交互。

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