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摘 要：变电站内仍有许多接地点即非水平也非垂直，而是呈现与水平有任意夹角的状态。例如，倾斜装设的主变套管的引流线，部分避雷器、电流互感器、耦合电容器向斜上方拉紧的引流线等。因为特殊夹角的存在，人机功效差。而且倾斜装设的接地线自重较大，状态不稳定，装设中易发生脱落。轻者砸伤瓷瓶、损坏设备，重者下落过程中砸伤地面人员。一种基于软轴的高人机功效柔性接地棒研制可以有效解决上述问题。
关键词：接地棒;软轴;功效柔性;
一、目前接地操作存在的问题
接地棒又称接地极，其一端埋入大地，构成电力设备的接地系统。目前，接地棒的种类有很多，例如，便于携带的抽拉式接地棒，接地棒本体为多节结构 ;带有旋转手柄和接地棒本体带有螺纹的接地棒，可手动旋转进入大地 ;为便于取出，在带螺纹的接地棒本体上设有安装环的接地棒 ;接地棒本体为光杆的接地棒。
目前，变电运行人员使用的接地线绝缘操作棒按照接地线导体端分类，仅有普通型和直角型两种。以最常见的导线接地的情况来看，以上两种接地棒别适用于待接地导线处于水平和垂直状态两种情况。然而，变电站内仍有许多接地点即非水平也非垂直，而是呈现与水平有任意夹角的状态。例如，倾斜装设的主变套管的引流线，部分避雷器、电流互感器、耦合电容器向斜上方拉紧的引流线等。因为特殊夹角的存在，在上述位置使用普通型或直角型接地棒进行装设时，接地线绝缘棒需对应保持倾斜才能勉强完成装设，人机功效差。而且倾斜装设的接地线自重较大，状态不稳定，装设中易发生脱落。轻者砸伤瓷瓶、损坏设备，重者下落过程中砸伤地面人员。
二、一种基于软轴的柔性接地棒研究思路
本项目是研制一种基于软轴的柔性接地棒。利用软轴替代原有的硬连接传输机械力，既可保证导体端通过螺栓旋紧的方式实现与接地点的紧密接触;也可通过调节接地线导体端与绝缘棒夹角，实现对任意角度的接地点的接地操作。由于接地线绝缘棒可在操作中始终保持垂直状态，减少了运行人员操作中的体力耗费，增强了人机功效，有利于减少操作时间，提高工作效率，同时减少了接地线的操作难度，可减少装设过程中导体端从接地点脱落的发生几率。便捷的柔性接地棒，包括接地棒，接地棒的上端连接有连接器，连接器分为顶端连接器和中间连接器;上下相邻两根接地棒之间通过中间连接器进行来连接，中间连接器两端皆设置有孔，中间连接器分为螺纹中间连接器和限位中间连接器;顶端连接器的顶端密封，用于锤击，其底部设置有连接孔，用于与最上端的一根接地棒的顶部连接;顶端连接器上连接有柔性导线，柔性导线连接在顶端连接器的顶部或者其四周外壁上，柔性导线的另一端与地网连接;锤击时，连接器与锤击头配合，锤击头包括连接端和锤击端，锤击端的直径大于连接端的直径;该接地棒具有安装便捷，安装时接地棒不会损伤的特点。
从根本上保证了施工作业时接地棒的正确使用，可以有效地防止因施工作业时不挂接地棒、误挂接地棒、接地棒挂设不可靠和施工结束时未及时拆除接地棒、遗漏拆除接地棒等原因而造成一系列安全事故的发生。设备能够提升输电线路作业安全管控精益化水平，使输电线路检修作业更安全。
项目实施计划分为以下步骤：（1）调查统计分析变电站各类接地点的机械角度情况，分析柔性接地棒的角度调节范围。（2）根据现场的情况设计出“软轴柔性接地棒”的相关技术要求、图纸、资料。（3）根据设计出“软轴柔性接地棒”的相关技术要求、图纸、资料，进行样品制作。（4）对制作出的“软轴柔性接地棒”样品，并进行安全工器具试验、试用和改进。（5）最终定型后，完成相关论文发表、专利申请。
根据电业安全工作规程的要求，为了保证作业人员的安全，需要在停电检修设备的各个可能来电侧装设临时接地线.但由于一般需要停电检修的设备安装位置比较高，从而导致临时接地线的装设位置也比较高，所以临时接地线的操作杆一般都比较长，比较重;同时，临时接地线的接电夹开口较大，挂到停电检修设备上后，需要通过长时间旋转操作杆才能使接电夹夹紧停电设备，这些问题是导致操作困难的重要原因.为了降低操作人员的操作难度，提高工作效率，减少操作时间，消除安全隐患，新设计的新型临时接地线可以通过推拉操作杆方式使接电夹钳口迅速缩小，在操作杆上再设计螺纹，通过旋转操作杆从而拧紧接电夹，使得停电检修设备可靠接地。
三、成果的实际应用与效果检验
一種基于软轴的柔性接地棒实际应用下来有以下特点：1、铝合金模压一次成型;钳子采用优质铝合金材质，模压一次成型，具有密度大更耐摔等特点。2、橡胶手握、防滑;手握采用橡胶材质，独特的凹格设计，增加防滑的功效，更加确保作业人员的人身安全。3、优质软铜线，采用16mm?保电阻纯铜软铜线，外皮采用透明PVC，铜线三年不变色。
人机工效方面需要做到以下几点内容：
第一，明确人机功效学目的，充分发挥其应有作用，通过把人、对象、环境进行相互衔接，协调好三者之间的关系。
第二，科学有效的开展工作设计流程，把人、工作场所、硬件的设计以人的体力、体形、功能作为依据，让作业与人体相户配合发展，而不是要求人来适应作业设计流程。这一做法可以减少作业存在的隐性风险，提高作业的安全性和效率。
第三，合理安排组织。变电站作业是需要消耗一定的体力劳动，在一定程度上会对人产生有害效应。因此在作业之前，工作人员必须要经过专业化的培训，熟练掌握专业化的操作技能，增强生理和心理的承受力，可以很好适应作业中出现的多种变化。
人机工效综合评估的基本过程为：首先根据评估对象的特性确定进行产品人机工效评估评估目标，寻找主要的评估方向;然后根据评估目标确定人机工效综合评估指标，并建立评估指标体系;根据指标体系，确定每个指标相应的人机工效评估方法，并确定评估工具及参与者;接下来选择权重计算方法并确定综合评估模型，最后进行综合评估，搜集数据进行计算，得到评估结论。 根据以上过程，建立人机工效综合评估的基本体系架构，如下图所示。架构共分为评估对象层、指标层、方法层、工具层以及模型层。
常用的常规性临时接地线由于手动安装角度问题或者钳口卡子的咬合接触问题，往往耗费一系列复杂的流程才能成功安装，有时候最终的安装效果并不能完全达到安全性，可靠性等要求。该装置将人、对象、环境之间的相互关系、协调性和人性化联系起来，根据人的心理、生理和身体结构等因素，研究人、机械、环境相互间的合理关系，优化作业工具、设备、人机界面及工作环境等因素，取得好的工作效果。更利于现场工作人员的使用和长期匹配。
该装置能解决的问题包括：（1）对变电站内任意机械角度接地点进行便捷的接地操作。（2）减少装设过程中导体端从接地点脱落的发生几率。（3）减少操作过程中接地棒脱落从而砸伤设备、人员的风险。（4）减少地线装设操作时间，增加工作效率。（5）减少操作人员的体力消耗，提高人机功效。
四、该装置的特点与优势
优势：
5、安装步骤简单快捷。装置配件非常齐全，可以使用放热焊接或专用连接金具来操作接头，增强导电性能的稳定性，进一步提高施工速度。
6、建造成本低。与传统的纯铜接地棒的建造方式相比，该装置的成本得到了大幅度的减少。
应用范围：
石油化工、储油库、发电厂、变电站、通讯基站、机场、网络机房等场所的柔性接地工程。电铸铜接地棒在应用中深埋于低下，具备很强的抗腐蚀性。接地棒与接地网线利用化学焊剂进行焊接，可以确保接地装置在铜的保护之下，有效维护接地装置不易产生电化学反应。
镀铜接地棒是依据接地功能而设定，一般可以分为三种接地方式，一是工作接地，通过将地棒和电子设备相连接，确保接地棒达到标准电位，推动设备正常工作;二是柔性接地，将气层中强大的冲击电流释放到地下;三是保护接地，避免人和动物遭电击伤害。
镀铜接地棒可以在一般环境和特殊环境下使用，特殊环境包含有酸性泥土、湿润、盐碱以及产生化学侵蚀介质等，镀铜接地棒在使用之前不会进行防腐处理，这是因为泥土中活性离子的含量会对接地電阻产生的较大的影响，由于泥土中的活性电解离子的化合物含量较少，单纯的完成接地体工作不能很好的达到接地标准。
五、结语
本项目的研制解决了变电站特殊机械角度接地点在装设接地线时的操作难点，解决了现有的普通型和直角型接地棒无法很好满足站内任意设备的接地问题。改善了接地操作受接地点机械角度、操作人员力量制约的情况。大大拓宽了接地棒的使用范围，增加了操作人员的操作效率，减少了操作中失去对绝缘棒控制而引发的损坏设备、砸伤人员的风险。可应用与各类接地操作中，提高了操作效率，适用范围广、培训简单、操作容易、保障安全，设备投资少、风险低，适合在公司在运的变电站内进行部署，极具推广价值。
参考文献：
[1]朱汇文.一种新型便携式的临时接地棒装拆辅助工具的研究[J].科技创新与应用，2019，（1）：43-44.
[2]吴锦秋.用于高压接地棒的感应验电装置的研制[J].技术与市场，2019，26（12）：158-159.
关键词：接地棒;软轴;功效柔性;
一、目前接地操作存在的问题
接地棒又称接地极，其一端埋入大地，构成电力设备的接地系统。目前，接地棒的种类有很多，例如，便于携带的抽拉式接地棒，接地棒本体为多节结构 ;带有旋转手柄和接地棒本体带有螺纹的接地棒，可手动旋转进入大地 ;为便于取出，在带螺纹的接地棒本体上设有安装环的接地棒 ;接地棒本体为光杆的接地棒。
目前，变电运行人员使用的接地线绝缘操作棒按照接地线导体端分类，仅有普通型和直角型两种。以最常见的导线接地的情况来看，以上两种接地棒别适用于待接地导线处于水平和垂直状态两种情况。然而，变电站内仍有许多接地点即非水平也非垂直，而是呈现与水平有任意夹角的状态。例如，倾斜装设的主变套管的引流线，部分避雷器、电流互感器、耦合电容器向斜上方拉紧的引流线等。因为特殊夹角的存在，在上述位置使用普通型或直角型接地棒进行装设时，接地线绝缘棒需对应保持倾斜才能勉强完成装设，人机功效差。而且倾斜装设的接地线自重较大，状态不稳定，装设中易发生脱落。轻者砸伤瓷瓶、损坏设备，重者下落过程中砸伤地面人员。
二、一种基于软轴的柔性接地棒研究思路
本项目是研制一种基于软轴的柔性接地棒。利用软轴替代原有的硬连接传输机械力，既可保证导体端通过螺栓旋紧的方式实现与接地点的紧密接触;也可通过调节接地线导体端与绝缘棒夹角，实现对任意角度的接地点的接地操作。由于接地线绝缘棒可在操作中始终保持垂直状态，减少了运行人员操作中的体力耗费，增强了人机功效，有利于减少操作时间，提高工作效率，同时减少了接地线的操作难度，可减少装设过程中导体端从接地点脱落的发生几率。便捷的柔性接地棒，包括接地棒，接地棒的上端连接有连接器，连接器分为顶端连接器和中间连接器;上下相邻两根接地棒之间通过中间连接器进行来连接，中间连接器两端皆设置有孔，中间连接器分为螺纹中间连接器和限位中间连接器;顶端连接器的顶端密封，用于锤击，其底部设置有连接孔，用于与最上端的一根接地棒的顶部连接;顶端连接器上连接有柔性导线，柔性导线连接在顶端连接器的顶部或者其四周外壁上，柔性导线的另一端与地网连接;锤击时，连接器与锤击头配合，锤击头包括连接端和锤击端，锤击端的直径大于连接端的直径;该接地棒具有安装便捷，安装时接地棒不会损伤的特点。
从根本上保证了施工作业时接地棒的正确使用，可以有效地防止因施工作业时不挂接地棒、误挂接地棒、接地棒挂设不可靠和施工结束时未及时拆除接地棒、遗漏拆除接地棒等原因而造成一系列安全事故的发生。设备能够提升输电线路作业安全管控精益化水平，使输电线路检修作业更安全。
项目实施计划分为以下步骤：（1）调查统计分析变电站各类接地点的机械角度情况，分析柔性接地棒的角度调节范围。（2）根据现场的情况设计出“软轴柔性接地棒”的相关技术要求、图纸、资料。（3）根据设计出“软轴柔性接地棒”的相关技术要求、图纸、资料，进行样品制作。（4）对制作出的“软轴柔性接地棒”样品，并进行安全工器具试验、试用和改进。（5）最终定型后，完成相关论文发表、专利申请。
根据电业安全工作规程的要求，为了保证作业人员的安全，需要在停电检修设备的各个可能来电侧装设临时接地线.但由于一般需要停电检修的设备安装位置比较高，从而导致临时接地线的装设位置也比较高，所以临时接地线的操作杆一般都比较长，比较重;同时，临时接地线的接电夹开口较大，挂到停电检修设备上后，需要通过长时间旋转操作杆才能使接电夹夹紧停电设备，这些问题是导致操作困难的重要原因.为了降低操作人员的操作难度，提高工作效率，减少操作时间，消除安全隐患，新设计的新型临时接地线可以通过推拉操作杆方式使接电夹钳口迅速缩小，在操作杆上再设计螺纹，通过旋转操作杆从而拧紧接电夹，使得停电检修设备可靠接地。
三、成果的实际应用与效果检验
一種基于软轴的柔性接地棒实际应用下来有以下特点：1、铝合金模压一次成型;钳子采用优质铝合金材质，模压一次成型，具有密度大更耐摔等特点。2、橡胶手握、防滑;手握采用橡胶材质，独特的凹格设计，增加防滑的功效，更加确保作业人员的人身安全。3、优质软铜线，采用16mm?保电阻纯铜软铜线，外皮采用透明PVC，铜线三年不变色。
人机工效方面需要做到以下几点内容：
第一，明确人机功效学目的，充分发挥其应有作用，通过把人、对象、环境进行相互衔接，协调好三者之间的关系。
第二，科学有效的开展工作设计流程，把人、工作场所、硬件的设计以人的体力、体形、功能作为依据，让作业与人体相户配合发展，而不是要求人来适应作业设计流程。这一做法可以减少作业存在的隐性风险，提高作业的安全性和效率。
第三，合理安排组织。变电站作业是需要消耗一定的体力劳动，在一定程度上会对人产生有害效应。因此在作业之前，工作人员必须要经过专业化的培训，熟练掌握专业化的操作技能，增强生理和心理的承受力，可以很好适应作业中出现的多种变化。
人机工效综合评估的基本过程为：首先根据评估对象的特性确定进行产品人机工效评估评估目标，寻找主要的评估方向;然后根据评估目标确定人机工效综合评估指标，并建立评估指标体系;根据指标体系，确定每个指标相应的人机工效评估方法，并确定评估工具及参与者;接下来选择权重计算方法并确定综合评估模型，最后进行综合评估，搜集数据进行计算，得到评估结论。 根据以上过程，建立人机工效综合评估的基本体系架构，如下图所示。架构共分为评估对象层、指标层、方法层、工具层以及模型层。
常用的常规性临时接地线由于手动安装角度问题或者钳口卡子的咬合接触问题，往往耗费一系列复杂的流程才能成功安装，有时候最终的安装效果并不能完全达到安全性，可靠性等要求。该装置将人、对象、环境之间的相互关系、协调性和人性化联系起来，根据人的心理、生理和身体结构等因素，研究人、机械、环境相互间的合理关系，优化作业工具、设备、人机界面及工作环境等因素，取得好的工作效果。更利于现场工作人员的使用和长期匹配。
该装置能解决的问题包括：（1）对变电站内任意机械角度接地点进行便捷的接地操作。（2）减少装设过程中导体端从接地点脱落的发生几率。（3）减少操作过程中接地棒脱落从而砸伤设备、人员的风险。（4）减少地线装设操作时间，增加工作效率。（5）减少操作人员的体力消耗，提高人机功效。
四、该装置的特点与优势
优势：
- 制造工艺具有独特性。在生产工艺中采用冷轧热拔，将铜与钢进行冶金熔接。同时，该装置与拉拔单一金属一样，可随意进行拉拔，且不会出现脱节、翘皮、开裂现象
- 具备良好的防腐蚀性能。该装置的复合介面通过高温进行熔接，不会残留任何杂物，结合面不易腐蚀;由于复合介面具有较厚的铜层，厚度大于0.254mm，所以具有很强大耐腐蚀性，使用寿命可达30年以上，减轻了检修劳动强度。
- 拥有最佳的电气性能。该装置的表层紫铜材料，具有优良的导电性能，自身的电阻值要低于常规材料。
- 安全性可靠。该产品可适应不同土壤湿度、温度、PH值及电阻率的变化，并在不断变化的外部条件下实现接地建造。
5、安装步骤简单快捷。装置配件非常齐全，可以使用放热焊接或专用连接金具来操作接头，增强导电性能的稳定性，进一步提高施工速度。
6、建造成本低。与传统的纯铜接地棒的建造方式相比，该装置的成本得到了大幅度的减少。
应用范围：
石油化工、储油库、发电厂、变电站、通讯基站、机场、网络机房等场所的柔性接地工程。电铸铜接地棒在应用中深埋于低下，具备很强的抗腐蚀性。接地棒与接地网线利用化学焊剂进行焊接，可以确保接地装置在铜的保护之下，有效维护接地装置不易产生电化学反应。
镀铜接地棒是依据接地功能而设定，一般可以分为三种接地方式，一是工作接地，通过将地棒和电子设备相连接，确保接地棒达到标准电位，推动设备正常工作;二是柔性接地，将气层中强大的冲击电流释放到地下;三是保护接地，避免人和动物遭电击伤害。
镀铜接地棒可以在一般环境和特殊环境下使用，特殊环境包含有酸性泥土、湿润、盐碱以及产生化学侵蚀介质等，镀铜接地棒在使用之前不会进行防腐处理，这是因为泥土中活性离子的含量会对接地電阻产生的较大的影响，由于泥土中的活性电解离子的化合物含量较少，单纯的完成接地体工作不能很好的达到接地标准。
五、结语
本项目的研制解决了变电站特殊机械角度接地点在装设接地线时的操作难点，解决了现有的普通型和直角型接地棒无法很好满足站内任意设备的接地问题。改善了接地操作受接地点机械角度、操作人员力量制约的情况。大大拓宽了接地棒的使用范围，增加了操作人员的操作效率，减少了操作中失去对绝缘棒控制而引发的损坏设备、砸伤人员的风险。可应用与各类接地操作中，提高了操作效率，适用范围广、培训简单、操作容易、保障安全，设备投资少、风险低，适合在公司在运的变电站内进行部署，极具推广价值。
参考文献：
[1]朱汇文.一种新型便携式的临时接地棒装拆辅助工具的研究[J].科技创新与应用，2019，（1）：43-44.
[2]吴锦秋.用于高压接地棒的感应验电装置的研制[J].技术与市场，2019，26（12）：158-159.