張國清

(國網(wǎng)寧夏電力公司石嘴山供電公司，寧夏 石嘴山 753000)

電力施工吊車接地裝置的設(shè)計

張國清

(國網(wǎng)寧夏電力公司石嘴山供電公司，寧夏 石嘴山 753000)

針對電力施工吊車吊臂與鄰近帶電體不能保證安全距離容易造成帶電體放電造成操作人員觸電的情況，設(shè)計了一種使用靈活、結(jié)構(gòu)簡單，方便全新的電力施工吊車接地裝置，并應用到35 kV及以下輸電線路施工中。應用效果表明：電力施工吊車接地裝置避免了電力施工人員人身觸電事故的發(fā)生，提高了吊車作業(yè)的安全系數(shù)，具有一定的實用價值。

輸電線路；電力施工；吊車；接地裝置；觸電

0 引言

隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，電力施工吊車作業(yè)隊伍和工程量不斷擴大。電力施工吊車觸電現(xiàn)象也隨之頻發(fā)，呈現(xiàn)較高頻率。電力施工吊車觸電事故很慘烈，但由于其造成的死傷數(shù)量少、影響面小，往往不被社會重視。電力施工吊車頻繁從事電網(wǎng)線路檢修、搶修、變電站技改、電力施工，作業(yè)分布點多面廣、積少成多，其累計危害程度不亞于高危行業(yè)。因此，電力施工吊車觸電事故必須引起高度重視，應采取相應的安全技術(shù)措施，確保電網(wǎng)線路檢修、施工和搶修人員人身安全。

1 電力施工吊車觸電事故原因分析

電力施工吊車觸電事故原因主要有3種：吊車碰觸帶電體、吊車感應帶電及跨步電壓觸電，如圖1所示。

1.1 吊車觸碰帶電體

當?shù)踯嚧蟊塾|及帶電架空線路或者變電站帶電設(shè)備，或者電力施工吊車與鄰近帶電體最小安全距離不夠時，由于吊車是金屬材料，造成吊車車身整體帶電，致使現(xiàn)場人員遭受電擊，發(fā)生人員觸電傷亡事故。

1.2 吊車感應帶電

根據(jù)《電力安全工作規(guī)程(配電部分)》，電力施工吊車與鄰近帶電體的最小安全距離如表1所示。施工時，吊車與帶電架空線路或者變電站帶電

設(shè)備及相線的最小安全距離不夠，吊車會產(chǎn)生靜電感應，其感應電壓很高，可超過10 kV。當不帶電的人體接近感應帶電的施工吊車會被電擊；且受電擊程度與靜電能量有關(guān)，能量越大，受電擊的程度越重。電擊會使現(xiàn)場人員受傷或引起恐慌。甚至引發(fā)二次事故，如生產(chǎn)中斷、人員摔倒等。

圖1 電力施工吊車現(xiàn)場作業(yè)人身觸電類型

表1 電力施工吊車與架空線路相線的最小安全距離

1.3 跨步電壓觸電

電力施工吊車的大臂觸及到35 kV帶電架空線路或變電所帶電設(shè)備，會使整個吊車帶電。如果吊車輪胎絕緣強度不夠，電流會擊穿前后4個橡膠輪胎流入大地，并從擊穿點向大地擴散；地面上則以輪胎擊穿點為中心，形成了電勢分布區(qū)域，該電勢通常稱作跨步電壓。離擊穿點越遠，電流越分散，地面電勢越低，形成的跨步電壓越小。如果作業(yè)時人員處于擊穿點8 m以內(nèi)，就會發(fā)生觸電事故。

2 電力施工吊車接地裝置設(shè)計

為了確保電力施工吊車現(xiàn)場作業(yè)人員的人身安全，優(yōu)質(zhì)高效地完成電力施工任務(wù)，經(jīng)過對現(xiàn)場作業(yè)環(huán)節(jié)進行深入分析，設(shè)計了一種電力施工吊車接地裝置，可有效地避免現(xiàn)場作業(yè)人員發(fā)生接觸觸電、感應觸電及跨步電壓觸電的可能性，為電力施工吊車現(xiàn)場作業(yè)提供安全保障。

2.1 裝置總體設(shè)計

電力施工吊車接地裝置由接地鉗、接地樁和連接線3部分組成，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。絕緣連接線的一端線鼻子通過M8×45 mm的螺栓固定在接地鉗上，另一端線鼻子通過M10×45 mm的螺栓固定在接地樁上。接地鉗可夾在施工吊車車體的任意金屬物上，接地樁應插入地下至少600 mm，以滿足接地電阻的要求。

圖2 接地裝置結(jié)構(gòu)

電力施工吊車在專業(yè)時，通過接地裝置將電流引入地下，達到防止觸電、保證安全的目的。

2.2 接地鉗的設(shè)計

電力施工吊車接地裝置接地鉗采用變電站使用的標準接地鉗，長260 mm，鉗口接觸面積為120 mm2，材料選用導電性能好的鋁合金。手柄安裝150 mm的絕緣套，防止靜電傷人。設(shè)計接地鉗時，主要考慮其操作性和耐用性，確保鉗口接觸面積大、導電性能好，可隨意夾在吊車駕駛室內(nèi)任何導體螺栓或吊車支腿上的金屬導體上。

2.3 接地樁的設(shè)計

接地樁為1根1 000 mm長的Φ16圓鋼。圓鋼的一端雙面焊接50 mm×5 mm×60 mm的扁鋼，扁鋼上打有2個Φ12連接孔，孔中心距20 mm。以便與接地線相聯(lián)；圓鋼的另一端打磨成錐形，長30 mm，以便插入地下。接地樁制作完畢后，應清除焊渣，進行熱鍍鋅，鍍鋅厚度不少于65 μm，避免影響接地電阻值。

2.4 連接線的設(shè)計

接地線采用標準35 mm2多股銅絞線，長15 m，BVR硅橡膠絕緣。多股銅線一端壓接1只DTS-25雙孔線鼻子(與接地鉗連接)，另一端壓接1只DTS-35雙孔線鼻子(與接地樁連接)。接地線橫截面35 mm2，是根據(jù)35 kV及以下的電壓和銅線的電阻系數(shù)以及所需要保證的安全電流計算出來的。

將連接線與接地鉗用2顆M8螺栓連接在一起，按規(guī)程通過相關(guān)試驗，連同接地樁入庫保管、領(lǐng)用。

2.5 電力施工吊車接地裝置使用

電力施工吊車進入工位后，先對地面進行承壓測試，地面承壓應滿足電力吊車對地基的要求。在吊車場地周圍，選擇密實、潮濕的土壤面，用大鐵錘將接地樁打入地下，深度大于600 mm，確保電力施工吊車接地裝置的接地電阻不大于4 Ω。再將接地線一端線鼻子與接地樁連接，另一端接地鉗夾在吊車車體上，吊車車體接觸部位必須是沒有油漆的金屬面，實現(xiàn)吊車車體同大地保持等電位。做好以上措施后，司機司機才可以上車操作吊架。

當電力施工吊車大臂觸及帶電架空線路時，電流順著吊車大臂流入吊車車體，并通過接地裝置導入大地，如圖3所示。此時，吊車車體與大地形成等電位，避免觸電導致人身傷亡事故發(fā)生。

3 接地裝置試驗

3.1 接地裝置接地電阻測試

將接地樁打入地面下不小于600 mm，按規(guī)程規(guī)定對接地樁進行接地電阻測試，規(guī)程要求其電阻值不得大于4 Ω。該測試結(jié)果為0．5 Ω，符合行業(yè)標準要求。如不合格，可采取澆水或增設(shè)接地樁。

圖3 電力施工吊車接地裝置在施工中的應用

3.2 接地裝置工頻耐壓試驗

按DL/T 976—2005《帶電作業(yè)工具、裝置和設(shè)備預防性試驗規(guī)程》、DL/T 879—2004《攜帶型短路接地線技術(shù)規(guī)定》要求的環(huán)境溫度、濕度條件，采用工頻耐壓試驗裝置對接地鉗進行45 kV工頻耐壓試驗，持續(xù)時間1 min，試驗過程中沒有發(fā)生閃絡(luò)或擊穿現(xiàn)象，沒有發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷問題，符合行業(yè)標準的規(guī)定。

3.3 接地裝置直流電阻實驗

接地裝置直流電阻試驗采用直流電壓降法測量，測量方式為電流-電壓表法，試驗電流不宜小于30 A。對電力施工吊車接地裝置進行接地線成組直流電阻試驗時，應先測量各接線鼻子間的長度，根據(jù)測得的直流電阻值與歐姆定理計算長度15 m時的電阻值相比較，測量電阻為0．009 4 Ω，符合行業(yè)標準規(guī)定，結(jié)果為合格。同時，直流電阻試驗測量接地裝置短路接地線的線鼻子和匯流夾與多股銅質(zhì)軟導線之間的接觸良好，測量電阻為0．010 Ω，符合行業(yè)標準要求，結(jié)果為合格。

4 效果評價

(1) 電力施工吊車接地裝置有效消除了吊車施工作業(yè)中觸碰帶電體產(chǎn)生車體帶電、跨步電壓以及因吊車距離帶電體太近而產(chǎn)生的感應帶電問題。電力施工吊車接地裝置投入使用后，經(jīng)架空線路帶電檢修、變電站設(shè)備帶電更換施工作業(yè)共計156次，吊車司機和操作人員從未感到手麻或靜電感應現(xiàn)象，實現(xiàn)了施工吊車作業(yè)“零觸電事故”。

(2) 電力施工吊車接地裝置材料成本低，價低廉、使用壽命長，一組吊車接地線造價450元。

(3) 電力施工吊車接地裝置結(jié)構(gòu)簡單，安裝拆卸方便，實用性強。

(4) 2015年，電力施工吊車接地裝置獲得國家知識產(chǎn)權(quán)發(fā)明專利和實用型新型專利。

5 結(jié)論

(1) 電力施工吊車接地裝置的研制，徹底消除了吊車施工作業(yè)中觸碰帶電體產(chǎn)生車體帶電、跨步電壓以及因吊車距離帶電體太近而產(chǎn)生的感應帶電問題，避免了電力施工人員人身觸電事故的發(fā)生，對提高輸變電線路及變電站設(shè)備帶電檢修、施工作業(yè)的安全性意義重大，效果顯著。

(2) 電力施工吊車接地裝置結(jié)構(gòu)簡單，安裝拆卸方便，電氣性能可靠，實用性強，在行業(yè)中具有推廣和使用價值。

1 國家電網(wǎng)公司．電力安全工作規(guī)程(配電部分)(試行)[S]．北京：中國電力出版社，2014．

2 吳宗之．安全生產(chǎn)技術(shù)[M]．北京：中國百科全書出版社，2008．

3 丁士昭，逢宗展．機電工程管理與實務(wù)[M]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2016．

4 周鶴良．電氣工程師手冊[M]．北京：中國電力出版社，2008．

5 國家電網(wǎng)公司．DL/T 976—2005帶電作業(yè)工具、裝置和設(shè)備預防性實驗規(guī)程[S]．北京：中國電力出版社，2006．6 秦睦友．電力施工中怎樣做到“四不傷害”[J]．電力安全技術(shù)，2011，13(2)：40-41．

7 國家電網(wǎng)公司．DL/T 879—2004攜帶型短路接地線技術(shù)規(guī)定[S]．北京：中國電力出版社，2004．

2016-06-11。

張國清(1969-)，高級工程師，國家注冊安全工程師，國家注冊二級建造師，主要從事配電線路專業(yè)技術(shù)工作，email：szsszgq@163．com。