可调角度操作式接地线的研制(常州溧阳)[1].doc

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可调角度操作式接地线的研制(常州溧阳)[1].doc

可调角度操作式接地线的研制

溧阳供电公司旧县操作班QC小组

前言

在电力系统中,接地线是为了在已停电的设备和线路上意外地出现电压时,将电流引入大地,保证工作人员安全的重要工具。

装设接地线是一项重要的电气安全技术措施。

目前公司使用的接地线,按其各部分作用可以分为接地端接头、接地引线、设备端夹口和操作手柄。

该种接地线设的备端夹口与电气设备的连接是通过旋转操作手柄进行施力,使接地线的设备端夹口与电气设备(如母排、导线等)夹紧。

由于该接地线的操作手柄与接地线设备端夹口是固定的(角度不可调节),同时操作手柄较长,导致在某些特定的环境下装设接地线比较麻烦,浪费较长的时间,而且由于每一相接地线设备端接头都固定连接操作手柄,增加了接地线的重量,操作起来很不方便。

为解决现有接地线操作角度不可调节、手柄较重,装设不方便的问题,操作班组织相关技术人员成立QC小组。

小组将2010年的课题主攻目标选定为“可调角度操作式接地线的研制”主动开展科技攻关,力争解决当前接地线装设不方便的问题。

一、小组概况

表1-1小组概况表

小组名称

旧县操作班QC小组

组长

叶亚琼

课题名称

可调角度操作式接地线的研制

课题类型

创新型

注册时间

2010年3月

注册号

2010-LY-02

小组接受TQC教育

80小时/人

成立时间

2000年2月

活动参加率

100%

小组成员

序号

姓名

性别

文化程度

技术职称

小组分工

1

叶亚琼

本科

技师

全面负责

2

胡俊涛

本科

高级工

指导协调

3

华志东

本科

高级工

记录整理

4

赵欣

本科

高级工

数据分析

5

朱鹏

本科

高级工

具体实施

6

陈涛

本科

高级工

具体实施

7

宗凯

本科

高级工

资料搜集

制表人:

赵欣制表时间:

2010-3-2

二、活动计划

表2-1活动计划表

计划内容

时间

负责人

3月

4月

5月

6月

7月

8月

9月

10月

P

选择课题

叶亚琼

设定目标

胡俊涛

提出方案并确定最佳方案

宗凯

制定对策

胡俊涛

D

对策实施

朱鹏

C

效果检查

华志东

A

标准化及推广

赵欣

总结

胡俊涛

——计划进度——实际进度

制表人:

宗凯制表时间:

2010-3-8

三、选择课题

(一)问题的提出

当设备由运行状态转检修状态,在待检修设备两侧挂接地线是必经的一个步骤。

小组成员于2009年10-12月份选取操作班所辖的竹箦变、新昌变、南渡变,随机抽取30次挂接地线的时间进行了统计,统计结果如表3-1所示:

表3-1接地线装设时间统计表

序号

时间(分)

序号

时间(分)

序号

时间(分)

序号

时间(分)

1

4

9

5

17

9

25

7

2

12

10

6

18

10

26

12

3

8

11

9

19

13

27

9

4

5

12

8

20

8

28

8

5

10

13

11

21

9

29

15

6

4

14

13

22

10

30

9

7

7

15

7

23

5

8

12

16

9

24

10

制表人:

赵欣制表时间:

2010-3-18

统计结果显示,随机抽取的30次挂接地线操作,平均操作时间达到了8.9分钟/次,所需时间较长。

(二)对现有接地线以及操作方式的调查分析

目前,公司所使用的接地线为如下图所示的接地线:

经过小组的反复使用并分析发现,该种接地线的缺点主要表现为两个方面:

1、操作角度不可以调节

此种接地线,通过旋转操作杆对F形夹口施力,使其夹紧待检修设备(如母排、导线等),如下图所示:

由于操作杆与F形夹口之间为固定死连接,这就导致当接地线的F形夹口夹紧母排或导线后,操作杆必然垂直于被夹母排表面,这就容易导致两种不利于操作的情况:

(1)设备端夹口不能完全夹紧母排

如下图所示,原接地线操作杆过长,距离柜体过近,需探出柜体,无法正常装设接地线。

柜体或墙体

母排距离柜体过近

母排

操作杆过长,需探出柜体,无法正常装设接地线

此种情况下,装设过程中必然需要使接地线操作杆斜对母排进行装设,如下图所示:

这样安装,造成运行人员的操作难度较大,需要耗费较长时间,而且设备端夹口不能完全夹紧母排,造成设备不能可靠接地,如下图所示:

操作杆

斜对母排

不能完全夹紧母排,

母排未可靠接地

小组选取了4月份操作班27次装设接地线装设的操作效果进行了统计,统计结果如下表所示:

表3-2装设效果统计表

装设次数

可靠接地次数

未可靠接地次数

未可靠接地率

27

17

10

37%

制表人:

朱鹏制表时间:

2010-3-22

在随机抽取的27次装设接地线操作中,设备端夹口不能完全夹紧母排的次数达到了10次,未可靠接地率达到了37%,存在较大的安全隐患,而且容易损坏母排。

(2)延误操作时间

下图为采用原有接地线的装设流程图:

小组对30次装设接地线平均每次操作的各个步骤的时间进行了统计:

表3-3各步骤所需时间统计表

项目

取接地线

开柜门和

五防锁

装接地端

取垫高物

装导体端

由于未夹紧而反复重新装设

耗时

0.7

0.5

0.6

1.1

2.1

4.0

根据装设接地线各步骤时间统计表,绘制饼分图4-2如下:

图4-2装设接地线各步骤所需时间比例图

制图人:

朱鹏制图时间:

2010-3-24

从饼分图可以看出,装设接地线时,很多时间都是浪费在取垫高物或者是由于F形夹口未夹紧而反复重新装设上的,所占比例达到了63%,而这两个步骤时间的延误均是由于原有接地线的操作角度不可以调节造成。

2、接地线质量较重,操作不方便

现有接地线各部分的质量如下表5-1所示:

表3-4接地线各部件重量表

部件

接地端接头

接地引线

设备端接头

操作杆

重量(千克)

0.3

3.2

1.2

2.0

所占百分数

4.5%

47.8%

17.9%

29.9%

制表人:

赵欣制表时间:

2010-3-25

每副接地线的质量达到了6.7千克,质量较重,造成运行人员操作起来很不方便,延误操作时间。

(三)确定课题

如果能研制一种设备端夹口与操作杆之间的连接部位为可调角度的接地线操作装置,便能使接地线在任何环境下能方便快捷地操作,因此,我们小组将本次QC活动课题选定为“可调角度操作式接地线的研制”。

四、设定目标

经过充分的调查和分析,我们小组设定如下活动目标:

1、研制可调角度操作式接地线,实现接地线装设时操作角度可以调节,使接地线的装设不再受限于操作环境;

2、通过可调角度操作式接地线的使用,使接地线的装设时间由活动前的8.9分钟/次缩短至4.5分钟/次。

图4-1目标设定图

制图人:

朱鹏制图时间:

2010-4-20

五、提出方案并确定最佳方案

为了研制新型接地线和相应的操作方式,小组成员运用“头脑风暴法”,对现有接地线在装设过程中出现的问题进行了总结,并提出了各种应对策略,运用亲和图法进行了总结。

图5-1出现问题应对策略亲和图

制图人:

朱鹏制图时间:

2010-4-29

(一)选择设备端夹口导电材料

小组成员对目前所采用的电气设备导电材料进行了摸底,目前电气设备导电材料主要有铁质材料、铜质材料、铝镍铁合金材料,小组通过分析,对这三种材料进行了比较和分析,如下表5-1所示:

表5-1方案比较表

(一)

方案

方案名称

方案简述

优点

缺点

方案一

选用铁质材料

用铁质材料锻造设备端接头

铁较便宜,制造成本较低

1.容易锈蚀,影响正常使用

2.电阻率高,导电性能差

方案二

选用铜质材料

用铜质材料锻造设备端接头

1.不易锈蚀

2.导电性能较好

1.铜密度大,质量重,影响搬运使用

2.成本较高

方案三

选用铝镍铁合金材料

用铝铁合金材料锻造设备端接头

1.不易锈蚀

2.导电性能好

3.相对铁和铜,密度小,重量轻

锻造成本稍高

综合

评定

通过对三种材质的优缺点比较,决定从重量指标、导电性能、价格指标这三方面对着三种材质进行比较。

材质

铁质接头

铜质接头

铝镍铁合金接头

密度(g/cm3)

7.8

8.9

5.2

电阻率(10-8Ω*m)

0.097

0.0172

0.015

价格(元/副)

18

40

42

价值系数评定表

方案

重量指标

导电指标

成本指标

价值系数

最优

铁接头

0.29

0.078

0.5

0.97

铜接头

0.32

0.436

0.23

0.99

铝镍铁合金接头

0.5

0.5

0.22

1.22

通过对重量,导电性能以及成本三方面的比较,三种方案所选用接头材质的价值系数的顺序为:

铝镍铁合金接头>铜接头>铁合金,因此选用铝镍铁合金接头的价值系数最高,此方案最优。

结论一

设备端接头的材质选用铝镍铁合金。

制表人:

赵欣制表时间2010-5-5

(二)选择操作杆与设备端的连接方案

对连接部分连接方案的选择是本次活动的关键所在,经过小组成员反复研究与讨论,总结出三种方案,现将这三种方案比较如下表:

表5-2方案比较表

(二)

方案

方案名称

方案简述

优点

缺点

方案一

保持原有连接,缩短操作杆长度

保持原有连接不变,通过缩短操作杆的长度,使其能够适应各种操作环境。

1.方法较简单,改造方便,成本低

1.无法适应接地端过高情况的操作

2.操作时,操作人员手与设备距离过近,存在安全隐患

方案二

采用(操作杆)不可取下、可调角度式连接

操作杆与设备端接头固定连接,不可取下;连接处的连接角度可以调节,以适应各种操作环境。

1.可调节操作杆与夹口的角度以适应各种操作环境

2.操作杆与接地线固定连接,方便保管

1.三根操作杆与夹口相连,导致接地线过重,不方便拿取

方案三

采用(操作杆)可取下、可调角度式连接

连接处的连接角度可以调节,以适应各种操作环境;操作完毕后操作杆可以取下。

1.可调节操作杆与夹口的角度以适应各种操作环境

2.所有接地线只需要一根统一的操作杆,节约成本

3.操作杆不再与接头固定连接,减轻了接地线的重量

操作杆单独存放容易丢失

综合

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