高壓帶電顯示裝置的設(shè)計分析與應(yīng)用

曾邵莆

（福建省廈門超高壓輸變電局，福建 廈門 361004）

高壓帶電顯示裝置就是能將高壓帶電體帶電與否的信號傳遞到發(fā)光或音響元件上，顯示或同時閉鎖高壓開關(guān)設(shè)備的裝置。國家電網(wǎng)公司制定的《國家電網(wǎng)公司防止電氣誤操作安全管理規(guī)定》明確指出：對使用常規(guī)閉鎖技術(shù)無法滿足防止電氣誤操作要求的設(shè)備（如聯(lián)絡(luò)線、封閉式電氣設(shè)備等），宜采取加裝帶電顯示裝置等技術(shù)措施達(dá)到防止電氣誤操作要求。因此，高壓帶電顯示裝置在變電站中得到了廣泛應(yīng)用。本文結(jié)合工程實際，就高壓帶電顯示裝置的設(shè)計與應(yīng)用展開討論。

1 高壓帶電顯示裝置

1.1 裝置的組成

高壓帶電顯示裝置用以提示高壓設(shè)備帶電狀況和強(qiáng)制閉鎖有關(guān)設(shè)備（接地刀閘、開關(guān)柜門、網(wǎng)門等），是保證安全的重要措施之一，包括傳感器和顯示器兩個部分，如圖1所示。傳感器可以與各種類型高壓開關(guān)柜、隔離開關(guān)、接地開關(guān)等配套使用；顯示器分為提示性顯示器和強(qiáng)制性顯示器，前者用于提示高壓帶電設(shè)備的帶電狀況，起防誤與安全的提示作用，后者除具有提示性顯示器功能外，還可 與電磁鎖等防誤鎖具配合使用用于強(qiáng)制閉鎖開關(guān)柜操作手柄及網(wǎng)門等，達(dá)到防止帶電合接地刀閘，防止誤入帶電間隔，提高開關(guān)設(shè)備防誤性能。此外，為方便用戶現(xiàn)場雙電源核相，有的顯示器面板設(shè)置了相位測試端，兼做“核相”作用。

圖1中，傳感器為感應(yīng)式，它是利用高壓電場與傳感器之間的電場耦合原理，在安全距離之外進(jìn)行非接觸式檢測。裝置采用分相控制，任何一相帶電即閃光報警，并輸出強(qiáng)制閉鎖信號。當(dāng)顯示器失去控制電源時，顯示器輸出強(qiáng)制閉鎖信號，保持閉鎖狀態(tài)。顯示器為連續(xù)運(yùn)行工作方式，具有閃光顯示、音響報警和自檢功能，并能輸出強(qiáng)制閉鎖信號。當(dāng)被測設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)帶電時，顯示器“電源”指示燈亮，“A、B、C”三相指示燈閃亮，“操作”指示燈熄滅，且輸出強(qiáng)制閉鎖信號。當(dāng)被測設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)不帶電時，顯示器“電源”指示燈亮，“A、B、C”三相指示燈熄滅，“操作”指示燈亮，同時解除閉鎖信號，便可進(jìn)行設(shè)備操作。顯示器上設(shè)有 “自檢”功能，即可自動檢測傳感器和顯示器的各功能模塊，在裝置發(fā)生任何故障時，“操作”指示燈不會亮，始終輸出強(qiáng)制閉鎖信號，保持閉鎖狀態(tài)[1]。

1.2 裝置的安裝及接線原理

在實際應(yīng)用中，高壓帶電顯示裝置主要安裝在線路接地閘刀、母線接地閘刀、母線壓變接地閘刀、開關(guān)柜及其他需要閉鎖的地方實施強(qiáng)制閉鎖，防止電氣誤操作。

感應(yīng)傳感器的接線原理如圖2所示。傳感器要安裝于帶電體正前方，與高壓帶電體無直接聯(lián)絡(luò)，并保持一定的安全距離。它接收高壓帶電體電場信號，并將之傳送給顯示器。在采取可靠的安全措施下，一般均可進(jìn)行帶電安裝。

為了消除周圍空間存在的高頻干擾，三相采用3 根單芯屏蔽線（圖2中的5），通過屏蔽層良好的接地就能消除高頻干擾，克服了早期感應(yīng)式高壓帶電顯示器抗干擾能力弱的缺點(diǎn)。

現(xiàn)場安裝傳感器的安裝距離參考數(shù)據(jù)如表1（不同廠家的產(chǎn)品有所不同）。注意：顯示器安裝時，離地面高度以目測能觀察到帶電顯示器的指示燈的位置為宜。

表1 傳感器的安裝距離

2 現(xiàn)場應(yīng)用

高壓帶電顯示裝置能在帶電設(shè)備安全距離外，檢測設(shè)備是否有電，通常與電磁鎖、微機(jī)五防閉鎖裝置等其他防誤裝置配合實施強(qiáng)制閉鎖。

2.1 裝置與電磁鎖的配合使用

電磁鎖裝置通過一個閉鎖輸入接口和高壓帶電顯示閉鎖裝置連接，在高壓設(shè)備帶電時強(qiáng)制閉鎖，無電時允許手動解鎖，通過閉鎖桿遮擋操作孔、按鈕或柜門來實現(xiàn)其閉鎖功能的，閉鎖桿和被閉鎖設(shè)備之間通常不存在相互作用力的關(guān)系，比如閉鎖柜門時，如圖3所示，門的關(guān)閉功能仍然依靠原有的鎖具，電磁鎖裝置裝在門框上，閉鎖桿阻擋門的開啟，只有在非法操作時，閉鎖桿才與門有力的作用[2]。

圖3 裝置與電磁鎖的配合使用示意圖

2.2 裝置用于電氣閉鎖

高壓帶電顯示裝置能根據(jù)高壓設(shè)備帶電狀況，輸出一個閉鎖觸點(diǎn)(動合觸點(diǎn)K，如圖4所示)給電動操作的設(shè)備（如接地刀閘）控制回路，在高壓設(shè)備有電時，該觸點(diǎn)K 斷開，控制回路被閉鎖，不能電動操作，只有在高壓設(shè)備無電時，觸點(diǎn)K 閉合，才滿足操作條件。這樣就保證了只有在高壓設(shè)備不帶電的情況下，才能電動操作該設(shè)備。

圖4 電氣閉鎖示意圖

2.3 裝置與微機(jī)五防閉鎖設(shè)備的配合使用

《國家電網(wǎng)公司防止電氣誤操作安全管理規(guī)定》明確要求：對采用間接驗電的帶電顯示裝置，在技術(shù)條件具備時應(yīng)與防誤裝置聯(lián)接，以實現(xiàn)接地操作時的強(qiáng)制性閉鎖功能。

高壓帶電顯示裝置微機(jī)五防裝置配合使用，共同完成線路側(cè)合接地刀閘或掛臨時接地線時驗電操作。線路有電時裝置輸出閉鎖觸點(diǎn)，告訴微機(jī)五防裝置線路有電，不能操作。當(dāng)線路三相均不帶電時，裝置允許操作燈亮，觸點(diǎn)閉合，此時電腦鑰匙插入驗電器,將形成回路,使電腦鑰匙檢測到有電流，表明線路無電壓[3]，可以操作。如圖5所示。

3 結(jié)論

高壓帶電顯示裝置的應(yīng)用有效避免了誤操作事故的發(fā)生，有力的確保了電力系統(tǒng)的安全。這里提出幾點(diǎn)建議：

1）對設(shè)計者來講，在設(shè)計時要符合有關(guān)要求，如中華人民共和國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T 538-2006《高壓帶電顯示裝置技術(shù)條件》，以便不同廠家的產(chǎn)品統(tǒng)一，利于互相兼容。

2）對用戶來講，要注意總結(jié)高壓帶電顯示裝置在使用過程中出現(xiàn)的問題，把好產(chǎn)品質(zhì)量這一關(guān)非常重要，其中傳感器故障是一個常見問題。

3）在進(jìn)行間接驗電時，懷疑高壓帶電顯示裝置故障的情況下，不能盲目解鎖，要嚴(yán)格按照有關(guān)解鎖規(guī)定進(jìn)行操作。

[1] 上海海靈動力工程研究所.GSW(N)型高壓帶電顯示閉鎖裝置說明書[Z].2010.

[2] MDS1 型微功耗電磁鎖裝置說明書[Z].2008.

[3] 呂曉俊,劉仁琪,葛歡,等.關(guān)于微機(jī)防誤驗電裝置設(shè)計原理的研究[J].電網(wǎng)與清潔能源,2010(12).