一种新型高压带电显示装置在配电设备中的应用

龚晓滨++于瑞龙

摘要：本文通过对电力系统配网10kV开关站（开闭所）内的开关柜（环网柜）目前的运行现状进行分析，总结出目前存在的防误闭锁安全缺陷，提出了一个完整的解决方案。设计出一种新型高压带电显示装置，通过专用的配置软件进行配置之后，配合电脑钥匙进行操作，在不需要外部电源接入的情况下，实现对带电设备的强制闭锁，保证了操作人员的人身安全。

关键词：高压带电显示装置 电脑钥匙 开闭所 开关柜

中图分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）10-0117-01

目前，10kV开关站（开闭所）内的开关柜（环网柜）上大多都已经安装了高压带电显示装置，运行或检修人员往往通过观察带电显示装置，判别设备、线路是否带电，做为打开柜门或操作接地刀闸的判据，但现场大部分户内高压带电显示装置基本上是使用的氖灯做为显示元件，氖灯本身故障率高，以氖灯作为显示元件的高压带电显示器经过长时间的运行，故障率高，从而失去指示效果，故此类高压带电显示器并不能实时反映被测设备的带电状态；且氖灯亮度低，特别是在明亮的环境里指示效果较差，因此，观察这类高压带电显示装置的闪烁情况来判断设备是否带电的做法，存在严重的安全隐患，可能造成误入带电间隔、带电合接地刀闸误操作事故。

由于以上原因，现在很多开关柜厂家都推出了强制闭锁型的带电显示器产品，通过装置输出闭锁接点，与电磁锁连接，控制电磁锁的解闭锁，但实际运用中，常常出现电磁锁卡涩、无法正确解锁的问题，且由于电磁锁需要电源供电，而在一些配网设备，如开关站、环网柜，没有电源，因此这种方式不适合配网设备的防误闭锁。

因此，配网工区运检班打算开发并运用一套适用于10kV开关站、环网柜等配网设备的新型带电闭锁装置，从而降低由于人为出错而发生误操作的可能性，保证配网运行安全和人身安全。

1 研究目标

针对10kV开关站（开闭所）内的开关柜（环网柜）运行管理的现状，结合多种技术手段，研究开发一种新型高压带电显示装置，其无需外接电源，采用高亮度长寿命的LED指示灯进行设备带电指示，并与电脑钥匙进行逻辑关联，实现对带电设备的强制闭锁功能，防止带电误入间隔以及带电误合地刀。

通过软硬件设计开发实现该目标，并将其应用在10kV开关站（开闭所）内的开关柜（环网柜）中，服务于电力安全生产，保證操作过程中人身及设备安全。

2 系统设计与实现

本次开发的新型带电显示装置与微机防误系统配合完成预期开发目标，系统还将配置主机、电脑钥匙、通讯充电管理器、电子编码机械锁构成，主要内容是通过配置软件设置逻辑关系并下传到电脑钥匙之后，持电脑钥匙与高压带电显示器连接验电之后，再通过电脑钥匙打开可以操作的设备的锁具，实现带电设备的强制闭锁功能。

2.1 高压带电显示装置

通过传感器感应取电，实现高压设备带电的判断与检测，且无需外部电源或者电池供电，设备运行更加安全可靠；装置设计采用高亮度、长寿命的LED指示灯进行是否有电指示；装置内嵌电子标签，可供电脑钥匙在操作过程中进行身份识别；提供一对输出接口，可供电脑钥匙进行是否有电的检测；通过开发设计壳体，并投入模具，装置方便安装且美观可靠。

2.2 配置主机

开发设计一套配置软件，实现配网线路侧带电设备与相关设备的闭锁关系。运行配置软件，配置软件可设置高压带电显示装置与其他设备的逻辑关系，同时可设置各设备与对应的机械锁具之间的对应关系，并将这些逻辑关系下传到电脑钥匙，通过电脑钥匙进一步实现配网带电设备的防止误入间隔、防止带电合闸以及带电合地刀的措施。

2.3 电脑钥匙

接收高压带电显示装置与其他设备之间的逻辑关系，操作人员持钥匙连接高压带电显示装置，识别高压带电显示装置，并读取当前设备的带电状态之后，电脑钥匙自动根据下载的逻辑关系列表判断允许操作的设备，给出设备显示列表，持电脑钥匙可以打开允许操作的设备的锁具，进行操作；对于不允许操作的设备，持电脑钥匙无法打开锁具，从而实现严格的硬闭锁，防止出现设备误操作，杜绝恶性误操作事故的发生。

2.4 通讯充电管理器

实现对电脑钥匙的充电管理；并作为配置软件与电脑钥匙之间进行通讯的通讯设备使用，配置主机与通讯充电管理器通过红外实现非接触式通讯，通讯更加稳定可靠。

2.5 电子编码机械锁

内嵌电子标签，实现对设备的强制闭锁，通过配置软件与设备进行逻辑绑定，在具体操作过程中，操作人员手持电脑钥匙，在验明确无电压后，核对电子编码锁，验证通过后开锁对就应的电子编码锁，完成后续操作。

系统结构如图1所示。

3 应用情况

本项目开发完成后，首先应用于宁波象山供电公司城区配电设备中，在城区丹河东路#1开关站、丹南#5开关站等多个开关站中安装了该新型高压带电显示装置以及防误锁具，并配备了管理主机、电脑钥匙、充电通信管理装置等相关设备。现场在出线开关柜上安装本次开发的带电显示器，在柜门和地刀操作处分别加装编码锁，通过电脑钥匙实现防止“误入带电间隔”以及“防止带电合地刀”闭锁逻辑关系；在配电运检班集中配置管理主机一台，用于防误逻辑的编辑及写入电脑钥匙，并管理操作任务，并在运检班集中配置电脑钥匙及其充电设备等一套，用于电脑钥匙与主机的通信。

通过该新型带电显示装置，解决了开闭所环网柜长期存在的隐患，即：当馈线侧有电时，无法防止误入间隔，并存在带电合地刀的隐患，从而保证了操作过程中人身及设备安全，提高了工作效率，设备操作方便，应用可靠，解决早先配电设备操作过程中的防误闭锁问题。

4 结语

本文分析了目前10kV开关站（开闭所）内的开关柜（环网柜）运行管理的缺陷和不足，提出了基于新型高压带电显示装置进行防误闭锁的技术方案，并成功应用于现场，且改造过程中不需要停电。本技术可以保证人身及设备安全，提高了工作效率，实现了对带电设备的强制闭锁功能。本系统具有外形美观、性能可靠、易于操作等特点。

参考文献

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收稿日期：2016-08-12

作者简介：龚晓滨（1980—），男，汉族，浙江象山人，本科，高级工程师，主要研究方向：输配电运维检修管理；于瑞龙（1961—），男，汉族，山东胶南

人，本科，高级工程师，主要研究方向：输配电运维检修管理。