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摘要：针对传统装置上带电显示装置存在的不足，引入感应式高压带电显示装置，该装置采用感应式传感器，将带电信号引入装置，通过无源闭锁节点输出来解锁，防止电气误操作，提高高压验电装置的安全性和可靠性。
关键词：传感器;验电;带电显示;闭锁
目前10kV电压等级的设备靠设备自身的电磁锁闭锁柜门，电磁锁电源一般来自于400V低压侧线圈，存在安全隐患，因电源线松动导致电磁锁失电现象时有发生，且因缺少带电显示装置极易引发带电挂接地线等误操作事故，以及给人身安全及设备带来隐患。《电业安全作业规程》和《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》都对带电显示及闭锁装置的配置和使用提出了要求。针对这种情况，对10kV电压等级的设备安装高压带电显示及闭锁装置，防止误入带电间隔及带电挂接地线等事故的发生，最大限度的杜绝人为操作事故的隐患。
1、传统验电装置的缺点
目前开关柜上大量使用氖灯作为验电显示器显示信号，经过长时间运行，故障率高，尽管在平时可以使其关闭，但在一定程度上无法准确快速地监视高压设备带电情况。其次，传统高压带电显示闭锁装置大都采用支柱式高压电容来取得高压信号，高压电容与带电体链接，容易照成电容击穿的安全隐患。为了减少高压设备的安全隐患，减少事故的发生，可采用感应式高压验电装置来实现闭锁功能。
2、高压带电显示及闭锁装置工作原理
在高压设备设置传感器，在静电感应的作用下，出现感应电荷，利用小阻抗接地回路，将感应电荷转换成接地电流，通过电缆传输到带电显示闭锁装置的输入端，在内部经放大器对输入信号进行放大，再经电路转换为（0～5）V的电压信号，被单片机采样后作为额定电压。当以后采集的电压值低于50%额定电压时，认为设备无电，可经过解锁程序解锁，当采集的电压大于50%额定电压是，认为有电，LED有点指示灯亮，闭锁解锁程序，并有语音报警。
高压带电显示装置原理图如图1，等效电路图如图2，其中，C1为高压带电体（HV）与传感器之间的电容，C2为感应电极与高压带电之间的杂散电容，C3为电缆与高压带电之间的杂散电容，Z为装置及电缆的内阻，Ic为信号电流。
3、装置特点
具有结构简单和绝缘安全可靠的优点，它在靠近高压带电体，通过感应电极和高压带电之间的杂散电容，藕合高压带电体上的交变电压信号，通过电缆把这一信号传送至带电显示装置上，使得高压验电装置判断装置有电，闭锁解锁机构。
采用高压传感器，安装在有效的安全距离以外（安全距离与电压等级有关），与带电设备不直接接触，对主设备不会有任何负面影响，消除了将高压引入到二次系统的安全隐患，可确保人员与设备的安全。运行人员在现场根据LED显示灯准确判断设备是否带电，通过电脑钥匙自动验电并解锁。
感应式高压验电装置采用放大器和整流器，并设有滤波功能，环境适应力强，受电压波动影响小，同时控制回路电缆有屏蔽层，提高了装置抗干扰能力，有效避免了由于设备本身的电磁场对带电显示装置的影响。
无线编码机械锁是最终的闭锁执行机构，通过锁片将一次设备柜门锁住，经高压验电装置验电为无电时，通过电脑钥匙打开机械锁后，方可打开柜门，防止带电挂接地线、带电开柜门等误操作事故及人身触电事故的发生。
在电源供电方面，采用大容量可反复充电电池和交流220V电源供电，供电电源可从附近交流电源引入，适合各类安装场所。同时采用高容量聚锂合物可充电电池，一般电池寿命可达3年以上，在交流电源失去时，能给高压带电显示装置提供电源，避免误判现象的发生。
在后台采用管理软件对系统设备间隔进行管理，管理软件通常需要传输适配器的协助来完成与电脑钥匙之间的数据交换。适配器还具有智能化的充电功能，能对电脑钥匙的电池充入足够的电量和有效的延长电池寿命。装置配有专用的电脑钥匙，电脑钥匙采用 “双无技术”，其典型的特征为无限编码、无线采码，与工控主机操作系统配合使用，用以对现场设备间隔的判断以及对高压带电显示装置的验电和解锁。
4 感应式高压带电显示装置在现场的应用
当安装感应式高压带电显示的设备带电时，带电显示单元的ABC三相带电指示灯应显示红色并闪烁，此时解锁回路触电断开，输出强制闭锁信号，无法对设备进行进一步操作。当该设备不带电时，带电显示单元的ABC三相带电指示灯应全部熄灭，应使用专用的电脑钥匙进行验电解锁操作。
电脑钥匙开机自动进入待机画面，显示“准备验电”，将钥匙插入高压带电显示装置内，此时电脑钥匙会自动核对带电显示装置的编码与实际要操作的设备是否一致，防止误入带电间隔造成触电或误操作。若一致，则屏幕显示：验电器RFID码正确！若不一致，钥匙“嘟嘟嘟”3声报警，并显示“无效的RFID编码”，拒绝进一步操作。
若编码一致，电脑钥匙将与高压带电显示装置通讯以获取设备带电状态。验电过程中，当电脑钥匙显示：无电，继续操作！并有“嘀”报警声时，表示设备无电，可以进行下一项操作。如果验电过程中，电脑钥匙显示：有电，并有 “嘟嘟嘟”3声报警声时，表示设备有电，不能进行下一项操作。
如果验电通过，即验电结果为无电，则可进入机械锁解锁操作，此时，将电脑钥匙插入对应的机械锁体，屏幕显示：正在解锁，解锁状态：按键解锁，此时，按下解锁按钮，即可完成解锁，屏幕显示：正在解锁，解锁状态：解锁完成，解锁完成后拔出电脑钥匙，自动返回待机画面。
系统的基本操作流程见下图所示：
图3：系统基本操作流程
5 结束语
在现场高压设备安装了感应式高压验电装置，实现了能准确快速地监视设备的带电情况，同时提高验电装置的抗干扰性，增强了电气操作的安全性，同时通过电脑钥匙实现自动验电并解锁机械锁，操作性强，在10kv设备上得到了广泛的应用。
参考文献：
[1]孙振权 高压带电显示及闭锁装置现状及发展前景。高压电器2009.8
[2]康华光 电子技术基础（模拟部分）【M】。北京：高等教育出版社，2001
[3]优特科技 JOYO卓越高压带电显示闭锁系统V2.0使用说明书
关键词：传感器;验电;带电显示;闭锁
目前10kV电压等级的设备靠设备自身的电磁锁闭锁柜门，电磁锁电源一般来自于400V低压侧线圈，存在安全隐患，因电源线松动导致电磁锁失电现象时有发生，且因缺少带电显示装置极易引发带电挂接地线等误操作事故，以及给人身安全及设备带来隐患。《电业安全作业规程》和《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》都对带电显示及闭锁装置的配置和使用提出了要求。针对这种情况，对10kV电压等级的设备安装高压带电显示及闭锁装置，防止误入带电间隔及带电挂接地线等事故的发生，最大限度的杜绝人为操作事故的隐患。
1、传统验电装置的缺点
目前开关柜上大量使用氖灯作为验电显示器显示信号，经过长时间运行，故障率高，尽管在平时可以使其关闭，但在一定程度上无法准确快速地监视高压设备带电情况。其次，传统高压带电显示闭锁装置大都采用支柱式高压电容来取得高压信号，高压电容与带电体链接，容易照成电容击穿的安全隐患。为了减少高压设备的安全隐患，减少事故的发生，可采用感应式高压验电装置来实现闭锁功能。
2、高压带电显示及闭锁装置工作原理
在高压设备设置传感器，在静电感应的作用下，出现感应电荷，利用小阻抗接地回路，将感应电荷转换成接地电流，通过电缆传输到带电显示闭锁装置的输入端，在内部经放大器对输入信号进行放大，再经电路转换为（0～5）V的电压信号，被单片机采样后作为额定电压。当以后采集的电压值低于50%额定电压时，认为设备无电，可经过解锁程序解锁，当采集的电压大于50%额定电压是，认为有电，LED有点指示灯亮，闭锁解锁程序，并有语音报警。
高压带电显示装置原理图如图1，等效电路图如图2，其中，C1为高压带电体（HV）与传感器之间的电容，C2为感应电极与高压带电之间的杂散电容，C3为电缆与高压带电之间的杂散电容，Z为装置及电缆的内阻，Ic为信号电流。
3、装置特点
具有结构简单和绝缘安全可靠的优点，它在靠近高压带电体，通过感应电极和高压带电之间的杂散电容，藕合高压带电体上的交变电压信号，通过电缆把这一信号传送至带电显示装置上，使得高压验电装置判断装置有电，闭锁解锁机构。
采用高压传感器，安装在有效的安全距离以外（安全距离与电压等级有关），与带电设备不直接接触，对主设备不会有任何负面影响，消除了将高压引入到二次系统的安全隐患，可确保人员与设备的安全。运行人员在现场根据LED显示灯准确判断设备是否带电，通过电脑钥匙自动验电并解锁。
感应式高压验电装置采用放大器和整流器，并设有滤波功能，环境适应力强，受电压波动影响小，同时控制回路电缆有屏蔽层，提高了装置抗干扰能力，有效避免了由于设备本身的电磁场对带电显示装置的影响。
无线编码机械锁是最终的闭锁执行机构，通过锁片将一次设备柜门锁住，经高压验电装置验电为无电时，通过电脑钥匙打开机械锁后，方可打开柜门，防止带电挂接地线、带电开柜门等误操作事故及人身触电事故的发生。
在电源供电方面，采用大容量可反复充电电池和交流220V电源供电，供电电源可从附近交流电源引入，适合各类安装场所。同时采用高容量聚锂合物可充电电池，一般电池寿命可达3年以上，在交流电源失去时，能给高压带电显示装置提供电源，避免误判现象的发生。
在后台采用管理软件对系统设备间隔进行管理，管理软件通常需要传输适配器的协助来完成与电脑钥匙之间的数据交换。适配器还具有智能化的充电功能，能对电脑钥匙的电池充入足够的电量和有效的延长电池寿命。装置配有专用的电脑钥匙，电脑钥匙采用 “双无技术”，其典型的特征为无限编码、无线采码，与工控主机操作系统配合使用，用以对现场设备间隔的判断以及对高压带电显示装置的验电和解锁。
4 感应式高压带电显示装置在现场的应用
当安装感应式高压带电显示的设备带电时，带电显示单元的ABC三相带电指示灯应显示红色并闪烁，此时解锁回路触电断开，输出强制闭锁信号，无法对设备进行进一步操作。当该设备不带电时，带电显示单元的ABC三相带电指示灯应全部熄灭，应使用专用的电脑钥匙进行验电解锁操作。
电脑钥匙开机自动进入待机画面，显示“准备验电”，将钥匙插入高压带电显示装置内，此时电脑钥匙会自动核对带电显示装置的编码与实际要操作的设备是否一致，防止误入带电间隔造成触电或误操作。若一致，则屏幕显示：验电器RFID码正确！若不一致，钥匙“嘟嘟嘟”3声报警，并显示“无效的RFID编码”，拒绝进一步操作。
若编码一致，电脑钥匙将与高压带电显示装置通讯以获取设备带电状态。验电过程中，当电脑钥匙显示：无电，继续操作！并有“嘀”报警声时，表示设备无电，可以进行下一项操作。如果验电过程中，电脑钥匙显示：有电，并有 “嘟嘟嘟”3声报警声时，表示设备有电，不能进行下一项操作。
如果验电通过，即验电结果为无电，则可进入机械锁解锁操作，此时，将电脑钥匙插入对应的机械锁体，屏幕显示：正在解锁，解锁状态：按键解锁，此时，按下解锁按钮，即可完成解锁，屏幕显示：正在解锁，解锁状态：解锁完成，解锁完成后拔出电脑钥匙，自动返回待机画面。
系统的基本操作流程见下图所示：
图3：系统基本操作流程
5 结束语
在现场高压设备安装了感应式高压验电装置，实现了能准确快速地监视设备的带电情况，同时提高验电装置的抗干扰性，增强了电气操作的安全性，同时通过电脑钥匙实现自动验电并解锁机械锁，操作性强，在10kv设备上得到了广泛的应用。
参考文献：
[1]孙振权 高压带电显示及闭锁装置现状及发展前景。高压电器2009.8
[2]康华光 电子技术基础（模拟部分）【M】。北京：高等教育出版社，2001
[3]优特科技 JOYO卓越高压带电显示闭锁系统V2.0使用说明书