一種新型高壓帶電顯示裝置在配電設備中的應用

龔曉濱++于瑞龍

摘要：本文通過對電力系統配網10kV開關站（開閉所）內的開關柜（環網柜）目前的運行現狀進行分析，總結出目前存在的防誤閉鎖安全缺陷，提出了一個完整的解決方案。設計出一種新型高壓帶電顯示裝置，通過專用的配置軟件進行配置之后，配合電腦鑰匙進行操作，在不需要外部電源接入的情況下，實現對帶電設備的強制閉鎖，保證了操作人員的人身安全。

關鍵詞：高壓帶電顯示裝置 電腦鑰匙 開閉所 開關柜

中圖分類號：TP277 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）10-0117-01

目前，10kV開關站（開閉所）內的開關柜（環網柜）上大多都已經安裝了高壓帶電顯示裝置，運行或檢修人員往往通過觀察帶電顯示裝置，判別設備、線路是否帶電，做為打開柜門或操作接地刀閘的判據，但現場大部分戶內高壓帶電顯示裝置基本上是使用的氖燈做為顯示元件，氖燈本身故障率高，以氖燈作為顯示元件的高壓帶電顯示器經過長時間的運行，故障率高，從而失去指示效果，故此類高壓帶電顯示器并不能實時反映被測設備的帶電狀態；且氖燈亮度低，特別是在明亮的環境里指示效果較差，因此，觀察這類高壓帶電顯示裝置的閃爍情況來判斷設備是否帶電的做法，存在嚴重的安全隱患，可能造成誤入帶電間隔、帶電合接地刀閘誤操作事故。

由于以上原因，現在很多開關柜廠家都推出了強制閉鎖型的帶電顯示器產品，通過裝置輸出閉鎖接點，與電磁鎖連接，控制電磁鎖的解閉鎖，但實際運用中，常常出現電磁鎖卡澀、無法正確解鎖的問題，且由于電磁鎖需要電源供電，而在一些配網設備，如開關站、環網柜，沒有電源，因此這種方式不適合配網設備的防誤閉鎖。

因此，配網工區運檢班打算開發并運用一套適用于10kV開關站、環網柜等配網設備的新型帶電閉鎖裝置，從而降低由于人為出錯而發生誤操作的可能性，保證配網運行安全和人身安全。

1 研究目標

針對10kV開關站（開閉所）內的開關柜（環網柜）運行管理的現狀，結合多種技術手段，研究開發一種新型高壓帶電顯示裝置，其無需外接電源，采用高亮度長壽命的LED指示燈進行設備帶電指示，并與電腦鑰匙進行邏輯關聯，實現對帶電設備的強制閉鎖功能，防止帶電誤入間隔以及帶電誤合地刀。

通過軟硬件設計開發實現該目標，并將其應用在10kV開關站（開閉所）內的開關柜（環網柜）中，服務于電力安全生產，保證操作過程中人身及設備安全。

2 系統設計與實現

本次開發的新型帶電顯示裝置與微機防誤系統配合完成預期開發目標，系統還將配置主機、電腦鑰匙、通訊充電管理器、電子編碼機械鎖構成，主要內容是通過配置軟件設置邏輯關系并下傳到電腦鑰匙之后，持電腦鑰匙與高壓帶電顯示器連接驗電之后，再通過電腦鑰匙打開可以操作的設備的鎖具，實現帶電設備的強制閉鎖功能。

2.1 高壓帶電顯示裝置

通過傳感器感應取電，實現高壓設備帶電的判斷與檢測，且無需外部電源或者電池供電，設備運行更加安全可靠；裝置設計采用高亮度、長壽命的LED指示燈進行是否有電指示；裝置內嵌電子標簽，可供電腦鑰匙在操作過程中進行身份識別；提供一對輸出接口，可供電腦鑰匙進行是否有電的檢測；通過開發設計殼體，并投入模具，裝置方便安裝且美觀可靠。

2.2 配置主機

開發設計一套配置軟件，實現配網線路側帶電設備與相關設備的閉鎖關系。運行配置軟件，配置軟件可設置高壓帶電顯示裝置與其他設備的邏輯關系，同時可設置各設備與對應的機械鎖具之間的對應關系，并將這些邏輯關系下傳到電腦鑰匙，通過電腦鑰匙進一步實現配網帶電設備的防止誤入間隔、防止帶電合閘以及帶電合地刀的措施。

2.3 電腦鑰匙

接收高壓帶電顯示裝置與其他設備之間的邏輯關系，操作人員持鑰匙連接高壓帶電顯示裝置，識別高壓帶電顯示裝置，并讀取當前設備的帶電狀態之后，電腦鑰匙自動根據下載的邏輯關系列表判斷允許操作的設備，給出設備顯示列表，持電腦鑰匙可以打開允許操作的設備的鎖具，進行操作；對于不允許操作的設備，持電腦鑰匙無法打開鎖具，從而實現嚴格的硬閉鎖，防止出現設備誤操作，杜絕惡性誤操作事故的發生。

2.4 通訊充電管理器

實現對電腦鑰匙的充電管理；并作為配置軟件與電腦鑰匙之間進行通訊的通訊設備使用，配置主機與通訊充電管理器通過紅外實現非接觸式通訊，通訊更加穩定可靠。

2.5 電子編碼機械鎖

內嵌電子標簽，實現對設備的強制閉鎖，通過配置軟件與設備進行邏輯綁定，在具體操作過程中，操作人員手持電腦鑰匙，在驗明確無電壓后，核對電子編碼鎖，驗證通過后開鎖對就應的電子編碼鎖，完成后續操作。

系統結構如圖1所示。

3 應用情況

本項目開發完成后，首先應用于寧波象山供電公司城區配電設備中，在城區丹河東路#1開關站、丹南#5開關站等多個開關站中安裝了該新型高壓帶電顯示裝置以及防誤鎖具，并配備了管理主機、電腦鑰匙、充電通信管理裝置等相關設備?，F場在出線開關柜上安裝本次開發的帶電顯示器，在柜門和地刀操作處分別加裝編碼鎖，通過電腦鑰匙實現防止“誤入帶電間隔”以及“防止帶電合地刀”閉鎖邏輯關系；在配電運檢班集中配置管理主機一臺，用于防誤邏輯的編輯及寫入電腦鑰匙，并管理操作任務，并在運檢班集中配置電腦鑰匙及其充電設備等一套，用于電腦鑰匙與主機的通信。

通過該新型帶電顯示裝置，解決了開閉所環網柜長期存在的隱患，即：當饋線側有電時，無法防止誤入間隔，并存在帶電合地刀的隱患，從而保證了操作過程中人身及設備安全，提高了工作效率，設備操作方便，應用可靠，解決早先配電設備操作過程中的防誤閉鎖問題。

4 結語

本文分析了目前10kV開關站（開閉所）內的開關柜（環網柜）運行管理的缺陷和不足，提出了基于新型高壓帶電顯示裝置進行防誤閉鎖的技術方案，并成功應用于現場，且改造過程中不需要停電。本技術可以保證人身及設備安全，提高了工作效率，實現了對帶電設備的強制閉鎖功能。本系統具有外形美觀、性能可靠、易于操作等特點。

參考文獻

[1]邊紅麗.非接觸IC卡技術及應用漫談[J].金卡工程，2002（6）：37-38.

[2]王雨涵.電力安全管理科學的演變[J].電力安全技術，2005（8）：6-8.

[3]Cotter W Sayer.無線通信設備與系統設計大全[M].張之超，黃世亮，吳海云，等譯.北京：人民郵電出版社，2004.

收稿日期：2016-08-12

作者簡介：龔曉濱（1980—），男，漢族，浙江象山人，本科，高級工程師，主要研究方向：輸配電運維檢修管理；于瑞龍（1961—），男，漢族，山東膠南

人，本科，高級工程師，主要研究方向：輸配電運維檢修管理。