高压带电显示装置的设计分析与应用

曾邵莆

（福建省厦门超高压输变电局，福建 厦门 361004）

高压带电显示装置就是能将高压带电体带电与否的信号传递到发光或音响元件上，显示或同时闭锁高压开关设备的装置。国家电网公司制定的《国家电网公司防止电气误操作安全管理规定》明确指出：对使用常规闭锁技术无法满足防止电气误操作要求的设备（如联络线、封闭式电气设备等），宜采取加装带电显示装置等技术措施达到防止电气误操作要求。因此，高压带电显示装置在变电站中得到了广泛应用。本文结合工程实际，就高压带电显示装置的设计与应用展开讨论。

1 高压带电显示装置

1.1 装置的组成

高压带电显示装置用以提示高压设备带电状况和强制闭锁有关设备（接地刀闸、开关柜门、网门等），是保证安全的重要措施之一，包括传感器和显示器两个部分，如图1所示。传感器可以与各种类型高压开关柜、隔离开关、接地开关等配套使用；显示器分为提示性显示器和强制性显示器，前者用于提示高压带电设备的带电状况，起防误与安全的提示作用，后者除具有提示性显示器功能外，还可 与电磁锁等防误锁具配合使用用于强制闭锁开关柜操作手柄及网门等，达到防止带电合接地刀闸，防止误入带电间隔，提高开关设备防误性能。此外，为方便用户现场双电源核相，有的显示器面板设置了相位测试端，兼做“核相”作用。

图1中，传感器为感应式，它是利用高压电场与传感器之间的电场耦合原理，在安全距离之外进行非接触式检测。装置采用分相控制，任何一相带电即闪光报警，并输出强制闭锁信号。当显示器失去控制电源时，显示器输出强制闭锁信号，保持闭锁状态。显示器为连续运行工作方式，具有闪光显示、音响报警和自检功能，并能输出强制闭锁信号。当被测设备或网络带电时，显示器“电源”指示灯亮，“A、B、C”三相指示灯闪亮，“操作”指示灯熄灭，且输出强制闭锁信号。当被测设备或网络不带电时，显示器“电源”指示灯亮，“A、B、C”三相指示灯熄灭，“操作”指示灯亮，同时解除闭锁信号，便可进行设备操作。显示器上设有 “自检”功能，即可自动检测传感器和显示器的各功能模块，在装置发生任何故障时，“操作”指示灯不会亮，始终输出强制闭锁信号，保持闭锁状态[1]。

1.2 装置的安装及接线原理

在实际应用中，高压带电显示装置主要安装在线路接地闸刀、母线接地闸刀、母线压变接地闸刀、开关柜及其他需要闭锁的地方实施强制闭锁，防止电气误操作。

感应传感器的接线原理如图2所示。传感器要安装于带电体正前方，与高压带电体无直接联络，并保持一定的安全距离。它接收高压带电体电场信号，并将之传送给显示器。在采取可靠的安全措施下，一般均可进行带电安装。

为了消除周围空间存在的高频干扰，三相采用3 根单芯屏蔽线（图2中的5），通过屏蔽层良好的接地就能消除高频干扰，克服了早期感应式高压带电显示器抗干扰能力弱的缺点。

现场安装传感器的安装距离参考数据如表1（不同厂家的产品有所不同）。注意：显示器安装时，离地面高度以目测能观察到带电显示器的指示灯的位置为宜。

表1 传感器的安装距离

2 现场应用

高压带电显示装置能在带电设备安全距离外，检测设备是否有电，通常与电磁锁、微机五防闭锁装置等其他防误装置配合实施强制闭锁。

2.1 装置与电磁锁的配合使用

电磁锁装置通过一个闭锁输入接口和高压带电显示闭锁装置连接，在高压设备带电时强制闭锁，无电时允许手动解锁，通过闭锁杆遮挡操作孔、按钮或柜门来实现其闭锁功能的，闭锁杆和被闭锁设备之间通常不存在相互作用力的关系，比如闭锁柜门时，如图3所示，门的关闭功能仍然依靠原有的锁具，电磁锁装置装在门框上，闭锁杆阻挡门的开启，只有在非法操作时，闭锁杆才与门有力的作用[2]。

图3 装置与电磁锁的配合使用示意图

2.2 装置用于电气闭锁

高压带电显示装置能根据高压设备带电状况，输出一个闭锁触点(动合触点K，如图4所示)给电动操作的设备（如接地刀闸）控制回路，在高压设备有电时，该触点K 断开，控制回路被闭锁，不能电动操作，只有在高压设备无电时，触点K 闭合，才满足操作条件。这样就保证了只有在高压设备不带电的情况下，才能电动操作该设备。

图4 电气闭锁示意图

2.3 装置与微机五防闭锁设备的配合使用

《国家电网公司防止电气误操作安全管理规定》明确要求：对采用间接验电的带电显示装置，在技术条件具备时应与防误装置联接，以实现接地操作时的强制性闭锁功能。

高压带电显示装置微机五防装置配合使用，共同完成线路侧合接地刀闸或挂临时接地线时验电操作。线路有电时装置输出闭锁触点，告诉微机五防装置线路有电，不能操作。当线路三相均不带电时，装置允许操作灯亮，触点闭合，此时电脑钥匙插入验电器,将形成回路,使电脑钥匙检测到有电流，表明线路无电压[3]，可以操作。如图5所示。

3 结论

高压带电显示装置的应用有效避免了误操作事故的发生，有力的确保了电力系统的安全。这里提出几点建议：

1）对设计者来讲，在设计时要符合有关要求，如中华人民共和国电力行业标准DL/T 538-2006《高压带电显示装置技术条件》，以便不同厂家的产品统一，利于互相兼容。

2）对用户来讲，要注意总结高压带电显示装置在使用过程中出现的问题，把好产品质量这一关非常重要，其中传感器故障是一个常见问题。

3）在进行间接验电时，怀疑高压带电显示装置故障的情况下，不能盲目解锁，要严格按照有关解锁规定进行操作。

[1] 上海海灵动力工程研究所.GSW(N)型高压带电显示闭锁装置说明书[Z].2010.

[2] MDS1 型微功耗电磁锁装置说明书[Z].2008.

[3] 吕晓俊,刘仁琪,葛欢,等.关于微机防误验电装置设计原理的研究[J].电网与清洁能源,2010(12).