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内容摘要：多年来，电业部门一直在研究防止各种误操作的装置。研究适合更高电压等级、能在户内户外环境中使用，克服现有高压带电显示及闭锁装置的缺点，能够有效地防止误入间隔、误登杆塔、误合地刀，给生产人员提供带电警示及强制闭锁功能，更加安全、稳定、可靠的智能闭锁装置成了广大电力运行、检修人员的心声。
关键词：高压、闭锁装置、等电位
1. 研究背景
目前国内、外所用的感应取电能的方法大多都是通过电流产生的磁场切割二次线圈来获取能量或信号。此方法在仅有电压没有电流的情况下（如设备空载），就不能获取信号。大多数的无源高压带电显示装置，其驱动电流是通过与一次设备直接接触的电容式高压传感器的输出端来提供，其提供的驱动电流较大，带电与否的显示也比较明显。但安装此种装置，需要安装电容式传感器，而且必须停电安装，因此该装置一般安装在高压开关柜内。由于其特性属于非等电位安装方式，难以在较高电压等级的设备上安装。
而目前普通的等电位高压带电指示器，由于高压设备对地的电容电流是非常微弱的电流信号，而该常用的高压带电显示装置还是利用对地的电容电流来发送信号，因此信号强度即使如其所说有所提高也会是非常有限。要想增加信号强度，就必须获得较大的对地电容电流，这样就必须扩大和高压带电设备相连的感应极板的面积，以增加对地形成的电容值，来获得更大的对地电容电流。这将使得指示器的体积大幅增加，减小了电力一次设备之间的绝缘安全距离，同时也给装置的安装带来不便，实用性较差。
通过设计的这种新型的智能高压带电显示及闭锁装置，不减少高压设备的相间距离。而且发出的有电信号必须要强，因此必须要用特殊的技术手段以便在最短的时间内获得最大的高压电场能量。
2. 户内高压带电显示及闭锁装置
适用于开关柜等户内高压电力设备，针对户内设备内部结构复杂、空间狭小且相对封闭、电磁环境复杂等实际特点设计。无源感应取能器件直接安装在设备高压部位，通过耦合取能、功率放大的方式将高压电场转换为射频信号发送，接收控制模块对信号进行接收、转换、计算、判定，根据设备带电情况自动控制闭锁装置的开断状态。
2.1. 系统组成及工作原理
新型智能高压带电显示及闭锁装置一种新型防止电气误操作装置，该装置由高压带电传感器、显示及闭锁控制器组成。高压带电传感器直接安装在高压电气设备上，通常三个一组，分别对应设备的A、B、C三相。该传感器采用机械连接方式与设备连接，无需电源。显示及闭锁控制器安装于高压电气设备的适当位置，户内设备如开关柜的柜门上，户外设备如高压线路接地刀处。它接收高压带电传感器的带电检测信号，同时将控制信号接口输出到五防钥匙等控制设备。高压带电传感器、显示及闭锁控制器之间无线高压隔离。显示及闭锁控制器根据需要安装于设备适当位置，方便工作人员直观的观察及判断设备带电情况及装置工作情况。
2.2. 高压带电传感器
高压带电传感器部分是一种利用感应原理，在与带电体等电位的位置处，通过耦合取能、功率放大的方式，使大功率发光元件在户外户内等复杂的光线背景下闪烁，同时将带电信号发送到显示及闭锁控制器，完成闭锁功能。信号发送模块的核心技术包括：能量采集设计、功率放大设计、频率控制设计、信号发送设计。
2.3. 显示及闭锁控制器
与高压带电传感器之间信号无线传输。采用工业级高性能CPU，全面使用数字信号处理技术。显示及闭锁控制器具有信号接收功能，能正确识别高压带电传感器送来的“有电”信号。三相中的某相或某两相失压时，显示模块能准确指示带电相，闭锁控制模块输出禁止解锁信号。只有三相同时失压时，显示模块显示设备整体无电，闭锁控制模块输出允许解锁信号。根据需要，闭锁信号可输出到五防钥匙等控制设备。可实现闭锁柜门、网门、接地刀闸等相关设备，有效防止人为操作事故的发生。
2.4. 技术指标
适用电压：10～35kV；
工作频率：50Hz～60Hz；
适用温度：-15℃～+70℃；
起动电压Ut：15%Uф ≤Ut≤ 65%Uф
额定电压（kV） 不启动电压（kV） 启动电压（kV） 清晰显示电压（kV）
10 ≤0.87 0.87—4.0 ≥4.0
35 ≤3.03 3.03—14.10 ≥14.1
闪光频率：30～100次/Min
使用场所：室内高压母线或者高压开关柜内高压引线上；
带电显示及控制模块外形尺寸：72×45×19mm；
显示清晰度：3米以内清晰可辨；
抗异相干扰能力：系统正常运行时，三相正常显示；系统缺相运行时，带电相正常显示；无电相不显示；
工作电源：信号发送模块：无源工作；信号接收模块：AC 220V/DC220V；
闭锁回路接点容量：AC 220V / 8A；
动作寿命：大于5万次；
使用寿命：大于10年。
2.5. 安装方案
安装于室内高压开关柜内开关两侧的引线排上用于防止人员误触带电设备；
安装于高压开关柜内出线刀闸的线路侧用于防止对侧来电的情况下带电挂地线（合地刀）事故发生；
安装于高压开关室母线下方，用于监视母线带电状况；
安装于易发生人员误触带电设备的室内带电部位上；
安装于高压进出线、试验用升压器作为高压带电监视；
安装于分段母线相邻地点。
3. 戶外高压带电显示及闭锁装置
适用于同塔多回高压输电线路及其接地刀闸等户外高压电力设备，针对户外设备空间相对开阔，自然光较强等实际特点设计。带电检测及显示模块直接安装在设备高压部位，通过耦合取能、功率放大的方式将高压电场转换为电能量，将带电信号通过大功率发光元件闪烁进行提示。同时发送射频信号到接收及控制模块射频信号发送，接收控制模块对信号进行接收、转换、计算、判定，根据设备带电情况自动控制闭锁装置的开断状态。 3.1. 高压带电传感器
高压带电传感器部分是一种利用感应原理，在与带电体等电位的位置处，通过耦合取能、功率放大的方式，使大功率发光元件在户外户内等复杂的光线背景下闪烁，同时将带电信号发送到显示及闭锁控制器，完成闭锁功能。
信号发送模块的核心技术包括：能量采集设计、功率放大设计、频率控制设计、信号发送设计。
3.2. 显示及闭锁控制器
与高压带电传感器之间信号无线传输。采用工业级高性能CPU，全面使用数字信号处理技术。显示及闭锁控制器具有信号接收功能，能正确识别高压带电传感器送来的“有电”信号。
三相中的某相或某两相失压时，显示模块能准确指示带电相，闭鎖控制模块输出禁止解锁信号。只有三相同时失压时，显示模块显示设备整体无电，闭锁控制模块输出允许解锁信号。
根据需要，闭锁信号可输出到五防钥匙等控制设备。可实现闭锁柜门、网门、接地刀闸等相关设备，有效防止人为操作事故的发生。
3.3. 技术指标
适用电压：10～1000kV；
工作频率：50Hz～60Hz；
适用温度：-15℃～+70℃；
起动电压Ut：15%Uф ≤Ut≤ 65%Uф；
闪光频率：20～40次/Min；
使用场所：户外高压线路或设备上；
带电显示模块外形尺寸及重量：170×135×200mm；重量0.7公斤；
显示清晰度：50米以内清晰可辨；
抗异相干扰能力：系统正常运行时，三相正常显示；系统缺相运行时，带电相正常显示；无电相不显示；
工作电源：带电显示及发送模块：无源工作；信号接收及控制模块：AC 220V/DC220V
闭锁回路接点容量：AC 220V / 8A；
动作寿命：大于5万次；
使用寿命：大于10年。
3.4. 安装方案
安装于户外同塔多回高压线路上，防止人员误触带电线路；
安装于变电站接地刀闸上方的线路上，以便在推合接地刀闸前，判断线路是否已经停电。
安装于分段母线相邻地点，以及其它认为有必要的地方。
参考文献：
1.郑晖，发电厂、变电站接地系统优化研究；长沙理工大学
2.韩长运，高压带电显示闭锁装置及其应用[J]；电气时代
3.杨爱霞、孙花枝、刘晓焱，高压带电显示闭锁装置的研究[J]；传感器世界
4.吴二宅，在线式防误闭锁系统的研究[D]；华北电力大学（河北）
关键词：高压、闭锁装置、等电位
1. 研究背景
目前国内、外所用的感应取电能的方法大多都是通过电流产生的磁场切割二次线圈来获取能量或信号。此方法在仅有电压没有电流的情况下（如设备空载），就不能获取信号。大多数的无源高压带电显示装置，其驱动电流是通过与一次设备直接接触的电容式高压传感器的输出端来提供，其提供的驱动电流较大，带电与否的显示也比较明显。但安装此种装置，需要安装电容式传感器，而且必须停电安装，因此该装置一般安装在高压开关柜内。由于其特性属于非等电位安装方式，难以在较高电压等级的设备上安装。
而目前普通的等电位高压带电指示器，由于高压设备对地的电容电流是非常微弱的电流信号，而该常用的高压带电显示装置还是利用对地的电容电流来发送信号，因此信号强度即使如其所说有所提高也会是非常有限。要想增加信号强度，就必须获得较大的对地电容电流，这样就必须扩大和高压带电设备相连的感应极板的面积，以增加对地形成的电容值，来获得更大的对地电容电流。这将使得指示器的体积大幅增加，减小了电力一次设备之间的绝缘安全距离，同时也给装置的安装带来不便，实用性较差。
通过设计的这种新型的智能高压带电显示及闭锁装置，不减少高压设备的相间距离。而且发出的有电信号必须要强，因此必须要用特殊的技术手段以便在最短的时间内获得最大的高压电场能量。
2. 户内高压带电显示及闭锁装置
适用于开关柜等户内高压电力设备，针对户内设备内部结构复杂、空间狭小且相对封闭、电磁环境复杂等实际特点设计。无源感应取能器件直接安装在设备高压部位，通过耦合取能、功率放大的方式将高压电场转换为射频信号发送，接收控制模块对信号进行接收、转换、计算、判定，根据设备带电情况自动控制闭锁装置的开断状态。
2.1. 系统组成及工作原理
新型智能高压带电显示及闭锁装置一种新型防止电气误操作装置，该装置由高压带电传感器、显示及闭锁控制器组成。高压带电传感器直接安装在高压电气设备上，通常三个一组，分别对应设备的A、B、C三相。该传感器采用机械连接方式与设备连接，无需电源。显示及闭锁控制器安装于高压电气设备的适当位置，户内设备如开关柜的柜门上，户外设备如高压线路接地刀处。它接收高压带电传感器的带电检测信号，同时将控制信号接口输出到五防钥匙等控制设备。高压带电传感器、显示及闭锁控制器之间无线高压隔离。显示及闭锁控制器根据需要安装于设备适当位置，方便工作人员直观的观察及判断设备带电情况及装置工作情况。
2.2. 高压带电传感器
高压带电传感器部分是一种利用感应原理，在与带电体等电位的位置处，通过耦合取能、功率放大的方式，使大功率发光元件在户外户内等复杂的光线背景下闪烁，同时将带电信号发送到显示及闭锁控制器，完成闭锁功能。信号发送模块的核心技术包括：能量采集设计、功率放大设计、频率控制设计、信号发送设计。
2.3. 显示及闭锁控制器
与高压带电传感器之间信号无线传输。采用工业级高性能CPU，全面使用数字信号处理技术。显示及闭锁控制器具有信号接收功能，能正确识别高压带电传感器送来的“有电”信号。三相中的某相或某两相失压时，显示模块能准确指示带电相，闭锁控制模块输出禁止解锁信号。只有三相同时失压时，显示模块显示设备整体无电，闭锁控制模块输出允许解锁信号。根据需要，闭锁信号可输出到五防钥匙等控制设备。可实现闭锁柜门、网门、接地刀闸等相关设备，有效防止人为操作事故的发生。
2.4. 技术指标
适用电压：10～35kV；
工作频率：50Hz～60Hz；
适用温度：-15℃～+70℃；
起动电压Ut：15%Uф ≤Ut≤ 65%Uф
额定电压（kV） 不启动电压（kV） 启动电压（kV） 清晰显示电压（kV）
10 ≤0.87 0.87—4.0 ≥4.0
35 ≤3.03 3.03—14.10 ≥14.1
闪光频率：30～100次/Min
使用场所：室内高压母线或者高压开关柜内高压引线上；
带电显示及控制模块外形尺寸：72×45×19mm；
显示清晰度：3米以内清晰可辨；
抗异相干扰能力：系统正常运行时，三相正常显示；系统缺相运行时，带电相正常显示；无电相不显示；
工作电源：信号发送模块：无源工作；信号接收模块：AC 220V/DC220V；
闭锁回路接点容量：AC 220V / 8A；
动作寿命：大于5万次；
使用寿命：大于10年。
2.5. 安装方案
安装于室内高压开关柜内开关两侧的引线排上用于防止人员误触带电设备；
安装于高压开关柜内出线刀闸的线路侧用于防止对侧来电的情况下带电挂地线（合地刀）事故发生；
安装于高压开关室母线下方，用于监视母线带电状况；
安装于易发生人员误触带电设备的室内带电部位上；
安装于高压进出线、试验用升压器作为高压带电监视；
安装于分段母线相邻地点。
3. 戶外高压带电显示及闭锁装置
适用于同塔多回高压输电线路及其接地刀闸等户外高压电力设备，针对户外设备空间相对开阔，自然光较强等实际特点设计。带电检测及显示模块直接安装在设备高压部位，通过耦合取能、功率放大的方式将高压电场转换为电能量，将带电信号通过大功率发光元件闪烁进行提示。同时发送射频信号到接收及控制模块射频信号发送，接收控制模块对信号进行接收、转换、计算、判定，根据设备带电情况自动控制闭锁装置的开断状态。 3.1. 高压带电传感器
高压带电传感器部分是一种利用感应原理，在与带电体等电位的位置处，通过耦合取能、功率放大的方式，使大功率发光元件在户外户内等复杂的光线背景下闪烁，同时将带电信号发送到显示及闭锁控制器，完成闭锁功能。
信号发送模块的核心技术包括：能量采集设计、功率放大设计、频率控制设计、信号发送设计。
3.2. 显示及闭锁控制器
与高压带电传感器之间信号无线传输。采用工业级高性能CPU，全面使用数字信号处理技术。显示及闭锁控制器具有信号接收功能，能正确识别高压带电传感器送来的“有电”信号。
三相中的某相或某两相失压时，显示模块能准确指示带电相，闭鎖控制模块输出禁止解锁信号。只有三相同时失压时，显示模块显示设备整体无电，闭锁控制模块输出允许解锁信号。
根据需要，闭锁信号可输出到五防钥匙等控制设备。可实现闭锁柜门、网门、接地刀闸等相关设备，有效防止人为操作事故的发生。
3.3. 技术指标
适用电压：10～1000kV；
工作频率：50Hz～60Hz；
适用温度：-15℃～+70℃；
起动电压Ut：15%Uф ≤Ut≤ 65%Uф；
闪光频率：20～40次/Min；
使用场所：户外高压线路或设备上；
带电显示模块外形尺寸及重量：170×135×200mm；重量0.7公斤；
显示清晰度：50米以内清晰可辨；
抗异相干扰能力：系统正常运行时，三相正常显示；系统缺相运行时，带电相正常显示；无电相不显示；
工作电源：带电显示及发送模块：无源工作；信号接收及控制模块：AC 220V/DC220V
闭锁回路接点容量：AC 220V / 8A；
动作寿命：大于5万次；
使用寿命：大于10年。
3.4. 安装方案
安装于户外同塔多回高压线路上，防止人员误触带电线路；
安装于变电站接地刀闸上方的线路上，以便在推合接地刀闸前，判断线路是否已经停电。
安装于分段母线相邻地点，以及其它认为有必要的地方。
参考文献：
1.郑晖，发电厂、变电站接地系统优化研究；长沙理工大学
2.韩长运，高压带电显示闭锁装置及其应用[J]；电气时代
3.杨爱霞、孙花枝、刘晓焱，高压带电显示闭锁装置的研究[J]；传感器世界
4.吴二宅，在线式防误闭锁系统的研究[D]；华北电力大学（河北）