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        淺析感應(yīng)式高壓帶電顯示閉鎖裝置的應(yīng)用探究

        2014-04-29 00:00:00臧瑞瑞
        基層建設(shè) 2014年23期

        摘要:針對傳統(tǒng)裝置上帶電顯示裝置存在的不足,引入感應(yīng)式高壓帶電顯示裝置,該裝置采用感應(yīng)式傳感器,將帶電信號引入裝置,通過無源閉鎖節(jié)點輸出來解鎖,防止電氣誤操作,提高高壓驗電裝置的安全性和可靠性。

        關(guān)鍵詞:傳感器;驗電;帶電顯示;閉鎖

        目前10kV電壓等級的設(shè)備靠設(shè)備自身的電磁鎖閉鎖柜門,電磁鎖電源一般來自于400V低壓側(cè)線圈,存在安全隱患,因電源線松動導(dǎo)致電磁鎖失電現(xiàn)象時有發(fā)生,且因缺少帶電顯示裝置極易引發(fā)帶電掛接地線等誤操作事故,以及給人身安全及設(shè)備帶來隱患?!峨姌I(yè)安全作業(yè)規(guī)程》和《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項重點要求》都對帶電顯示及閉鎖裝置的配置和使用提出了要求。針對這種情況,對10kV電壓等級的設(shè)備安裝高壓帶電顯示及閉鎖裝置,防止誤入帶電間隔及帶電掛接地線等事故的發(fā)生,最大限度的杜絕人為操作事故的隱患。

        1、傳統(tǒng)驗電裝置的缺點

        目前開關(guān)柜上大量使用氖燈作為驗電顯示器顯示信號,經(jīng)過長時間運行,故障率高,盡管在平時可以使其關(guān)閉,但在一定程度上無法準(zhǔn)確快速地監(jiān)視高壓設(shè)備帶電情況。其次,傳統(tǒng)高壓帶電顯示閉鎖裝置大都采用支柱式高壓電容來取得高壓信號,高壓電容與帶電體鏈接,容易照成電容擊穿的安全隱患。為了減少高壓設(shè)備的安全隱患,減少事故的發(fā)生,可采用感應(yīng)式高壓驗電裝置來實現(xiàn)閉鎖功能。

        2、高壓帶電顯示及閉鎖裝置工作原理

        在高壓設(shè)備設(shè)置傳感器,在靜電感應(yīng)的作用下,出現(xiàn)感應(yīng)電荷,利用小阻抗接地回路,將感應(yīng)電荷轉(zhuǎn)換成接地電流,通過電纜傳輸?shù)綆щ婏@示閉鎖裝置的輸入端,在內(nèi)部經(jīng)放大器對輸入信號進行放大,再經(jīng)電路轉(zhuǎn)換為(0~5)V的電壓信號,被單片機采樣后作為額定電壓。當(dāng)以后采集的電壓值低于50%額定電壓時,認為設(shè)備無電,可經(jīng)過解鎖程序解鎖,當(dāng)采集的電壓大于50%額定電壓是,認為有電,LED有點指示燈亮,閉鎖解鎖程序,并有語音報警。

        高壓帶電顯示裝置原理圖如圖1,等效電路圖如圖2,其中,C1為高壓帶電體(HV)與傳感器之間的電容,C2為感應(yīng)電極與高壓帶電之間的雜散電容,C3為電纜與高壓帶電之間的雜散電容,Z為裝置及電纜的內(nèi)阻,Ic為信號電流。

        3、裝置特點

        具有結(jié)構(gòu)簡單和絕緣安全可靠的優(yōu)點,它在靠近高壓帶電體,通過感應(yīng)電極和高壓帶電之間的雜散電容,藕合高壓帶電體上的交變電壓信號,通過電纜把這一信號傳送至帶電顯示裝置上,使得高壓驗電裝置判斷裝置有電,閉鎖解鎖機構(gòu)。

        采用高壓傳感器,安裝在有效的安全距離以外(安全距離與電壓等級有關(guān)),與帶電設(shè)備不直接接觸,對主設(shè)備不會有任何負面影響,消除了將高壓引入到二次系統(tǒng)的安全隱患,可確保人員與設(shè)備的安全。運行人員在現(xiàn)場根據(jù)LED顯示燈準(zhǔn)確判斷設(shè)備是否帶電,通過電腦鑰匙自動驗電并解鎖。

        感應(yīng)式高壓驗電裝置采用放大器和整流器,并設(shè)有濾波功能,環(huán)境適應(yīng)力強,受電壓波動影響小,同時控制回路電纜有屏蔽層,提高了裝置抗干擾能力,有效避免了由于設(shè)備本身的電磁場對帶電顯示裝置的影響。

        無線編碼機械鎖是最終的閉鎖執(zhí)行機構(gòu),通過鎖片將一次設(shè)備柜門鎖住,經(jīng)高壓驗電裝置驗電為無電時,通過電腦鑰匙打開機械鎖后,方可打開柜門,防止帶電掛接地線、帶電開柜門等誤操作事故及人身觸電事故的發(fā)生。

        在電源供電方面,采用大容量可反復(fù)充電電池和交流220V電源供電,供電電源可從附近交流電源引入,適合各類安裝場所。同時采用高容量聚鋰合物可充電電池,一般電池壽命可達3年以上,在交流電源失去時,能給高壓帶電顯示裝置提供電源,避免誤判現(xiàn)象的發(fā)生。

        在后臺采用管理軟件對系統(tǒng)設(shè)備間隔進行管理,管理軟件通常需要傳輸適配器的協(xié)助來完成與電腦鑰匙之間的數(shù)據(jù)交換。適配器還具有智能化的充電功能,能對電腦鑰匙的電池充入足夠的電量和有效的延長電池壽命。裝置配有專用的電腦鑰匙,電腦鑰匙采用 “雙無技術(shù)”,其典型的特征為無限編碼、無線采碼,與工控主機操作系統(tǒng)配合使用,用以對現(xiàn)場設(shè)備間隔的判斷以及對高壓帶電顯示裝置的驗電和解鎖。

        4 感應(yīng)式高壓帶電顯示裝置在現(xiàn)場的應(yīng)用

        當(dāng)安裝感應(yīng)式高壓帶電顯示的設(shè)備帶電時,帶電顯示單元的ABC三相帶電指示燈應(yīng)顯示紅色并閃爍,此時解鎖回路觸電斷開,輸出強制閉鎖信號,無法對設(shè)備進行進一步操作。當(dāng)該設(shè)備不帶電時,帶電顯示單元的ABC三相帶電指示燈應(yīng)全部熄滅,應(yīng)使用專用的電腦鑰匙進行驗電解鎖操作。

        電腦鑰匙開機自動進入待機畫面,顯示“準(zhǔn)備驗電”,將鑰匙插入高壓帶電顯示裝置內(nèi),此時電腦鑰匙會自動核對帶電顯示裝置的編碼與實際要操作的設(shè)備是否一致,防止誤入帶電間隔造成觸電或誤操作。若一致,則屏幕顯示:驗電器RFID碼正確!若不一致,鑰匙“嘟嘟嘟”3聲報警,并顯示“無效的RFID編碼”,拒絕進一步操作。

        若編碼一致,電腦鑰匙將與高壓帶電顯示裝置通訊以獲取設(shè)備帶電狀態(tài)。驗電過程中,當(dāng)電腦鑰匙顯示:無電,繼續(xù)操作!并有“嘀”報警聲時,表示設(shè)備無電,可以進行下一項操作。如果驗電過程中,電腦鑰匙顯示:有電,并有 “嘟嘟嘟”3聲報警聲時,表示設(shè)備有電,不能進行下一項操作。

        如果驗電通過,即驗電結(jié)果為無電,則可進入機械鎖解鎖操作,此時,將電腦鑰匙插入對應(yīng)的機械鎖體,屏幕顯示:正在解鎖,解鎖狀態(tài):按鍵解鎖,此時,按下解鎖按鈕,即可完成解鎖,屏幕顯示:正在解鎖,解鎖狀態(tài):解鎖完成,解鎖完成后拔出電腦鑰匙,自動返回待機畫面。

        5 結(jié)束語

        在現(xiàn)場高壓設(shè)備安裝了感應(yīng)式高壓驗電裝置,實現(xiàn)了能準(zhǔn)確快速地監(jiān)視設(shè)備的帶電情況,同時提高驗電裝置的抗干擾性,增強了電氣操作的安全性,同時通過電腦鑰匙實現(xiàn)自動驗電并解鎖機械鎖,操作性強,在10kv設(shè)備上得到了廣泛的應(yīng)用。

        參考文獻:

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        [2]康華光 電子技術(shù)基礎(chǔ)(模擬部分)【M】。北京:高等教育出版社,2001

        [3]優(yōu)特科技 JOYO卓越高壓帶電顯示閉鎖系統(tǒng)V2.0使用說明書

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