黃昭榮

摘要：文章通過對中壓配電開關(guān)柜帶電指示器的相關(guān)研究，剖析帶電指示器的缺陷與不足，更好地構(gòu)思對帶電指示器的改進，使得帶電指示器具有使用年限延長、輸出電壓可控等新優(yōu)點。

關(guān)鍵詞：中壓開關(guān)柜；帶電指示器；無源；發(fā)光二極管；輸出電壓 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM711 文章編號：1009-2374（2015）32-0032-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.32.017

1 概述

電力對人類文明的進程有著重大意義，但同時它也可能對人類身體造成傷害，其主要原因在于電不作為一種固定的物質(zhì)出現(xiàn)，其無聲亦無形，我們在缺少專業(yè)設(shè)備時難以辨別電力設(shè)備是否帶電。所以自人類用電以來，相關(guān)的安全事故時有發(fā)生，隨著工業(yè)化的不斷發(fā)展，因用電引起的各類安全事故帶來的影響也越來越大。又因為電力人員在日常工作中需要頻繁接觸帶電設(shè)備，如果各種帶電設(shè)備缺少帶電指示器將會影響電力人員的安全。

2 設(shè)計缺陷

為了解決辨別某設(shè)備是否帶電，工程師發(fā)明了帶電指示器，作為中壓開關(guān)柜里不可缺少的必要元件之一，其重要作用就在于可以用來檢測該設(shè)備是否帶電，避免操作人員觸電。帶電指示器作為檢測設(shè)備帶電與否的探測器，它能簡潔明了地顯示出中壓開關(guān)柜的帶電情況，它能有效避免操作人員的失誤，對相關(guān)運行人員來說，這就是它們在實際操作中的護身符，對帶電合接地刀包括誤觸帶電設(shè)備等地方可以充分發(fā)揮其重要的預(yù)警機制，不過帶電指示器雖好，但因為生產(chǎn)帶電指示器的廠家過多，其質(zhì)量參差不齊、龍蛇混雜，常有以次充好的產(chǎn)品出現(xiàn)，所以目前市面上許多產(chǎn)品因為廠家最初設(shè)計上的缺陷，導(dǎo)致帶電指示器在實際運行中存在一些問題，常是無法工作或極易損壞，影響運行人員的判斷，危及操作人員的安全。據(jù)某市供電局區(qū)域分局提供的數(shù)據(jù)顯示，該分局范圍內(nèi)有缺陷的帶電指示器多達800套以上，占該分局帶電指示器總數(shù)的35%，這些不良品質(zhì)的帶電指示器將會嚴重影響電網(wǎng)運行人員的安全。所以，筆者希望能對目前使用的帶電指示器進行改良，減少其使用問題，延長使用壽命，以保證操作人員的安全，并且避免帶電指示器頻繁更換，降低成本，提高電網(wǎng)經(jīng)濟效益。

當前常用的10千伏配網(wǎng)開關(guān)柜的帶電指示器種類不少，難以對其進行統(tǒng)一說明與分析。簡而言之，可以按照工作原理進行區(qū)分，將它們分成電感式與電容式。若是根據(jù)工作電源的差異還能分成有源與無源式。一般來說有源式的帶電指示器要接上220伏的電源才能使用，所以在室外使用相當麻煩，也不容易保護電路。而不需要外接電源的無源式帶電指示器則優(yōu)點明顯，它只需要通過傳感器所感應(yīng)到的信號就能發(fā)揮其顯示帶電狀況的作用，并且無源裝置體積都不大，且安裝便捷容易上手，這是有源帶電指示器所不具備的優(yōu)勢。

2.1 氖燈使用壽命較低

當前，各生產(chǎn)廠家大部分都以氖燈當作帶電指示器中的指示元件，而氖燈的缺點十分明顯，其使用時間短、穩(wěn)定性極差。當使用以氖燈為指示元件的帶電指示器進行24小時運行時，其損壞得快且非常嚴重，導(dǎo)致帶電指示器需要頻繁地更換燈泡。氖燈的易損性也常常導(dǎo)致電網(wǎng)操作人員在進行檢修或更換設(shè)備時，誤以為已損壞的氖燈不工作是因為該設(shè)備不帶電，做出錯誤的臨場判斷，造成安全事故和事件的發(fā)生。

氖燈使用時間過短、易損的品質(zhì)給電網(wǎng)運行人員帶來很大困擾。為了解決這一缺陷，操作人員對一些帶電指示器不適用全天工作而是間歇式指示的方法來增加其使用時間。這樣平常高壓帶電顯示裝置并不會顯示帶電狀況，只有當操作人員使用時才會開始工作。這種使用方法較為有效地提升了設(shè)備的使用壽命，但卻不能從根本上解決問題，反而還會帶來新的問題。例如帶電顯示裝置的監(jiān)視線路側(cè)是否帶電的功能將因此被削弱，降低了帶電指示器的功效。

2.2 輸出電壓不同導(dǎo)致線路無法核相

帶電指示器的一個重要功能就是顯示該設(shè)備的帶電狀況，除此以外，它還具備了進行線路核相的作用。但是電感式的帶電指示器其傳感器所感應(yīng)到的電壓值偏低，無法發(fā)揮線路核相功能。此外，因各生產(chǎn)廠家所采用的生產(chǎn)技術(shù)的不同，它們生產(chǎn)的帶電指示器的傳感器輸出電壓也大相徑庭，從2.5～1000V都有，跨度比較大，這也導(dǎo)致了不同傳感器之間是不能完成線路核相的，在實際工作中給電網(wǎng)操作人員帶來很大的困擾。

2.3 無法帶電更換

電對我們的生活和工作都起著十分重要的作用，可以說我們每時每刻都需要它，這就要求在電網(wǎng)運行人員進行電路檢修時，應(yīng)當維持系統(tǒng)繼續(xù)使用，保障其穩(wěn)定性。所以開關(guān)柜帶電指示器能否進行免停電安裝是加強電網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量的重要應(yīng)用。目前市場上所售出的部分帶電指示器是無法進行帶電更換的，這就決定了它們在更換時需要停電而導(dǎo)致工作質(zhì)量和居民生活受到影響，這也是我們可以進行開發(fā)應(yīng)用的新領(lǐng)域。

3 技術(shù)改進

根據(jù)上面簡述的目前已知的中壓開關(guān)柜帶電指示器所存在的問題與現(xiàn)狀，筆者對其進行了改良，主要內(nèi)容包括以下四項：

3.1 無源式設(shè)計

帶電指示器采用無源式的運行方法能避免使用有源式的諸多弊端，它既不用外接電源，也能使用更小的裝置，降低其在室外無法使用的概率。

3.2 LED顯示單元取代氖燈

采用LED（即發(fā)光二極管）顯示單元來代替氖燈作為指示元件能夠避免更多安全事故的發(fā)生。單色的LED具有許多氖燈所不具備的有點，例如LED其體積較小、工作時電壓低且電流小、發(fā)光均勻穩(wěn)定、反應(yīng)速度較快，最重要的一點就是其使用壽命遠遠超過了氖燈，這也是其最大的優(yōu)點，所以用LED取代氖燈在帶電指示器上工作是可行的，能夠有效地避免操作人員施工時安全事故的發(fā)生。

3.3 控制開關(guān)加裝感應(yīng)器

電容式的傳感器是安置在開關(guān)柜內(nèi)部，當該設(shè)備帶電的時候，對應(yīng)的傳感器會輸出A、B、C三相電壓，該電壓再被整流濾波以后便會開啟LED進行工作，此時LED指示燈發(fā)光工作就預(yù)示著該設(shè)備電路是帶電壓的。這種裝置成功完成了當系統(tǒng)有電壓時自助開啟工作，電壓消失后自助關(guān)閉的功能，這樣能夠有效延長LED的使用壽命，同時還能加強帶電指示器的穩(wěn)定性和功效。

3.4 輸出電壓可控

在帶電指示器內(nèi)加裝電壓限位回路和匹配電阻能夠有效地控制電壓，因生產(chǎn)廠家采用的生產(chǎn)技術(shù)不同，導(dǎo)致市面上不同種類的電容式帶電傳感器的電容量也不盡相同，可輸出的電壓從100～1000V的范圍內(nèi)都有，通過帶電指示器內(nèi)部新裝的兩個裝置就可以把不同種類的帶電傳感器統(tǒng)一輸出電壓控制為開啟LED工作包括核相的35～40V范圍以內(nèi)，這樣就能保證各種不同類型的傳感器都能用于工作，更大的好處在于延長了指示器內(nèi)部的線路板和元器件的使用年限，降低應(yīng)付成本。

4 結(jié)語

筆者通過對帶電指示器的實際運行進行科學(xué)合理的分析，總結(jié)當前常用的中壓開關(guān)柜帶電指示器在運用過程中存在的問題以及缺陷。為消除運行人員現(xiàn)場操作時的安全隱患，筆者針對目前市場上常用的帶電指示器存在的問題及缺陷提出對應(yīng)的解決辦法，同時盡我所能設(shè)計出壽命長、功效穩(wěn)定、安裝便捷迅速的帶電指示器。這種帶電指示器可以直接投入生產(chǎn)，對未來帶電指示器的發(fā)展也具有很好的借鑒意義，最重要的是它有效提升了電網(wǎng)運行人員操作的工作效率，很大程度地消除了這部分的安全隱患。

參考文獻

[1] 陶世陽.高壓開關(guān)柜帶電檢測實驗平臺建設(shè)及實證研

究[J].科技風(fēng)，2014，（13）.

[2] 肖永.智能變電站中壓開關(guān)柜智能化解決方案[J].電

氣應(yīng)用，2013，（28）.

[3] 李玲.中壓開關(guān)柜內(nèi)部故障電弧計算及防護措施[J].

高壓電業(yè)，2015，（11）.

（責(zé)任編輯：周 瓊）