10千伏环网柜用无源型高压带电显示闭锁装置
技术规范（试行）
本技术规范所指的高压带电显示闭锁装置是一种安装在环网柜、户外环网站及预装式变电站等设备上，无需电源，用于指示设备带电状态，并提供防误闭锁功能的装置，实现带电显示装置与接地闸刀间的强制闭锁，起到完善配电网环网柜防误功能的作用。本技术规范对高压带电显示闭锁装置的技术指标、机械性能、适应环境、功能要求、电气性能、抗干扰及可靠性等方面进行统一规定，充分利用运维操作人员现有工具，提高配网安全运行管理水平。
1、 编制依据
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
ISO 11784/11785 RFID编码标准Radio frequency identification of animals
GB 156 标准电压
GB 2423 电工电子产品基本环境试验规程
GB 4208 外壳防护等级（IP代码）
GB 6833 电子测量仪器电磁兼容性试验规范磁场敏感度试验
GB 25081 高压带电显示装置(VPIS)
GB 50062-92 《电力装置的继电保护及安全自动装置设计规范》
JB/T 8455-1966 《高压开关设备用机械所通用技术和条件》
DL/T 538 高压带电显示装置
DL/T 687 微机型防止电气误操作系统通用技术条件
Q/GDW 671-2011 微机型防止电气误操作系统技术规范
国家电网安监〔2006〕904号 《国家电网公司防止电气误操作安全管理规定》
国家电网生技〔2012〕35号 《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》
国家电网企管〔2013〕1650号 国家电网公司《电力安全工作规程变电部分》
国家电网安质〔2014〕265号 《国家电网公司电力安全工作规程（配电部分）（试行）》
2、术语与定义
2.1 高压带电显示闭锁装置（以下简称“装置”）
一种用于显示设备上带有运行电压的装置，同时具备带电指示、核相和闭锁功能。应包含供电脑钥匙验电接口，验电接口内置RFID码片，验电接口两侧应配置电极，能输出带电状态信号给电脑钥匙，实现有电闭锁功能。
2.2传感器
一种将相关主回路电压状态的信号传送至高压带电显示装置的器件。
2.3电脑钥匙
一种具备读码、验电、开锁功能的手持设备。
2.4 机械挂锁（以下简称“挂锁”）
一种内置了RFID无线码片的机械挂锁，能够安装在环网柜接地刀闸闭锁机构或环网柜外门上。
2.5 标称电压
用以识别系统或装置的适当的电压近似值。
注 1：带电显示装置的标称电压是与其清晰显示相关的参数。带电显示装置可以有一个标称电压值，也可以是一个标称电压范围，标称电压范围的限值为Unmin和Unmax。Unmin为标称电压的较小值，Unmax为标称电压的较大值。
注 2：在本标准中，三相系统的标称电压是指标称的线电压。
2.6 联锁信号输出单元
带电显示装置的一个部件，它能根据传感单元传送来信号对开关设备的联锁装置发出联锁信号。本规范输出单元主要指电脑钥匙验电接口。
3.1 环境条件
3.1.1工作环境温度： -40℃～+70℃；
3.1.2相对湿度：最湿月的月平均较大相对湿度为95％；
3.1.3海拔高度：海拔1500米以下；
3.1.4使用场所：配电站现场、户外环网站或户外预装式变电站。
3.2 装置主要技术参数与指标
3.2.1适用电压等级：6kV至35kV
3.2.2 额定工作电源：无源；
3.2.3 额定工作频率：50Hz±1%；
3.2.4 重复频率：≥1Hz；
3.2.5 防护等级：IP67
3.2.6 响应时间：电压状态改变后的1s内显示；
3.2.7装置寿命：连续工作寿命应不少于50000h，耐受10000次连续接通和断开试验而不发生损坏；
3.2.8联锁信号输出单元：连续发出“闭锁”和“解锁”指令10000次不发生故障；
3.3 挂锁主要技术参数与指标
3.3.1抗拉强度：＞500N
3.3.2挂锁的寿命：＞20000次
3.3.2防护等级：IP54；
3.4 RFID码片技术参数与指标
3.4.1 尺寸：30mm*12mm*9mm
3.4.2 频率范围：125kHZ
3.4.3 读码距离：2～9mm
3.5 装置验电接口技术参数与指标
3.5.1 电极中心距：40mm
3.6 传感器技术参数与指标
3.6.1 电容值：3PF～170PF
3.7 运输、存放条件
在没有其它规定的情况下，装置应贮存在温度为-25℃～+55℃，且在短时间内（不超过24h）可达到+70℃，相对湿度不大于95%，周围空气中不含有腐蚀性、易燃、易爆等危险物品的室内。搬运过程应避免剧烈振动、冲击和碰撞，在规定的条件下应能正常工作。
4.1 装置外观、结构要求
4.1.1装置应设计合理、性能可靠、安装维护方便，装置外形尺寸必须满足现场实际要求。安装方式必须满足热插拔的需求，即在设备带电后可直接将装置取下，无需设备停电。应不影响相关电气设备正常操作和运行，并能在允许的正常操作力、使用条件或振动下不影响其保证的机械、电气和信息处理性能。
4.1.2装置外壳应采用防腐蚀材料，外壳应密封，核相孔应做好具有防水、防潮的措施。金属零件应采用不锈钢或有可靠防腐措施，并焊接牢固。
4.1.3装置尺寸：
4.1.3.1第1种：适用于新建环网柜出厂前安装，如图1。
装置外形尺寸：130mm×30mm×60mm（长×宽×深）；
开孔尺寸：105mm×26mm(长×宽)；螺丝安装孔距120mm。
面朝装置正面为准，从左向右依次是电极2、RFID码片槽及电极1。
电极2为具有弹性的插孔，表面镀银，支持直径为Φ4mm、长度为13mm电脑钥匙定位杆插入，并保证可靠接触。
电极1为具有弹性的导电杆，表面镀银，支持直径为Φ7mm、长度为17mm电脑钥匙解锁杆插入，并保证可靠接触。
电极1中心至电极2中心孔距40mm。
RFID码片安装槽长32mm，宽14mm。
图1 第1种带电显示闭锁装置结构示意图
4.1.3.2第2种：适用于新建环网柜出厂前安装，如图2。
装置外形尺寸：90mm×50mm×30mm（长×宽×深）；
开孔尺寸：装置为表面安装，两个安装孔的孔径为Φ3.5mm，两个安装孔中心孔距为64mm，过线孔位于装置的正中心，孔径为Φ10mm。
面朝装置正面为准，从左向右依次是电极孔2、内置RFID码片槽及电极孔1。
电极2为具有弹性的插孔，表面镀银，支持直径为Φ4mm、长度为13mm电脑钥匙定位杆插入，并保证可靠接触。
电极1为具有弹性的导电杆，表面镀银，支持直径为Φ7mm、长度为17mm电脑钥匙解锁杆插入，并保证可靠接触。
电极1中心至电极2中心孔距40mm。
RFID码片安装槽长32mm，宽14mm。
图2 第二种带电显示闭锁装置结构示意图
4.1.3.3第三种：适用于已投运环网柜现场改造，如图3。
装置外形尺寸：165mm×45mm×25mm（长×宽×深）
开孔尺寸：无需开孔，装置配有6个插头电极（活动式，距离可调,可调距离140mm之内），可直接插入原有带电显示器的电极插孔，支持热插拔安装。
面朝装置正面为准，从左向右依次是电极2、RFID码片槽及电极1。
电极2为具有弹性的插孔，表面镀银，支持直径为Φ4mm、长度为13mm电脑钥匙定位杆插入，并保证可靠接触。
电极1为具有弹性的导电杆，表面镀银，支持直径为Φ7mm、长度为17mm电脑钥匙解锁杆插入，并保证可靠接触。
电极1中心至电极2中心孔距40mm。
RFID码片安装槽长32mm，宽14mm。
图3 第三种带电显示闭锁装置结构示意图
4.1.4 装置的核相接口直径：4*Φ2.5mm。
4.1.5 带电显示装置的引出线及其接头应采用一体化设计，具有防潮、防水功能，并可热插拔。装置（第三种除外）信号输入侧端子应采用5557系列双排4位接插件，传感器信号输出侧端子应采用5559系列双排4位接插件。
4.1.6 装置的防护等级应满足3.2.5的要求。
4.1.7 装置和挂锁应内置RFID码片，RFID码片的参数应满足3.4的要求；装置应内置验电接口，用于向电脑钥匙输出验电结果，验电接口应采用双电极设计，电极的参数应满足3.5的要求。
4.2锁具外观、结构要求
4.2.1挂锁的材质应采用防锈、防腐蚀型，锁体采用锌合金，锁头采用不锈钢，开锁顺畅，不得卡涩，锁具开锁孔应做好防水、防潮及防脱落措施。
图4 挂锁结构示意图
锁具外形尺寸：45mm×20mm×78mm（长×宽×高）；
锁具锁钩直径：Φ6；
电脑钥匙插孔直径Φ6.2mm；
限位销中心与锁底端面距离：8mm
解锁轴底端面与锁底端面距离：18mm
RFID码片安装槽长32mm，宽14mm，码片安装后的面与壳体底面相距6mm。
4.3 RFID码片编码要求
4.3.1装置和挂锁应预置可读写RFID码片，码片编码规则应符合IOS 11784/11785标准，在出厂前应按照统一规则（详见附件1）完成内部编码设置。现场无需进行任何调试工作即可执行验电开锁操作，即经本间隔带电显示闭锁装置验明无电后，仅能开启本间隔接地闸刀的闭锁锁具，且应保证一个环网柜内不出现重码。
4.3.2为了便于现场人员进行辨识和匹配，装置和挂锁的码片表面应有明显编号，具有编号的标示应直接刻在RFID码片上，装置码片编号定义为大写字母D开头，内部编码应不能重复，即D2016050000,D2016050001,D2016050002……，锁具码片编号定义为大写字母S开头，内部编码应应与装置码片编码对应，即S2016050000,S2016050001,S2016050002。装置和挂锁的对应匹配关系应为D2016050000-S2016050000、D2016050001-S2016050001。
4.3.3环网柜厂家供货时，提供满足要求的高压带电闭锁装置，并依据编码定义规则在地刀操作孔上挂上对应编码的锁具。
4.4性能要求
4.4.1 抗机械撞击性能
装置的可接近部件应能承受机械撞击和3.1的要求。
4.4.2显示和可视性
4.4.2.1 清晰可见度
——显示元件应能提供电压状态清晰可见的显示；
——在给定的运行位置和实际光照条件下，其显示应使使用者清晰可见。
4.4.2.2重复频率
对于重复性可见显示，其重复的频率至少为1Hz，对于三相系统，当线对地的实际电压不小于标称电压的40％时，应满足这一技术要求。当线对地的实际电压低于标称电压的15％时，环网柜带电闭锁装置应显示“不带电”。
4.4.3 响应时间
环网柜带电闭锁装置的显示单元应在电压状态改变后的1s内显示。
4.4.4 工作电源
环网柜带电闭锁装置应能在无外部工作电源的情况下持续运行，应在无源的场合下正常工作。
4.4.5 显示单元和联锁信号输出单元使用寿命
显示单元中的显示元件的连续工作寿命应不少于50000h。显示单元应能耐受10000次连续接通和断开试验而不发生损坏。
联锁信号输出单元能连续发出“闭锁”和“解锁”指令10000次不发生故障。
4.4.6 电磁兼容性（EMC）
按 GB/T 11022-1999中5.18的规定，装置快速脉冲群（EFT）严酷等级不低于3级，阻尼振荡波严酷等级不低于3级。
4.4.7 抗干扰性能
装置应具备实际运行工况下的抗干扰性能，三相回路中一相或两相失电时，带电相应能正确显示“有电”，失电相应无显示。
4.4.8 安全要求
按GB/T 11022-1999的第11章中的规定。
4.4.8.1 传感单元的绝缘要求
在传感单元的输出端与主回路之间应提供足够的绝缘。局放试验1.3Ur加压1.1Ur下测，局放小于3pc，应通过42kV工频1分钟。
配装传感单元的支柱绝缘子采用瓷绝缘子时，应满足GB/T 8287.1-2008中 3.2的要求。采用复合绝缘子时应满足GB/T 20142-2006中7.2的要求。
4.4.8.2 接地故障条件
对于中性点绝缘或中性点谐振接地系统，单相接地故障电流应该限制在较低的数值，在单相接地故障条件下，环网柜带电闭锁装置能在相当长的时间内运行，在单相接地故障期间连接点上不应出现危险电压。
4.4.8.3 核相孔引出的较大电流值
在额定频率和主回路对地电压为额定电压时，如核相孔对地短路，由核相孔给出的电流值不应超过0.5mA。
4.4.8.4 显示单元安全条件
在运行条件下，显示单元不应出现危险电压。
4.5功能要求
4.5.1装置应满足在无电源条件下工作，内部不应装有电池。
4.5.2装置应具有显示、验电、闭锁、核相功能。
4.5.3装置应提供外部核相接口，实现核对相位功能，可输出核相所需确认的各种参数（如压差、相位角）等。
4.5.4装置应能正确显示设备带电状态,并正确闭锁,当三相回路中一相和两相失压时,带电相亦应能正确显示,不带电相不显示,闭锁机构不得解锁。
4.5.5装置在大于额定相电压50%时，显示单元应能正确指示，并可靠闭锁。额定工作电压在85%—110%范围内波动时，装置应可靠工作。
4.5.6 装置应具有验电接口，向电脑钥匙输出验电结果。
4.5.7装置应支持现场实际工况环境下进行采样精度的标定，记录现场信号强度，调整带电显示器的取样精度。
4.5.8装置应不使用氖泡等易损坏的元器件，应不得使用模拟电位器等器件，该类器件容易出现触点氧化造成阻值变动，引起装置失效。
4.5.9装置在发生故障时，应能够发出故障提示，并强制闭锁输出接点。
4.5.10装置应在正常运行中一直不断进行自检，不需要人工参与。一旦检测故障，能够可靠闭锁输出接点。
试验标准应满足《DLT 538-2006 高压带电显示装置》电力行业标准。
5.1 试验条件
除个别试验条款规定外，电气试验均应在下述的标准大气条件下进行；
--周围空气温度：15℃～35℃；
--相对湿度: 45％～75％；
--大气压力：85kPa～106kPa。
对于绝缘试验，适用时应采用符合GB/T 16927.1的大气修正系数。
5.2 试验电压
除另有规定外，试验电压应采用频率为额定频率且符合GB/T 16927.1规定的交流电压。
5.2.1 电流值和电压值
所有的交流电流值和电压值均定为有效值，并以有效值表示。
5.2.2 允许偏差
除个别试验条款另有规定外，对所有数值的允许偏差为±5%。对绝缘试验采用GB/T 16927.1规定的试验电压的允许偏差。
5.3 温度变化试验
进行型式试验之前，作为环境条件调节程序全部样品应按照GB/T 2423.22的试验方法和下述参数进行两个循环的试验：
--低温TA应为使用条件中规定的较低周围空气温度；
--高温TB应超过使用条件中规定的较高周围空气温度15K；
--温度的变化速率0.5℃/min；
目视高压带电显示闭锁装置外观和结构，满足4.1的要求，符合订货方的技术要求。
5.5 防护等级试验
按GB/T 11022中6.7.1和GB 4208中11、12、13章的规定进行。
5.6 抗机械撞击试验
实验采用自由跌落的方式测试。跌落的表面为光滑、坚硬的混凝土或钢板。
将高压带电显示闭锁装置的可接近部件面向跌落表面，实验品跌落高度为250mm。然后释放实验样品，使样品从悬挂的位置自由跌落。每个可接近部件面跌落2次。
试验后样品不得破裂，以及不影响正常功能和4.1.4的规定（表面损伤可以忽略）。
5.7 清晰可见度
5.7.1 试验电压
按照5.13的要求，将高压带电显示闭锁装置连接到线对地电压为0.4Unmin的电源上(或安装到产品技术条件规定的位置)。
