10千伏環(huán)網柜用無源型高壓帶電顯示閉鎖裝置
技術規(guī)范（試行）
本技術規(guī)范所指的高壓帶電顯示閉鎖裝置是一種安裝在環(huán)網柜、戶外環(huán)網站及預裝式變電站等設備上，無需電源，用于指示設備帶電狀態(tài)，并提供防誤閉鎖功能的裝置，實現(xiàn)帶電顯示裝置與接地閘刀間的強制閉鎖，起到完善配電網環(huán)網柜防誤功能的作用。本技術規(guī)范對高壓帶電顯示閉鎖裝置的技術指標、機械性能、適應環(huán)境、功能要求、電氣性能、抗干擾及可靠性等方面進行統(tǒng)一規(guī)定，充分利用運維操作人員現(xiàn)有工具，提高配網安全運行管理水平。
1、 編制依據
下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。
ISO 11784/11785 RFID編碼標準Radio frequency identification of animals
GB 156 標準電壓
GB 2423 電工電子產品基本環(huán)境試驗規(guī)程
GB 4208 外殼防護等級（IP代碼）
GB 6833 電子測量儀器電磁兼容性試驗規(guī)范磁場敏感度試驗
GB 25081 高壓帶電顯示裝置(VPIS)
GB 50062-92 《電力裝置的繼電保護及安全自動裝置設計規(guī)范》
JB/T 8455-1966 《高壓開關設備用機械所通用技術和條件》
DL/T 538 高壓帶電顯示裝置
DL/T 687 微機型防止電氣誤操作系統(tǒng)通用技術條件
Q/GDW 671-2011 微機型防止電氣誤操作系統(tǒng)技術規(guī)范
國家電網安監(jiān)〔2006〕904號 《國家電網公司防止電氣誤操作安全管理規(guī)定》
國家電網生技〔2012〕35號 《國家電網公司十八項電網重大反事故措施》
國家電網企管〔2013〕1650號 國家電網公司《電力安全工作規(guī)程變電部分》
國家電網安質〔2014〕265號 《國家電網公司電力安全工作規(guī)程（配電部分）（試行）》
2、術語與定義
2.1 高壓帶電顯示閉鎖裝置（以下簡稱“裝置”）
一種用于顯示設備上帶有運行電壓的裝置，同時具備帶電指示、核相和閉鎖功能。應包含供電腦鑰匙驗電接口，驗電接口內置RFID碼片，驗電接口兩側應配置電極，能輸出帶電狀態(tài)信號給電腦鑰匙，實現(xiàn)有電閉鎖功能。
2.2傳感器
一種將相關主回路電壓狀態(tài)的信號傳送至高壓帶電顯示裝置的器件。
2.3電腦鑰匙
一種具備讀碼、驗電、開鎖功能的手持設備。
2.4 機械掛鎖（以下簡稱“掛鎖”）
一種內置了RFID無線碼片的機械掛鎖，能夠安裝在環(huán)網柜接地刀閘閉鎖機構或環(huán)網柜外門上。
2.5 標稱電壓
用以識別系統(tǒng)或裝置的適當的電壓近似值。
注 1：帶電顯示裝置的標稱電壓是與其清晰顯示相關的參數。帶電顯示裝置可以有一個標稱電壓值，也可以是一個標稱電壓范圍，標稱電壓范圍的限值為Unmin和Unmax。Unmin為標稱電壓的較小值，Unmax為標稱電壓的較大值。
注 2：在本標準中，三相系統(tǒng)的標稱電壓是指標稱的線電壓。
2.6 聯(lián)鎖信號輸出單元
帶電顯示裝置的一個部件，它能根據傳感單元傳送來信號對開關設備的聯(lián)鎖裝置發(fā)出聯(lián)鎖信號。本規(guī)范輸出單元主要指電腦鑰匙驗電接口。
3.1 環(huán)境條件
3.1.1工作環(huán)境溫度： -40℃～+70℃；
3.1.2相對濕度：最濕月的月平均較大相對濕度為95％；
3.1.3海拔高度：海拔1500米以下；
3.1.4使用場所：配電站現(xiàn)場、戶外環(huán)網站或戶外預裝式變電站。
3.2 裝置主要技術參數與指標
3.2.1適用電壓等級：6kV至35kV
3.2.2 額定工作電源：無源；
3.2.3 額定工作頻率：50Hz±1%；
3.2.4 重復頻率：≥1Hz；
3.2.5 防護等級：IP67
3.2.6 響應時間：電壓狀態(tài)改變后的1s內顯示；
3.2.7裝置壽命：連續(xù)工作壽命應不少于50000h，耐受10000次連續(xù)接通和斷開試驗而不發(fā)生損壞；
3.2.8聯(lián)鎖信號輸出單元：連續(xù)發(fā)出“閉鎖”和“解鎖”指令10000次不發(fā)生故障；
3.3 掛鎖主要技術參數與指標
3.3.1抗拉強度：＞500N
3.3.2掛鎖的壽命：＞20000次
3.3.2防護等級：IP54；
3.4 RFID碼片技術參數與指標
3.4.1 尺寸：30mm*12mm*9mm
3.4.2 頻率范圍：125kHZ
3.4.3 讀碼距離：2～9mm
3.5 裝置驗電接口技術參數與指標
3.5.1 電極中心距：40mm
3.6 傳感器技術參數與指標
3.6.1 電容值：3PF～170PF
3.7 運輸、存放條件
在沒有其它規(guī)定的情況下，裝置應貯存在溫度為-25℃～+55℃，且在短時間內（不超過24h）可達到+70℃，相對濕度不大于95%，周圍空氣中不含有腐蝕性、易燃、易爆等危險物品的室內。搬運過程應避免劇烈振動、沖擊和碰撞，在規(guī)定的條件下應能正常工作。
4.1 裝置外觀、結構要求
4.1.1裝置應設計合理、性能可靠、安裝維護方便，裝置外形尺寸必須滿足現(xiàn)場實際要求。安裝方式必須滿足熱插拔的需求，即在設備帶電后可直接將裝置取下，無需設備停電。應不影響相關電氣設備正常操作和運行，并能在允許的正常操作力、使用條件或振動下不影響其保證的機械、電氣和信息處理性能。
4.1.2裝置外殼應采用防腐蝕材料，外殼應密封，核相孔應做好具有防水、防潮的措施。金屬零件應采用不銹鋼或有可靠防腐措施，并焊接牢固。
4.1.3裝置尺寸：
4.1.3.1第1種：適用于新建環(huán)網柜出廠前安裝，如圖1。
裝置外形尺寸：130mm×30mm×60mm（長×寬×深）；
開孔尺寸：105mm×26mm(長×寬)；螺絲安裝孔距120mm。
面朝裝置正面為準，從左向右依次是電極2、RFID碼片槽及電極1。
電極2為具有彈性的插孔，表面鍍銀，支持直徑為Φ4mm、長度為13mm電腦鑰匙定位桿插入，并保證可靠接觸。
電極1為具有彈性的導電桿，表面鍍銀，支持直徑為Φ7mm、長度為17mm電腦鑰匙解鎖桿插入，并保證可靠接觸。
電極1中心至電極2中心孔距40mm。
RFID碼片安裝槽長32mm，寬14mm。
圖1 第1種帶電顯示閉鎖裝置結構示意圖
4.1.3.2第2種：適用于新建環(huán)網柜出廠前安裝，如圖2。
裝置外形尺寸：90mm×50mm×30mm（長×寬×深）；
開孔尺寸：裝置為表面安裝，兩個安裝孔的孔徑為Φ3.5mm，兩個安裝孔中心孔距為64mm，過線孔位于裝置的正中心，孔徑為Φ10mm。
面朝裝置正面為準，從左向右依次是電極孔2、內置RFID碼片槽及電極孔1。
電極2為具有彈性的插孔，表面鍍銀，支持直徑為Φ4mm、長度為13mm電腦鑰匙定位桿插入，并保證可靠接觸。
電極1為具有彈性的導電桿，表面鍍銀，支持直徑為Φ7mm、長度為17mm電腦鑰匙解鎖桿插入，并保證可靠接觸。
電極1中心至電極2中心孔距40mm。
RFID碼片安裝槽長32mm，寬14mm。
圖2 第二種帶電顯示閉鎖裝置結構示意圖
4.1.3.3第三種：適用于已投運環(huán)網柜現(xiàn)場改造，如圖3。
裝置外形尺寸：165mm×45mm×25mm（長×寬×深）
開孔尺寸：無需開孔，裝置配有6個插頭電極（活動式，距離可調,可調距離140mm之內），可直接插入原有帶電顯示器的電極插孔，支持熱插拔安裝。
面朝裝置正面為準，從左向右依次是電極2、RFID碼片槽及電極1。
電極2為具有彈性的插孔，表面鍍銀，支持直徑為Φ4mm、長度為13mm電腦鑰匙定位桿插入，并保證可靠接觸。
電極1為具有彈性的導電桿，表面鍍銀，支持直徑為Φ7mm、長度為17mm電腦鑰匙解鎖桿插入，并保證可靠接觸。
電極1中心至電極2中心孔距40mm。
RFID碼片安裝槽長32mm，寬14mm。
圖3 第三種帶電顯示閉鎖裝置結構示意圖
4.1.4 裝置的核相接口直徑：4*Φ2.5mm。
4.1.5 帶電顯示裝置的引出線及其接頭應采用一體化設計，具有防潮、防水功能，并可熱插拔。裝置（第三種除外）信號輸入側端子應采用5557系列雙排4位接插件，傳感器信號輸出側端子應采用5559系列雙排4位接插件。
4.1.6 裝置的防護等級應滿足3.2.5的要求。
4.1.7 裝置和掛鎖應內置RFID碼片，RFID碼片的參數應滿足3.4的要求；裝置應內置驗電接口，用于向電腦鑰匙輸出驗電結果，驗電接口應采用雙電極設計，電極的參數應滿足3.5的要求。
4.2鎖具外觀、結構要求
4.2.1掛鎖的材質應采用防銹、防腐蝕型，鎖體采用鋅合金，鎖頭采用不銹鋼，開鎖順暢，不得卡澀，鎖具開鎖孔應做好防水、防潮及防脫落措施。
圖4 掛鎖結構示意圖
鎖具外形尺寸：45mm×20mm×78mm（長×寬×高）；
鎖具鎖鉤直徑：Φ6；
電腦鑰匙插孔直徑Φ6.2mm；
限位銷中心與鎖底端面距離：8mm
解鎖軸底端面與鎖底端面距離：18mm
RFID碼片安裝槽長32mm，寬14mm，碼片安裝后的面與殼體底面相距6mm。
4.3 RFID碼片編碼要求
4.3.1裝置和掛鎖應預置可讀寫RFID碼片，碼片編碼規(guī)則應符合IOS 11784/11785標準，在出廠前應按照統(tǒng)一規(guī)則（詳見附件1）完成內部編碼設置。現(xiàn)場無需進行任何調試工作即可執(zhí)行驗電開鎖操作，即經本間隔帶電顯示閉鎖裝置驗明無電后，僅能開啟本間隔接地閘刀的閉鎖鎖具，且應保證一個環(huán)網柜內不出現(xiàn)重碼。
4.3.2為了便于現(xiàn)場人員進行辨識和匹配，裝置和掛鎖的碼片表面應有明顯編號，具有編號的標示應直接刻在RFID碼片上，裝置碼片編號定義為大寫字母D開頭，內部編碼應不能重復，即D2016050000,D2016050001,D2016050002……，鎖具碼片編號定義為大寫字母S開頭，內部編碼應應與裝置碼片編碼對應，即S2016050000,S2016050001,S2016050002。裝置和掛鎖的對應匹配關系應為D2016050000-S2016050000、D2016050001-S2016050001。
4.3.3環(huán)網柜廠家供貨時，提供滿足要求的高壓帶電閉鎖裝置，并依據編碼定義規(guī)則在地刀操作孔上掛上對應編碼的鎖具。
4.4性能要求
4.4.1 抗機械撞擊性能
裝置的可接近部件應能承受機械撞擊和3.1的要求。
4.4.2顯示和可視性
4.4.2.1 清晰可見度
——顯示元件應能提供電壓狀態(tài)清晰可見的顯示；
——在給定的運行位置和實際光照條件下，其顯示應使使用者清晰可見。
4.4.2.2重復頻率
對于重復性可見顯示，其重復的頻率至少為1Hz，對于三相系統(tǒng)，當線對地的實際電壓不小于標稱電壓的40％時，應滿足這一技術要求。當線對地的實際電壓低于標稱電壓的15％時，環(huán)網柜帶電閉鎖裝置應顯示“不帶電”。
4.4.3 響應時間
環(huán)網柜帶電閉鎖裝置的顯示單元應在電壓狀態(tài)改變后的1s內顯示。
4.4.4 工作電源
環(huán)網柜帶電閉鎖裝置應能在無外部工作電源的情況下持續(xù)運行，應在無源的場合下正常工作。
4.4.5 顯示單元和聯(lián)鎖信號輸出單元使用壽命
顯示單元中的顯示元件的連續(xù)工作壽命應不少于50000h。顯示單元應能耐受10000次連續(xù)接通和斷開試驗而不發(fā)生損壞。
聯(lián)鎖信號輸出單元能連續(xù)發(fā)出“閉鎖”和“解鎖”指令10000次不發(fā)生故障。
4.4.6 電磁兼容性（EMC）
按 GB/T 11022-1999中5.18的規(guī)定，裝置快速脈沖群（EFT）嚴酷等級不低于3級，阻尼振蕩波嚴酷等級不低于3級。
4.4.7 抗干擾性能
裝置應具備實際運行工況下的抗干擾性能，三相回路中一相或兩相失電時，帶電相應能正確顯示“有電”，失電相應無顯示。
4.4.8 安全要求
按GB/T 11022-1999的第11章中的規(guī)定。
4.4.8.1 傳感單元的絕緣要求
在傳感單元的輸出端與主回路之間應提供足夠的絕緣。局放試驗1.3Ur加壓1.1Ur下測，局放小于3pc，應通過42kV工頻1分鐘。
配裝傳感單元的支柱絕緣子采用瓷絕緣子時，應滿足GB/T 8287.1-2008中 3.2的要求。采用復合絕緣子時應滿足GB/T 20142-2006中7.2的要求。
4.4.8.2 接地故障條件
對于中性點絕緣或中性點諧振接地系統(tǒng)，單相接地故障電流應該限制在較低的數值，在單相接地故障條件下，環(huán)網柜帶電閉鎖裝置能在相當長的時間內運行，在單相接地故障期間連接點上不應出現(xiàn)危險電壓。
4.4.8.3 核相孔引出的較大電流值
在額定頻率和主回路對地電壓為額定電壓時，如核相孔對地短路，由核相孔給出的電流值不應超過0.5mA。
4.4.8.4 顯示單元安全條件
在運行條件下，顯示單元不應出現(xiàn)危險電壓。
4.5功能要求
4.5.1裝置應滿足在無電源條件下工作，內部不應裝有電池。
4.5.2裝置應具有顯示、驗電、閉鎖、核相功能。
4.5.3裝置應提供外部核相接口，實現(xiàn)核對相位功能，可輸出核相所需確認的各種參數（如壓差、相位角）等。
4.5.4裝置應能正確顯示設備帶電狀態(tài),并正確閉鎖,當三相回路中一相和兩相失壓時,帶電相亦應能正確顯示,不帶電相不顯示,閉鎖機構不得解鎖。
4.5.5裝置在大于額定相電壓50%時，顯示單元應能正確指示，并可靠閉鎖。額定工作電壓在85%—110%范圍內波動時，裝置應可靠工作。
4.5.6 裝置應具有驗電接口，向電腦鑰匙輸出驗電結果。
4.5.7裝置應支持現(xiàn)場實際工況環(huán)境下進行采樣精度的標定，記錄現(xiàn)場信號強度，調整帶電顯示器的取樣精度。
4.5.8裝置應不使用氖泡等易損壞的元器件，應不得使用模擬電位器等器件，該類器件容易出現(xiàn)觸點氧化造成阻值變動，引起裝置失效。
4.5.9裝置在發(fā)生故障時，應能夠發(fā)出故障提示，并強制閉鎖輸出接點。
4.5.10裝置應在正常運行中一直不斷進行自檢，不需要人工參與。一旦檢測故障，能夠可靠閉鎖輸出接點。
試驗標準應滿足《DLT 538-2006 高壓帶電顯示裝置》電力行業(yè)標準。
5.1 試驗條件
除個別試驗條款規(guī)定外，電氣試驗均應在下述的標準大氣條件下進行；
--周圍空氣溫度：15℃～35℃；
--相對濕度: 45％～75％；
--大氣壓力：85kPa～106kPa。
對于絕緣試驗，適用時應采用符合GB/T 16927.1的大氣修正系數。
5.2 試驗電壓
除另有規(guī)定外，試驗電壓應采用頻率為額定頻率且符合GB/T 16927.1規(guī)定的交流電壓。
5.2.1 電流值和電壓值
所有的交流電流值和電壓值均定為有效值，并以有效值表示。
5.2.2 允許偏差
除個別試驗條款另有規(guī)定外，對所有數值的允許偏差為±5%。對絕緣試驗采用GB/T 16927.1規(guī)定的試驗電壓的允許偏差。
5.3 溫度變化試驗
進行型式試驗之前，作為環(huán)境條件調節(jié)程序全部樣品應按照GB/T 2423.22的試驗方法和下述參數進行兩個循環(huán)的試驗：
--低溫TA應為使用條件中規(guī)定的較低周圍空氣溫度；
--高溫TB應超過使用條件中規(guī)定的較高周圍空氣溫度15K；
--溫度的變化速率0.5℃/min；
目視高壓帶電顯示閉鎖裝置外觀和結構，滿足4.1的要求，符合訂貨方的技術要求。
5.5 防護等級試驗
按GB/T 11022中6.7.1和GB 4208中11、12、13章的規(guī)定進行。
5.6 抗機械撞擊試驗
實驗采用自由跌落的方式測試。跌落的表面為光滑、堅硬的混凝土或鋼板。
將高壓帶電顯示閉鎖裝置的可接近部件面向跌落表面，實驗品跌落高度為250mm。然后釋放實驗樣品，使樣品從懸掛的位置自由跌落。每個可接近部件面跌落2次。
試驗后樣品不得破裂，以及不影響正常功能和4.1.4的規(guī)定（表面損傷可以忽略）。
5.7 清晰可見度
5.7.1 試驗電壓
按照5.13的要求，將高壓帶電顯示閉鎖裝置連接到線對地電壓為0.4Unmin的電源上(或安裝到產品技術條件規(guī)定的位置)。
