高压带电显示器的研制文献综述
引言
随着时代发展，科学技术和生活水平的提高，用电需求量也在不断加大。发电厂一般基于各种考虑基本远离城区，输电线路较长，采用高压输电能减少电能损耗，降低线路制造成本。学校、高楼、一些居民小区都把高压配电网引入其中，随着高压设备的增多，高压检测装置也就应运而生，本文考虑到这种电气检测系统的应用前景，设计了一款高压带电显示器，系统可以实时地监控三相电压是否处于安全范围内，并设置阀值，当其越过阀值高压带电显示器的警示灯亮并强制闭锁，为电网人员提供了安全的工作环境。且国家电网公司在2006年颁布的《防止电气误操作安全管理规定》中明确规定：“对使用常规闭锁技术无法满足防止电气误操作要求的设备（如联络线、封闭式电气设备等），宜采取加装带电显示装置等技术达到防止电气误操作要求。对采用间接验电的带电显示装置，在技术条件具备时应与防误装置联接，以实现接地操作时的强制性闭锁功能。
正文：
高压带电显示器一般由两个部分组成：传感器、显示器。传感器用于接受和传递信号；显示器分为提示型显示器和闭锁型显示器，提示型显示器用于显示高压带电设备的带电状况，起提示作用；闭锁型显示器不但具有提示功能外还与继电器相结合在高压带电体带电时闭锁高压开关装置，达到防止带电合接地刀闸，防止误入带电间隔，提高开关设备防误性能。传感器有电容式传感器和感应式传感器两类。感应式传感器是利用高压电场与传感器之间的电场耦合原理，在安全距离以外进行非接触式检测。这种不与高压带电体直接接触的结构保证了，即使其工作有异常，也不会影响电网的正常运行，具有很高的可靠性。电容式传感器属于接触式传感器，采用电容对高压进行分压，并提取信号，从而判断被测对象是否带电。
- 高压带电显示的工作原理
带电显示器通过传感器高压端“有电”的信号变成低压的小信号传递给显示器，显示器处理信号后警示灯闪烁，并发出闭锁信号
从原理上可以分为三类高压带电显示装置，各有其特点和适用范围。
- 接触式高压带电显示装置 ：该装置由支柱瓷绝缘子式传感器、显示器和整元件组成，核心部分是磁传感器，它由用电瓷制造的绝缘体和其他元件通过各种粘接材料组合而成[7]。它除了具有支柱瓷绝缘子的特性外，还具有通过电容分压取得显示器所需能量的作用，达到无缘显示的目的。应用最为广泛。
这种高压带电显示器是直接接触设备，所以可靠性比起感应式带电显示器高，且工作原理简单，安装简便，但也因为直接接触的，在测量超过35KV电压等级时对材料的绝缘要求更高，且直接接触的电容传感器一旦击穿发生单相短路时，对线路和设备造成损失。一般来说我们在35KV以上所使用的高压带电显示器为感应式的多一些。
- 感应式高压带电显示器：感应式高压带电显示器是一个靠近高压带电体的对地绝缘的感应电极，通过感应电极和高压带电之间的杂散电容，耦合高压带电显示和闭锁控制[8]。其优点是：传感器可以安装在线路安全距离之外，可靠性较高；传感器与高压母线不直接接触，装在本身不会产生局部放电，安装、维护简单方便；除了显示功能外，还可以通过输出接点实现闭锁；改变传感器的形式可以实现GIS的带电显示与闭锁，应用范围较广。缺点是抗干扰性能差，不能覆盖全电压范围。适用于35KV以下的开关柜类产品。
三：等电位型高压带电显示装置：该装置依靠电场自取能的高压放电管实现带电显示。其工作原理是显示器与高压电位连接在一起，依靠空间电场的位移电流获取能量来维持辉光放电。等电位型高压带电显示装置属于提示型，其优点是采用悬空电位联结，不会影响电网的正常运行；无需外加电源，适合于户内外工作环境。缺点是放电管易老化；只能提供显示功能，不能输出闭锁接点。由于仅发出提示而没有闭锁功能，在仅需要提示的场合有应用[9]。
- 高压带电显示的发展过程
刘崇德在《新型高压带电显示装置设计》（1994）中介绍了一种新型高压带电显示器的原理、结构及设计要点、试运行情况。该高压带电显示器由发光显示体、连接件、夹具三部分组成。其工作原理为将整个显示器与带电的高压电力设备联接在一起，无接地部分，即所谓的悬空高电位里联系。显示灯管不依靠外加电源，依靠自身提取电场能量即空间电场的位移电流而维持辉光放电。为避免受其他电场的影响，在显示器的灯管回路并联上一只筛选器；由电容为主的其他器件混联构成。由于该显示器没有接地点，采用悬空高压同电位联接方式，因此，不可能出现由于显示器故障导致电气设备和电网的运行状态，具有良好的可靠性。该装置为提示性高压带电显示器无闭锁功能。
许一声，李梅君在《场强型高压带电显示装置》（2005）中提出了一种高压带电显示器装置。它不与高压带电体直接接触，利用直接测量高压电场空间分布的方式，接受电场信号，通过微处理器处理，有效地消除各种干扰。能准确反映高压带电体带电与否，并具有可靠控制闭锁设备的功能。其主要特点利用检测探头采集到电场信号的合成信号可以反映母排各极电场信号的强度、相序、相位关系。克服了早期电磁型高压带电显示器抗干扰能力弱的缺点。且采用微处理器进行信号处理和智能地控制继电器控制电路，提高了抗干扰度并能安全准确地控制闭锁装置，防止电气误操作。
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