摘要：随着电力行业的发展，越来越多的高压配电设备被引入到了供电系统中，在为人们提供供电方便之余，也对人们的日常生活安全造成了威胁。本文主要对一种新型的非接触式高压带电显示装置进行分析，对这一装置进行简要概述，并对装置系统进行分析、探讨，以期加快我国电力行业的发展。
关键词：高压带电体；非接触式；显示装置
引言：高压带电显示装置为电力输送工作提供了极大的安全保障，在目前的市场上所流通的，多是以非接触式电场矢量测量为原理的装置。在安装使用时，受安全距离影响多要进行停电安装，且传感器较易受电场的干扰而使设备显示不准确，为实际的使用带来了很大的不便，新型的非接触式高压带电显示装置也就成为了科研人员的研发方向。
一、高压带电显示装置概述
高压带电显示装置是一种可以将高压带电体带电与否的信号传递到报警元件上显示出来，甚至于在报警的同时将高压设备开关闭锁的一种装置。随着我国电压等级的不断提升，长距离、大容量输电技术被逐渐应用，安全问题也随之凸显。安装高压带电显示装置并接入防误和强制闭锁装置，在验电时严格按照规定执行，并在周围设置警示牌，保障整体供电的安全[1]。
二、高压带电显示装置系统设置
（一）高压带电显示装置组成
高压带电显示装置是监测高压带电体是否带电的设备，主要由传感器和显示器两部分组成，如图1所示。传感器可以与各种类型的隔离开关、接地开关、高压开关柜相连接，进行信号转换工作。显示器则又分为提示性显示器与强制性显示器两种，第一种主要用于提示高压带电体的带电与否，为人们的用电安全提供警示作用；第二种除了基础的警示作用外，还可与电磁防误锁等相互配合使用，在发现故障时，可以及时地强制闭锁开关柜的操作手柄和网门等，避免在物体带电时合接地刀闸，防止带电体对人和供电设备造成损害，提升整体用电的安全性[2]。
图1 高压带电显示装置
例如：新型的高压带电显示装置在GIS设备中被广泛应用，其系统主要由光学电压传感器、主机控制柜以及显示器内部的系统软件组成。由安装在设备上的光学传感器元件采集信号并传输到装置系统中，经由系统软件对数据进行分析、处理，给出最终的带电与否检测结果，并依据结果确定是否要传达电网防护指令。
（二）光学电压传感器设置
高压带电显示装置采用的检测传感器主要有感应式传感器、支柱瓷绝缘子式传感器和光学电压传感器。感应式传感器可以直接安装在线路系统的安全距离之外，不用与高压线相接触，实现非接触式的测量，不会造成局部放电，提升了用电的安全性。然而这一传感器易受周围电场影响，导致检测结果发生偏差。第二种传感器就是常说的接触式传感器，其不需要连接电源，具备一定的抗干扰性。然而，如果陶瓷绝缘壳出现破损，极易使输电设备发生局部放电，影响正常供电。
在高压输电方面，光学电压传感器因具备优良的特性，逐渐成为科研的热点课题，具体设置方式如图2所示。例如：这一传感器在测量电压时，利用新型材料的光电效应原理，其中不存在导电因素，在使用时无需外接电源，具备极强的绝缘性。并且其工作范围广、体积小、重量轻，在传输信号时损耗小，可以实现远距离的传输。此外，其还具有频响特性好，不存在磁饱和、铁磁效应和二次开路、短路的问题，在电压过高时危险较小，具备较强的抗冲击力，能够更好地接入现代信息化的通信网络之中。在总体上来讲，远远超越了传统的传感器元件，实现了非接触式传感器良好的发展进步。
1-高压带电体；2-空气绝缘距离；3-传感器
4-信号线；5-屏蔽接地线；6-显示器接线端子
图 2 传感器设置方式
（三）信息化显示器装备设置
通过传感器采集的信号，应该经由显示器系统对其进行合理的处理、分析，才能将最终结果借由多媒体界面展示给电力维护人员。信息化显示器的设置，一方面应该设置信息处理与显示设备，另一方面还应该安装相应的信号分析软件。
由传感器采集的信号属于非线性数据，应该对这些非线性的信号进行处理，这一过程可以借由前置放大器、半波整流、对数放大器和温度差分补偿装置来完成。例如：某电力维护部门在处理传感器采集回来的信号时，因其较弱，便借助前置放大器进行初步的放大，提升信号对外界的抗干扰能力，保证原始信号的精准性。随后借由半波整流技术将交流电转化为直流电，在滤除信号中的负值后，使信号经过对数放大器，利用其线性放大和对数放大功能对数据进行处理。此外，为了抑制输出信号中的共模噪声并减少地线电平电压波动对信号的影响，该部门还引入了差分放大器，对线路中的温度飘逸信号起到良好的抑制效果。
在设计信号分析软件时，经过文献查找和分析，选用了更为先进的CPLD控制技术，这一软件编程灵活、开发周期短、开发工具先进、运用范围广，在使用时集成度高、对设计者的专业经验要求较低、保密性强、软件可靠，进行设计制造时经济成本较低，适合广大民众使用。
结束语：常规的高压带电显示装置在安装时都需要停电进行，极大地增加了装置安装的难度，影响了人们日常用电的需求。通过结合科研技术与实际供电情况，研制新型的非接触式高压带电显示装置，并对其系统进行合理的设计，使新型装置具备信号采集可靠、装置运行安全、安装维护方便等特点，以便于更好地为人们用电生活服务。
参考文献：
[1]南亚明,陈辉,王艳辉，等.一种小型智能高压带电显示装置的研制[J].电工技术,2018(18):142-143+162.
[2]王钢辉,王涤,周天宇，等.变电所出线侧不停电安装高压带电显示装置的方法研究[J].浙江电力,2017,36(05):62-65.
论文作者:郎倩雨,李晶,顾燕
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/8
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