非接觸式10kV開關柜電纜出線側帶電顯示裝置的設計及問題改進

羅欣禮 王偉 吳昆泰 黃石華 王廣頌

摘 要：眾所周知，電網中涵蓋了不同功能的裝置，彼此相連接，作為其不可或缺的構成部分，10kV開關柜裝置的質量十分重要，與供電安全與可靠性緊密相關，所以加強非接觸式10kV開關柜電纜出線側帶電顯示裝置非常必要。文章通過分析非接觸式10kV開關柜電纜出線側帶電顯示裝置設計過程中存在的問題，并據此說明了科學的設計方案，改進了存在的問題。此研究以分析非接觸式10kV開關柜電纜出線側帶電顯示裝置設計及問題改進為目的，從而發揮出非接觸式10kV開關柜電纜出線側帶電顯示裝置應有作用。

關鍵詞：非接觸式；10kV開關柜；電纜出線側帶電顯示裝置

中圖分類號：TM862 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）36-0029-03

Abstract： As is known to all， the power grid covers different functions of the devices， connected with one another. As an integral part， the quality of the 10kV switchgear equipment is very important and is closely related to power supply safety and reliability. Therefore， it is necessary to strengthen the non-contact 10kV switchgear cable outlet side live display device. By analyzing the problems existing in the design of the live display device on the cable outlet side of the non-contact 10kV switchgear， this paper explains the scientific design scheme and the method of improving the existing problems. The purpose of this study is to analyze the design and improvement of the live display device on the cable outlet side of the non-contact 10kV switchgear， so as to give play to the function of the live display device on the cable outlet side of the non-contact 10kV switchgear.

Keywords： non-contact type； 10kV switchgear； live display device on cable outlet side

前言

從當前10kV開關柜帶電顯示裝置的使用時間情況來看，很多超過10年，大部分設施已老化，存在諸多不足。而既有開關柜帶電顯示裝置中的傳感器以絕緣子附帶方式予以裝設為主，一旦出現損壞，很難進行整體裝置的更換處理，并且實施更換處理要求停電，導致電力供應受到影響。由于開關柜帶電顯示裝置的運作時間過長，很多器件規格無法買到，如果更換則不便安裝，新件尺寸與其不匹配，增加裝設難度。基于此，科學設計出一種非接觸式10kV開關柜電纜出線側帶電顯示裝置具有重要價值。

1 新型非接觸式10kV開關柜電纜出線側帶電顯示裝置設計過程中存在的問題

筆者在設計一種非接觸式10kV開關柜電纜出線側帶電顯示裝置的過程當中，遭遇到下述幾個方面的缺陷與問題，現總結如下：

第一，當前需要設計的10kV開光柜電纜出線側帶電顯示裝置由于運作時間較長出現老化、老舊型號很難買到，而購買全新零件更換時遇到相應尺寸不滿足其規定的問題，增加了更換困難。

第二，由于相應的帶電顯示裝置與帶電體相接觸，增加了更換處理的難度。同時當前開關柜帶電顯示裝置的傳感器運用絕緣子附帶方式裝設，一旦損壞難以更換。

第三，當前帶電顯示裝置運用三相集成裝設方法，假如一相產生損壞，則要求更換全部裝置[1]。

第四，有關帶電顯示裝置的接觸帶電體蘊含一定的安全隱患。而故障更換處理要求停電操作，干擾到正常供電，線路側驗電十分艱難且穩定性不足。

2 一種非接觸式10kV開關柜電纜出線側帶電顯示裝置的研制設計及問題改進

基于此，設計非接觸式10kV開關柜電纜出線側帶電顯示裝置見下圖1：

圖1 非接觸式10kV開關柜電纜出線側帶電顯示裝置

對于所設計的非接觸式10kV開關柜電纜出線側帶電顯示裝置而言，涵蓋非接觸式傳感器與控制器兩部分。前者無需和帶電體相連，借助帶電體周邊形成的電場強度，產生非接觸式測定，掌握帶電體帶電與否，由于沒有和帶電體連接，不會產生電容損壞情況。后者依靠不同隔離與抗干擾方式確保安全，功耗較低，處于高壓電氣設備內運用穩定性增強，并具有板前拆卸構造，無需停電與開門，便能更換處理，十分方便。同時處于高壓帶電運作情況下，可以發揮出一定的閉鎖作用，從帶電顯示器中看到帶電相，當處于失電情形下，能體現失電情況，避免誤解鎖情況發生。實際運作過程中，軟件與硬件系統會先自查，謹防帶電顯示器裝置硬件出現損壞導致故障產生。在電力供應的電源面板中含有6mm的DC9V型電源接口，在主電源無法進行電力供應情況下，能連接外電源[2]。此外，二者均運用一體且分相顯示的設計模式，當出現一相故障之時，僅對故障相予以更換即可。

非接觸式10kV開關柜電纜出線側帶電顯示裝置總體示意圖見圖2（a）、圖2（b）：

圖2中1表示絕緣套、2表示底盒、3表示感應器、4表示彈簧、5表示面罩組件。上述幾部分構成了非接觸式10kV開關柜電纜出線側帶電顯示裝置的零件。第一，在絕緣套中存在卡扣，而底盒的外側一邊含有卡槽，二者均需要卡扣與卡槽。而絕緣罩和底盒的位置能改動，凸顯出良好的性能作用。第二，運用彈簧對感應器與面罩組件進行連接處理，借助彈簧的彈性作用實現調控。第三，相應底盒、面罩組件的前端位置面板均運用較高強度的金屬材料，進行安裝過程中，采用螺栓對底盒、面罩組件及柜體的門板進行連接處理，確保一定的安全性[3]。

而關于非接觸式10kV開關柜電纜出線側帶電顯示裝置部分示意圖見圖3。

圖3中1代表面板組件、2代表底盒組件、3代表外罩蓋。具體而言，首選，底盒組件能夠和門板搭配進行裝設，同時外罩蓋含有卡扣，能實現與底盒組件正面卡在一起。其次，相應的面板組件能裝設到外罩蓋的正面上，采用螺絲進行緊固。最后，外罩蓋無論運用或者不運用，均不會帶給面板組件、底盒組件的安裝處理不良的影響。同時，該裝置能進行單相運用，當然還能進行三相利用。

關于非接觸式10kV開關柜電纜出線側帶電顯示裝置外觀與爆炸視圖見圖4、圖5：

圖5中1代表絕緣套、2代表底盒、3代表門板、4代表感應器、5代表彈簧、6代表電路板、7代表面罩、8代表滾花螺釘。具體來說，第一，其中的絕緣套擁有很強的高壓絕緣特性功能，在絕緣套中包含卡扣，而底盒的外側中則包含卡槽，二者均需要卡扣與卡槽。第二，門板和底盒的卡扣之間可以有效配合，而門板中包含梅花卡槽，在底盒中包含有關的梅花卡扣，二者能夠有效卡在一起，并進行45度的緊固處理。第三，通過彈簧對相關感應器和電路板進行相連。第四，運用螺紋進行電路板和面罩的相連處理。第五，在底盒的正面上布設相應的螺紋孔，同時有關面罩也存在對應的孔位置，采用滾花螺釘完成固定處理的任務。

3 結束語

從該論文分析中可知，科學設計出一種非接觸式10kV開關柜電纜出線側帶電顯示裝置具有重要價值。本文通過分析非接觸式10kV開關柜電纜出線側帶電顯示裝置設計過程中存在的問題，并據此說明了科學的設計方案，改進了存在的問題。望此次研究的結果可以獲得相關人員的關注，從中得到一定的借鑒與幫助，有效促進我國配電建設事業的不斷進步。

參考文獻：

[1]謝雪峰.非接觸式高壓帶電顯示裝置研究[J].大科技，2016，27（32）：169-170.

[2]莊偉杰.10kV開關柜主動型電弧故障保護裝置設計[J].建材與裝飾，2017，22（51）：132-135.

[3]宋天涯.非接觸式高電壓帶電顯示研究[J].大科技，2017，20（30）：190-192.