高压带电显示装置的设计分析与应用
基于Modbus协议的高压带电显示器设计
| 工程设备与材料 | Engineering Equipment and Materials·110·2020年第21期基于Modbus 协议的高压带电显示器设计董文华（湖北广播电视台，湖北 武汉 430071）摘 要：高压带电显示器能直观显示高压设备是否带电，被广泛应用于高压系统的进线母线、主变、开关等处。
但目前市场上售卖的高压带电显示器都无数据传输功能，无法与后台监控系统直接整合。
基于此，文章设计了一种基于Modbus 协议的高压带电显示器，实现了对高压设备带电状态的数据采集，扩展了高压带电显示器的应用范围。
关键词：高压带电显示器；数据采集与传输；Modbus 协议中图分类号：TM83 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2020）21-0110-03作者简介：董文华，男，硕士，高级工程师，研究方向为供电技术、供电安全。
高压带电显示器是一种直接安装在室内电气设备上，能够直观显示出电气设备是否带有运行电压的提示性安全装置。
当设备带有运行电压时，该显示器显示窗发出亮光指示，警示运维人员高压设备带电，若设备无电，则无相应指示。
高压带电显示器通过抽压电容芯棒，从高压带电回路中抽取一定的电压作为显示和闭锁的电源，用于反映装置设置处于带电状态，并能强制闭锁开关柜柜门。
高压带电显示器因其特性被广泛用于进线母线、断路器、主变、开关柜、GIS 组合电器等处，但在实际使用过程中也暴露出一定的不足。
目前，电力监控系统被广泛应用于变配电站所，用于监视和控制电力生产及供应全过程。
但传统的高压带电显示器只能在本地通过指示灯判断系统运行状态，无数据接口提供给后台电力监控系统，这极大地限制了该设备的应用前景。
特别是在广播电视供配电系统中，一般采用双电源供电高压母联互倒的运行方式。
当一路市电停电时，该侧高压进线断路器处于分断状态，后台系统无法通过有效方式检测该侧市电是否来电。
值班人员只能反复检查高压进线柜高压带电显示器，确认是否来电，从而增加了值班人员的工作量。
高压带电显示原理
高压带电显示原理
高压带电显示原理是一种常见的电子显示技术，它利用了高压电场的作用原理。
高压带电显示原理中，一般采用的是带电粒子在电场中受力运动的方式。
当一个物体带有电荷时，它就具有了电场。
把带有电荷的物体放在两个带有电极的板之间，就会形成一个电场。
当电场中的正负电荷不平衡时，电荷会受到电场力的作用而发生运动。
在高压带电显示原理中，常用的带电粒子有两种，一种是正离子，一种是电子。
当这些带电粒子进入电场时，它们会受到电场力的作用，沿电场线运动。
如果带电粒子运动到了一个特定的位置，它们可能会与其他物质相互作用，从而产生可见的现象。
以正离子为例，当它们进入电场时，会受到电场力的作用，向负电荷方向运动。
当正离子运动到光敏材料上时，正离子会与光敏材料相互作用，产生化学反应。
这种化学反应可能会导致光敏材料的颜色发生变化，从而在人眼中形成可见的显示效果。
而以电子为例，当电子进入电场时，会受到电场力的作用，向正电荷方向运动。
当电子运动到荧光材料上时，电子会与荧光材料相互作用，激发荧光材料的原子或分子。
被激发的原子或分子会发射出可见光，从而形成可见的显示效果。
综上所述，高压带电显示原理是利用带电粒子在电场中受力运
动的原理，通过与光敏材料或荧光材料相互作用，产生化学反应或荧光发射来实现显示效果。
这种显示技术在电子产品中得到了广泛应用，如CRT显示器和离子风扇等。
优特高压带电显示闭锁装置介绍
GSW1电压检测原理
高压带电体
传感器单元
空气绝缘
A
信号电缆
B
C
防雨箱 显示单元
电编码锁
GSW1感应式整体结构框图
GSW1装置带电安装现场
GSW1C特点
感应式工作，传感器单元与一次高压载流导体没有接触，可以进行带电安装 传感器单元与显示单元之间采用无线通讯连接，无需布线，传感器侧将微弱的电场
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GS系列高压带电显示闭锁装置
2008-09-24
简介
GS系列高压带电显示闭锁装置是一种用于显示高 压设备带电状态并提供闭锁接口的防误产品。既可以与 微机防误闭锁操作系统配合使用，也可以独立运行。
装置主要由显示单元及传感器组成。闭锁接口主要 有电气接点及电脑钥匙接口。能提供配套闭锁电磁锁。
源欠压报警，二是内部大容量储能
电容，确保装置在外部电源瞬时跌
落时能可靠闭锁
CPU实时对外围电路和传感器的状
态数据进行采集和逻辑判断，一旦
发现故障，装置自动闭锁并发出相
应的指示
硬件看门狗逻辑确保装置中的CPU
可靠运行程序
信号处理
GS系列装置
其他厂家对比产品
GSN2C能兼容感应式传感器单元及 接触式和感应式不能兼容
型号
接口
GSN2
电脑钥匙，连接点
接触
户内
感应
有线 GSN2E
有线
GSN2C_A GSN2C_B
电脑钥匙，连接点, *微功耗电气接点 电脑钥匙，电气接点
电脑钥匙，电气接点
扩展说明
无需外接电源，根据接头不同有_ABB1、 _ABB2、_SCH1、_CY多种配置型号 无外接电源，小方形母插头
高压带电显示器结构及原理
• 装置通过抽压电容芯棒，从高压带电回路中抽取一定的电压作为 显示和闭锁的电源，用于反映装置设置处的带电状态，并能强制
闭锁开关网门。
设
备 • 该系列装置一般安装在进线母线、断路器、主变、开关柜、GIS
用
组合电器及其它需要显示的是否带电的地方，防止电气误操作。
途
设备型号及含义
显示装置的型号及其含义为：
工作原理
KYN28C-12 铠装移开式金属封闭开关设备带电显示装置
带电显示器由传感器和显示器两部分组成。传感器安装在电缆室或母 线室，与母排相连。其作用是将带电体的高电压分压，取出其中一部 分低电压提供给装在仪表门上的显示器。显示器显示高压回路带电状 况的作用，分为提示型和强制闭锁型两种。提示型的作用相当于一个 一直在工作的高压验电器。带电时，氖泡就起辉发亮。强制闭锁型的 可通过闭锁接点和电磁锁实现对开关设备后门的强制闭锁，如防止误 入带电间隔，防止带电合接地刀闸等，这样可以满开关设备“五防” 联锁要求。
工作原理
该装置是利用高压电场与传感器之间的电场耦合原理，在安全距离外进 行感应式（非接触式）测量，其工作原理框如下图所示：
工作原理
高压带电显示装置的传感器共四支、分别对准“A、B、C、D”三相带电 体和接地，与高压带电体无直接接触，并保持一定的安全距离，它接受高 压带电体电场信号，并传送给显示器进行比较判断。
常见显示器类型：
设备型号及含义
显示装置结构图：
工作原理
KYN28C-12 铠装移开式金属封闭开关设备基本结 构
A 母线室 B 断路器室 C 电缆室 D 二次仪表室 1.1 泄压装置 1 外壳 2 支母线 3 母线套管 4 主母线 5 静触头 6 静触头盒 7 电流互感器 8 接地开关 9 电缆 10 避雷器 11 接地母线 12 装卸式隔板 13 活门 14 二次插头 15 断路器 16 加热器 17 可抽出式水平隔板 18 接地开关操作机构 19 电缆孔盖板
DXN户内高压带电显示装置说明书
D X N户内高压带电显示装置安装使用说明书1 适用范围1.1 DXN户内高压带电显示装置（以下简称装置），适用于额定电压为3.6、7.2、12、24、40.5kV 和额定频率为50Hz的户内高压电气设备中，用以提示带电状况和强制闭锁开关柜网门，是保证安全的重要措施之一。
1.2 传感器：可以与各种类型高压开关柜、隔离开关、接地开关等配套使用。
1.3 提示型显示器：用以提示高压带电回路的带电状况，起防误与安全的提示作用。
1.4 强制型显示器：除具有提示型显示器功能外，还可与电磁锁配合实现强制闭锁开关柜操作手柄及网门，达到防止带电合接地开关，防止误入带电间隔，提高开关设备防误性能。
1.5 带核相型显示器：为方便用户现场双电源核相，显示器面板设置了相位测试端。
1.6 使用环境条件1.6.1 周围环境温度：+40℃～-25℃。
1.6.2 海拔高度：1000m及以下地区；1000～3000m地区。
1.6.3 户内环境相对湿度：日平均湿度不大于95%，月平均湿度不大于90%，产品应考虑凝露、雨、温度骤变及日照等的影响。
1.6.4 适用于Ⅱ级污秽环境。
2 型号2.1 装置型号功能：T—提示型、Q—强制型加强绝缘型（Q）额定电压（kV）设计序号户内显示装置高压2.2 传感器型号上嵌件安装孔形式高度尺寸（mm ） 加强绝缘型（Q ） 额定电压（kV ） 设计序号 传感器2.3 显示器型号类型：Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型、Ⅴ型 功能：T —提示型、Q —强制型 设计序号 显示器3 技术参数装置的基本技术参数，参见表1。
表1 DXN 系列户内高压带电显示装置技术参数表 4 分类4.1 传感器4.1.1 按电压等级分：3.6、7.2、12、24、40.5kV。
4.1.2 按传感器的绝缘水平分：普通型；加强绝缘型（即全工况型）。
4.1.3 按传感器的外形尺寸、安装尺寸分：参见表2。
表2 传感器型号规格技术性能表4.2 显示器4.2.1 按显示器功能分：提示型（T型）、强制型（Q型）。
浅谈高压带电显示装置的原理及使用时的注意事项
浅谈高压带电显示装置的原理及使用时的注意事项[摘要]：本文介绍了高压带电显示装置的原理，并提出高压开关柜中使用时的注意事项。
1.引言高压带电显示装置是一种可以直接安装在室内电气设备上，可以直观显示出电气设备是否带有运行电压的具有提示性安全装置。
带电显示装置的提示方式一般是当设备带有运行电压时，该显示装置的指示灯会发出闪光，警示高压设备已带电，无高压电时则无指示。
能够防止运行和检修人员误入带电间隔、带负荷误拉合、带电合接地开关等误操作，造成人身、设备等事故发生，成为高压设备的必备装置。
1.高压带电显示装置的工作原理及分类高压带电显示装置，通过抽压电容芯棒，从高压带电回路中抽取一定的电压作为显示和闭锁的电源，用于反映装置设置处的带电状态，并能强制闭锁开关网门。
电压指示和强制闭锁的工作，均受同一高压信号所控制，但电路系统又是相互独立的；只要高压回路带电，那么即使显示电路和闭锁电路同时出了故障，电磁锁仍处于闭锁状态，因此产品的防误闭锁可靠性大，安全度高”。
高压带点显示装置用以提示高压设备带电状况和强制闭锁有关设备（接地刀闸、开关柜门、网门等），是保证安全的重要措施之一，包括传感器和显示器两个部分。
显示器分为提示性显示器和强制性显示器，前者用于提示高压带电设备的带电状况，起防误与安全的提示作用，后者除具有提示性功能外，还可与电磁锁等防误锁具配合使用，用于强制闭锁开关柜操作手柄及网门等，达到防止带电合接地刀闸，防止误入带电间隔常用的高压带电显示装置分位以下三类：1.1接触式高压带电显示装置接触式高压带电显示装置1.2非接触式高压带电显示装置非接触式高压带电显示闭锁装置是种新型的防止电气误操作装置即感应式高压带电显示装置是一种新型的非接触式高压带电检测装置。
该装置采用先进的微处理器技术和传感技术，不与高压带电体直接连接，能感应电场信号，准确反映高压带电体带电情况，并有可靠的闭锁功能。
产品符合 DL/T538-2006 准要求，具有抗干扰能力强、安全可靠、安装方便等优点，是户内高压电气设备用来防止误入带电间隔和防止电气误操作的首选装置。
DXN带电显示器DXN-T,DXN-Q系列户内高压带电显示装置,10KV,35KV,12
156********生产厂家QQ：2286336866DXN带电显示器DXN-T,DXN-Q系列户内高压带电显示装置,10KV,35KV,12 DXN-Q户内高压带电显示器1、DXN(GSN)-T(Q)系列户内高压带电显示装置(以下简称装置)，适用于户内额定电压为： 6、12、20、27.5、35kV。
频率为50Hz的开关设备上，用以反映显示装置设置处高压回路带电状况。
2、显示装置中支柱绝缘子传感器，可以与各类型高压开关柜、隔离开关、接地开关等配套。
3、显示装置不但可以提示回路带电状况，而且还可与电磁锁配合，实现强制闭锁开关柜操作手柄及网门。
达到防止带电关、合接地开关、防止误入带电间隔目的，提高开关设备防误性能。
4、产品型号：DXN(GSN)-Q(T)系列高压带电显示装置产品型号DXN-6QDXN-10/12QDXN-35QDXN-6TDXN-10/12TDXN-35T5、正常使用环境条件a、安装地点海拔高度3000m及以下；b、适用于凝露环境；c、适用于Ⅱ级污秽环境。
d、环境温度：＋40℃~－25℃；e、环境相对湿度日平均值不大于95％，月平均值不大于90％。
6、显示装置的分类a.、按额定电压等级分为： 12KV、27.5KV、35KV；b.、按传感器使用环境条件分为：普通型、加强绝缘型（全工况型）；c.按显示器功能分为： T型、Q型；d.按显示器外型尺寸分为：Ⅰ型、Ⅱ型GB/T7354 《局部放电测量》10、DXN型高压带电显示闭锁装置DXN-Q户内高压带电显示闭锁装置是一种新型防止电气误操作装置,系感应式(非接触式)高压带电检测装置,该装置设计先进,结构合理,功能齐全,安全可靠,具有闪光显示、声响报警，自检以及启动强制闭锁回路等功能，具有明显的方向性、较高的灵敏度和可靠性。
本装置适用于交流50Hz、额定电压40.5-550kv的户外（也适用于户内）电气设备上，用于反映带电状况，防止电气误操作。
高压带电显示
GSNT(Q)-HD系列高压带电显示、验电装置第 1 页共 6 页第 2 页 共 6 页 GSNT(Q)-HD 系列高压带电显示、验电装置（以下简称该装置）是一种安装在室内交流50Hz 、额定电压10kV-35kV 开关柜，与CG 系列传感器配合使用，通过有电显示和验电插件以反映电力设备是否带有运行电压并具有强制电气闭锁功能的安全装置。
该装置符合DL/T538-93《高压带电显示装置技术条件》和DL740-2000《电容型验电器》有关技术指标的综合要求，已通过电力工业部电力设备及仪表质量检测中心检测合格。
并通过华北电力集团公司科技成果“（2000）华北电评字13号”评审鉴定。
该项目获得北京市科技成果三等奖、华北电力集团公司科技成果二等奖并获得三项国家专利。
一、特点1、提示性强。
在高压设备带有运行电压时：验电插件的红灯闪烁；三相液晶显示窗分别显示出黑色的“有 电”字样和红色的符号。
以直观、醒目的方式提醒工作人员设备带电，以防止误入带电间隔或带电合接地刀闸等引起的人身、设备事故。
2、双重显示方式保证在明亮或阴暗环境下均能清晰可见。
3、寿命长，可达70000小时。
4、运行可靠。
双重显示为三相六套单独的组合部件，双重显示能源来自传感器，显示不受二次控制电源的影响，不会出现“误指示”。
无须经常维护，可长期不间断运行。
5、专设的验电装置可有效解决目前“五防”全封闭开关柜合接地刀闸前要“验电”必须强行解锁开柜门的问题。
6、组合灵活。
可以根据用户的需要分别组合成单纯液晶显示型、液晶显示+验电插孔型以及强制闭锁型等几种型式，适用于各种场合，也可以根据用户的需要增加核相功能。
7、可以反映非接地系统运行设备故障“接地”的相别。
8、该装置运行时，万一发生故障，可以在不打开开关柜门的情况下，检测或更换装置内部芯片，解决了停电处理难的问题。
二、主要技术指标1、使用环境：温度：-15℃ — +65℃；湿度：不大于95%；海拔高度：不大于1000米和不大于3000米两类（后者，请在定货时说明）。
高压带电显示闭锁装置的作用
高压带电显示闭锁装置的作用
要了解变电站安装高压带电显示闭锁装置的作用，赛普瑞首先希望大家知道什么是高压带电显示闭锁装置（高压带电显），高压带电显示闭锁装置是一种提示性的安全装置，可以直接安装在室内外电气设备上，直观显示出电气设备是否带有运行电压，方便现场运维人员判定线路是否有高压，安全装置上的指示灯将显示对应的颜色，当有高压时一般红灯指示，对相关操作机构进行强制闭锁，同时向报警电路、电磁锁回路、微机闭锁系统输送信号；无高压时绿灯指示，闭锁装置解锁。
高压带电显示闭锁装置的主要作用是对高压、超高压设备进行验电，通过指示灯直观地反映出高压线路或高压设备的带电状况，并输出闭锁信号，通过电磁锁对相关操作机构进行强制闭锁。
带电显探头
高压带电显
安装高压带电显
高压带电显探头
高压带电显主机
变电站常用的高压带电显示闭锁装置（赛普瑞）（DXW（N）12-SEPRI-40.5～1100kV系列高压带电显示闭锁装置）适用电压等级分别为40.5 kV、72.5kV、126kV、252kV、363kV、550kV、800kV、1100kV电压等级的高压输变电线路、GIS金属封闭组合电器及各种高压开关设备中。
高压带电显示闭锁装置（DXW（N）12-SEPRI-40.5～1100kV系列高压带
电显示闭锁装置）的传感器采用感应工作原理，不与带电体直接接触，安装简单方便，维护费用低，使用寿命长，安全可靠。
本装置符合电
力行业标准“DL/T 538-2006高压带电显示装置”的要求。
并通过了国家高压电器质量监督检验中心、西安高压电器研究院实验认证中心严
格的各项测试。
高压带电显示器结构及原理
工作原理
该装置是利用高压电场与传感器之间的电场耦合原理，在安全距离外进 行感应式（非接触式）测量，其工作原理框如下图所示：
工作原理
高压带电显示装置的传感器共四支、分别对准“A、B、C、D”三相带电体 和接地，与高压带电体无直接接触，并保持一定的安全距离，它接受高压 带电体电场信号，并传送给显示器进行比较判断。
设 备 用 途
• 该系列装置一般安装在进线母线、断路器、主变、开关柜、GIS 组合电器及其它需要显示的是否带电的地方，防止电气误操作。
设备型号及含义
显示装置的型号及其含义为：
常见显示器类型：
设备型号及含义
显示装置结构图：
工作原理
KYN28C-12 铠装移开式金属封闭开关设备基本结构
A 母线室 B 断路器室 C 电缆室 D 二次仪表室 1.1 泄压装置 1 外壳 2 支母线 3 母线套管 4 主母线 5 静触头 6 静触头盒 7 电流互感器 8 接地开关 9 电缆 10 避雷器 11 接地母线 12 装卸式隔板 13 活门 14 二次插头 15 断路器 16 加热器 17 可抽出式水平隔板 18 接地开关操作机构 19 电缆孔盖板
80 185
100 185
40
2.38 17.88 －10
3.03 22.75
1.95
3.90
工作原理
高压带电显示装置T型接线图和Q型接线图分别如下：
T型接线图
Q型接线图
工作原理
• 当被测设备或网络带电时，“A、B、C”三相指示灯亮，“操作” 指示灯熄灭，且输出强制闭锁信号。
• 当被测设备或网络不带电时，“A、B、C”三相指示灯都熄灭， “操作”指示灯亮，同时解除闭锁信号，可以进行设备操作。装 置采用分相控制，任何一相带电时即闪光报警，并输出强制闭锁 信号。
高压带电显示器结构及原理全解
东郊巡维中心 张元 2016.08
目
一 二 三
录
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 基本概况及用途
• 设备型号及含义
• 工作原理
四
• 设备特点
基本概况及用途
基 本 概 况
• 带电显示器是一种直接安装在室内电气设备上，直观显示出电气 设备是否带有运行电压的提示性安全装置。当设备带有运行电压 时，该显示器显示窗发出闪光，警示人们高压设备带电，无电时 则无指示。 • 装置通过抽压电容芯棒，从高压带电回路中抽取一定的电压作为 显示和闭锁的电源，用于反映装置设置处的带电状态，并能强制 闭锁开关网门。
谢谢！
• 当显示器失去控制电源时，显示器输出强制闭锁信号，保持闭锁 状态。显示器上设有“自检”功能，即可自动检测传感器和显示 器的各种功能模块，在装置发生任何故障时，“闭锁电源”指示 灯长亮，“操作”指示灯不会亮，始终输出强制闭锁信号，保持 闭锁状态。
设备特点
可 靠 性 经 济 性 功 能 全 适 应 性
设 备 用 途
• 该系列装置一般安装在进线母线、断路器、主变、开关柜、GIS 组合电器及其它需要显示的是否带电的地方，防止电气误操作。
设备型号及含义
显示装置的型号及其含义为：
常见显示器类型：
设备型号及含义
显示装置结构图：
工作原理
KYN28C-12 铠装移开式金属封闭开关设备基本结构
A 母线室 B 断路器室 C 电缆室 D 二次仪表室 1.1 泄压装置 1 外壳 2 支母线 3 母线套管 4 主母线 5 静触头 6 静触头盒 7 电流互感器 8 接地开关 9 电缆 10 避雷器 11 接地母线 12 装卸式隔板 13 活门 14 二次插头 15 断路器 16 加热器 17 可抽出式水平隔板 18 接地开关操作机构 19 电缆孔盖板
高压带电显示闭锁装置
DXW(N)20NYD---40.5~550kV 高压带电显示闭锁装置使用说明书南京亚电电力设备有限公司一、概述1、功能DXW(N)20NYD---40.5~550kV高压带电显示闭锁装置适用于电压为40.5、126、252、363、550kV，频率为50HZ或60HZ的金属封闭组合开关设备上和高压电路中，用于高压，超高压线路的验电，并提供输出控制信号（通过电磁锁活微机闭锁电解码）对相关操作机构进行强行闭锁。
2、工作原理电场内设置一个电极，由于静电感应将出现感应电荷，将此作为输入信号，一般情况下，电极及传送电缆随着自然条件的变化及时间的增长，会出现漏阻抗，同时空间的各种干扰信号对输入信号的传输也会有很大影响。
该装置采用新原理，以极小的输入阻抗，将检出电信号强制接地，把接地电流的振幅作为有用电信号取出，其他干扰信号经滤波器滤去，因此通常能得到稳定的输入信号。
并且电涌很容易经接地漏掉，不会影响电厂情况的变化，通过红绿指示灯反映高压线路的有电和无电，同时驱动继电器工作完成控制回路的自动控制或强制闭锁相关的操作机构。
系统方框图如下页图3、使用范围和使用环境条件3.1使用范围A)GIS金属封闭组合电器B)变电站的总线，供电线的引出、引入线及超高压线路C)实验室的高压线路，实验回路的高压、超高压线路。
如：电缆终端、断路器进出线侧、接地开关进线侧、隔离开关进出线、变压器的进出线侧等一次设备的母线上。
3.2使用环境条件环境空气温度：-35~+40℃；≤32K；海拔：≤1000m；风压：≤700Pa；抗震强度：地震强度7级以下；湿度：≤90%RH。
4、主要性能指标高压带电显示闭锁装置的绝缘水平如下表额定电压最高电压工频耐压kV（有效值）雷电冲击耐压KV（峰值）干试湿试35 40.5 100 80 18560 72.5 165 140 325110 126 265 185 450220 252 360495 360395850950330 363 460510 46051010501175550 550 630680740 6306807401425155016755、技术参数规格单相检测双相检测三相检测型号DXW(N)20NYD---40.5~550kV/Z-IPDXW(N)20NYD---40.5~550kV/GIS-IPDXW(N)20NYD---40.5~550kV/Z-2PDXW(N)20NYD---40.5~550kV/GIS-2PDXW(N)20NYD---40.5~550kV/Z-3PDXW(N)20NYD---40.5~550kV/GIS-3P线路电压40.5~550kV50HZ或60HZ输入信号电流≥40uA温度稳定度指示输出≤±2%电源稳定度切换点动作±5%触电数2对常开常闭（可根据用户要求增减）触电开关容量5A/AC250V 0.8A/DC220V工作状态指示灯红灯亮（有电）绿灯亮（停电）红灯灭（无工作电源）电源电压DC110V功耗75mA 100mA 135mA寿命五年以上电源电缆规格Φ0.5㎜≤线径≤Φ3㎜线数≥3芯外径≤16㎜接点信号联接电缆规格Φ0.5㎜≤线径≤Φ3㎜线数≥3芯外径≤16㎜海拔高度≤1000m使用环境、湿度-35~+40℃≤90%RH注：在特殊环境下使用，可在闭锁装置内加装温湿度控制系统。
DXW高压带电显示闭锁装置
DXW高压带电显示闭锁装置关键字：高压带电显示，高压带电显示器，高压带电显示闭锁装置导读：本装置广泛适用于交流50Hz、额定电压35～500kV的户外（也用于户内）电气网络或设备上该产品在中国电力科学院通过全面的型式试验，省电力公司产品鉴定。
可在安全距离外带电安装，全国35~500kV多家变电站安装运行，稳定可靠。
DXW(N)型高压带电显示闭锁装置主要应用在35KV及以上变电站、发电厂对各站之间的联络线线路侧接地闸刀进行强制闭锁，在复杂的电力线路中作带电体监视，在配网自动化中为电力监控中心提供设备运行的监视信号。
设计思路：在整体电路框图确定的前提下，进行各个分电路的设计是确保产品可靠的关键。
我们在整个电路的设计中采用了完整的设备自诊断功能，采用了可编程控制器技术，对各个分部电路进行在线扫描，再对这一扫描信号进行回收采集，对各个工作电路进行全方位诊断。
产品特点：针对电力行业要求稳定性能高的特点，我们采用了有特色的控制电路。
产品已经能够实现：探头线路有断线或者开路故障，显示装置就会自动语音报警：“检测器电路故障”，并同时出现红色报警闪耀灯光指示，在进行自检诊断时，哪一项检测电路调整不当或者发生故障，这一项指示灯就不会闪耀。
当电路没有高压时，会自动提示语音“操作注意安全”。
我们开发的这一功能在国内同类产品中属首创。
DXW型高压带电显示装置就是在产品完全故障时也可以保证对控制的设备进行完全闭锁，从而确保了防误闭锁的可靠稳定。
质量保证：元器件选用上，为了确保产品的可靠性，我们全部采用了工业级标准，目前市场上现有的产品有交流、直流型之分，这样设备在安装过程中给用户带来了极大的不方便。
为此，我们采用了现在最先进的交直流电源模块，电源电压可以从100V至240V交直流通用，这样在电力行业中就可以全方位使用。
在闭锁电路的保护回路中，同类产品全是采用传统的保险丝进行保护，我们选用了现在国际流行的自复位保险丝，当负载超过额定工作电流时，负载就会自动断开，故障排除后设备就会自动恢复，产品从可靠性上提高了一个新的挡次。
D X N 8 B系列户内高压带电显示装 置 (VPIS) 电压指示器 (可配充气
D X N 8 B 系列户内高压带电显示装置(VPIS)电压指示器 (可配充气柜内置传感器) 高压开关设备编号：(2000)使－485 执行标准号：DL/T538 IEC 61958
◎ 概述
本产品用于向运行人员提供开关设备安装处回路电压状况的信息。其内部电路采用低功耗的固体发
光二极管，使得整机功耗低，可靠性高，有效发光寿命比原来采用气体发光的氖灯大大延长。
指示器面板设置了相位测试端，采用我公司生产的专用 HX 低压核相器，即可在现场进行双电源核 定相位。同时指示器外壳的面框采用前端可卸式，用户现场不用打开指示器外壳就可更换指示灯，广泛
式电压传感器方案。
图 2 为电压传感器通过导线与电压指示器、电磁锁配套接线图。
例如：DXN8B-12/Q6C3，表示额定工作电压：12kV，强制闭锁型，闭锁工作电源：DC6V ，电压
传感器全部采用 DIN 内外连接器内置传感器，不需要另外配置支柱式电压传感器方案. ◎ 电压指示器基本参数表 (配用 DIN 内外连接器内置传感器高压电容量：15~30pF，订货时说明具体
适用于户内 3.6~40.5kV、频率 50Hz 的高压电气设备中，可以反映高压带电状况， 因为可与专用电流互感器内置小容量传感器(或者充气柜内置传感器)(以下简称内置传感器)配套使
用，既可降低成套设备的成本，又可以节省安装空间，还可以提高产品的可靠性。
警示：仅凭带电显示装置的显示还不足以证明系统已经不带电：如运行程序要求将其作为强制要
高压带电显示闭锁装置在乌鲁瓦提水电厂的应用
｝己 ｊＶ
４． ５ｋ ０５ ０Ｖ的户外 （ ５ 也适用于户内）电气网络 ｛ 一
或设备上 ，用 于反 映带 电状 况 ，防止 电气 误操
作 。乌鲁瓦提水 电厂将该装置安装 在各断路 器 、 接地刀闸 、隔离 开关及 其 它高 压设 备 柜或 网 门 外 ，与微机 “ 五防” 系统 的机械 编 码锁 配 合实
２ １ 第 ６期 ００年
新疆水利 ＸＮＩＮ Ｗ ＴＲ Ｅ０ ＩＪ Ｇ ＡＥ Ｒ ＳＩ Ａ
‘１ ‘ ７
高 压 带 电显 示 闭锁 装 置 在 乌鲁 瓦提 水 电厂 的应 用
羊 绍 军
（ 疆 乌 鲁 瓦提 ７ 力 发 电厂 。和 田 新 Ｋ
８８０ ） ４ ０ ０
摘
要 ：Ｄ Ｗ （ ）型 带电显 示闭锁装置是 一种新型 的防止 电气误操作 装置 ，本 文介 绍 了 Ｘ Ｎ
能钥匙开锁 ，严 重影 响 了设备 的正常操 作 和 电
厂 的安全运行 。
该装置 设 计 先 进 、结 构 合 理 、功 能齐 全 、
２ １ 年初鸟鲁 瓦提水 电厂对 原有 的 “ ０１ 五防”
安全可靠 ，具有闪光显示 、声响报警、自检以
（ 防止带接地线合刀闸；防止误分 、合刀闸；防 及启 动 强 制 闭 锁 等功 能 ，具 有 明显 的方 向性 、
防止带电设备误 合接 地 刀 闸或 带 电装设 接 地线 及验 电作用 。
２４ 装置 工作原理 ．
闭锁信号 ，闭锁继 电器 常闭 节 点断 开 ，此时 电 “ 五防”电脑钥匙不能检 测到 电流 ，但设备有 电
一［１ 可目 同路 编一 ］ 程一 控芹 竭一 ＿ｊ 错＿ 电 麟 一
高压开关柜带电显示器检测工具的研制与应用
常见原因有:
(１) 传感器故障:可通过外观检查、测量电容值
方法进行验收ꎬ缺乏有效的检测途径进行抽样检查ꎮ
针对上述问题ꎬ为了避免重复停电ꎬ提高工作效
率ꎬ研制一种便于携带的带电显示器检测工具ꎬ可快
速便捷地检测带电显示器是否正常ꎮ
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显示器不亮的缺陷ꎬ有效地提高现场工作效率ꎬ避免
(２ ) 将待检测的带电显示装置与高压回路断
重复性停电ꎮ
(３) 使用连接线将检测工具的输出端、接地端
带电显示器备品进行检测试应用ꎬ经测试ꎬ市场上的
开ꎻ
(１) 备品测试:检测工具制作完成后ꎬ对现有的
分别与带电显示器 Ａ、Ｂ、Ｃ 任意一端和地端连接ꎻ
７６
« 电气开关» (２０２１. Ｎｏ. ６)
显示器ꎬ即对显示器内部并联电容进行充电ꎬ当充电
２ 接触式高压带电显示装置
成套带电显示装置包括传感器和带电显示器ꎮ
电压达到氖灯工作电压时即释放ꎬ氖灯闪亮一次ꎬ然
后再进行充电ꎬ以此重复实现指示灯的闪烁ꎮ
传感器作用是将通过降压的方式将高压端有电的信
ａｎｄ ｄｅｓｅｒｉｂｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｔｈｅ ｌｉｖｅ ｉｎｄｉｃａｔｏｒꎬｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｉａｌ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ ｔｏｏｌ ａｎｄ ｕｓａｇｅ ｉｎ
ｇｒｅａｔ ｄｅｔａｉｌꎬｓｈｏｗｉｎｇ ｉｔｓ ｇｏｏｄ ｕｓｅ ｒｅｓｕｌｔ ａｎｄ ｆａｖｏｕｒａｂｌｅ ｓｐｒｅａｄｉｎｇ ｖａｌｕｅ.
１０ｋＶ 开关柜带电显示器均能通过检测工具实现检
高压带电显示装置结构及故障分析
高压带电显示装置结构及故障分析摘要：“五防”是电力生产安全的重要保障，高压带电闭锁装置是防止“带电误合接地刀闸、挂接地线”的一个重要装置，本文结合现场工作实际，介绍变电站高压带电显示装置的结构、原理及常见故障、异常分析。
关键词：高压带电显示装置；结构原理；异常及故障分析1 引言高压带电显示装置是一种安装在高压电气设备，可以直观提示电气设备是否带电的防误装置。
可通过显示器直观显示设备是否带电，也可通过将闭锁接点串入控制回路，闭锁设备控制回路，实现网门、接地刀闸有电闭锁操作，实现防止误入带电间隔、带电误合接地刀闸的等功能，减少电气设备误操作，保证人员、设备和电网的安全。
对于开关柜、GIS设备、330kV及以上等无法直接验电的高压设备，带电显示闭锁装置可提供设备是否带电的判定依据，闭锁带电设备操作，防止误操作。
2 高压带电显示装置结构原理高压带电显示装置由传感器和显示器两部分组成。
传感器采用感应式，利用高压电场与传感器之间的电场耦合原理，可实现在安全距离范围对高压设备进行非接触式检测。
传感器将采集的信号输入给高压带电显示器，高压带电显示器对采集信号进行分析。
高压带电显示装置采用分相单独控制，有电显示红灯，无电显示绿灯，任何一相带电即闪光报警，并输出强制闭锁信号，闭锁设备操作。
当显示器失去工作电源时，显示器仍输出强制闭锁信号，保持闭锁状态。
显示器为连续运行工作方式，具有闪光显示、音响报警和自检功能，按下自检按钮，可校验高压带电显示装置指示灯及有电闭锁继电器是否正确动作。
传感器高压带电显示器可以与高压开关柜、隔离开关、接地开关等配套使用，显示器分为提示性显示器和强制闭锁性显示器，前者用于提示高压带电设备的带电状况，起提示作用，后者除具有提示功能外，还可与电磁锁等防误锁具配合使用，也可通过闭锁接点串入控制回路，用于强制闭锁开关柜操作手柄、网门、接地刀闸等，达到防止带电合接地刀闸，防止误入带电间隔的作用。
图一高压带电显示装置结构图二高压带电显示装置原理3 高压带电显示装置现场应用3.1带电显示装置与电磁锁配合使用电磁锁装置通过闭锁输入接口与高压带电显示闭锁装置连接，在高压设备带电时强制性闭锁，无电时允许电磁锁解锁。
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图 ３ 装 置 与 电磁 锁 的 配 合 使 用 示 意 图
２２ 装置用 于 电气 闭锁 ． 高压 带 电显示装 置能根 据 高压 设备带 电状 况 ，
ｌ 高 压 带 电 体 ； ２ 空 气 绝 缘 距 禹 ３ 传 感 器 ； 一 一 一
输 出一 个 闭锁触 点（ ‘ 动合 触 点 Ｋ， 图 ４所 永１ 电动 如 给
‘
会亮 ，始终 输 出强 制 闭锁 信号 ，保 持 闭锁 状态 。 Ｊ
１ ． 装置 的安装及接 线原理 ２ 在实际应用 中，高压带 电显示装置主要安装在线路 接地闸刀、母线接地闸刀、母线压变接地 闸刀、开关柜 及其他需要 闭锁的地方实施强制闭锁， 防止 电气误操作。 感应 传感器 的接 线原理 如 图 ２所 示 。传感 器要 安装 于带 电体 正前方 ，与 高压 带 电体 无直接 联络 ， 并保 持一 定 的安全距 离 。它接 收高压 带 电体 电场 信
图 ４ 电气 闭 锁 示 意 图
压带 电显示 装置技 术条件 》 以便 不 同厂 家的产 品统 ，
～
２３ 装 置 与微 机 五 防 闭 锁 设 备 的 配 合 使 用 ．
，
利 于互相 兼容 。 ２ 对用 户来 讲 ，要注意 总结 高压带 电显示装 置 ）
《 家 电网 公 司 防间接验 电的带 电显 示装 置 ，
信号 线 （ 屏 蔽线 ） 含
（ ）传 感 器 ｂ
图 １ ＧＤＸ 高 压 带 电显 示 装 置 Ｎ
与 电磁 锁等 防 误锁具配 合使 用用 于强 制 闭锁 开关 柜 操 作手 柄及 网 门等 ，达 到 防 止带 电合接 地 刀 闸，防
２２ 第 期 电 技 ｏ 年 ７ 鼍 赚Ｊ １ ３ １
号 ，并将之 传送 给显 示器 。在 采取可 靠 的安全措 施
下 ，一般均 可进 行带 电安装 。
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带 电体
２ 现 场 应 用
高压 带 电显 示装 置能在 带 电设备 安全距 离外 ，
检 测设 备是否 有 电，通 常与 电磁 锁 、微机 五 防闭锁
装 置等 其他防误 装置配 合实施 强制 闭锁 。 ２１ 装置 与 电磁锁 的配合 使用 ． 电磁 锁装 置通 过 ‘ 闭锁 输入 接 口和 高压带 电 个 显示 闭锁装 置连接 ， 在高压 设备带 电时强制 闭锁 ， 兀 电时允许 手动 解锁 ， 通过 闭锁杆 遮挡操作 孔、按钮或 柜 门来 实现 其 闭锁功 能的， 闭锁杆和被 闭锁 设备之 问 通常不 存在相互作用力 的关系 ，比如 闭锁 柜 门时 ，受 Ｉ 】 图 ３ 示 ，门的关 闭功 能仍然依靠 原有 的锁具 ，电磁 所 锁装 置装在 门框上 ，闭锁 杆阻挡 ｆ 的丌启 ， Ｊ 只有在 非 法操 作时 ，闭锁杆才 与 门有力 的作 。
技 术 与 应 用
高压 带 二 的设 计 分 析 与应 用 同 巾 匝。‘ 电显 衣 ；土 ＼ 置
曾邵莆
（ 福建省 厦 门超 高压输 变 电局 ，福建 厦 门 ３ １０ ６ ０ ４） 摘 要 为 了防止 电气误 操作 ，国家 电 网公 司对 高压 带 电显示装 置 的设计提 出 了明确 规定 。基 于此 ，分 析 了高压 带 电显示装置 的组成 、工 作原理 、安装 要点及接 线原 理等 。结合工程 实 际应 用 ， 论 述 了高压 带 电显 示装置 的应用 情况 ，主 要讨论 了高压 带 电显示装 置与 电磁 锁 、微机 五 防设备 的 配合使 用 以及 电气 闭锁 的应用 。根 据 工作体会 ，提 出 了有关建 议。 关键 词 ：高压 带 电显示装置 ；设计 ；应用 Ｄｅ ｉ ｎ Ａｎａ ｙｓｓａ ｓｇ ｌ ｉ ｎｄ Ａｐｐｌｃ ｔｏ ｆＨｉ ｈ Ｖｏ ｔ ｇ ｓ ｌ ｙ Ｄｅ ｉ ｅ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｇ ｌａ ｅＤｉ ｐ ａ ｖ ｃ
ｏ ｅ ｅ ｆ ｔ ｔ ｅ ｐ ｌ ａｉ ｎ ｍ ａｎｙ ｉｃ ｓｅ ＨＶＤＤ ｗａ ｕｓ ｄ ｏ ｌｃｒ ｎ ｓ ｌ ｏ ｈ ａ ｐ ｉ ｔｏ ， ｃ ｉ ｌ ｄ ｓ ｕ ｓ ｓ ｓ ｅ ｔ ｅ ｅ ｔｏｍａ ｎ ｔｃ ｏ ｋ ｃ ｍｐｕｅ ｉｅ ｇ ｅｉ ｌ ｃ ， ｏ ｔ ｒｚ ｄ ｉ ｅ ｐ ｅ ｎ ｉｎ ａ ｄ ｅｅ ｔｉ ｌｃ ｉ ． ｎａ ｃ ｒ ａ ｃ ｔ ｏ ｒｗｏ ｋ， ｕ ｒ ｒ ｅａｅ ｕ ｇ ｓｉ ｎ ． ｆｖ － ｒｖｅ ｔｏ ｎ ｌ ｃｒｃｂｏ ｋｎｇ Ｉ ｃ ｏ ｄ ｎ ｅｗ ｉ ｕ ｒ ｐ ｔ ｏ ｗａ ｄ ｒｌｔ ｄｓ ｇ ｅ ｔｏ ｓ ｈ ｆ Ｋ ｅ ｏ ｄ ：ｈ ｇ ｏ ｔ ｇ ｓ ａ ｅ ｉ ｅ ｄ ｓｇ ｙ ｗ ｒ ｓ ｉ ｈ ｖ ｌａ ｅｄｉｐｌｙ ｄ ｖ ｃ ； ｅ ｉ ｎ； ａ ｐ ｉａ ｉ ｎ ｐ ｌｃ ｔｏ
额 定 户 内传 电压／Ｖ ｋ 感 器
示 、音响报 警和 自检功 能 ，并能输 出强制 闭锁信 号 。
当被 测 设 备 或 网 络 带 电 时 ， 显 示 器 “电源 ” 指 示 灯
安 装 距 离， １５ ｌＯ ３０ ３ Ｏ １ Ｏ～ｌ０ ｌＯ ～ ８Ｏ ｍ ２ ～ ５ ０ ～ ５ ０ ７ ０ Ｏ ２ Ｏ ３ ８
图 ２ 接 线原理
为 了消 除周 围空 间存在 的高频 干扰 ，三 相采 用
３根单 芯屏 蔽线 （ ２中的 ５ ，通 过屏蔽 层 良好 的 图 ） 接地 就 能消 除高频 干扰 ，克服 了早 期感应 式高压 带
电显 示 器 抗 干 扰 能 力 弱 的 缺 点 。
Ｉ
３ 电鼍技 了 ２１ 年第７ ２Ｊ ｌ ０２ ｔ 期
５０ ０
电即 闪光报警 ，并输 出强制 闭锁信 号 。当显示 器失 去 控制 电源 时 ，显示器 输 出强制 闭锁信 号 ，保 持 闭
锁状态 。显示器 为连 续运 行工作 方式 ，具有 闪光 显
感 器
安装 距 离 ／ ｍ ３０ ６ Ｏ ３ Ｏ ７ ０ Ｏ ２ ０ ５０ ￣ ０ ０ ａ ｒ ０ ～ ０ ｌ ０～１０ １０ ～ ８ ０ ０ ０ ７ ０ ８ ｌ Ｏ ３ ５ ｌ０ １ ２０ ２
亮， “ Ａ、Ｂ 、ｃ”三相指 示灯 闪亮 ， “ 作 ”指 示 操 灯熄 灭 ，且输 出强 制 闭锁 信 号 。当被测 设备或 网络 不 带 电时 ， 显示器 “ 电源 ”指 示灯亮 ， “ Ｂ、 Ａ、 Ｃ” 三 相指示 灯熄 灭 ， “ 作 ”指示灯 亮 ，同时解 除 闭 操 锁 信 号 ，便 可进 行 设备 操 作 。显 示器 上设 有 “白 检 ”功能 ，即可 自动 检测传 感器 和显 示器 的各功 能 模块 ，在 装置 发生任 何故 障时 ， “ 作 ”指 示灯 不 操
Ｚｅ ｇ ｈ ｏ ｎ Ｓ ａ ｐｕ
（ ｉ ｅ ｘ ａ ｉ ｏａｅ ｏ ｅＴａｓ ｓ ｏ ｄ ｕ ｓ ｉｎ ｕｅｕ ｆ ｕｉ ｒ ｉ ｅＸａ ｅ， ｕ ａ １０ ） Ｘ ａ ｎＥ 仃 ｇ Ｖ ｌｇ ｗ ｒ ｒ ｍｉｉ ａ ｂ ｏ ｒａ Ｆｊ ｎ ｏ ｎ ， ｉ ｎ Ｆｊ ｎ ６ ０４ ｍ Ｈ ｈ ｔ Ｐ ｎ ｓｎ ｎ Ｓ ｔ Ｂ ａ ｏ ａＰ ｖ ｃ ｍ ｉ ３
示装置在变 电站 中得到 ＿ 『 广泛应用 。本文结合工程实
际 ，就 高压 带 电显 示 装 置 的 设 汁 与应 用 展 开 讨 论 。
ｌ 高 压 带 电显 示 装 置
１１ 装 置 的组 成 ．
高压 带 电显示 装置川 以提 示高 压 Ｉ 【 殳备带 电状况
和强 制 闭锁有 关 设备 （ 地 刀闸 、开关柜 门、 接 门
技 术 与 应 用
止误入 带 电间 隔 ，提 高开 关设备 防误 性能 。此外 ， 为方 便用 户现场 双 电源核 相 ，有 的显 示器 面板设 置 了相位 测试 端 ，兼做 “ 核相 ”作 用 。 图 ｌ中，传感器 为感应 式 ，它 是利用 高压 电场 与传 感器 之 问的 电场 耦合 原理 ，在 安全距 离之 外进 行 非接 触式检 测 。装置采 用分 相控 制 ，任 何 一相带
高 压 带 电显 示 装 置 就 是 能 将 高 压 带 电体 带 电 与否
的信 号传递到发光或音响元件上 ， 显示或同时闭锁 高压
开 关 设 备 的装 置 。国家 电 公 司 制 定 的 《 刚家 电网 公 司
防止 电气误操作安全管理规定》 明确指 出： 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 技术措施达到防止 电气误操作要求。因此，高压带电显
Ａｂｓｒ ｃ Ｓ ａ ｅＧｒｄ ｓ ｔｕ ｏ ｅ ｒ ｅ ｏ ｅ ｉｎ ｏ ｉｈ ｖ ｌａ ｅ ｄ ｓ ａ ｅ ｉｅ （ ｔ ａ ｔ ｔ ｔ ｉ ｅ ｐ ｓ ｍｅ ｎ ｗ ｕｌｓｆ ｒｄ ｓｇ ｆｈ ｇ ｏ ｔｇ ｉｐｌｙ ｄ ｖｃ ＨＶＤＤ） ｔ ｏ
ｐ ｅ ｅ ｔ ｔ ｅ ａ ｓ ｏ ｅ ａｉ ｎ ｆ ｄ ｖ ｃ ．Ｆｒ ｍ ｔ ａ ｐ ｉｔ ｔ ｉ ｐ ｒ ｉ ｔｏ ｕ ｅ ｔ ｅ ｏ ｒ ｖ ｎ ｈ ｆ ｌｅ ｐ ｒ ｔｏ ｏ ｅ ｉｅ ｏ ｈ ｔ ｏｎ ， ｈ ｓ ｐａ ｅ ｎ ｒ ｄ ｃ ｓ ｈ ｃ ｍｐｏ ｅ ｐ ｉ ｃｐ ｅ ｓ ， ｒｎ ｉ ｌ，
ｉ ｓａ ｌｔ ｎ ａ ｄ ｃ ｎ ｅ ｔ ｎ ｍ ｅｈｏ ｆＨＶＤＤ ． ｉ ｈ ｒ ｃｉａ ｘ ｍ ｐ ｅ ｎ ｅ ｇ ｎ ｅ ｉｇ， ｈｓｐａ ｅ ｄ ｒ ｓ ｎ ｔｌ ｉ ｎ ｏ ｎ ｃｉ ｔ ｄ ｏ ａ ｏ ｏ Ｗ ｔ ｔ ｅｐ ａ ｔｃ ｌ ａ ｌｓｉ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｔ ｉ ｐ ｒａ ｄ ｅ ｓ ｈ ｅ
４ 信 号 线 ；５ 屏 蔽接 地 线 ；６ 显示 器接 线 端 子 一 一 一
操 作 的设备 （ 如接 地刀 闸 ）控 制 路 ，在高压 设备 有 电时，该触 点 Ｋ断 开 ，控制 回路被 闭锁 ，不能 电 动 操作 ，只有在 高压设 备无 电时 ，触 点 Ｋ 闭合 ，才