电缆二遥故障指示器技术规范v1.docx

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电缆二遥故障指示器技术规范v1

***供电公司设备技术标准

电缆“二遥”故障指示器技术标准

2011－××－××发布2011－××－××实施

***供电公司发布

目次

1范围

本标准规定了杭州市电力局面板型“二遥”故障指示器〔以下称指示器〕的功能、型式要求，包括终端类型、气候环境条件、功能、外形结构、显示、通信接口、材料及工艺要求、标志标识等。

本标准适用于杭州市电力局面板型“二遥”故障指示器的制造、检验、使用和验收。

2标准性引用文件

以下标准中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

但凡注日期的引用标准，其随后所有的修改单〔不包括勘误的内容〕或修订版均不适用于本标准。

然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

但凡不注日期的引用标准，其最新版本适用于本标准。

GB/T191包装储运图示标志

GB4208外壳防护等级〔IP代码〕

GB/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分：

试验方法试验A：

低温

GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分：

试验方法试验B：

高温

GB/T2423.4电工电子产品基本环境试验规程试验Db：

交变湿热试验方法

GB/T2423.5电工电子产品环境试验第2部分：

试验方法试验Ea和导则：

冲击

GB/T2423.6电工电子产品环境试验第2部分：

试验方法试验Eb和导则：

:

碰撞

GB/T2423.8电工电子产品环境试验第2部分：

试验方法试验Ed：

自由跌落

GB/T2423.10电工电子产品环境试验第2部分：

试验方法试验Fc和导则:

：

振动〔正弦〕

GB/T15153.1-2008远动设备及系统第2部分：

工作条件第1篇：

电源和电磁兼容性（idtIEC870-2-1）

GB/T17626.2-2008电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验（idtIEC61000-4-2）

GB/T17626.3-2008电磁兼容试验和测量技术辐射电磁场抗扰度试验（idtIEC61000-4-3）

GB/T17626.4-2008电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验（idtIEC61000-4-4）

GB/T17626.5-2008电磁兼容试验和测量技术浪涌〔冲击〕抗扰度试验（idtIEC61000-4-5）

GB/T17626.8-2006电磁兼容试验和测量技术工频电磁场抗扰度试验（idtIEC61000-4-8）

GB/T17626.12-2008电磁兼容试验和测量技术1MHz脉冲群抗扰度试验（idtIEC61000-4-12）

DL/T721-2000配电网自动化系统远方终端

IEC870-5-101远动设备及系统传输规约基本远动任务配套标准

Q/GDW436-2010配电线路故障指示器技术标准书国网公司科技部和农电部

3术语

3.1故障指示器：

一种用于指示配电线路短路和接地故障电流途径的装置。

3.2面板型：

一种用于电缆线路并且配带指示灯显示面板的故障指示器。

3.3“一遥”：

具备线路故障检出状态〔或故障指示器报警信号〕和开关位置信号远传功能，即遥信。

3.4“二遥”：

除“一遥”功能之外，还具备电流、电压、温度等测量和通信功能，即遥测。

3.5“三遥”：

除“二遥”功能之外，还具备电动开关合分闸控制和通信功能，即遥控。

4气候环境条件

4.1使用环境条件

3.1.1工作海拔高度：

≤1000m

3.1.2使用环境温度：

-25℃～+70℃

3.1.3最大日温差：

25℃

3.1.4工作环境湿度：

≤99%〔相对湿度〕

3.1.5抗震能力：

地面水平加速度0.3g

地面垂直加速度0.15g

同时作用持续三个正弦波

安全系数1.67

3.1.6带面板显示器的指示器安装位置：

室内或户外开关柜内，可在凝露条件下正常工作；

3.1.7不带面板显示器的指示器安装位置：

户外开关或裸露电缆，可在雨天条件下正常工作。

4.2使用运行条件

3.2.1安装于10kV单相和三相电缆，不损伤电缆外表，免安装工具。

3.2.2电网中性点接地方式：

电网中性点经消弧线圈接地或不接地系统。

5设备功能、技术要求

5.1指示器基本功能要求

a）电流监测功能：

实时监测线路A\B\C相负荷电流、三相电缆零序电流，可辅助判断电缆是否过负荷、停电、断线和接地，并通过无线跳频FHSS（Frequency-HoppingSpreadSpectrum）方式主动上报到数据采集单元DCU或开闭所终端单元DTU。

b）电压监测功能：

实时监测电缆头对地电场，可辅助判断电缆头是否带电、泄漏放电以及电缆是否接地，并通过无线跳频FHSS方式主动上报到DCU〔DataCollectandControlUnit〕或DTU〔DistributionTerminalUnit〕。

c）温度监测功能：

实时监测电缆头外表温度，可辅助判断电缆头是否接触不良，并通过无线跳频FHSS方式主动上报到DCU或DTU。

d）自取电功能：

相故障指示器具备从导线负荷电流所产生的磁场感应取电，而不用外接工作电源。

e）参数调整功能：

指示器安装以后，如果存在误报警或拒报警时，应具备短路、接地故障参数调整功能。

f）故障检测和报警指示功能：

实时检测线路短路和接地故障，当故障发生后，点亮指示器本身的指示灯和面板显示器的指示灯；

g）信号远传功能：

检测到故障后，通过光纤接口将故障信息上传到面板显示器进行显示，并通过无线跳频FHSS方式主动发送到DCU或DTU；

h）指示器遥控自检功能：

当指示灯本身未报警闪烁时，通过无线调试终端或主站软件进行遥控测试，面板上全部指示灯点亮；

i）指示器遥控复位功能：

当有指示灯报警闪烁时，通过无线调试终端或主站软件进行遥控复归测试，指示灯熄灭，报警消除；

j）指示器自动复位功能：

当报警指示超过预定时间〔默认8小时，在现场通过无线调试终端或主站软件连续可调〕，指示灯熄灭，自动定时复位；

k）面板显示器自检功能：

当指示灯未闪亮时，按下该键，面板上全部指示灯闪烁；

l）面板显示器手动复位功能：

当有指示灯闪亮时，按下该键，指示灯熄灭，报警消除；

m）面板显示器自动复位功能：

当报警指示超过预定时间〔默认8小时〕，指示灯熄灭，自动定时复位；

n）地址标识：

指示器在出厂前都设置了全球唯一的地址〔ID号〕，没有地址冲突问题；

o）数据通信：

正常运行时，指示器每隔1～5分钟向DCU或DTU发送实时监测数据；线路故障时，指示器立即发送故障报警信息到DCU或DTU，而不会有同频无线干扰；

p）通信报警：

线路上的电流、电压、温度等实时数据一直在刷新变化，当实时数据超过30分钟为变化时，由无线调试终端和主站进行通信故障报警。

5.2设备技术要求

4.2.1短路故障报警

报警电流：

动作电流可整定范围是50～700A，超过700A则进行限幅，但不饱和；在现场通过无线调试终端或主站连续可调，出厂默认为速断600A、过流400A。

故障判据设置了停电判据，停电判据用于躲过合闸涌流误动。

报警延时：

在现场1～999ms可调，出厂默认为速断40ms、过流200ms；

报警精度：

从3A开始测量，测量误差＜±2%。

4.2.2接地故障报警

报警电流：

动作电流可整定范围是1～80A，超过80A则进行限幅，但不饱和；在现场通过无线调试终端或主站连续可调，出厂默认为速断10A、过流5A。

报警延时：

在现场1～999ms可调，出厂默认为速断500ms、过流1000ms；

报警精度：

从1A开始测量，测量误差＜±2%。

4.2.3指示器功能测试

●短路故障测试：

用相指示器加10A以上负荷电流，延时1分钟，在5秒钟内再增大电流到过流〔400A、200ms〕、速断〔500A，40ms〕出厂定值，然后马上切断电流，相指示器应闪灯，并通过光纤和无线接口发出报警信息到面板显示器和无线调试终端上。

●接地故障测试：

用零序指示器加1A以上零序电流，缓慢增大电流到过流〔5A、1000ms〕、速断〔10A，500ms〕出厂定值，然后马上切断零序电流，零序指示器应闪灯，并通过光纤和无线接口发出报警信息到面板显示器和无线调试终端上。

●遥信测试：

在现场通过无线调试终端或主站发送实施数据读取命令，指示器的短路故障报警、接地故障报警等报警状态可以被读取，也可以主动上报到无线调试终端或主站。

●遥测测试：

在现场通过无线调试终端或主站发送实施数据读取命令，指示器的负荷电流、零序电流、电缆头对地电场、电缆头温度等实时数据可以被读取，也可以主动上报到无线调试终端或主站。

●遥控测试：

在现场通过无线调试终端或主站发送遥控测试命令，指示器的报警指示灯会闪烁1～2秒种。

●遥调测试：

在现场通过无线调试终端或主站发送参数调节命令，指示器的短路故障报警定值、接地故障报警定值、自动复归时间、主动上报周期、主动上报地址等参数可以被读取和下载。

●自取电测试：

拿一只不灌胶的指示器，安装在负荷电流大于20A的导线上，先不加负荷电流，用电池供电，做以上“四遥”功能测试，同时测试电池回路的工作电流，静态电流应低于50uA，动态平均电流应低于80uA。

然后加上20A以上负荷电流，同时测试电池回路的工作电流，静态电流应低于25uA，动态平均电流应低于40uA。

4.2.4指示器和面板显示器报警指示

指示器报警指示灯闪烁频率每3.5s闪烁一次；面显示器报警指示灯闪烁频率每1.5s闪烁一次。

4.2.5短路及接地故障指示复位

手动复位：

现场按下复位/测试按钮，可清除面板显示器的故障报警状态；通过无线调试终端或主站软件进行遥控复归，可清除指示器的故障报警状态。

定时复位：

故障发生8小时后自动清除面板显示器和指示器的故障报警状态。

4.2.6工作电源

面板显示器：

内置10年寿命的锂亚电池供电，不用通讯电缆引入的直流电源供电；

指示器：

内置10年寿命的锂亚电池供电，并可从导线负荷电流产生的磁场感应取电，自取电功率随着负荷电流的大小在1～1000mW之间变化，指示器静态功耗<0.2mW，1分钟发送一次实时数据条件下的动态功耗<0.3mW，无线通信最大峰值功耗<100mW/30ms。

4.2.7使用寿命

面板显示器：

运行寿命10年，并可更换电池。

指示器：

安装于20A以下负荷线路，其运行使命可保证8年；安装于20A以上负荷线路，其运行使命大于10年。

6外形结构

5.1系统构成

面板型电缆“二遥”故障指示器含1个面板显示器〔参考安装开口尺寸：

宽92mm×高44mm，深约80mm左右〕、3只相指示器、1只零序指示器〔包括1个无线跳频无线模块，默认通信距离100m〕和连接光纤组成〔光纤应有红、绿、黄、黑色条纹标识，默认配置单根长度3m〕〔见图1〕。

相传感器内部设置短路故障光电触发电路，当传感器检测到故障时，发出50Hz脉冲光信号传输给主机。

零序传感器为一简易的开口型电流互感器，通过线缆输出到主机。

零序传感器内部具有过压保护元件，使其输出电压不超过36伏。

主机接收到短路故障信号或监测到零序电流超过设定值时，报警指示灯就会闪烁以显示发生故障。

主机判断故障需有滤波延迟以躲过冲击涌流。

5.2安装固定方式

5.2.1面板显示器的安装固定

面板显示器采用嵌入面板式结构正面安装，以上下卡簧片嵌卡稳固，卡簧片采用防锈弹簧钢制、防锈蚀、弹力应适中。

面板显示器应便于插拔更换主机、电池及连接引线。

5.2.2相指示器的安装适用性

适用电缆最大截面为300mm2〔特殊型号适应400mm2〕；

适用其他规格电缆，在不同截面、不同外径的电缆上安装，不影响故障检测灵敏度和电流测量精度；

免工具安装，不可采用螺钉固定卡线结构和损伤电缆外表。

5.2.3零序指示器的安装适用性

适用三芯电缆最大截面直径〔含绝缘层〕为120mm〔特殊型号适应200mm〕；

其他安装适用性与相指示器相同。

5.3面板显示器前面板设置

共设四个故障报警指示灯，分别为A、B、C相独立的相间短路指示灯，O相〔零序〕接地故障指示灯，指示灯为超高亮LED；

设置有复位/测试按钮；

5.4面板显示器后面板设置

面板显示器后部具有3个短路故障指示器光纤接口、1个接地故障指示器光纤接口、1个一开一闭报警空接点输出端子、1个远程复位空间点输入端子、1个LED报警信号输出端子。

A、B、C三合一光纤接口位于壳体左侧，并标记有L1/A、L2/B、L3/C相短路故障指示器，O〔零序〕光纤接口位于端子排左侧，并标记有L4零序接地故障指示器。

光纤采用插入旋压连接，紧固旋钮必须具有防脱落功能；端子排上方应具有防水滴存留凝结功能。

5.5外壳防护等级

面板显示器防护等级为IP54,指示器防护等级不小于IP67。

面板显示器内部电路板应采取自动化焊接工艺，必须进行防水露、防盐雾、防酸雾三防处理。

5.6壳体

外壳应有足够的强度，外物撞击造成的变形不应影响其正常工作。

面板显示器用非金属阻燃ABS材料制成，应符合GB/T5169.11的阻燃要求。

5.7外形及安装尺寸

图2面板显示器外形及安装尺寸

注：

开关柜面板上开口尺寸为：

宽92mm×高44mm，深约80mm左右。

6通讯接口

6.1组网方式

故障报警信号远传和电流电压温度在线监测系统采用本地无线跳频、远程GPRS或通过DTU光纤以太网通信方式，指示器需和DCU、DTU联合使用。

最多64只指示器可组成一个局部的无线通信网络，通信距离最大可达300米〔参见图3〕。

6.2通信地址

每一个无线通信网络中，最多可以有64只指示器；

每一个无线通信网络中，指示器的地址编号从0x00000000～0Xfffffffe，全球唯一地址，由出厂前确定；

当线路发生短路、接地故障时，多只指示器同时发送故障报警信息和故障电流，不会存在无线干扰和丧失数据现象。

6.3通讯接口

指示器对面板显示器采用光纤接口；

指示器对DCU或DTU采用无线接口。

6.4通讯协议

线路发生故障时，指示器通过光纤脉冲触发面板显示器进行报警显示；

线路发生故障时，指示器在0～3秒钟内主动通过无线跳频通信方式、带数据加密和CRC校验的无线跳频通信协议与DCU、DTU进行数据通信；假设指示器未接收到DCU、DTU确实认幀，则会立即重发，最多重发3次〔参数可设〕。

线路正常运行时，指示器定时1～5分钟通过无线跳频通信方式、带数据加密和CRC校验的无线跳频通信协议与DCU、DTU进行数据通信。

假设指示器未接收到DCU、DTU确实认幀，则会立即重发，最多重发3次〔参数可设〕。

7材料及工艺要求

7.1线路板及元器件

——线路板须用耐氧化、耐腐蚀的A级双面敷铜环氧树脂板，并具有终端生产厂家的标识；

－线路板外表应清洗干净，不得有明显的污渍和焊迹。

并经绝缘、防腐处理。

－所有元器件均为工业级，能耐85度高温、耐-35度低温、防锈蚀、防氧化，紧固点牢靠。

－电子元器件〔除电源器件外〕宜使用贴片元件，使用外表贴装工艺生产。

－线路板焊接采用回流焊和波峰焊工艺。

－所有线路板都采用环氧树脂或双组份电子灌封AB胶进行浇注，可耐高压，并防水，防凝露，防盐雾，防腐蚀。

8符合行业标准和型式试验要求

指示器应满足Q/GDW436-2010《配电线路故障指示器技术标准书》的技术条件和试验要求，通过中国电力科学研究院针对指示器的强制性试验，并拿到型式试验报告，而不能是委托试验报告。

9标志及标识

8.1产品标志

标志所用文字应为标准中文。

可以同时使用外文。

标志的汉字、数字和字母的字体高度应不小于4mm。

标志应清晰、牢固，易于识别。

使用的符号应符合GB/T17441的规定。

上应有以下标识：

1）通信地址

2）制造年份

3）出厂编号

4）名称及型号

5）制造厂名称、注册商标及客服

8.2包装标志和标识

终端的包装箱上应有以下标志：

1）标以“小心轻放”，“向上”，“防潮”，“层叠”等图标

2）制造厂商的名称、地址、、网址

3）产品名称,型号,执行标准代号

4）产品数量，体积，重量

8.3身份标识

每台指示器以其地址编号作为其在串行网络中的身份标识，一个串行网络内，各指示器的地址编号必须不同。

8.4面板显示器的接线端子标识

指示器无接线端子，光纤接口应有清楚和不易擦除的文字、数字和符号说明；电场线和温度探头长度不低于30厘米，并可明显区分。

面板显示器的接线端子应有清楚和不易擦除的文字、数字和符号说明，机身应有端子与外电路的连接线路图。