故障指示器及故障指示采集器技術(shù)規(guī)范

1、附件3通信功能故障指示器技術(shù)規(guī)范1范圍本規(guī)范規(guī)定了杭州市電力局通信功能故障指示器的功能、型式要求，包括終端類型、氣候環(huán)境條件、功能、外形結(jié)構(gòu)、顯示、通信接口、材料及工藝要求、標(biāo)志標(biāo)識等。本標(biāo)準(zhǔn)適用于杭州市電力局通信功能故障指示器的購買、檢驗、使用和驗收。2 氣候環(huán)境條件2.1使用環(huán)境條件2.1.1 工作海拔高度：WIOOOm2.1.2使用環(huán)境溫度：-20°C+55°C2.1.3最大日溫差：25C2.1.4工作環(huán)境濕度：<99%(相對濕度)2.1.5 抗震能力：地面水平加速度0.3g地面垂直加速度0.15g同時作用持續(xù)三個正弦波安全系數(shù)1.672.1.6 安裝位置：室內(nèi)

2、或戶外開關(guān)柜內(nèi)2.1.7 可在有一定凝露的條件下正常工作。2.2使用運(yùn)行條件2.2.1傳感器安裝于10kV電纜纜身，不使用螺栓/螺絲固定，免工具安裝方式。2.2.2 電網(wǎng)中性點接地方式：電網(wǎng)中性點經(jīng)經(jīng)消弧線圈接地或不接地系統(tǒng)。3 設(shè)備功能、技術(shù)要求3.1基本功能要求a) 故障檢測和報警指示功能：指示器實時監(jiān)測線路短路和接地故障，當(dāng)故障發(fā)生后，點亮本地報警指示燈；b) 信號遠(yuǎn)傳功能：檢測到故障后，通過串行信號接口，將故障信息上傳；c) 自檢功能：當(dāng)指示燈未閃亮?xí)r，按下該鍵，面板上全部指示燈閃爍；d) 手動復(fù)位功能：當(dāng)有指示燈閃亮?xí)r，按下該鍵，指示燈熄滅，報警消除；e) 自動復(fù)位功能：當(dāng)報警指示超

3、過預(yù)定時間(默認(rèn)8小時)，指示燈熄滅，自動定時復(fù)位f) 地址標(biāo)識：裝配在同一個串行網(wǎng)絡(luò)中的指示器，每臺都有唯一的地址標(biāo)識，通過撥動機(jī)器內(nèi)部的編碼開關(guān)，可以改變地址以防地址沖突；g) 鏈路測試：指示器每24小時向上級設(shè)備發(fā)送一心跳測試楨，如果未收到正確的確認(rèn)楨，點亮通訊故障報警指示燈；h) 通訊故障報警：指示器在上電、復(fù)位、故障信息上傳、鏈路測試等時，會主動上報信息，如果未收到正確的確認(rèn)楨，進(jìn)行通訊故障報警；3.2設(shè)備技術(shù)要求3.2.1 短路故障報警a) 報警電流：動作電流范圍是400A至1600A,生產(chǎn)廠內(nèi)連續(xù)可調(diào)，出廠默認(rèn)為630A；b) 延時：生產(chǎn)廠內(nèi)40300ms可調(diào)，出廠默認(rèn)為40ms

4、；c) 精度：全溫度范圍誤差V±10%。3.2.2 接地故障報警a) 報警電流：動作電流范圍5A100A，生產(chǎn)廠內(nèi)連續(xù)可調(diào)；出廠默認(rèn)值為10A；b) 延時：生產(chǎn)廠內(nèi)40300ms可調(diào)，出廠默認(rèn)150ms；c) 精度：全溫度范圍誤差V±10%。3.2.3 指示器功能測試按下測試按鈕，所有指示燈會閃爍1分鐘(1分鐘后自動熄滅)。同時，上傳一包含地址編碼的信息楨到上級信號采集裝置。3.2.4 報警指示方式采用超高亮LED指示燈，閃爍頻率每1.5s閃爍一次。3.2.5 短路及接地故障指示復(fù)位a) 手動復(fù)位：現(xiàn)場按下復(fù)位/測試按鈕清除故障報警狀態(tài)；b) 定時復(fù)位：故障發(fā)生8小時后自動

5、清除故障報警狀態(tài)；3.2.6工作電源a) 主機(jī)工作電源在不連接通訊電纜時采用鋰電池供電；b) 主機(jī)工作電源在連接通訊電纜時，由通訊電纜引入的直流電源供電，同時可方便的取出原有的鋰電池；c) 指示器輸入電源936Vdc，靜態(tài)功率：200毫瓦，最大峰值功率：400毫瓦；d) 指示器上電工作電流不大于15mA/12Vdc，最大峰值工作電流不大于30mA/12Vdc；e) 串行通訊電路電源須與其他電路工作電源隔離；3.2.7 使用壽命運(yùn)行壽命10年。4 外形結(jié)構(gòu)4.1 系統(tǒng)構(gòu)成指示器含1臺主機(jī)（參考安裝開口尺寸：寬92mmX高44mm，深約80mm左右）、3只相傳感器、1只零序傳感器（包括連接引線1根

6、，默認(rèn)配置長度3m）和連接光纖組成（光纖纜身應(yīng)有紅綠黃色條紋標(biāo)識，默認(rèn)配置單根長度2.5m）（見圖1）。圖1通訊功能故障指示器系統(tǒng)構(gòu)成框圖相傳感器內(nèi)部設(shè)置短路故障光電觸發(fā)電路，當(dāng)傳感器檢測到故障時，發(fā)出100Hz脈沖光信號傳輸給主機(jī)。零序傳感器為一簡易的開口型電流互感器，通過線纜輸出到主機(jī)。零序傳感器內(nèi)部具有過壓保護(hù)元件，使其輸出電壓不超過36伏。主機(jī)接收到短路故障信號或監(jiān)測到零序電流超過設(shè)定值時，報警指示燈就會閃爍以顯示發(fā)生故障。主機(jī)判斷故障需有濾波延遲以躲過沖擊涌流。4.2安裝固定方式4.2.1 主機(jī)的安裝固定主機(jī)采用嵌入面板式結(jié)構(gòu)正面安裝，以上下卡簧片嵌卡穩(wěn)固，卡簧片采用防銹彈簧鋼制、防

7、銹蝕、彈力應(yīng)適中。主機(jī)應(yīng)便于插拔更換主機(jī)及連接引線。4.2.2 相傳感器的安裝適用性a）適用電纜最大截面為300mm2（特殊型號適應(yīng)400mm2）；b）適用其他規(guī)格電纜，在不同截面、不同外徑的電纜上安裝，不影響測量精度；c) 免工具安裝，不可采用螺釘固定。4.2.3 零序傳感器的安裝適用性a) 適用三芯電纜最大截面直徑(含絕緣層)為120mm(特殊型號適應(yīng)200mm)；b) 其他安裝適用性與相傳感器相同。4.3 主機(jī)前面板設(shè)置a) 共設(shè)五個故障報警指示燈，分別為A、B、C三相獨(dú)立的相間短路指示燈，接地故障指示燈，通訊故障指示燈，指示燈為超高亮LED指示燈；有復(fù)位/測試按鈕；b) 面板應(yīng)有產(chǎn)品名

8、稱、型號、地址編碼、生產(chǎn)商聯(lián)系方式等信息；c) 地址編碼做為區(qū)分指示器身份的唯一標(biāo)識，須采用旋轉(zhuǎn)撥盤開關(guān)進(jìn)行編號的調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)范圍為000F，分別對應(yīng)地址號為116；d) 地址號用不干膠貼于前面板處，要求標(biāo)識明顯，易于識別。4.4 主機(jī)后面板設(shè)置a) 指示器后部具有3個短路傳感器光纖接口、1個接地傳感器信號連接端子、2個信號遠(yuǎn)傳航空插座。b) A、B、C三相獨(dú)立的短路傳感器光纖接口位于端子排右側(cè)，從左到右分別接L1/A、L2/B、L3/C相短路傳感器。c) 光纖采用插入旋壓連接，緊固旋鈕必須具有防脫落功能；端子排上方應(yīng)具有防水滴存留凝結(jié)功能；d) 零序傳感器信號線接入到端子排的最右2個接口上；端

9、子須采用8針3.81毫米間距歐式端子排。4.5外殼防護(hù)等級a) 主機(jī)防護(hù)等級為IP54,傳感器防護(hù)等級不小于IP67。b) 主機(jī)內(nèi)部電路板應(yīng)采取自動化焊接工藝，必須進(jìn)行防水露、防鹽霧、防酸霧三防處理4.6殼體外殼應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，外物撞擊造成的變形不應(yīng)影響其正常工作。主機(jī)和傳感器采用非金屬阻燃ABS材料制成，應(yīng)符合GB/T5169.11的阻燃要求。4.7外形及安裝尺寸O°O°O°°mmV96mm*7090mm5070mm圖2通訊功能指示器外形及安裝尺寸圖2通訊功能故障指示器外形尺寸圖注：開關(guān)柜面板上開口尺寸為：寬92mmX高44mm,深約80mm左右。5

10、通訊接口5.1 組網(wǎng)方式故障報警信號遠(yuǎn)傳采用串行通訊方式,指示器需和數(shù)據(jù)匯集器聯(lián)合使用,多臺指示器組成串行通訊網(wǎng)絡(luò)（參見圖3）。圖3通訊功能故障指示器與數(shù)據(jù)匯集器組成的通訊網(wǎng)絡(luò)框圖5.2 通訊地址a) 每一個串行通訊網(wǎng)絡(luò)中，最多可以有16臺指示器；b) 每一個串行通訊網(wǎng)絡(luò)中，地址編號從1-16，須由前面板下方的旋轉(zhuǎn)撥盤開關(guān)選擇c) 多臺指示器組成的一個通訊網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，各指示器的地址編號必須不同；5.3 通訊接口a) 通訊總線采用航空插頭線連接；b) 信號遠(yuǎn)傳端子采用2個航空插座，2個插座性能相同；c) 航空插頭/座為插入旋擰固定式，直徑12毫米，4芯；d) 航空插頭信號定義如下：1：VCC直流電源

11、輸入；2：GND電源地；3：485A(+)串口信號485A；4：485B(-)串口信號485B；5.4 通訊協(xié)議a) 指示器串口通訊協(xié)議定義為：1位起始位，8位數(shù)據(jù)位，1位結(jié)束位，偶校驗，9600bps。楨信息米用LRC校驗方式。b) 指示器在上電、手動和自動復(fù)位、故障報警等時，需主動上傳信息到上級信號采集裝置c) 指示器檢測到故障報警，應(yīng)主動上傳報警信息到上級信號米集裝置，若未接收到上級信號米集裝置的確認(rèn)楨，根據(jù)地址編號延時重發(fā)，最多重發(fā)3次。5.5 心跳測試指示器每天進(jìn)行一次通訊測試，即指示器每天主動上傳一次數(shù)據(jù)到上級信號米集裝置，若相互通訊存在故障，則通訊故障指示燈閃亮報警。6 材料及工

12、藝要求6.1 線路板及元器件線路板須用耐氧化、耐腐蝕的A級雙面敷銅環(huán)氧樹脂板，并具有終端生產(chǎn)廠家的標(biāo)識;線路板表面應(yīng)清洗干凈，不得有明顯的污漬和焊跡。并經(jīng)絕緣、防腐處理。終端內(nèi)所有元器件均能防銹蝕、防氧化，緊固點牢靠。電子元器件(除電源器件外)宜使用貼片元件，使用表面貼裝工藝生產(chǎn)。線路板焊接米用回流焊和波峰焊工藝。終端內(nèi)部端鈕螺釘、引線之間以及線路板之間應(yīng)保持足夠的間隙和安全距離。電源變壓器、CT等較重的器件不宜直接焊接在線路板上，確有必要直接焊接的，應(yīng)具有相應(yīng)措施保證在實際使用條件下的正常使用。6.2 端子座及接線端子端子座應(yīng)使用絕緣、阻燃、防紫外線的環(huán)保材料制成，要求有足夠的絕緣性能和機(jī)械

13、強(qiáng)度；電流端子應(yīng)組裝在端子座中，端子應(yīng)采用H62銅或更好的材料鈍化、鍍鉻或鍍鎳制成,接線端子的截面積和載流量應(yīng)滿足1.2倍最大工作電流長期使用而溫升不超過限定值。端子座接線端鈕的孔徑應(yīng)能容納至少13mm長去掉絕緣的導(dǎo)線，和螺釘?shù)呐浜蠎?yīng)能確保牢固固定最小0.3mm2的導(dǎo)線，固定方式應(yīng)確保充分和持久的接觸，以免松動和過度發(fā)熱。端子座的表內(nèi)端子部分采用嵌入式雙螺釘旋緊。電流端子螺絲應(yīng)使用防銹且導(dǎo)電性能好的一字、十字通用型螺絲；電流端子的接線柱在受到向內(nèi)的60N的接線壓力時，接線柱不內(nèi)縮；輔助端子的接線柱在受到向內(nèi)的10N的接線壓力時，接線柱不內(nèi)縮。終端端子座與終端底座之間應(yīng)有密封墊帶，密封良好。6.

14、3 端子座護(hù)蓋終端端子應(yīng)具備護(hù)蓋護(hù)蓋應(yīng)使用絕緣、阻燃、防紫外線的環(huán)保材料制成；護(hù)蓋應(yīng)耐腐蝕、抗老化、有足夠的硬度，上緊螺絲后，不應(yīng)有變形現(xiàn)象；護(hù)蓋上按鈕的材料和顏色應(yīng)與表蓋顏色一致。6.4 連接端子選用-信號遠(yuǎn)傳端子采用2個航空插座，2個插座性能相同；-航空插頭/座為插入旋擰固定式，直徑12毫米，4芯；-零序傳感器信號采用一8針3.81毫米間距可插拔端子；7 標(biāo)志及標(biāo)識7.1產(chǎn)品標(biāo)志標(biāo)志所用文字應(yīng)為規(guī)范中文。可以同時使用外文。標(biāo)志的漢字、數(shù)字和字母的字體高度應(yīng)不小于4mm。標(biāo)志應(yīng)清晰、牢固，易于識別。使用的符號應(yīng)符合GB/T17441的規(guī)定。上應(yīng)有下列標(biāo)識：1)地址編碼2) 制造年份3) 出廠

15、編號4)資產(chǎn)條碼5)名稱及型號6)制造廠名稱、注冊商標(biāo)及客服電話7)本標(biāo)準(zhǔn)的編號7.2 包裝標(biāo)志和標(biāo)識終端的包裝箱上應(yīng)有下列標(biāo)志：1) 標(biāo)以“小心輕放”，“向上”，“防潮”，“層疊”等圖標(biāo)2) 制造廠商的名稱、地址、電話、網(wǎng)址3) 產(chǎn)品名稱,型號,執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)代號4) 產(chǎn)品數(shù)量，體積，重量7.3 身份標(biāo)識每臺指示器以其地址編號作為其在串行網(wǎng)絡(luò)中的身份標(biāo)識，一個串行網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，各指示器的地址編號必須不同。7.4 接線端子標(biāo)識接線端子應(yīng)有清楚和不易擦除的文字、數(shù)字和符號說明。主機(jī)機(jī)身應(yīng)有端子與外電路的連接線路圖。附件4通信功能故障指示器匯集器技術(shù)規(guī)范5范圍本規(guī)范規(guī)定了杭州市電力局通訊功能故障指示器匯集器的

16、功能、型式要求，包括終端類型、氣候環(huán)境條件、功能、外形結(jié)構(gòu)、顯示、通信接口、材料及工藝要求、標(biāo)志標(biāo)識等。本標(biāo)準(zhǔn)適用于杭州市電力局通訊功能故障指示器匯集器的采購、檢驗、使用和驗收。6匯集器設(shè)備功能、技術(shù)要求6.1基本功能要求a）接收各指示器主動上傳的故障信息（短路、接地故障），存儲起來供DTU讀?。籦）采用LED指示燈顯示指示器的故障狀態(tài)，任一指示器有故障，紅燈閃爍報警；c）當(dāng)接收到任一指示器上傳來短路故障報警信息后，立刻將通往DTU的繼電器干接點由常開變換到常閉狀態(tài)；d）接收到DTU的查詢指令后，將存儲的故障信息上傳給DTU；e）具有短路和接地報警狀態(tài)顯示和定時自恢復(fù)功能，即任一指示器有短路或

17、接地故障，采集器上短路或接地LED紅燈閃爍顯示。若所有指示器的故障狀態(tài)消除，則短路或故障指示燈熄滅；f）具有手動測試和自檢功能，當(dāng)按下按鍵，所有LED指示燈閃爍1分鐘；6.2 匯集器設(shè)備技術(shù)要求2.2.1抗干擾特性要求a）在雷擊過電壓（GB348283電子設(shè)備雷擊試驗方法）、一次回路操作、一次設(shè)備故障、二次回路操作及其它強(qiáng)干擾作用下，裝置不應(yīng)誤動作或損壞；b）裝置的快速瞬變干擾試驗、高頻干擾試驗、輻射電磁場干擾試驗、沖擊電壓試驗靜電試驗和絕緣試驗等應(yīng)至少滿足IEC60255-22-1、IEC60255-22-2、IEC60255-22-3、IEC60255-22-4、IEC60255-22-5

18、等相應(yīng)規(guī)定中III級的要求。2.2.2 匯集器可靠性要求a）信號正確動作率不小于99.99；b）線路板及端子應(yīng)專門做防潮、防凝露處理；c）裝置平均無故障運(yùn)行時間（MTBF）不小于20000小時。2.2.3 匯集器功耗及電源要求a）整機(jī)功耗小于0.5W，b）供電電壓為9-36V直流；c）瞬間峰值供電電流不超過40mA/12V；2.2.4 匯集器通信功能要求a）與DTU間通信協(xié)議滿足：Modbus協(xié)議，波特率9600bps。b）與DTU間通訊接口支持串行RS232。c）與通訊功能指示器間通訊接口支持RS485接口。d）與指示器間通訊協(xié)議滿足：多主協(xié)議，波特率9600bps。e）本機(jī)通訊地址，默認(rèn)為

19、01。7匯集器外形結(jié)構(gòu)7.1外形尺寸圖1匯集器裝置外型尺寸圖（厚度：60mm）表1航空插頭推薦定義及配置航空插頭DB9HK1HK2功能連接到DTU連接到通訊功能指示器連接到DTU信號數(shù)量9針4針4針信號類型2- -RXD;3- -TXD;5-GND1 -電源正V+;2 電源負(fù)GND;3 485+;4 485;1 -電源正V+;2 電源負(fù)GND;3 干結(jié)點KA;4 干結(jié)點COM;7.2匯集器安裝方式匯集器底部具有4個直徑不小于10mm的強(qiáng)力磁鐵,匯集器通過強(qiáng)力磁鐵吸附于DTU機(jī)柜側(cè)壁上。7.3 外殼及其防護(hù)性能3.3.1機(jī)械強(qiáng)度匯集器的外殼應(yīng)有足夠的強(qiáng)度,外物撞擊造成的變形不應(yīng)影響其正常工作,外

20、殼為鋁合金殼體。3.3.2阻燃性能外殼應(yīng)符合GB/T5169.11的阻燃要求。3.3.3外殼防護(hù)性能外殼的防護(hù)性能應(yīng)符合GB/T42081993規(guī)定的IP54級要求，即防塵和防滴水。7.4接線端子匯集器對外的端子為航空插頭型式和BD9接口，其與通訊功能指示器間的端子為四芯航空插頭，插頭、插座間采用插入旋擰固定。與DTU間的端子為4芯航空插頭，采用插拔式固定。與DTU間的通訊線采用DB9接口。8 通信接口匯集器具有遠(yuǎn)程通信接口和本地通信接口，通過這兩個接口，匯集器接收本地安裝的指示器故障信息并遠(yuǎn)傳到DTU上。通信接口同時起到給匯集器和故障指示器供電的功能。8.1遠(yuǎn)程通信接口匯集器與DTU采用RS

21、232通訊方式，結(jié)合干結(jié)點變位通知的形式，具有兩種形式的主從式通訊方式，DTU為主機(jī)，匯集器為從機(jī)。正常情況下，DTU采用標(biāo)準(zhǔn)ModbusRTU協(xié)議每5分鐘輪詢一次匯集器的信息。當(dāng)匯集器接收到指示器傳來故障信息，須通過干結(jié)點變位通知DTU,DTU改變輪巡周期，在1秒內(nèi)下發(fā)一查詢楨，查詢匯集器的故障信息。8.2本地通信接口匯集器與通訊功能指示器接口采用RS485，波特率9600bps。通訊功能指示器主動上傳故障等信息，匯集器接收正確后回傳一接收確認(rèn)楨。9 材料及工藝要求9.1 線路板及元器件線路板須用耐氧化、耐腐蝕的A級雙面敷銅環(huán)氧樹脂板，并具有終端生產(chǎn)廠家的標(biāo)識；線路板表面應(yīng)清洗干凈，不得有明顯的污漬和焊跡。焊接后線路板應(yīng)進(jìn)行防酸霧、防鹽霧、防水霧的三防處理；終端內(nèi)所有元器件均能防銹蝕、防氧化，緊固點牢靠。電子元器件（除