电气化铁路负荷开关柜的制作方法
【专利摘要】本实用新型为电气化铁路负荷开关柜，解决GIS开关柜方式引出至自用变压器存在造价高、保护配置整定较难、无可见断点、安全可靠性差的问题。负荷隔离开关（FH）、高压熔断器（RD）、接地刀闸（JD）、避雷器（BL）、高压带电传感器（GY）和操作机构装置于开关柜体内，柜体面板设置合闸控制键（H）、分闸控制键（F）；面板设置可见断点观察窗，负荷隔离开关（FH）的一输送电压线经高压熔断器（RD）依次与第1接地刀闸（JD）、第1高压带电传感器（GY）连接，负荷隔离开关（FH）的另一输送电压线依次与避雷器（BL）、第2高压带电传感器（GY）连接，操作机构有传动连杆经过力矩离合器（Clutch），连接于负荷隔离开关（FH）的动触头，在力矩电机（M）的带动下完成负荷隔离开关（FH）的分/合操作。
【专利说明】电气化铁路负荷开关柜
[0001]【技术领域】:
[0002]本实用新型与电气化铁道牵引供电系统自用变压器投切控制装置有关。
[0003]【背景技术】:
[0004]随着铁路电气化技术的发展及高速、大功率电力机车的投入运行，我国已逐步在高铁、客运专线和某些货运专线上，采用了既能有效地减弱接触网对邻近通信线的感应影响，又能适应高速、大功率电力机车运行的AT供电方式，在这种供电方式下，牵引变电所作为电源向牵引网输送的电压为55kV (或2X27.5 kV)，牵引变电所内的供电高压开关设备基本采用GIS双极开关柜，但作为给牵引供电所内设备供电的自用变压器则只需采用27.5 kV单相电源供电即可，若仍采用GIS开关柜方式引出至自用变压器，则存在如下问题:
[0005]1、造价高。由于国内GIS高压开关柜的研制技术及制造工艺问题，目前我国AT牵引变电所所用的双极GIS开关柜基本为合资或进口品牌，因此造价较高。
[0006]2、保护配置整定较难。因自用变的功率较小，正常工作时折算至27.5kV高压侧的电流很小(大都小于1A)，而目前电流互感器变比很难做到50A/5A以下，这就使得自用变压器的电流保护定值较难配置且精度难于保证。
[0007]3、无可见断点。由于GIS高压开关柜为密封设备，开关的位置只能通过辅助触点来转换，而辅助触点有时并不能正确的反应高压开关的实际位置，若想在自用变压器检修时有可见断点(相关规程规定)，则必须在自用变压器的进线前端增加隔离开关。
[0008]实用新型内容:
[0009]本实用新型的目的是提供一种安全可靠、满足规程规定具有可见断点、保护动作准确、经济实用的电气化铁路负荷开关柜。
[0010]本实用新型实现方式如下:
[0011]负荷隔离开关ra、高压熔断器RD、接地刀闸JD、避雷器BL、高压带电传感器GY和操作机构装置于开关柜体内，柜体面板设置合闸控制键H、分闸控制键F ;负荷隔离开关ra的一输送电压线经高压熔断器RD依次与接地刀闸JD、第I高压带电传感器GY连接，负荷隔离开关FH的另一输送电压线依次与避雷器BL、第2高压带电传感GY连接，操作机构有传动连杆经过力矩离合器Clutch，连接于负荷隔离开关的动触头，传动连杆与力矩电机M传动连接，在力矩电机M的带动下完成负荷隔离开关的分/合操作。
[0012]操作机构的第一端子连接面板上合闸控制键的“I”脚；合闸控制键的“2”脚，分别连接面板上分闸控制键的“2”脚和当地/远方状态开关SK的“2”脚；操作机构的第二端子连接面板分闸控制键F的“ I ”脚；操作机构的第三端子S连接柜体面板上当地/远方状态开关的“ I ”脚；柜体面板上当地/远方状态开关的“3”脚连接至操作机构中的远方接口 Remote interface端子D ;操作机构中的远方接口 Remote interface提供远方控制接口第一端子YH和第二端子YF，当需要远方控制时，通过远方控制接口端子连接于远方控制系统，力矩电机M的电源“ + ”端、电源端分别连接于操作机构第四端子L1、第五端子L2，柜体面板上设置有可见断点观察窗，可见断点观察窗设置于负荷隔离开关FH的动触头正前方，可以方便直观确认负荷隔离开关FH的分/合状态，满足相关规程规定。[0013]操作机构的型号为:HYCJ01，负荷隔离开关ra的型号为:FKGN — 27.5/400，高压熔断器RD的型号为=XRNTD — 40.5，接地刀闸JD的型号为:HYJ — 35，避雷器BL的型号为:YH5WT — 42/120，高压带电传感器GY的型号为:DXNS3_29B，力矩电机M为ZYJ220— 63型直流减速电动机。
[0014]本实用新型电气化铁路负荷开关柜，是针对应用于AT牵引供电系统中变电所、开闭所和分区亭自用变压器投切的专用配电装置，可以解决电气化铁路AT供电方式下牵引变电所自用变压器的使用、维护、保护配置等过程中存在的问题，使牵引变电所自用变压器的使用维护符合相关规程规定。
[0015]本实用新型采用先进的负荷开关以及熔断器构成的组合电器，负荷开关采用产气式灭弧装置，不仅可以带负荷分闸且具有明显可见断点，该组合电器配有接地开关，以及与之匹配的电动、手动操动机构，确保了开关柜整个系统各部分间配合精密，动作可靠。
[0016]本实用新型的有益效果是，提供了一套电气化铁路牵引供电系统专用的自用变压器投切配电装置，适用于AT牵引供电系统中变电所、开闭所和分区亭，当自用变压器出现故障时，27.5kV in至27.5kV Out回路将会出现超出正常值的电流，这将会使高压熔断器RD过电流而快速熔断，高压熔断器RD熔断后，会通过负荷隔离开关FH自带的快速脱钩机械装置完成的动触头分闸动作，将自用变压器与27.5kV高压回路脱离，同时在面板上设置的观察窗直观的看到回路断口，确认高压回路断电，便于用户对自用变压器的检修。
[0017]【专利附图】
【附图说明】:
[0018]图1为本实用新型电路原理图。
[0019]【具体实施方式】:
[0020]本实用新型负荷开关柜可进行当地/远方分合闸操作，在当地/远方状态开关SK置于“当地”Local状态时，通过面板上的分闸/合闸控制键完成负荷隔离开关FH的分/合操作；在当地/远方状态开关SK置于“远方”(distance)状态时,可通过远方接口 Remoteinterface完成负荷隔离开关FH的远程分/合操作控制。
[0021]本实用新型负荷开关柜分为两个部分，一是高压部分一次元件:负荷隔离开关FH、高压熔断器RD、接地刀闸JD、避雷器BL、高压带电传感器GY ;二是操作机构:其型号为HYCJ01，操作机构的传动连杆经过力矩离合Clutch，连接于负荷隔离开关的动触头，传动连杆与力矩电机M传动连接，在力矩电机M的带动下完成负荷隔离开关的分/合操作。
[0022]操作机构与开关柜体面板元件连接关系:操作机构的端子H，连接面板上合闸控制键H的“I”脚；合闸控制键H的“2”脚，分别连接面板上分闸控制键F的“2”脚和当地/远方状态开关SK的“2”脚；操作机构的端子F，连接面板合闸控制键F的“I”脚；操作机构的端子S，连接面板上当地/远方状态开关SK的“I”脚；面板上当地/远方状态开关SK的“3”脚，连接至操作机构中的远方接口 Remote interface端子D ;操作机构中的远方接口Remote interface,提供远方控制接口端子YH和YF,当需要远方控制时,通过远方控制接口端子连接于远方控制系统。
[0023]力矩电机M为ZYJ220-63型直流减速电动机，电机的电源“ + ”端、电源端分别连接于操作机构的端子L1、L2。
[0024]面板上设置有可见断点观察窗，观察窗设置于负荷隔离开关ra的动触头正前方，可以方便直观确认负荷隔离开关FH的分/合状态，满足相关规程规定。[0025]本实用新型的功能实现过程如下:
[0026]1、当地状态的分/合闸操作
[0027]合闸:在当地/远方状态开关SK置于“当地”(Local)状态时，按动操作机构上的合闸控制按钮H，操作机构驱动内置力矩电机M正向转动，力矩电机M转轴经过力矩离合器Clutch的耦合，带动负荷隔离开关的动触头完成合闸动作；
[0028]分闸:在当地/远方状态开关SK置于“当地”(Local)状态时，按动操作机构上的分闸控制按钮F，操作机构驱动内置力矩电机M反向转动，力矩电机M转轴经过力矩离合器Clutch的耦合，带动负荷隔离开关ra动触头完成分闸动作；
[0029]2、远方状态的分/合闸操作
[0030]合闸:在当地/远方状态开关SK置于“当地”(distance)状态时，远方合闸控制信号通过远方接口 Remote interface接入远方接口 Remote interface的合闸接入端子YH,操作机构驱动内置力矩电机M正向转动，力矩电机M转轴经过力矩离合器Clutch的耦合，带动负荷隔离开关FH动触头完成合闸动作；
[0031]分闸:在当地/远方状态开关SK置于“当地”(distance)状态时，远方分闸控制信号通过远方接口 Remote interface接入远方接口 Remote interface的分闸接入端子YF,操作机构驱动内置力矩电机M反向转动，力矩电机(M)转轴经过力矩离合器Clutch的耦合，带动负荷隔尚开关FH动触头完成分闸动作。
【权利要求】
1.电气化铁路负荷开关柜，其特征在于负荷隔离开关(FH)、高压熔断器(RD)、接地刀闸(JD)、避雷器(BL)、高压带电传感器(GY)和操作机构)装置于开关柜体内，柜体面板设置合闸控制键(H)、分闸控制键(F);负荷隔离开关(HO的一输送电压线经高压熔断器(RD)依次与接地刀闸(JD)、第I高压带电传感器(GY)连接，负荷隔离开关(HO的另一输送电压线依次与避雷器(BL)、第2高压带电传感器(GY)连接，操作机构有传动连杆经过力矩离合器(Clutch)，连接于负荷隔离开关(HO的动触头，传动连杆与力矩电机M传动连接，在力矩电机(M)的带动下完成负荷隔离开关(FH)的分/合操作。
2.根据权利要求1所述的电气化铁路负荷开关柜，其特征在于操作机构的第一端子连接柜体面板上合闸控制键的“ I ”脚；合闸控制键的“2”脚分别连接柜体面板上分闸控制键的“2”脚和当地/远方状态开关(SK)的“2”脚；操作机构的第二端子连接柜体面板分闸控制键(F)的“ I”脚；操作机构的第三端子(S)，连接柜体面板上当地/远方状态开关的“ I”脚；柜体面板上当地/远方状态开关的“3”脚，连接至操作机构中的远方接口端子(D);操作机构中的远方接口提供远方控制接口第一端子(YH)和第二端子(YF)，当需要远方控制时，通过远方控制接口端子连接于远方控制系统，力矩电机(M)的电源“ + ”端、电源端分别连接于操作机构第四端子(LI)、第五端子(L2)，柜体面板上设置有可见断点观察窗，可见断点观察窗设置于负荷隔离开关(FH)的动触头正前方，可以方便直观确认负荷隔离开关(FH)的分/合状态。
3.根据权利要求1所述的电气化铁路负荷开关柜，其特征在于操作机构的型号为:HYCJ01，负荷隔离开关(HO的型号为:FKGN-27.5/400，高压熔断器(RD)的型号为:XRNTD-40.5，接地刀闸(JD)的型号为:HYJ_35，避雷器(BL)的型号为:YH5WT_42/120，高压带电传感器(GY)的型号为:DXNS3-29B，力矩电机M为ZYJ220-63型直流减速电动机。
【文档编号】H02B1/26GK203813226SQ201420225059
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年5月5日 优先权日:2014年5月5日
【发明者】张忠林, 赵明星, 邓国平 申请人:四川汇友电气有限公司