一种变流器柜装置的制作方法

1.本发明涉及列车设备领域，尤其涉及一种保持高压变流器柜气密性的装置。


背景技术：

2.现有列车在车身外安装的高压变流器柜一般采用钢结构，做成柜体形式，并装有检修门，其内部电气设备工作电压一般高达几百到几千伏。当变流器柜在室外长时间运行后，会出现检修门密封失效或者柜体小裂纹的状况。
3.若不及时发现及处理气密性缝隙的问题，外部水汽、盐雾及灰尘会通过这些小缝隙进入变流器，引起内部高压大电流器件或者接线之间出现爬电、短路等故障。此外，水汽和盐雾对变流器内部器件正常工作的影响很大，易造成最终变流器寿命的缩短。
4.变流器柜柜体内部设备精密且工作电压很高，外部水汽、盐雾及灰尘等对其工作影响很大，因而对于柜体密封性要求尤为严格。而现有的变流器柜存在着一些缺陷和不足，例如，柜体一般在出厂时密封性较好，但在长时间使用后，会出现柜门密封失效及柜体裂纹问题，且检修过程不易发现，也没有相关的检测及保护措施；又如当变流设备检修过程中发现柜内出现灰尘等严重密封失效的现象时，无法有效地对密封失效位置进行定位及处理。
5.为了克服现有技术存在的上述缺陷，本领域亟需一种变流器柜装置，用于列车车外高压变流器柜的密封性检测及密封保护，能够有效监测且及时处理高压变流器产品长时间工作之后密封条老化或者柜体裂纹引起的密封失效问题。


技术实现要素：

6.以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。
7.为了克服现有技术存在的上述缺陷，本发明提供了一种变流器柜装置，变流器柜为密封柜体，所述变流器柜装置包括气源装置、控制装置与至少一个密封柜体，密封柜体设有密封柜门用以检修维护，气源装置与密封柜体通过带有伺服阀门的管路连接，控制装置控制伺服阀门开闭以向密封柜体的密封腔内填充气体，使得密封腔内的气体压力保持在预设的压力值范围内。
8.在一实施例中，优选地，密封柜体还设有第一压力传感器以检测密封腔内的实时压力；响应于实时压力低于预设的压力值范围，控制装置控制伺服阀门由气源装置向密封腔充气，以使密封腔内的气体压力保持在预设的压力值范围内。
9.在一实施例中，优选地，密封柜体还设有过压保护装置，用于当密封腔内出现过压时自动开启以防止出现过压。
10.在一实施例中，优选地，管路上还设有第一节流阀，用于和伺服阀门配合。
11.在一实施例中，优选地，密封柜体设有手动泄压装置用于为密封腔泄压以便柜门
的打开。
12.在一实施例中，优选地，气源装置包括储气罐，储气罐上设有压力表和第二压力传感器。
13.在一实施例中，优选地，储气罐上还设有干燥装置以确保罐内气体湿度不超过20％。
14.在一实施例中，优选地，储气罐上设有出气管路，在出气管路上依次设有第二手动阀门和第二节流阀，用于当开启柜门检修时关闭气源装置供气以及控制气体流速。
15.在一实施例中，优选地，储气罐上还设有进气管路，进气管路上设有快速接头和第一手动阀门，用以连接充气设备以向储气罐充气。
16.在一实施例中，优选地，进气管路在快速接头和第一手动阀门之间还依次设有单向阀和过滤装置，用于控制气体流向并保证进入储气罐中的气体颗粒物大小不超过10μm。
附图说明
17.在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本发明的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。
18.图1是根据本发明的一实施例绘示的变流器柜装置的结构示意图；
19.图2是根据本发明的一实施例绘示的密封柜体的结构示意图；以及
20.图3是根据本发明的一实施例绘示的气源装置的结构示意图。
21.为清楚起见，以下给出附图标记的简要说明：
22.200、200a、200b
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密封柜体
23.201
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过压保护装置
24.202
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密封腔
25.203
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第一压力传感器
26.204
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柜门
27.205
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伺服阀门
28.206
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第一节流阀
29.300
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气源装置
30.301
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快速接头
31.302
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单向阀
32.303
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可更换过滤器
33.304
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第一手动阀门
34.305
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储气罐
35.306
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压力表
36.307
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可更换干燥装置
37.308
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第二压力传感器
38.309
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第二手动阀门
39.310
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第二节流阀
具体实施方式
40.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合优选实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。
41.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
42.另外，在以下的说明中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“水平”、“垂直”应被理解为该段以及相关附图中所绘示的方位。此相对性的用语仅是为了方便说明之用，其并不代表其所叙述的装置需以特定方位来制造或运作，因此不应理解为对本发明的限制。
43.能理解的是，虽然在此可使用用语“第一”、“第二”、“第三”等来叙述各种组件、区域、层和/或部分，这些组件、区域、层和/或部分不应被这些用语限定，且这些用语仅是用来区别不同的组件、区域、层和/或部分。因此，以下讨论的第一组件、区域、层和/或部分可在不偏离本发明一些实施例的情况下被称为第二组件、区域、层和/或部分。
44.针对列车高压变流器柜体在长时间使用后出现柜门密封失效及柜体裂纹，从而使得外部水汽、盐雾和灰尘进入变流器引发故障的情形，本发明提出了一种变流器柜装置，用于列车车外高压变流器柜的密封性检测及密封保护，能够有效监测且及时处理高压变流器产品长时间工作之后密封条老化或者柜体裂纹引起的密封失效问题。
45.图1是根据本发明的一实施例绘示的变流器柜装置的结构示意图。
46.请参照图1，本发明提供的变流器柜装置包括气源装置300、控制装置与至少一个密封柜体。图1所示的实施例中，气源装置300连接了两个密封柜体200a、200b。可以理解地，密封柜体的数量不用于限制本发明的保护范围。
47.图2是根据本发明的一实施例绘示的密封柜体的结构示意图。
48.请参照图2，密封柜体200包括密封腔202和柜门204，变流器柜检修以及维护时需要将柜门204打开。
49.本领域技术人员可以理解地，密封腔202的大小、形状以及柜门204的数量不用于限制本发明的保护范围。
50.密封柜体200用于连接气源装置300的管路上依次设有伺服阀门205和第一节流阀206。气源装置300与密封柜体200通过带有伺服阀门205的管路连接，控制装置控制伺服阀门205的开闭以向密封腔202内填充气体，使得密封腔202内的气体压力保持在预设的压力值范围内。需要说明的是，控制装置未在图中示出。
51.密封柜体200还设有第一压力传感器203以检测密封腔202内的实时压力。响应于实时压力低于预设的压力值范围，控制装置控制伺服阀门205由气源装置300向密封腔202
充气，以使密封腔202内的气体压力保持在预设的压力值范围内。
52.伺服阀门205可以在当电气腔体密封性良好时起调节密封腔202内气压的作用，还可以在当出现密封腔202失压时起到控制气体泄露流量的效果。
53.密封柜体200还设有过压保护装置201，当密封腔202内出现过压时过压保护装置201的阀门自动开启，将压力控制在保护范围内，防止密封腔202内出现过压。
54.在一实施例中，密封柜体200还设有手动泄压阀门，手动泄压阀门可集成于过压保护装置201，当需要打开柜门204时可通过该手动泄压阀门手动地将密封腔202内的压力泄掉，防止因密封腔体202压力存在而打不开柜门的情形发生。
55.如图2所示，在密封柜体200用于连接气源装置300的管路上在伺服阀门205后还设有第一节流阀206。在一实施例中，第一节流阀206为可调节流阀，用于与伺服阀门205配合，增加气体传输的阻尼环节，从而方便气体的压力流量的控制。
56.图3是根据本发明的一实施例绘示的气源装置的结构示意图。
57.请参照图3，气源装置300包括储气罐305，储气罐305用以储存气体，或者作为气体的缓冲腔。
58.储气罐305上设有压力表306和压力传感器308。压力传感器308用于检测储气罐305内的实时气压。在检修过程中，检修人员需通过压力表306查看储气罐305内的气体压力。
59.在图3所示的实施例中，储气罐305上还设有干燥装置307。干燥装置307可更换，用于对储气罐305内的气体进行除湿，从而确保罐内气体湿度不超过20％。
60.一般变流器内部电气腔体防护等级需求为ip65，即灰尘封闭，柜体内在20毫巴的低压时不应进入灰尘，灰尘定义为直径≤500um的颗粒物；防护射水，从每个方向对准柜体的射水都不应引起损害。
61.鉴于本发明中直接向腔体内充气，应对填充气体的湿度和颗粒物提出更高要求，湿度要求应“≤20％”，对于颗粒物要求“颗粒物大小≤10um，浓度低于150ug每立方米”。
62.如图3所示，储气罐305上设有出气管路，用以和密封柜体200连接以为密封腔202提供充气气体。在出气管路上依次设有第二手动阀门309和第二节流阀310。第二手动阀门309用于当开启柜门检修时关闭气源装置300的供气，第二节流阀310用于控制气体流速以防止气体流速过快。
63.储气罐305上还设有进气管路，在图3所示的实施例中，进气管路位于储气罐305的右侧。进气管路上设有快速接头301和第一手动阀门304，快速接头301用以连接充气设备或车上气泵管路以向储气罐305充气。充气设备可以是检修库内的充气机，第一手动阀门304用于当进行充气或者与车上气泵管路连接时打开从而向储气罐305充气。
64.进气管路可接列车上的气泵管路，此时储气罐305作为气体过滤缓冲装置。也可以在每次在检修过程中对储气罐305充气加压，将气体储存在高压气罐内，出现密封问题时作为气源缓慢释放流量。
65.如图3所示，在一实施例中，进气管路在快速接头301和第一手动阀门304之间还依次设有单向阀302和过滤装置303。单向阀303控制气体流动方向，防止储气罐305内气体反向流动。过滤装置303可进行更换，用于对进入储气罐305内的气体进行颗粒物过滤，从而保证进入所述储气罐中的气体颗粒物大小不超过10μm。
66.本发明提供的变流器柜装置主要利用了压力腔体出现密封性问题之后会出现失压的现象，以及气体流动方向为高压区到低压区的原理，向有密封要求的高电压电气腔体内充入干燥无尘气体，保持腔体内气压处于高于外部大气压的正压状态。当腔体出现密封失效或者裂纹情况时，内部压力会变小，通过压力传感器即可检测出腔体发送失压或压力损失速度过快。检测出失压即出现腔体密封性问题之后，通过伺服阀门的开闭持续向腔体内充入气体，控制腔体内气压略高于大气压，从而气体只能从密封腔体内向密封腔体外部流动，进而阻止了外部水汽、盐雾或灰尘等进入腔体内部。
67.提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。