CN108462070B - 便携式变电站内检修试验专用动力配电箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电力系统中变电站内一次设备停电检修试验电源配电技术领域，具体涉及便携式变电站内检修试验专用动力配电箱，是一种适用范围广、安全可靠、便于操作、能提高接取电源效率的可移动式检修试验专用动力配电箱，能达到节省人力，缩短试验时间、提高工作效率的目的。

Description

便携式变电站内检修试验专用动力配电箱

技术领域

本发明涉及电力系统中变电站内一次设备停电检修试验电源配电技术领域，具体涉及便携式变电站内检修试验专用动力配电箱。

背景技术

根据国家及行业标准、规程规定，电力系统中一次设备需要按照一定的周期进行停电例行检修试验，目的在于保证电力设备健康持续稳定的运行。换而言之，每隔一段时间(短则3年长则6年)设备运行维护管理单位(各地市供电公司)需要将其辖区内变电站所有设备及线路全部停电，对其进行检修维护以及试验工作。此类工作所用的试验仪器、检修工具、照明等电源需要发电车提供。通常情况下工作人员将发电车电源接引至变电站控制室配电屏内，由配电屏将临时电源分配至站内固定的检修电源箱内，试验和检修人员再从检修电源箱内接取各种工作所需的电源。现实工作现状是：1、绝大多数老旧变电站尤其是35kV电压等级变电站，由于多年前建站时设计理念落后或者站内设施陈旧没有及时更换，导致站内没有设置或者仅有极少数可用的动力电源箱，远远不能满足停电例行试验工作的电源需求。工作人员通常是用几十甚至上百米的电缆到控制室内的墙壁插孔上或者普通插排上接取电源，这类插孔或插排所提供的电源功率有限并且没有相应的漏电保护装置，很难提供检修试验所需的大电流，极易造成事故。况且使用较长的电缆从室内接取电源耗费大量工作人员体力，一方面电缆本身沉重，收、放电缆需要至少两名工作人员。此外电缆分布在变电站内需要使用若干防碾压盖板，用来防止站内过往车辆对电缆的碾压损坏，防碾压盖板体积大质量沉。2、高压试验专业所用各类测量仪器需要的电源质量远高于其他专业。例如对变压器进行脉冲法局部放电(简称“局放”)试验时要求局放仪接入无干扰电源。这类试验所需电源的质量要比检修班组所用的电焊机、电切割锯等所需的电源质量高很多。目前变电站内电源都无法满足上述标准，用这类电源进行高压试验所得数据结果会受到干扰，可能引起试验人员对被试设备状况的误判断。3、发电车发出的三相电与站内使用的仪器装置相序不符，例如变压器有载调压开关或变压器风冷装置。相序不符情况通常有50％的概率发生。每当出现相序不符的情况时，工作人员需要通知现场所有的作业班组暂停作业，将发电车停运变更接线，然后再次送电，才能恢复现场工作。此过程费时耗力。4、停电例行试验现场由于电源短缺，经常出现专用电源不专用的现象。当一个作业班组转移作业地点时，需要将该组所用电源轴插座上其他作业小组的插头拔掉断电，致使这些小组工作滞停。由于沟通不便，很容易造成事故。例如试验作业小组正在对设备加压，此时突然被断电，被试品所积聚的电量不能释放，很容易造成人身伤亡和仪器反送电损坏。

发明内容

本发明为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供了便携式变电站内检修试验专用动力配电箱，实现了节省人力，缩短试验时间、提高工作效率的目的。

本发明采用的具体技术方案是：

便携式变电站内检修试验专用动力配电箱，包括箱体，所述的箱体内设置有接口面板，所述的箱体内设置有接地端及电源接入端，所述的接地端及电源接入端借助三相空气开关与接口面板上设置的检修专用三相电源区、试验专用三相电源区、检修专用单相电源区、试验专用单相电源区电连接；

所述的检修专用三相电源区包括三相断路器、三相检修接口，所述的三相断路器电连接在三相空气开关的输出端，所述的三相检修接口与三相断路器之间串联有相序转换开关；

所述的试验专用三相电源区包括三相刀闸、三相试验接口，所述的三相刀闸电连接在三相空气开关的输出端，所述的三相试验接口与三相刀闸之间串联有三相滤波器；

所述的检修专用单相电源区包括单相断路器、单相检修接口，所述的单相断路器电连接在三相空气开关的输出端，所述的单相检修接口与单相断路器输出端电连接；

所述的试验专用单相电源区包括单相刀闸、单相试验接口，所述的单相刀闸电连接在三相空气开关的输出端，所述的单相试验接口与单相刀闸之间串联有单相滤波器。

所述的三相检修接口、三相试验接口分别包括三相电四插孔面板及三相电四接线柱，所述的单相检修接口、单相试验接口分别包括单相插孔及单相接线柱。

所述的三相断路器的输出端连接有三相带电显示装置，所述的单相断路器的输出端连接有单相带电显示装置。

所述的三相空气开关输出端连接有总电源带电显示装置。

所述的箱体还设置有遮盖在接口面板外侧的电源箱门，所述的箱门上设置有箱门标识，所述的电源箱门上设置有门把手及门锁，所述的箱体下端还设置有万向轮，所述的箱体上还设置有温度计。

所述的接地端为快接组件，所述的快接组件包括快接插座及插接在快接插座内的快接插头，所述的快接插座包括插座壳、手动锁紧环、驱动齿轮组、连接装置及设置在插座壳外侧的接线端子，所述的接线端子借助导电线与连接装置形成电连接，所述的手动锁紧环借助驱动齿轮组与连接装置形成驱动连接，所述的连接装置包括借助齿轮组与手动锁紧环驱动连接的连接筒、连接座，所述的连接筒与连接座之间设置有连接导线，所述的连接座上设置有收纳孔，所述的连接导线的一端借助弹簧连接在收纳孔内，另一端固定在连接筒的内壁上，所述的连接导线借助连接筒的旋转具有在收纳孔内伸缩的自由度，所述的快接插头借助连接导线压紧固定在连接座上，所述的快接插头沿轴线方向等间距设置有一组环状锁紧槽，所述的收纳孔数量与锁紧槽数量相等且相邻的收纳孔之间的间距与相邻的锁紧槽之间的间距相等。

所述的驱动齿轮组包括驱动轮、从动轮、驱动中间轮、从动中间轮、离合轮，所述的驱动轮、从动轮均为内齿轮，所述的手动锁紧环借助连接杆与驱动轮固定，所述的连接筒与从动轮固定，所述的连接座呈弧形结构，连接座的内侧弧面上设置有滑动座，所述的离合轮设置在滑动座上，所述的驱动轮、从动轮、离合轮共轴线设置，所述的驱动中间轮、从动中间轮借助设置在连接座上的轴杆安装，所述的驱动轮借助驱动中间轮与离合轮形成传动连接，所述的从动轮借助从动中间轮与离合轮形成传动连接。

所述的滑动座借助设置在连接座内侧弧面上的滑动槽固定，所述的滑动槽内还设置有弹簧。

所述的连接筒内侧壁上设置有导电杆，所述的接线端子借助导电线与连接座形成电连接，所述的导电杆与导电线之间连接有金属材质的弹簧。

本发明的有益效果是：

本发明提供了一种适用范围广、安全可靠、便于操作、能提高接取电源效率的可移动式检修试验专用动力配电箱，从而达到节省人力，缩短试验时间、提高工作效率的目的。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为接口面板的结构示意图；

图3为箱体背面的结构示意图；

图4为本发明的电路连接原理图；

图5为本发明中接地端的结构示意图；

图6为图5中A-A截面的示意图；

图7为图5中B-B截面的示意图；

图8为快接插头的结构示意图；

图9为快接组件连接为整体的示意图；

附图中，1、箱体，2、接口面板，3、接地端，4、电源接入端，5、三相空气开关，6、三相断路器，7、三相检修接口，8、相序转换开关，9、三相刀闸，10、三相试验接口，11、三相滤波器，12、单相断路器，13、单相检修接口，14、单相刀闸，15、单相试验接口，16、单相滤波器，17、三相带电显示装置，18、单相带电显示装置，19、总电源带电显示装置，20、电源箱门，21、箱门标识，101、快接插头，102、插座壳，103、手动锁紧环，104、接线端子，105、连接筒，106、连接座，107、连接导线，108、收纳孔，109、锁紧槽，110、驱动轮，111、从动轮，112、驱动中间轮，113、从动中间轮，114、离合轮，115、连接杆，116、滑动座，117、轴杆，118、滑动槽，119、导电杆。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明：

具体实施例1，如图1到图4所示，本发明为一种便携式变电站内检修试验专用动力配电箱，包括箱体1，所述的箱体1内设置有接口面板2，所述的箱体1内设置有接地端3及电源接入端4，所述的接地端3及电源接入端4借助三相空气开关5与接口面板2上设置的检修专用三相电源区、试验专用三相电源区、检修专用单相电源区、试验专用单相电源区电连接；

本发明设置有总电源开关区，使用时将发电机通过电缆与本发明的电源接入端4的接线端子电连接，总电源开关区设置带漏保的三相空气开关5，所述的三相空气开关5输出端连接有总电源带电显示装置19。带漏保的三相空气开关5是配电箱的总开关；总电源带电显示装置19在总开关合闸后亮红灯起到警示作用。

所述的检修专用三相电源区包括三相断路器6、三相检修接口7，所述的三相断路器6的输出端连接有三相带电显示装置17，所述的三相断路器6电连接在三相空气开关5的输出端，所述的三相检修接口7与三相断路器6之间串联有相序转换开关8；

检修专用三相电源区设置带漏电保护装置的三相断路器6、三相带电显示装置17、以及旋钮式相序转换开关8。此区域的三相带电显示装置17在总开关合闸以及本区域三相断路器6合闸的情况下亮红灯，用来指示本区域插孔接线柱带电，起到警示提醒作用。相序转换开关8在相序不符的情况下，不用拆线通过旋转旋钮开关转换相序。

所述的试验专用三相电源区包括三相刀闸9、三相试验接口10，所述的三相刀闸9电连接在三相空气开关5的输出端，所述的三相试验接口10与三相刀闸9之间串联有三相滤波器11，所述的三相试验接口10与三相滤波器11之间设置有相序转换开关；

试验专用三相电源区布置与检修专用三相电源区基本一致，出于高压试验安全考虑，另外设置有三相刀闸9，在该区域断路器分闸情况下提供明显断开点。此外该区域三相试验接口10输出的电源是经过三相滤波器11后输出的。三相滤波器11用来减小干扰提高电源质量。

所述的检修专用单相电源区包括单相断路器12、单相检修接口13，所述的单相断路器12电连接在三相空气开关5的输出端，所述的单相断路器12的输出端连接有单相带电显示装置18，所述的单相检修接口13与单相断路器12输出端电连接；

检修专用单相电源区设置漏电保护装置的、单相带电显示装置18、单相检修接口13。单相断路器12控制此区域所有插孔及接线柱电源通断的总开关。每拍插孔并排设置有3个三孔和1个双孔。接线柱为2组双柱和1组三柱。

所述的试验专用单相电源区包括单相刀闸14、单相试验接口15，所述的单相刀闸14电连接在三相空气开关5的输出端，所述的单相试验接口15与单相刀闸14之间串联有单相滤波器16。

试验专用单相电源区布置与检修专用单相电源区一致，出于高压试验安全考虑，另外设置有单相刀闸14，在该区域断路器分闸情况下提供明显断开点。此外该区域插孔和接线柱输出的电源是经过单相滤波器16后输出的。单相滤波器16是用来减小干扰提高电源质量。

所述的三相检修接口7、三相试验接口10分别包括三相电四插孔面板及三相电四接线柱，所述的单相检修接口13、单相试验接口15分别包括单相插孔及单相接线柱。设置三相四插孔面板及三相四接线柱是考虑到了不同仪器设备电源线接头不同的情况。

所述的箱体1还设置有遮盖在接口面板2外侧的电源箱门20，所述的箱门上设置有箱门标识21，所述的电源箱门20上设置有门把手及门锁，所述的箱体1下端还设置有万向轮，所述的箱体1上还设置有温度计,是为了方便作业人员记录当天天气情况。动力配电箱两侧各设有把手，方便对其进行搬运装车。

本发明针对老旧变电站没有设置或极少设置动力电源箱的问题，提供了独立的配电箱，由于其独立存在，因此在需要使用时，能够将配电箱与发电设备就近连接，发电设备也能尽量靠近用电地点，减少了电缆的长度，避免出现电缆过长而经过道路等，避免了电缆遭遇碾压，由于配电线成本低廉，移动方便，便于各个班组独立配备，避免了班组之间混用，减少了相互干扰，也保证了各班组各自的用电安全，设置了试验所用的经过滤波器的电源，提高了电源质量，三相电源中增加了相序转换开关，保证了不重新连线就能更换线序的效果。

具体实施例2，如图5到图9所示，本发明还公开了一种接地端结构，所述的接地端3为快接组件，所述的快接组件包括快接插座及插接在快接插座内的快接插头101，所述的快接插座包括插座壳102、手动锁紧环103、驱动齿轮组、连接装置及设置在插座壳102外侧的接线端子104，所述的接线端子104借助导电线与连接装置形成电连接，所述的手动锁紧环103借助驱动齿轮组与连接装置形成驱动连接，所述的连接装置包括借助齿轮组与手动锁紧环103驱动连接的连接筒105、连接座106，所述的连接筒105与连接座106之间设置有连接导线107，所述的连接座106上设置有收纳孔108，所述的连接导线107的一端借助弹簧连接在收纳孔108内，另一端固定在连接筒105的内壁上，所述的连接导线107借助连接筒105的旋转具有在收纳孔108内伸缩的自由度，所述的快接插头101借助连接导线107压紧固定在连接座106上，所述的快接插头101沿轴线方向等间距设置有一组环状锁紧槽109，所述的收纳孔108数量与锁紧槽109数量相等且相邻的收纳孔108之间的间距与相邻的锁紧槽109之间的间距相等。

快接组件在使用时需要操作员将快接插头101固定到连接线缆的两端，使之成为连接线缆的端子，将快接插头101插入到手动锁紧环103的内孔中，如图5及图9所示，快接插头101沿着连接座106轴线方向向内插入，插入到位后，如图9所示方向，顺时针旋转手动锁紧环103，手动锁紧环103驱动齿轮组并最终使连接装置中的连接筒105在插座壳102内也做顺时针转动，连接在连接筒105与收纳孔108之间牵拉的连接导线107也随之被拉出，随着连接筒105的继续转动，连接导线107包裹在快接插头101的外侧面上，从而实现了对快接插头101的快速连接，方便配电箱的现场连接操作，所述的连接导线107为裸铜丝导线，铜丝相互平行，当连接导线107包裹在快接插头101上后，导线散开增加了接触面积，降低了连接电阻，设置在收纳孔108内的弹簧在快接插头101连接后，将连接导线107拉紧，提高了连接的牢固程度。

进一步的，所述的驱动齿轮组包括驱动轮110、从动轮111、驱动中间轮112、从动中间轮113、离合轮114，所述的驱动轮110、从动轮111均为内齿轮，所述的手动锁紧环103借助连接杆115与驱动轮110固定，所述的连接筒105与从动轮111固定，所述的连接座106呈弧形结构，连接座106的内侧弧面上设置有滑动座116，所述的离合轮114设置在滑动座116上，所述的驱动轮110、从动轮111、离合轮114共轴线设置，所述的驱动中间轮112、从动中间轮113借助设置在连接座106上的轴杆117安装，所述的驱动轮110借助驱动中间轮112与离合轮114形成传动连接，所述的从动轮111借助从动中间轮113与离合轮114形成传动连接。当手动锁紧环103转动时，驱动轮110、驱动中间轮112、离合轮114随之转动，借助较宽的离合轮114分别与驱动中间轮112及从动中间轮113啮合，实现了动力由驱动中间轮112到从动中间轮113的传递，而从动中间轮113继续传动从动轮111，实现了与从动轮111固定的连接筒105的转动，设置的离合轮114通过滑动座116进行安装，当快接插头101插入时，插头前端顶推滑动座116，离合轮114随着快接插头101的插入向内移动，当快接插头101到位时，所述的离合轮114刚好与驱动中间轮112及从动中间轮113啮合，实现两者的传动连接。

进一步的，所述的滑动座116借助设置在连接座106内侧弧面上的滑动槽118固定，所述的滑动槽118内还设置有弹簧。借助弹簧在手动锁紧环103反向旋转，将快接插头101松脱时，弹簧拉动滑动座116复位，此时快接插头101被弹出，保证了松脱效果的明显展现，避免人员手动取出快接插头101造成内部零部件的受力损坏。

进一步的，所述的连接筒105内侧壁上设置有导电杆119，所述的接线端子104借助导电线与连接座106形成电连接，所述的导电杆119与导电线之间连接有金属材质的弹簧。借助导电杆119将连接导线107的一端整齐连接，保证了不同连接导线107的拉出长度相等，设置在收纳孔108内的弹簧型号相同，因此拉力相等，保证了快接插头101所受的拉力均匀，当松脱时也能保证较好的分离效果，避免某个连接导线107过度受力，造成变形，影响收回，同时也方便了快接插头101的弹出，设置的金属材质的弹簧在导电杆119随着连接筒105的转动时保证导电杆119与导电线的较好的电性连接，保证通电性能良好，降低连接部分的阻值。

Claims (8)

1.便携式变电站内检修试验专用动力配电箱，包括箱体(1)，其特征在于：所述的箱体(1)内设置有接口面板(2)，所述的箱体(1)内设置有接地端(3)及电源接入端(4)，所述的接地端(3)及电源接入端(4)借助三相空气开关(5)与接口面板(2)上设置的检修专用三相电源区、试验专用三相电源区、检修专用单相电源区、试验专用单相电源区电连接；所述的检修专用三相电源区包括三相断路器(6)、三相检修接口(7)，所述的三相断路器(6)电连接在三相空气开关(5)的输出端，所述的三相检修接口(7)与三相断路器(6)之间串联有相序转换开关(8)；所述的试验专用三相电源区包括三相刀闸(9)、三相试验接口(10)，所述的三相刀闸(9)电连接在三相空气开关(5)的输出端，所述的三相试验接口(10)与三相刀闸(9)之间串联有三相滤波器(11)；所述的检修专用单相电源区包括单相断路器(12)、单相检修接口(13)，所述的单相断路器(12)电连接在三相空气开关(5)的输出端，所述的单相检修接口(13)与单相断路器(12)输出端电连接；所述的试验专用单相电源区包括单相刀闸(14)、单相试验接口(15)，所述的单相刀闸(14)电连接在三相空气开关(5)的输出端，所述的单相试验接口(15)与单相刀闸(14)之间串联有单相滤波器(16)；

所述的接地端(3)为快接组件，所述的快接组件包括快接插座及插接在快接插座内的快接插头(101)，所述的快接插座包括插座壳(102)、手动锁紧环(103)、驱动齿轮组、连接装置及设置在插座壳(102)外侧的接线端子(104)，所述的接线端子(104)借助导电线与连接装置形成电连接，所述的手动锁紧环(103)借助驱动齿轮组与连接装置形成驱动连接，所述的连接装置包括借助齿轮组与手动锁紧环(103)驱动连接的连接筒(105)、连接座(106)，所述的连接筒(105)与连接座(106)之间设置有连接导线(107)，所述的连接座(106)上设置有收纳孔(108)，所述的连接导线(107)的一端借助弹簧连接在收纳孔(108)内，另一端固定在连接筒(105)的内壁上，所述的连接导线(107)借助连接筒(105)的旋转具有在收纳孔(108)内伸缩的自由度，所述的快接插头(101)借助连接导线(107)压紧固定在连接座(106)上，所述的快接插头(101)沿轴线方向等间距设置有一组环状锁紧槽(109)，所述的收纳孔(108)数量与锁紧槽(109)数量相等且相邻的收纳孔(108)之间的间距与相邻的锁紧槽(109)之间的间距相等。

2.根据权利要求1所述的便携式变电站内检修试验专用动力配电箱，其特征在于：所述的三相检修接口(7)、三相试验接口(10)分别包括三相电四插孔面板及三相电四接线柱，所述的单相检修接口(13)、单相试验接口(15)分别包括单相插孔及单相接线柱。

3.根据权利要求1所述的便携式变电站内检修试验专用动力配电箱，其特征在于：所述的三相断路器(6)的输出端连接有三相带电显示装置(17)，所述的单相断路器(12)的输出端连接有单相带电显示装置(18)。

4.根据权利要求1所述的便携式变电站内检修试验专用动力配电箱，其特征在于：所述的三相空气开关(5)输出端连接有总电源带电显示装置(19)。

5.根据权利要求1所述的便携式变电站内检修试验专用动力配电箱，其特征在于：所述的箱体(1)还设置有遮盖在接口面板(2)外侧的电源箱门(20)，所述的箱门上设置有箱门标识(21)，所述的电源箱门(20)上设置有门把手及门锁，所述的箱体(1)下端还设置有万向轮，所述的箱体(1)上还设置有温度计。

6.根据权利要求1所述的便携式变电站内检修试验专用动力配电箱，其特征在于：所述的驱动齿轮组包括驱动轮(110)、从动轮(111)、驱动中间轮(112)、从动中间轮(113)、离合轮(114)，所述的驱动轮(110)、从动轮(111)均为内齿轮，所述的手动锁紧环(103)借助连接杆(115)与驱动轮(110)固定，所述的连接筒(105)与从动轮(111)固定，所述的连接座(106)呈弧形结构，连接座(106)的内侧弧面上设置有滑动座(116)，所述的离合轮(114)设置在滑动座(116)上，所述的驱动轮(110)、从动轮(111)、离合轮(114)共轴线设置，所述的驱动中间轮(112)、从动中间轮(113)借助设置在连接座(106)上的轴杆(117)安装，所述的驱动轮(110)借助驱动中间轮(112)与离合轮(114)形成传动连接，所述的从动轮(111)借助从动中间轮(113)与离合轮(114)形成传动连接。

7.根据权利要求6所述的便携式变电站内检修试验专用动力配电箱，其特征在于：所述的滑动座(116)借助设置在连接座(106)内侧弧面上的滑动槽(118)固定，所述的滑动槽(118)内还设置有弹簧。

8.根据权利要求6所述的便携式变电站内检修试验专用动力配电箱，其特征在于：所述的连接筒(105)内侧壁上设置有导电杆(119)，所述的接线端子(104)借助导电线与连接座(106)形成电连接，所述的导电杆(119)与导电线之间连接有金属材质的弹簧。

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