CN109524891B - 牵引整流开关设备及使用该开关设备的牵引变电所 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及变电所领域中的牵引整流开关设备及使用该开关设备的牵引变电所，牵引整流开关设备包括柜体，柜体中设有供整流装置沿上下方向并列设置的安装架，所述柜体中沿垂直于安装架所在平面方向的一侧设有用于与所述整流装置绝缘隔离的直流开关室，直流开关室中安装有直流隔离开关。整流装置的输入侧连接交流进线母线，输出侧通过直流母排接至直流隔离开关，直流隔离开关室通过直流馈线柜为牵引机车供电。相比于现有技术，将整流装置和直流隔离开关集成在同一柜体中，开关设备的结构紧凑、运维方便、安全可靠，大大缩减了整流开关设备的体积，减少牵引变电所的占地空间，降低变电所建设需要的投资成本。

Description

牵引整流开关设备及使用该开关设备的牵引变电所
技术领域
本发明涉及变电所领域中的一种牵引整流开关设备及使用该开关设备的牵引变电所。
背景技术
随着国家以区域城市群和中心城市为核心的新型城镇化建设，为解决人口增长而带来的交通压力，地铁、轻轨、有轨电车等公共交通成为解决城市交通问题的必由之路，同时随着有轨电车审批权限的下放，激发了国内三线城市建设轨道交通项目的积极性。牵引变电所用于为城市轨道交通供电，例如，公告号为CN206452103U的中国实用新型专利公开的一种地铁牵引供电系统，包括整流柜和直流开关柜，整流柜和直流开关柜均为牵引变电系统中的重要设备，现有牵引变电所中的整流柜和直流开关柜大多采用单独设置的形式，牵引变电所的空间利用率低，以12脉波整流方式为例，需要1面整流器柜、1面直流正极柜、1面直流负极柜，其总宽度将达到4.0m宽，造成牵引变电所的占地面积过大，变电所建设需要的投资成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种牵引整流开关设备，以解决现有牵引配电所存在的占地面积大，变电所建设需要的投资成本较高的问题；本发明的目的还在于提供一种使用该开关设备的牵引变电所。
为实现上述目的，本发明的牵引整流开关设备的方案1是：牵引整流开关设备包括柜体，柜体中设有供整流装置沿上下方向并列设置的安装架，所述柜体中沿垂直于安装架所在平面方向的一侧设有用于与所述整流装置绝缘隔离的直流开关室，直流开关室中安装有直流隔离开关。
方案2是，根据方案1所述的牵引整流开关设备，所述柜体中还设有供二次设备安装的二次设备室。
方案3是，根据方案2所述的牵引整流开关设备，所述二次设备室和所述直流开关室并列间隔设置在所述安装架的同一侧。
方案4是，根据方案3所述的牵引整流开关设备，所述整流装置包括上下间隔设置的上整流桥和下整流桥，上、下整流桥为并联设置的三相整流桥。
方案5是，根据方案4所述的牵引整流开关设备，所述上整流桥和下整流桥成前后错开设置，下整流桥的后侧部分向后伸出上整流桥。
方案6是，根据方案4或5所述的牵引整流开关设备，所述柜体中于所述安装架的背向直流开关室的一侧设有供母线安装的母线室。
方案7是，根据方案6所述的牵引整流开关设备，所述直流开关室由绝缘板围成，所述柜体中设有供绝缘板的远离柜体侧壁的一侧连接的中间立柱。
方案8是，根据方案7所述的牵引整流开关设备，所述绝缘板为聚碳酸酯板。
方案9是，根据方案8所述的牵引整流开关设备，所述直流开关室中安装有双极式直流隔离开关；双极式直流隔离开关的上口通过直流母排连接所述三相整流桥，下口通过直流出线电缆引出。
方案10是，根据方案6所述的牵引整流开关设备，所述二次设备室由二次设备柜形成，二次设备柜的背向所述直流开关室的一侧转动装配在所述柜体上，二次设备柜在其转动范围内具有打开位和关闭位，柜体上设有用于对二次设备柜进行锁止的锁止结构。
方案11是，根据方案10所述的牵引整流开关设备，所述二次设备柜的靠近直流开关室的一侧设有朝向直流开关室伸出的伸出部分，直流开关室与二次设备柜之间设有用于与所述伸出部分挡止的挡止梁。
方案12是，根据方案11所述的牵引整流开关设备，所述挡止梁的后侧壁上设有限位挡板，限位挡板与挡止梁前侧壁之间的厚度空间供所述伸出部分嵌入放置，所述挡止梁的前侧壁上设有旋钮锁，旋钮锁用于在二次设备柜转动至关闭位时与所述限位挡板共同将所述伸出部分夹紧。
方案13是，根据方案7所述的牵引整流开关设备，所述二次设备柜的靠近所述中间立柱的拐角为用于在二次设备柜转动时避让中间立柱的斜切结构。
本发明的牵引变电所的方案1是：牵引变电所包括牵引整流开关设备，牵引整流开关设备包括柜体，柜体中设有供整流装置沿上下方向并列设置的安装架，所述柜体中沿垂直于安装架所在平面方向的一侧设有用于与所述整流装置绝缘隔离的直流开关室，直流开关室中安装有直流隔离开关。
方案2是，根据方案1所述的牵引变电所，所述柜体中还设有供二次设备安装的二次设备室。
方案3是，根据方案2所述的牵引变电所，所述二次设备室和所述直流开关室并列间隔设置在所述安装架的同一侧。
方案4是，根据方案3所述的牵引变电所，所述整流装置包括上下间隔设置的上整流桥和下整流桥，上、下整流桥为并联设置的三相整流桥。
方案5是，根据方案4所述的牵引变电所，所述上整流桥和下整流桥成前后错开设置，下整流桥的后侧部分向后伸出上整流桥。
方案6是，根据方案4或5所述的牵引变电所，所述柜体中于所述安装架的背向直流开关室的一侧设有供母线安装的母线室。
方案7是，根据方案6所述的牵引变电所，所述直流开关室由绝缘板围成，所述柜体中设有供绝缘板的远离柜体侧壁的一侧连接的中间立柱。
方案8是，根据方案7所述的牵引变电所，所述绝缘板为聚碳酸酯板。
方案9是，根据方案8所述的牵引变电所，所述直流开关室中安装有双极式直流隔离开关；双极式直流隔离开关的上口通过直流母排连接所述三相整流桥，下口通过直流出线电缆引出。
方案10是，根据方案6所述的牵引变电所，所述二次设备室由二次设备柜形成，二次设备柜的背向所述直流开关室的一侧转动装配在所述柜体上，二次设备柜在其转动范围内具有打开位和关闭位，柜体上设有用于对二次设备柜进行锁止的锁止结构。
方案11是，根据方案10所述的牵引变电所，所述二次设备柜的靠近直流开关室的一侧设有朝向直流开关室伸出的伸出部分，直流开关室与二次设备柜之间设有用于与所述伸出部分挡止的挡止梁。
方案12是，根据方案11所述的牵引变电所，所述挡止梁的后侧壁上设有限位挡板，限位挡板与挡止梁前侧壁之间的厚度空间供所述伸出部分嵌入放置，所述挡止梁的前侧壁上设有旋钮锁，旋钮锁用于在二次设备柜转动至关闭位时与所述限位挡板共同将所述伸出部分夹紧。
方案13是，根据方案7所述的牵引变电所，所述二次设备柜的靠近所述中间立柱的拐角为用于在二次设备柜转动时避让中间立柱的斜切结构。
本发明的有益效果是：将开关设备设置成柜体式结构，整流装置沿上下方向并列设置在安装架上，安装架所在位置形成整流器室，垂直与安装架所在平面方向的一侧设有供直流隔离开关安装的直流开关室，直流开关室中的直流隔离开关与整流装置绝缘隔开；整流装置的输入侧连接交流进线母线，输出侧通过直流母排接至直流隔离开关，直流隔离开关室通过直流馈线柜为牵引机车供电。相比于现有技术，将整流装置和直流隔离开关集成在同一柜体中，开关设备的结构紧凑、运维方便、安全可靠，大大缩减了整流开关设备的体积，减少牵引变电所的占地空间，降低变电所建设需要的投资成本。
进一步的，所述柜体中于所述安装架的前侧设有供二次设备安装的二次设备室，二次设备室与所述直流开关室左右间隔设置；整流器室、直流开关室和二次设备室成品字形布置，柜体结构更加紧凑。
进一步的，整流装置模块包括上下间隔设置的两个三相整流桥，三相整流桥包括上整流桥和下整流桥，上、下整流桥在前后方向错开设置，下整理桥的后侧部分向后伸出上整流桥；下整流桥的前侧部分与上整流桥相错开的空间供直流开关室和二次设备室使用。
进一步的，二次设备室由二次设备柜形成，二次设备柜的远离直流开关柜的一侧转动安装在柜体上，柜体上设有用于对二次设备柜进行锁止的锁止结构；二次设备柜转动至打开位时，可检修、更换处于二次设备柜后侧的整流桥上的整流元器件。
附图说明
图1为发明的牵引整流开关设备的实施例一的内部结构的正视图；
图2为图1沿B-B截面的左视图；
图3为图1沿C-C截面的俯视图；
图4为图3中的B处的放大图；
图5为图3中的A处的放大图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明的牵引整流开关设备的实施例一，如图1至图5所示，包括柜体1，柜体1中设有竖向设置且沿左右方向延伸的安装架，安装架由两根以上的安装梁11拼接形成；柜体1中于安装架的前侧设有二次设备室3和直流开关室4，于安装架的后侧设有母线室5，整流装置安装在安装架上，安装架所在位置形成整流器室2。
对于母线室5来说，母线室5中于柜体1的底板上设有供交流进线电缆52引入的进线孔53，进线孔53有沿左右方向间隔排列设置的六对；交流进线电缆52进入母线室5后连接在交流进线母排51上，交流进线母排51有六根，六根交流进线母排51分为两组，其中一组与上整流桥231连接，另一组与下整流桥232连接。
整流装置包括上下间隔设置的两个六脉波三相整流桥，即上整流桥231和下整流桥232；上整流桥231和下整流桥232前后错开设置，下整流桥232的后侧部分向后伸出上整流桥231，下整流桥232前侧部分与上整流桥231相错开空间供直流开关室4和二次设备室3使用。
三相整流桥包括平板式二极管23和汇流排22，汇流排分为正极汇流排和负极汇流排；平板式二极管23安装在安装梁11上，正、负极汇流排22通过绝缘子21固定在柜体1的侧壁上；正、负极汇流排22将所有平板式二极管23的出口共阳极、共阴极汇流。
如图3，直流开关室4为由绝缘板43围成的矩形室；中间立柱12与柜体1的前侧壁和左侧壁相间隔，用于支撑绝缘板43；本实施例中的绝缘板43采用5mm厚度的聚碳酸酯板，保证直流开关室4与整流器室2之间的绝缘性能；双极直流隔离开关42安装在直流开关室4中。
直流开关室4的顶部设有供直流母排24向下引入的线缆引入口，直流开关室4的底部设有供直流出线电缆41引出的线缆出口44。双极直流隔离开关42的上口连接直流母排24，下口连接直流出线电缆41；直流出线电缆41包括正极直流出线电缆411和负极直流出线电缆412。
二次设备室3设置在直流开关室4的右侧，二次设备室3由二次设备柜形成，二次设备柜由钢板33经折弯和组装而形成；二次设备柜的远离直流开关室4的一侧通过合页37转动装配在柜体1上，二次设备柜在其转动范围内具有打开位和关闭位；柜体1上设有用于在二次设备柜转动至关闭位时对二次设备柜转动进行锁止的锁止结构。
锁止结构包括设置在二次设备柜的靠近直流开关室4一侧的L形折弯架；柜体1中于直流开关室4和二次设备室3之间设有用于与L形折弯架配合的挡止梁。本实施例中，挡止梁由竖向设置的C形钢形成，C形钢的槽口朝向柜体1的内侧；C形钢的内侧壁上设有限位挡板35，避免二次设备柜向因内旋转角度过大而触碰三相整流桥。
C形钢的前侧壁上设有旋钮锁36，旋钮锁36用于在限位挡板35的另一侧对二次设备柜进行止挡；二次设备柜被锁定时，L形折弯架夹在限位挡板35和旋钮锁36的挡止部分之间。二次设备柜中安装有端子排31、走线槽、空开、保护装置等二次设备，端子排31竖向设置在二次设备柜的前后方向的中部。
柜体1中的一次回路走线方向为：从整流变压器引入的两组三相交流进线电缆52经过母线室5的交流进线电缆孔53接至交流进线母排51，通过交流进线母排51接至两个三相整流桥231、232上，整流后共阳极、共阴极并联接入直流正母线241和直流负母线242。
经直流正母线241和直流负母线242接至双极直流隔离开关42上口，双极直流隔离开关42下口接直流出线正极电缆411和直流出线负极电缆412；直流出线正极电缆411和直流出线负极电缆412通过线缆出口44引致相邻的直流馈线柜内供轨道机车牵引供电。另外，使用过程中，当二次设备柜转动至打开位时，可对二次设备柜后侧的三相整流桥进行检修、更换。
相比于现有技术，将整流装置和直流隔离开关集成在同一柜体中，实现整流与直流正、负极柜的功能，开关设备的结构紧凑、运维方便、安全可靠，大大缩减了整流开关设备的体积，减少牵引变电所的占地空间，降低变电所建设需要的投资成本。
实施例二，实施例二与实施例一的不同之处在于，柜体中仅设有整理器室和直流开关室，交流进线母排布置在直流开关室和整流器室之间，减少交流进线母排的占用空间，整流器室的后侧空间可用于安装其他装置。
实施例三，实施例三与实施例一的不同之处在于，二次设备室与直流开关室也可以为上下分层设置，充分利用直流开关室位置处的高度空间。
本发明的牵引变电所的实施例，牵引变电所包括用于实现整流和直流通断控制的牵引整流开关设备，牵引整流开关设备的结构与上述本发明中的牵引整流开关设备的任一实施例的结构相同，不再重复说明。

Claims (18)

1.牵引整流开关设备，其特征在于：包括柜体，柜体中设有供整流装置沿上下方向并列设置的安装架，所述柜体中沿垂直于安装架所在平面方向的一侧设有用于与所述整流装置绝缘隔离的直流开关室，直流开关室中安装有直流隔离开关，所述柜体中还设有供二次设备安装的二次设备室，所述二次设备室和所述直流开关室并列间隔设置在所述安装架的同一侧，所述柜体中于所述安装架的背向直流开关室的一侧设有供母线安装的母线室，所述二次设备室由二次设备柜形成，二次设备柜的背向所述直流开关室的一侧转动装配在所述柜体上，二次设备柜在其转动范围内具有打开位和关闭位，柜体上设有用于对二次设备柜进行锁止的锁止结构。
2.根据权利要求1所述的牵引整流开关设备，其特征在于：所述整流装置包括上下间隔设置的上整流桥和下整流桥，上、下整流桥为并联设置的三相整流桥。
3.根据权利要求2所述的牵引整流开关设备，其特征在于：所述上整流桥和下整流桥成前后错开设置，下整流桥的后侧部分向后伸出上整流桥。
4.根据权利要求2或3所述的牵引整流开关设备，其特征在于：所述直流开关室由绝缘板围成，所述柜体中设有供绝缘板的远离柜体侧壁的一侧连接的中间立柱。
5.根据权利要求4所述的牵引整流开关设备，其特征在于：所述绝缘板为聚碳酸酯板。
6.根据权利要求5所述的牵引整流开关设备，其特征在于：所述直流开关室中安装有双极式直流隔离开关；双极式直流隔离开关的上口通过直流母排连接所述三相整流桥，下口通过直流出线电缆引出。
7.根据权利要求2或3所述的牵引整流开关设备，其特征在于：所述二次设备柜的靠近直流开关室的一侧设有朝向直流开关室伸出的伸出部分，直流开关室与二次设备柜之间设有用于与所述伸出部分挡止的挡止梁。
8.根据权利要求7所述的牵引整流开关设备，其特征在于：所述挡止梁的后侧壁上设有限位挡板，限位挡板与挡止梁前侧壁之间的厚度空间供所述伸出部分嵌入放置，所述挡止梁的前侧壁上设有旋钮锁，旋钮锁用于在二次设备柜转动至关闭位时与所述限位挡板共同将所述伸出部分夹紧。
9.根据权利要求4所述的牵引整流开关设备，其特征在于：所述二次设备柜的靠近所述中间立柱的拐角为用于在二次设备柜转动时避让中间立柱的斜切结构。
10.牵引变电所，包括牵引整流开关设备，其特征在于： 牵引整流开关设备包括柜体，柜体中设有供整流装置沿上下方向并列设置的安装架，所述柜体中沿垂直于安装架所在平面方向的一侧设有用于与所述整流装置绝缘隔离的直流开关室，直流开关室中安装有直流隔离开关，所述柜体中还设有供二次设备安装的二次设备室，所述二次设备室和所述直流开关室并列间隔设置在所述安装架的同一侧，所述柜体中于所述安装架的背向直流开关室的一侧设有供母线安装的母线室，所述二次设备室由二次设备柜形成，二次设备柜的背向所述直流开关室的一侧转动装配在所述柜体上，二次设备柜在其转动范围内具有打开位和关闭位，柜体上设有用于对二次设备柜进行锁止的锁止结构。
11.根据权利要求10所述的牵引变电所，其特征在于：所述整流装置包括上下间隔设置的上整流桥和下整流桥，上、下整流桥为并联设置的三相整流桥。
12.根据权利要求11所述的牵引变电所，其特征在于：所述上整流桥和下整流桥成前后错开设置，下整流桥的后侧部分向后伸出上整流桥。
13.根据权利要求11或12所述的牵引变电所，其特征在于：所述直流开关室由绝缘板围成，所述柜体中设有供绝缘板的远离柜体侧壁的一侧连接的中间立柱。
14.根据权利要求13所述的牵引变电所，其特征在于：所述绝缘板为聚碳酸酯板。
15.根据权利要求14所述的牵引变电所，其特征在于：所述直流开关室中安装有双极式直流隔离开关；双极式直流隔离开关的上口通过直流母排连接所述三相整流桥，下口通过直流出线电缆引出。
16.根据权利要求11或12所述的牵引变电所，其特征在于：所述二次设备柜的靠近直流开关室的一侧设有朝向直流开关室伸出的伸出部分，直流开关室与二次设备柜之间设有用于与所述伸出部分挡止的挡止梁。
17.根据权利要求16所述的牵引变电所，其特征在于：所述挡止梁的后侧壁上设有限位挡板，限位挡板与挡止梁前侧壁之间的厚度空间供所述伸出部分嵌入放置，所述挡止梁的前侧壁上设有旋钮锁，旋钮锁用于在二次设备柜转动至关闭位时与所述限位挡板共同将所述伸出部分夹紧。
18.根据权利要求13所述的牵引变电所，其特征在于：所述二次设备柜的靠近所述中间立柱的拐角为用于在二次设备柜转动时避让中间立柱的斜切结构。
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