CN116344163A - 一种高速铁路用低压侧电缆出线型节能牵引变压器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高速铁路用低压侧电缆出线型节能牵引变压器，包括安装支架、油箱、散热组件、电缆出线箱、绕线盒、固线夹、电缆、铁芯、线圈；安装支架上端固定连接油箱，油箱前后端固定连接散热组件，油箱与散热组件相邻的一端固定连接电缆出线箱，电缆出线箱内部上下端固定连接绕线盒，电缆出线箱内部中间设有连接板，连接板内部固定连接固线夹，电缆位于绕线盒和固线夹内，油箱内部固定连接铁芯，线圈套接铁芯，电缆固定连接于线圈。本发明与现有的技术相比的优点在于：本发明优点在于环保性能好、接线方式简单、安装材料节省、减少变压器运行期间的维护工作量、减少变电所占地面积。

Description

一种高速铁路用低压侧电缆出线型节能牵引变压器

技术领域

本发明涉及牵引变压器领域，具体是一种高速铁路用低压侧电缆出线型节能牵引变压器。

背景技术

牵引变压器是一种特殊电压等级的电力变压器，应满足牵引负荷变化剧烈、外部短路频繁的要求，是牵引变电所的“心脏”，我国牵引变压器采用三相、三相——二相和单相三种类型，因而牵引变电所也分为三相、三相——二相和单相三类。

变压器采用电缆出线或者电缆出线箱方式早在20世纪60、70年代就已有相关资料记载和投入实际使用的案例，目前在电力变压器上已有成功应用经验，高速铁路牵引变压器低压侧可完全借鉴，变压器绝缘油采用植物绝缘油从20世纪90年代后在欧美地区开始广泛推广，植物油已成为矿物绝缘油的良好替代品，高速铁路牵引变压器作为一种特殊的大型电力变压器，应及时跟进并积极推广使用植物油牵引变压器，因此提出发明一种高速铁路用电缆出线型节能牵引变压器。

一种现有技术牵引变压器出线采用上侧出线方式经电缆支架支撑的中压电缆直接接引至室内中压开关柜，牵引变压器与变电所设备房屋间距离为14米，另一种现有技术牵引变压器出线采用上出线方式经转换支柱支撑的硬母线连接过渡后与中压电缆连接，再由中压电缆接引至室内中压开关柜，此种连接方式通过横向支撑铜排将牵引变压器低压出线套管与竖向低压电缆进行了过渡连接，虽然克服了变压器上侧出线电缆直接接引的电缆支撑方式下诸如电缆弯曲半径与工艺美观两者不能兼顾的弊端问题，但是增加了牵引变压器出线套管与电缆终端连接的相关的支撑与过渡转换材料设备，由于此种方式所需的材料众多，将造成现场装配工作量的增加，对于工程实施存在材料丢失现场装配风险。

发明内容

本发明要解决的技术问题就是克服以上的技术缺陷，提供环保性能好、接线方式简单、安装材料节省、减少变电所占地面积的一种高速铁路用低压侧电缆出线型节能牵引变压器。

为了解决上述问题，本发明的技术方案为：包括安装支架、油箱、散热组件、电缆出线箱、绕线盒、固线夹、电缆、铁芯、线圈；

所述安装支架上端固定连接油箱，所述油箱前后端固定连接散热组件，所述油箱与散热组件相邻的一端固定连接电缆出线箱，所述电缆出线箱内部上下端固定连接绕线盒，所述电缆出线箱内部中间设有连接板，所述连接板内部固定连接固线夹，所述电缆位于绕线盒和固线夹内，所述油箱内部固定连接铁芯，所述线圈套接铁芯，所述电缆固定连接于线圈；

所述固线夹包括卡环，所述卡环为两个，所述卡环一端设有转轴结构，所述卡环另一端内部设有滑槽，所述滑槽内部设有伸缩卡环，所述伸缩卡环靠近滑槽一端设有齿条，所述伸缩卡环另一端设有固定结构，所述卡环靠近滑槽外端设有调节结构。

进一步，所述调节结构包括安装块、压板，所述压板下端设有弹簧，所述弹簧底端固定连接安装块内部，所述压板侧端设有连接杆，所述连接杆中端设有支架，所述连接杆转动连接支架，所述连接杆底端设有卡齿。

进一步，所述固定结构包括螺杆，所述伸缩卡环外端设有加持板，所述螺杆贯穿螺纹连接加持板，所述螺杆外端套设螺母，所述螺杆顶端设有转动旋钮。

进一步，所述转轴结构包括固定板，所述固定板内贯穿设有转轴，所述转轴贯穿连接卡环。

进一步，所述连接杆贯穿连接卡环，所述卡齿卡接齿条，所述伸缩卡环位于滑槽内一端设有限位块。

进一步，所述油箱下端一端设有放油阀门，所述油箱顶端设有储油桶，所述储油桶表面设有油表，所述油箱内油为植物油。

进一步，所述电缆终端设有插接式终端头，所述插接式终端头内设有外接电缆。

本发明与现有的技术相比的优点在于：

1、本发明通过把变压器绝缘油从矿物油采用植物绝缘油后，与矿物绝缘油相比，植物绝缘油可再生、可完全生物降解，环保特性良好，大大提升了消防安全，可延长绝缘纸板寿命，提升油浸纸板起泡温度，增强了变压器的长时负载能力和短时过载能力；

2、本发明通过牵引变压器低压侧直接与电缆连接，连接变压器低压侧的室外电缆将直接垂直引入电缆沟，沿室外电缆沟穿过墙体经设备房夹层桥架与室内GIS柜相连接，采用牵引变压器低压侧电缆出线方式下，接线与布置方式简单，现场安装材料节省，无需使用支撑电缆的支架及相关配套材料，利于安装实施和后期的运行维护，可以固化此种接线方式，形成标准；

3、本发明通过采用植物油在环保的同时使得目前的高速铁路牵引变电所牵引变压器间、牵引变压器与变电所建筑物的最小防火距离进一步缩短，牵引变电所室外包含牵引变压器在内的高压区设备布置将更加集中，变电所的占地面积将有效减少，解决了以往高铁牵引变电所建设过程中由于原变电所选址面积不足移址建设，造成接触网上网供电线投资同时增加的问题。

附图说明

图1是本发明一种高速铁路用低压侧电缆出线型节能牵引变压器的整体结构图。

图2是本发明一种高速铁路用低压侧电缆出线型节能牵引变压器的内部剖面结构图。

图3是本发明一种高速铁路用低压侧电缆出线型节能牵引变压器的电缆出线箱内部结构图。

图4是本发明一种高速铁路用低压侧电缆出线型节能牵引变压器的固线夹俯视剖面结构图。

图5是本发明一种高速铁路用低压侧电缆出线型节能牵引变压器的A处放大结构图。

如图所示：1、安装支架；2、油箱；3、散热组件；4、电缆出线箱；5、绕线盒；6、固线夹；7、电缆；8、铁芯；9、线圈；10、连接板；11、卡环；12、转轴结构；13、滑槽；14、伸缩卡环；15、齿条；16、固定结构；17、调节结构；18、安装块；19、压板；20、弹簧；21、连接杆；22、支架；23、卡齿；24、螺杆；25、加持板；26、转动旋钮；27、固定板；28、转轴；29、限位块；30、放油阀门；31、储油桶；32、油表；33、插接式终端头；34、外接电缆。

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。

需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例一

如图1至图5所示，一种高速铁路用低压侧电缆出线型节能牵引变压器，油箱2下端安装了安装支架1，安装支架1便于安装在相应的地面，油箱2前后端安装了散热组件3便于对油箱2进行散热，使得变压器能够长时间正常工作，散热组件3有多组，均匀排列在油箱2外部墙壁上，油箱2顶端安装了储油桶31，储油桶31表面安装可视化油表32，便于观察绝缘油使用状况，方便及时补充，油箱2下端安装了放油阀门30，便于进行绝缘油的更换以及清洁，方便定期检修。

油箱2和储油桶31内使用的绝缘油为植物油，植物油已成为矿物绝缘油的良好替代品，与矿物绝缘油相比，植物绝缘油可再生、可完全生物降解，环保特性良好，燃点高达360摄氏度，大大提升了消防安全，可延长绝缘纸板寿命，提升油浸纸板起泡温度，增强了变压器的长时负载能力和短时过载能力，高速铁路牵引变压器作为一种特殊的大型电力变压器，值得及时跟进并积极推广使用植物油牵引变压器。

油箱2一端安装了电缆出线箱4，油箱2内部安装铁芯8和线圈9，电缆7外端通过放油阀门30与外接电缆34连接，变压器采用电缆出线箱4方式早在20世纪60、70年代就已有相关资料记载和投入实际使用的案例，目前在电力变压器上已有成功应用经验，高速铁路牵引变压器低压侧可完全借鉴，牵引变压器采用电缆出线方式，采用从油箱中部引出的电缆下出线方式，变电所低压侧的接线与布置形式较之目前我国主流的高速铁路牵引变电所(如前京张高铁张家口南牵引变电所)接线与布置形式会发生很大变化，由于牵引变压器低压侧直接与电缆7连接，连接变压器低压侧的室外电缆7将直接垂直引入电缆沟，沿室外电缆沟穿过墙体经设备房夹层桥架与室内GIS柜相连接，由此可见，采用牵引变压器低压侧电缆出线方式下，接线与布置方式简单，现场安装材料节省，无需使用支撑电缆的支架及相关配套材料，利于安装实施和后期的运行维护，便于固化此种接线方式，形成标准。

牵引变压器采用植物油，除了良好的电气性能、节能环保等优点外，由于植物油变压器消防性能优良，特别适合地下变电站、城市人口密集区等对消防安全要求较高的区域。在境外土地资源有限、环保要求较高的地区作用特别凸显，在此情况下，目前的高速铁路牵引变电所牵引变压器间、牵引变压器与变电所建筑物(27.5kVGIS柜室和控制室设备用房)的最小防火距离可进一步缩短，牵引变电所室外包含牵引变压器在内的高压区设备布置将更加集中，变电所的占地面积将有效减少，

今后我国的高铁若采用植物油牵引变压器，优化变电所室外高压设备布置，将极大减少变电所的占地面积，更重要的是环保的同时解决了以往高铁牵引变电所建设过程中由于原变电所选址面积不足移址建设，造成接触网上网供电线投资同时增加的问题。

实施例二

在实施例一的基础上加以改进，电缆出线箱4中间安装了连接板10.连接板10内安装了固线夹6对电缆7进行固定，固线夹6包括卡环11，卡环11为两个，卡环11一端安装转轴结构12，卡环11另一端内部开设滑槽13，转轴结构12包括固定板27，固定板27贴紧卡环11，转轴28贯穿连接卡环11和固定板27，便于卡环11绕转轴28转动，来改变卡环11内部尺寸。

伸缩卡环14在滑槽13内滑动，伸缩卡环14靠近滑槽13一端安装齿条15，伸缩卡环14另一端安装固定结构16，固定结构16包括螺杆24，伸缩卡环14外端安装加持板25，螺杆24贯穿螺纹连接加持板25，螺杆24外端套设螺母，螺杆24顶端安装转动旋钮26，通过旋转转动旋钮26带动螺杆24转动，从而闭合或分离两个加持板25。

卡环11靠近滑槽13外端设有调节结构17，调节结构17包括安装块18、压板19，所述压板19下端安装弹簧20，弹簧20底端固定连接安装块18内部，压板19侧端安装连接杆21，连接杆21中端铰接于支架22，连接杆21底端安装卡齿23，连接杆21贯穿连接卡环11，卡齿23卡接齿条15，伸缩卡环14位于滑槽13内一端设有限位块29，防止伸缩卡环14从滑槽13中脱落。

把电缆7放入卡环11之间，通过转轴28转动卡环11至合适尺寸，按压压板19从而压缩弹簧20，同时使得连接杆21靠近压板19一端绕支架22旋转至下移，连接杆21另一端带动卡齿23上移，从而不在对齿条15进行限位，从而伸缩卡环14可以在卡环11的滑槽13内滑动，直到卡环11、伸缩卡环14刚好包裹电缆7时，松开压板19使得卡齿23下移插接齿条15进而对伸缩卡环14进行限位，可以方便对不同规格尺寸的电缆7进行套接，对电缆7进行夹紧。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种高速铁路用低压侧电缆出线型节能牵引变压器，其特征在于：包括安装支架(1)、油箱(2)、散热组件(3)、电缆出线箱(4)、绕线盒(5)、固线夹(6)、电缆(7)、铁芯(8)、线圈(9)；

所述安装支架(1)上端固定连接油箱(2)，所述油箱(2)前后端固定连接散热组件(3)，所述油箱(2)与散热组件(3)相邻的一端固定连接电缆出线箱(4)，所述电缆出线箱(4)内部上下端固定连接绕线盒(5)，所述电缆出线箱(4)内部中间设有连接板(10)，所述连接板(10)内部固定连接固线夹(6)，所述电缆(7)位于绕线盒(5)和固线夹(6)内，所述油箱(2)内部固定连接铁芯(8)，所述线圈(9)套接铁芯(8)，所述电缆(7)固定连接于线圈(9)；

所述固线夹(6)包括卡环(11)，所述卡环(11)为两个，所述卡环(11)一端设有转轴结构(12)，所述卡环(11)另一端内部设有滑槽(13)，所述滑槽(13)内部设有伸缩卡环(14)，所述伸缩卡环(14)靠近滑槽(13)一端设有齿条(15)，所述伸缩卡环(14)另一端设有固定结构(16)，所述卡环(11)靠近滑槽(13)外端设有调节结构(17)。

2.根据权利要求1所述的一种高速铁路用低压侧电缆出线型节能牵引变压器，其特征在于：所述调节结构(17)包括安装块(18)、压板(19)，所述压板(19)下端设有弹簧(20)，所述弹簧(20)底端固定连接安装块(18)内部，所述压板(19)侧端设有连接杆(21)，所述连接杆(21)中端设有支架(22)，所述连接杆(21)转动连接支架(22)，所述连接杆(21)底端设有卡齿(23)。

3.根据权利要求1所述的一种高速铁路用低压侧电缆出线型节能牵引变压器，其特征在于：所述固定结构(16)包括螺杆(24)，所述伸缩卡环(14)外端设有加持板(25)，所述螺杆(24)贯穿螺纹连接加持板(25)，所述螺杆(24)外端套设螺母，所述螺杆(24)顶端设有转动旋钮(26)。

4.根据权利要求1所述的一种高速铁路用低压侧电缆出线型节能牵引变压器，其特征在于：所述转轴结构(12)包括固定板(27)，所述固定板(27)内贯穿设有转轴(28)，所述转轴(28)贯穿连接卡环(11)。

5.根据权利要求2所述的一种高速铁路用低压侧电缆出线型节能牵引变压器，其特征在于：所述连接杆(21)贯穿连接卡环(11)，所述卡齿(23)卡接齿条(15)，所述伸缩卡环(14)位于滑槽(13)内一端设有限位块(29)。

6.根据权利要求1所述的一种高速铁路用低压侧电缆出线型节能牵引变压器，其特征在于：所述油箱(2)下端一端设有放油阀门(30)，所述油箱(2)顶端设有储油桶(31)，所述储油桶(31)表面设有油表(32)，所述油箱(2)内油为植物油。

7.根据权利要求1所述的一种高速铁路用低压侧电缆出线型节能牵引变压器，其特征在于：所述电缆(7)终端设有插接式终端头(33)，所述插接式终端头内设有外接电缆(34)。

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