CN205141497U - 换相隔离手车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种换相隔离手车，由底盘车、绝缘罩、触臂套管、换相连接铜排、动触头、绝缘子、框架及内部机构组成，利用换相连接铜排将接入电动机的相序进行调换，使电动机反转运行。本实用新型提供的换相隔离手车操作简单、安全可靠，一次操作即可实现一次接线和二次接线的互换，消除了因改变电缆接线换相序带来的不利影响，提高了设备运行寿命，同时大大减轻了运行人员的工作量。

Description

换相隔离手车

技术领域

本实用新型涉及电器设施技术领域，尤其涉及一种隔离手车。

背景技术

近年来，随着许多大中型水利工程的建设，双向排灌站的应用越来越广泛。双向排灌站常用的一种方法是通过机组(水泵电动机组)正向和反向运行实现泵站灌溉引水和防洪排涝功能，即通过电动机正转和反转实现机组正向、反向运行。

三相电动机定子上有三个绕组，当电源按U、V、W相序接入电动机时,电流通过三相绕组在定子上形成正向旋转的旋转磁场,电动机转子在其作用下正向旋转。当任意调整U、V、W中的两个相序接入电动机时,电流通过三相绕组就会在定子上形成反向旋转的旋转磁场,转子在其作用下反向旋转,实现电动机的反转。

小型排灌站一般装设0.4kV低压电动机，在电动机主回路中装设正向和反向交流接触器，通过控制正向或反向交流接触器合闸即可实现电动机正转和反转。低压断路器和接触器体积小，低压带电安全距离小，因此一台低压开关柜能满足主回路和二次控制回路元器件的安装要求。大中型排灌站一般电机容量大，电压等级高(通常选用10kV)，配套的高压断路器和接触器体积大，高压带电安全距离大，若采用低压电动机接线控制方式，至少需要三台高压开关柜才能满足设备安装要求，且为了满足柜间连接排的翻排和换相要求，柜体需要加宽或加深。

在本实用新型发明之前，实现高压电动机反转通常是在开关柜或电动机侧将三芯电缆中的任意两芯进行调换，变换相序后使电动机反转。由于电缆大都采用铜导体，导体外包绝缘、填充物和护套，硬度较硬，电缆来回交叉搬动弯曲，长期下来会使电缆绝缘和保护层受伤，绝缘材料的电气性能和机械性能劣化，使绝缘层变脆或甚至断裂，造成人为损伤，导致绝缘性能降低，影响泵站安全运行。正常情况下，试验检测人员每年会对电气设备包括电缆做一次预防性试验，如果按照这种操作方式，需要经常对电缆进行预防性耐压测试，增加了维护成本。电缆头与母排之间采用螺栓连接，如果经常拆装，紧固件会磨损，导致连接部位松动变形，接触电阻加大，电缆发热严重，时间长久致使绝缘层破坏，造成相间短路、对地击穿放电或着火。另外，如果泵站装机台数多、泵站经常正向和反向交错运行，运行人员需每台机组来回反复改接线，不仅增加了运行人员的工作量，而且可能会因为错接线或漏接线导致人为事故发生。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于克服上述缺陷，设计、研制一种运行操作方便、有效消除危害的使电动机反转运行的换相隔离手车。

本实用新型的技术方案是：

一种换相隔离手车，采用铜排式隔离手车型式，包括手车框架机构5、推进机构6、底盘车7、绝缘罩8、触臂套管9、换相连接铜排4、导电部件、绝缘子1和限位机构11；所述手车框架机构5和限位机构11固定在底盘车7上，推进机构6与底盘车7固定连接。换相隔离手车结构采用前后布置形式的复合绝缘结构，换相连接铜排的连接形式从手车框架机构5向外依次为：A相-C相连接、B相-B相连接和C相-A相连接。

进一步地，A相-C相连接是将A相上触头与C相下触头用一根型换相连接铜排连接各自梅花触头。

进一步地，B相-B相连接是将B相上、下触头间用一根型换相连接铜排连接各自梅花触头。

进一步地，C相-A相连接是将C相上触头与A相下触头用一根型换相连接铜排连接各自梅花触头。

进一步地，所述推进机构6上设置闭锁电磁铁。

进一步地，所述换相隔离手车配有航空插头2，该航空插头2设置在手车框架机构5上。

进一步地，所述底盘车7底部还设有滚轮12。

本实用新型的优点和效果在于：在电动机高压开关柜前侧设置一台隔离手车柜，该柜配备两台隔离手车，一台隔离手车按A-A、B-B、C-C接线(正向运行手车，即常规隔离手车)，另一台隔离手车按A-C、B-B、C-A接线(反向运行手车，即换相隔离手车)。当泵站运行在灌溉引水工况下时，将正向运行手车推进工作位置，机组实现正向运行；当运行在防洪排涝工况下时，将反向运行手车推进工作位置，机组实现反向运行。

与改变电缆接线换相序方式相比，使用换相隔离手车操作简单、安全可靠、易于管理，一次操作即可实现所有机组正向或者反向运行，消除了因改变电缆接线换相序带来的不利影响，提高了设备运行寿命，同时大大减轻了运行人员的工作量。

附图说明

图1是本实用新型换相排序合成侧视图；

图2a是本实用新型A相-C相排序侧视图；

图2b是本实用新型A相-C相排序正视图；

图3a是本实用新型B相-B相排序侧视图；

图3b是本实用新型B相-B相排序正视图；

图4a是本实用新型C相-A相排序侧视图；

图4b是本实用新型C相-A相排序正视图；

图5a是本实用新型控制回路图；

图5b是本实用新型电压回路图；

图6a是本实用新型正向运行手车QS1接点图。

图6b是本实用新型反向运行手车QS2接点图。

图中各标号对应部件说明如下：1-绝缘子、2-航空插头、3-二次电缆、4-换相连接铜排、5-手车框架机构、6-推进机构、7-底盘车、8-绝缘罩、9-触臂套管、10-梅花触头、11-限位机构、12-滚轮、13-工作位置、14-试验位置、81-试验位置、91-工作位置。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，换相隔离手车的框架、底盘车、推进机构及限位等部件与常规的隔离手车相同，区别主要在于固定绝缘子、触臂套管的规格以及连接铜排加工处理的工艺不同。

换相隔离手车结构采用前后布置形式，铜排换相排序由“近”到“远”、由“左”到“右”分别为A相-C相连接、B相-B相连接、C相-A相连接。

如图2a至图4b所示，加工制作和换相连接排，工序：下料、铜排调直、调平、去毛刺，端面倒角、曲弯、冲孔、表面处理等。

铜排采用冷压折弯技术一体化成平弯型，表面光洁平整，无裂纹、折皱；各相铜排采用流化喷涂工艺处理，外套热缩绝缘套管，在相间、相地之间设置环氧树脂板加强绝缘，以满足国标规定的电气间隙和爬电距离。

选取低、中、高三种不同规格长度的支柱绝缘子，高差不小于125mm；选取长、中、短三种不同规格长度的触臂套管，与低、中、高支柱绝缘子配套连接，总长控制在598mm。

低座绝缘子装于“右上”和“左下”位，安装连接排，紧固后再安装长触臂套管，实现A相-C相连接。

中座绝缘子装于“中上”和“中下”位，安装竖向连接排，紧固后再安装中触臂套管，实现B相-B相连接。

高座绝缘子装于“左上”和“右下”位，安装连接排，紧固后再安装短触臂套管，实现C相-A相连接。

在铜排搭接处镀银(或搪锡)、压花、涂导电膏，降低接触电阻，增加导电性能。

隔离手车配用专用推进机构，实现工作位置和试验位置的互换。

为防止带负荷误操作，专用推进机构上设置闭锁电磁铁，实现手车工作位置和试验位置的锁定，并设有可靠的行程开关，实现“工作”和“试验”位置显示。

当手车处于工作位置或试验位置，闭锁电磁铁不通电，无法推进或退出手车。

二次部分设置于机构箱体和专用推进机构内，结构简单紧凑。

手车配用航空插头，带有试验位置和工作位置。

手车具有主母线之间联络和系统维修时提供隔离断口的作用。

以上是围绕一次接线所做的设计和研制，二次接线相应进行设计和研制，将在下面继续说明。

二次接线主要涉及电流回路、电压回路和控制回路。

电流回路：由于一次接线实现了A相和C相的相序调换，通过电流互感器采集的二次回路信号也相应实现了A相和C相的相序调换，因此电流回路不需要进行改接线。

电压回路：电压信号是公用信号，一般情况下一段母线只设置一组电压互感器。电动机馈线回路与进线和其他馈线回路的电压信号均取自同一组电压互感器，在正向运行时，由于没有改变一次接线，因此电流与电压的相序是相同的；在反向运行时，由于电动机母线A相与C相的相序进行了互换，因此电压互感器送给电动机馈线回路的电压信号也需要互换，电压回路二次接线需进行改接线，确保电动机馈线回路的电流与电压相序是相对应的；对于进线和其他馈线回路，由于不需要变换相序，因此电压回路二次接线和正向运行时一样，不需要改接线。

控制回路：电压信号的互换主要是通过两个中间继电器来实现的，一个中间继电器用于正向运行，另一个中间继电器用于反向运行；当正向运行手车处于工作位置时，正向运行中间继电器接通，电压信号为A-B-C相序；当反向运行手车处于工作位置时，反向运行中间继电器接通，电压信号为C-B-A相序；这样确保电压信号与电流信号始终保持一致。

上述控制回路接线在柜内二次仪表室完成，换相隔离手车的位置接点通过航空插头转接送出，其中用于正向运行和反向运行的特征接点需分开设置，当正向运行手车或反向运行手车位于工作位置时，该手车的特征接点接通各自的控制回路，确保正向运行信号或反向运行信号准确发出。

根据以上一次接线和二次接线的设计与研制，通过使用不同的运行手车，达到一次操作即可实现一次接线和二次接线的互换，实现机组正向或者反向运行，即安全可靠，又操作简便。

二次接线按图5a和图5b所示搭建回路：控制回路电源取自220V直流操作电源，两个中间继电器分别用于正向和反向运行。电压信号取自电压小母线，两个中间继电器的动作接点分别并接在A相和C相电压回路中，通过不同继电器的接通实现A相和C相的相序调换。为防止中间继电器拒动或误动，可采用双继电器并联工作，保证信号正确发出。图5a中虚线表示的为电机断路器分闸信号，图5b中虚线表示的为电压信号换相序回路。

区分正向和反向运行两种状态是通过隔离手车的位置接点来实现的，正向运行手车和反向运行手车的特征接点需分开设置，如图6a所示，虚线表示的为正向运行手车特征接点，其中正向运行手车工作位的特征接点为6-16、9-19，试验位的特征接点为8-18、29-39；如图6b所示，虚线表示的为反向运行手车特征接点，其中反向运行手车工作位的特征接点为5-15、7-17，试验位的特征接点为4-14、24-34；为确保正向运行信号或反向运行信号准确发出，可采用双接点输出信号。

上述工序完成后进行结构检查，检查紧固件连接情况，检测相间距离以及相与地距离，检查外观质量。

检查检测后进行绝缘试验，主回路相间工频耐压与对地工频耐压按42kV/1min试验，二次回路对地工频耐压试验按2kV/1min试验。

试验完成后再进行手车推进和推出柜体检验，手车推进和推出过程顺畅平稳，无卡阻异响；手车工作位置和试验位置明显，到位时伴有“咔嗒”声。

综上所述，本实用新型结构简单，对于有双向运行要求的泵站而言，通过使用换相隔离手车即能实现电动机正转和反转，达到机组正向、反向运行目的，运行安全可靠，操作简便，使用寿命长。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种换相隔离手车，包括手车框架机构(5)、推进机构(6)、底盘车(7)、绝缘罩(8)、触臂套管(9)、换相连接铜排(4)、导电部件、绝缘子(1)和限位机构(11)，所述手车框架机构(5)和限位机构(11)固定在底盘车(7)上，推进机构(6)与底盘车(7)固定连接，其特征在于，所述换相隔离手车结构采用前后布置形式的复合绝缘结构，换相连接铜排的连接形式从手车框架机构(5)向外依次为：A相-C相连接、B相-B相连接和C相-A相连接。

2.根据权利要求1所述的一种换相隔离手车，其特征在于，A相-C相连接是将A相上触头与C相下触头用一根换相连接铜排连接各自梅花触头。

3.根据权利要求1所述的一种换相隔离手车，其特征在于，B相-B相连接是将B相上、下触头间用一根“┃”型换相连接铜排连接各自梅花触头。

4.根据权利要求1所述的一种换相隔离手车，其特征在于，C相-A相连接是将C相上触头与A相下触头用一根换相连接铜排连接各自梅花触头。

5.根据权利要求1所述的一种换相隔离手车，其特征在于，所述推进机构(6)上设置闭锁电磁铁。

6.根据权利要求1所述的一种换相隔离手车，其特征在于，所述换相隔离手车配有航空插头(2)，该航空插头(2)设置在手车框架机构(5)上。

7.根据权利要求1所述的一种换相隔离手车，其特征在于，进一步地，所述底盘车(7)底部还设有滚轮(12)。