CN207303687U - 一种接触网用落地式隔离开关柜 - Google Patents

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张学武
王玉环
张珹
郭凤平
盛望群
田升平
黄文勋
王强
金光
聂晶鑫
杨艺
赵玮
唐晓岚
刘惠德
钟成
宫衍圣
刘刚
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Abstract

本实用新型涉及一种接触网用落地式隔离开关柜,设置有不锈钢密封箱体,不锈钢密封箱体内通过隔板分为上下两个部分,上部为高压室,下部分为控制室;高压室内安装有空气绝缘内锥插拔式电缆插座、电动隔离开关和支持绝缘子;控制室内安装有电动/手动操作机构、接触网隔离开关监控装置和高压带电传感器。本实用新型主要用于大风区电气化铁路连通或断开接触网中各分段供电部分间的电路,增加供电的灵活性,消除安全隐患,开关本体装入封闭的箱体内,安装于柱底,避开大风增速区,避免沙蚀,全面提高了设备工作的可靠性。

Description

一种接触网用落地式隔离开关柜
技术领域
本实用新型涉及电气化铁路接触网技术领域,具体涉及一种接触网用落地式隔离开关柜。
背景技术
普通的隔离开关柱顶安装距地面约10m,通过传动杆与安装在支柱下部的操作机构连接,由电动操作机构驱动传动杆转动或上下运动实现隔离开关分、合闸动作。传动杆长度8m~9m,垂直打开方式杆的自然挠度大于1mm/m,传动杆连接处较为薄弱,运行中发现很多因风灾引起的问题,主要表现为电连接线风摆产生的机械疲劳和磨损,设备线夹疲劳问题,电气绝缘问题,上网接口问题等。开关的引接线、引接线设备线夹及与开关的母排接口等都是抗风的不利环节;母排与设备线夹连接;设备线夹与电连接线压接不可避免的工艺问题,在连接处10mm处极易疲劳。
户外安装的隔离开关受雨、雪、风、冰、污秽等环境影响,在恶劣气象条件下容易发生绝缘故障或机械破坏。兰新铁路、兰新高铁贯穿世界上罕见的安西、烟墩、百里、三十里风区其总长度约508.2km。特别是百里、三十里风区内大风频繁、风力强劲、风力变化剧烈、定向性极强,最大瞬时风速超过60m/s。在盐湖区段“风吹雪”现象比较严重,雪混合泥沙附带片状垃圾会影响开关开合触头精准。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种接触网用落地式隔离开关柜,可完全代替普通户外柱顶或柱侧安装的隔离开关装置,并且可用于新疆大风区、沿海地区及强污秽地区。
本实用新型所采用的技术方案为:
一种接触网用落地式隔离开关柜,其特征在于:
设置有不锈钢密封箱体,不锈钢密封箱体内通过隔板分为上下两个部分,上部为高压室,下部分为控制室;
高压室内安装有空气绝缘内锥插拔式电缆插座、电动隔离开关和支持绝缘子;
控制室内安装有电动/手动操作机构、接触网隔离开关监控装置和高压带电传感器。
不锈钢密封箱体外部预留安装有固定结构件,并通过螺栓安装在支柱的托架上;
高压线缆从接触网上沿支柱引下后,通过端子与不锈钢密封箱体预留安装的空气绝缘内锥插拔式电缆插座可靠连接。
接触网引下线缆通过不锈钢密封箱体上端预留安装的空气绝缘内锥插拔式电缆插座接入不锈钢密封箱体内的高压室,并与电动隔离开关通过设备线夹可靠连接;
不锈钢密封箱体内高压引接线通过支持绝缘子固定在不锈钢密封箱体内的两侧;
电动隔离开关通过螺栓固定安装在不锈钢密封箱体内高压室与控制室的隔板上。
电动/手动操作机构通过高压带电传感器与电动隔离开关连接固定。
接触网隔离开关监控装置与电动隔离开关相接,控制其分合闸并记录其实时状态信息;
接触网隔离开关监控装置通过光纤与设在牵引变电所或车站的接触网开关监控屏通信。
高压室和控制室内均安装有箱内照明系统。
控制室内安装有环境监控系统。
本实用新型具有以下优点:
1、本实用新型采用户外箱式结构支架落地安装方式,隔离开关和相应的控制设备全部集成在密封防尘的金属箱体内,不受大风和外界环境因素影响。
2、箱体采用不锈钢304材质,封闭式设置,受外界环境干扰极少,柜顶散水、沙坡度不小于4‰。
3、落地安装的箱体结构强度高,能承受列车高速通过时的风压和振动而不致变形、损坏或松动,并通过了风洞试验验证。外形紧凑满足检修空间及开合门检查安全距离。
4、控制箱和高压室完全独立,设备的检修维护和调整均在箱内,实现了故障分离,技术可控。
5、进出线采用特殊设计的空气绝缘内锥插拔安装方式,通过高压电缆从箱体顶部引入箱体,密封可靠。
6、箱内设置了监测、防护及接地系统。通过带电传感器监测进线和出线的带电状态。远程监视站内隔离开关的位置以及门禁、环境监控系统等信息。通过视频画面可察看站内开关位置及设备状态,视频画质稳定,不受外界环境光线的影响,可减少人工巡视。
7、可通过监控装置和与其串联的馈线断路器位置联锁,防止带负荷操作。进出线带电时开关站高压室门内锁,可防杂物入电间隔。
附图说明
图1为本实用新型外形结构主视图。
图2为本实用新型外形结构侧视图。
图3为为本实用新型内部结构布置图。
图4为接触网隔离开关箱站主接线图。
图中,1-不锈钢密封箱体,2-空气绝缘内锥插拔式电缆插座,3-电动隔离开关,4-支持绝缘子,5-电动/手动操作机构,6-接触网隔离开关监控装置,7-高压带电传感器,8-环境监控系统,9-箱内照明系统。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本实用新型进行详细的说明。
电气化铁道接触网隔离开关承担着牵引网供电方式切换、电能分配以及接触网的电气隔离等重要功能,在馈线上网处、分相处以及车站有大量使用。目前电气化铁道接触网隔离开关均采用户外柱顶或柱侧安装方式。隔离开关操作机构输出轴的转动的传动杆长约8米,驱动隔离开关合分闸时,由于传动杆的自然垂度使机构输出轴的角位移不能完全传递给隔离开关本体,会导致开关合、分闸不到位。特别是在大风情况下。
在新疆大风区,户外裸露的隔离开关其抗风、抗沙效果欠佳,兰新高铁开通运营3年后发现柱顶安装隔离开关因风灾引起的诸多问题,主要表现为电连接线风摆产生的机械疲劳和磨损,设备线夹疲劳问题,电气绝缘问题,上网接口问题等。
本实用新型涉及一种接触网用落地式隔离开关柜,主要用于大风区电气化铁路连通或断开接触网中各分段供电部分间的电路,增加供电的灵活性,用于接触网绝缘关节、电分相、分段等处,具有普通户外隔离开关的所有功能,并且具有监测、防护、接地、照明等附属功能。
所述开关柜设置有防雨、防尘的不锈钢密封箱体1,不锈钢密封箱体1内通过隔板分为上下两个部分,上部为高压室,下部分为控制室,实现高压、绝缘分离,操作化更人性化,可靠性强。高压室内安装有空气绝缘内锥插拔式电缆插座2、电动隔离开关3和支持绝缘子4,以及引接高压线。控制室内安装内安装构成电动隔离开关3电动操作回路的电器元件,均为高压室设备服务系统,包括电动/手动操作机构5、接触网隔离开关监控装置6和高压带电传感器7。
不锈钢密封箱体1外部预留安装有固定结构件,并通过螺栓安装在支柱的托架上。高压线缆从接触网上沿支柱引下后,通过端子与不锈钢密封箱体1预留安装的空气绝缘内锥插拔式电缆插座2可靠连接。接触网引下线缆通过不锈钢密封箱体1上端预留安装的空气绝缘内锥插拔式电缆插座2接入不锈钢密封箱体1内的高压室,并与电动隔离开关3通过设备线夹可靠连接。不锈钢密封箱体1内高压引接线通过支持绝缘子4固定在不锈钢密封箱体1内的两侧。电动隔离开关3通过螺栓固定安装在不锈钢密封箱体1内高压室与控制室的隔板上。
电动/手动操作机构5通过高压带电传感器7与电动隔离开关3连接固定。接触网隔离开关监控装置6与电动隔离开关3相接,控制其分合闸并记录其实时状态信息;接触网隔离开关监控装置6通过光纤与设在牵引变电所或车站的接触网开关监控屏通信。接触网隔离开关监控装置7接收控制指令,实现电气数据传输至接触网隔离开关监控屏或调度端。电动隔离开关3可以通过按钮控制隔离开关电动合分闸,也可以通过摇把手动操作隔离开关合分闸。高压带电传感器7检测隔离开关站进线和出线的带电状态,任何一侧有电时通过电磁锁闭锁高压室门,防止人员误入带电间隔。隔离开关操作机构及所有控制、操作、监视、维护及二次接线元件全部安装在控制室内,隔离开关站的操作、检查、调整和维护均在控制室完成,实现了高压与操作安全分离。
高压室和控制室内均安装有箱内照明系统9。箱内照明系统9的照明灯安装和更换均在控制室内完成。
控制室内安装有环境监控系统8,测量内部温度和湿度并自动控制加热器工作,保证箱内温度和湿度在合适的范围,防止产生凝露。
本实用新型的主要特点是开关本体装入封闭的箱体内,安装于柱底,避开大风增速区,避免沙蚀。接触网隔离开关站箱体分为高压室和控制室两部分,高压室和控制室在背风面分别设有箱门,箱门做防雨结构设计并设密封胶条,箱门设置内藏式门锁和把手,并有定位装置可以将箱门保持在打开位置。箱门设有报警装置,箱门打开信号能上传至调度端。可完全代替普通户外柱顶或柱侧安装的隔离开关装置,并且可用于新疆大风区、沿海地区及强污秽地区。为改善接触网隔离开关的运行环境,全面提高设备工作可靠性,研究并提出风区接触网隔离开关箱站地面设置方案,此开关站集成了高压设备、监控设备、接触网接地、避雷器远程在线监测以及视频监控等功能。
本实用新型外形尺寸较小满足检修空间距离,满足开合门检查安全距离。实现操纵机构与开关本体分离式设计,故障分离,便于操作及检修。柜顶散水、沙坡度不小于4‰。系统标称电压为27.5 kV,系统标称电压31.5kV,额定短路持续时间4s,额定电流1600A,2000A,额定频率50Hz。
本实用新型在新疆大风区试验基地已经使用,经历了3个风季,平均风速不小于40m/s,试运营期间状态良好。
本实用新型的内容不限于实施例所列举,本领域普通技术人员通过阅读本实用新型说明书而对本实用新型技术方案采取的任何等效的变换,均为本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种接触网用落地式隔离开关柜,其特征在于:
设置有不锈钢密封箱体(1),不锈钢密封箱体(1)内通过隔板分为上下两个部分,上部为高压室,下部分为控制室;
高压室内安装有空气绝缘内锥插拔式电缆插座(2)、电动隔离开关(3)和支持绝缘子(4);
控制室内安装有电动/手动操作机构(5)、接触网隔离开关监控装置(6)和高压带电传感器(7)。
2.根据权利要求1所述的一种接触网用落地式隔离开关柜,其特征在于:
不锈钢密封箱体(1)外部预留安装有固定结构件,并通过螺栓安装在支柱的托架上;
高压线缆从接触网上沿支柱引下后,通过端子与不锈钢密封箱体(1)预留安装的空气绝缘内锥插拔式电缆插座(2)可靠连接。
3.根据权利要求1所述的一种接触网用落地式隔离开关柜,其特征在于:
接触网引下线缆通过不锈钢密封箱体(1)上端预留安装的空气绝缘内锥插拔式电缆插座(2)接入不锈钢密封箱体(1)内的高压室,并与电动隔离开关(3)通过设备线夹可靠连接;
不锈钢密封箱体(1)内高压引接线通过支持绝缘子(4)固定在不锈钢密封箱体(1)内的两侧;
电动隔离开关(3)通过螺栓固定安装在不锈钢密封箱体(1)内高压室与控制室的隔板上。
4.根据权利要求1所述的一种接触网用落地式隔离开关柜,其特征在于:
电动/手动操作机构(5)通过高压带电传感器(7)与电动隔离开关(3)连接固定。
5.根据权利要求1所述的一种接触网用落地式隔离开关柜,其特征在于:
接触网隔离开关监控装置(6)与电动隔离开关(3)相接,控制其分合闸并记录其实时状态信息;
接触网隔离开关监控装置(6)通过光纤与设在牵引变电所或车站的接触网开关监控屏通信。
6.根据权利要求1所述的一种接触网用落地式隔离开关柜,其特征在于:
高压室和控制室内均安装有箱内照明系统(9)。
7.根据权利要求1所述的一种接触网用落地式隔离开关柜,其特征在于:
控制室内安装有环境监控系统(8)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107465121A (zh) * 2017-09-04 2017-12-12 中铁第勘察设计院集团有限公司 接触网用落地式隔离开关柜
CN108336828A (zh) * 2018-05-11 2018-07-27 四川汇友电气有限公司 一种新型接触网隔离开关及其控制方法

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