CN208444797U - 高压限流装置以及电力机车高压限流装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种高压限流装置以及电力机车高压限流装置，该高压限流装置包括：熔丝；绝缘灭弧颗粒，在所述熔丝的长度方向上，包裹所述熔丝；以及，柔性绝缘套，包裹所述绝缘灭弧颗粒。本实用新型实施例提供的技术方案，在熔丝周围设置了柔性绝缘套，增加了该装置的柔韧性，并且在熔丝和柔性绝缘套之间用绝缘灭弧颗粒进行填充，当熔丝熔断时可以快速灭弧，以解决现有技术中的熔断器用在户外环境中，其防摔特性、防振特性以及柔韧性较差，对户外的恶劣环境难以适应的技术问题。

Description

高压限流装置以及电力机车高压限流装置

技术领域

本实用新型实施例涉及电路保护器件技术领域，尤其涉及一种高压限流装置以及电力机车高压限流装置。

背景技术

电路中，用作短路和过电流的保护器大都使用熔断器，熔断器(fuse)是指当电流超过规定值时，以本身产生的热量使熔体熔断，断开电路的一种电器。熔断器是根据电流超过规定值一段时间后，以其自身产生的热量使熔体熔化，从而使电路断开；运用这种原理制成的一种电流保护器。熔断器广泛应用于高低压配电系统和控制系统以及用电设备中，作为短路和过电流的保护器，是应用最普遍的保护器件之一。

传统的熔断器的防摔特性、防振特性以及柔韧性较差，在户外高压线路中使用的话，对户外的恶劣环境难以适应。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种高压限流装置以及电力机车高压限流装置，以解决现有技术中的熔断器用在户外环境中，其防摔特性、防振特性以及柔韧性较差，对户外的恶劣环境难以适应的技术问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种高压限流装置，包括：

熔丝；

绝缘灭弧颗粒，在所述熔丝的长度方向上，包裹所述熔丝；以及，

柔性绝缘套，包裹所述绝缘灭弧颗粒。

可选的，还包括第一导电出线座和第二导电出线座，

所述第一导电出线座与所述熔丝的第一端通过焊接相连，所述第二导电出线座与所述熔丝的第二端通过焊接相连。

可选的，所述第一导电出线座为阶梯轴，包括第一轴肩和第一轴，在所述阶梯轴的长度方向上，设置第一通孔，所述熔丝的第一端与所述第一通孔的侧壁通过焊接相连，所述第一通孔的直径大于所述熔丝的直径，所述第一轴插入所述绝缘套内，所述绝缘套的第一端与所述第一轴肩的端面相接触，所述第一轴肩的直径和所述绝缘套的外径相等，所述第一轴的直径和所述绝缘套的内径相等；

所述第二导电出线座为阶梯轴，包括第二轴肩和第二轴，在所述阶梯轴的长度方向上，设置第二通孔，所述熔丝的第二端与所述第二通孔的侧壁通过焊接相连，所述第二通孔的直径大于所述熔丝的直径，所述第二轴插入所述绝缘套内，所述绝缘套的第二端与所述第二轴肩的端面相接触，所述第二轴肩的直径和所述绝缘套的外径相等，所述第二轴的直径和所述绝缘套的内径相等。

可选的，还包括第一支座，所述第一支座包括第一金属套和设置在所述第一金属套端部的第一螺柱，所述第一金属套包裹所述第一导电出线座和所述绝缘套的第一端；

还包括第二支座，所述第二支座包括第二金属套和设置在所述第二金属套端部的第二螺柱，所述第二金属套包裹所述第二导电出线座和所述绝缘套的第二端。

可选的，还包括第一铜排，所述第一铜排的第一端设置有第三通孔，所述第一铜排通过所述第三通孔套设在所述第一螺柱上，与所述第一金属套的端部相接触；

第二铜排，所述第二铜排的第一端设置有第四通孔，所述第二铜排通过所述第四通孔套设在所述第二螺柱上，与所述第二金属套的端部相接触；

第一螺母，所述第一螺母套设在所述第一螺柱上，与所述第一铜排的第一端远离所述第一金属套的端部的一面相接触，且与所述第一螺柱螺纹连接；

第二螺母，所述第二螺母套设在所述第二螺柱上，与所述第二铜排的第一端远离所述第二金属套的端部的一面相接触，且与所述第二螺母螺纹连接；

所述第一铜排的第二端作为所述高压限流装置的第一接线端子，所述第一铜排的第二端设置有第五通孔；

所述第二铜排的第二端作为所述高压限流装置的第二接线端子，所述第二铜排的第二端设置有第六通孔。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种电力机车高压限流装置，包括：

高压互感器，所述高压互感器设置在所述电力机车的车顶上，所述高压互感器包括第三接线端子，所述高压互感器的原边绕组的第一端与所述第三接线端子电连接，所述第三接线端子与第一方面所述的高压限流装置的第一接线端子电连接，所述高压互感器的原边绕组的第二端接地；以及，

导电杆，所述导电杆包括第四接线端子，所述高压限流装置的第二接线端子与所述第四接线端子电连接。

可选的，还包括支撑绝缘子，所述支撑绝缘子设置在所述电力机车的车顶上，且与所述高压互感器间隔设置；

所述导电杆设置在所述支撑绝缘子上。

可选的，还包括低压变压器，所述低压变压器的初级绕组的第一端与所述高压互感器的次边绕组的第一端电连接，所述低压变压器的初级绕组的第二端与所述高压互感器的次边绕组的第二端电连接；

所述低压变压器的次级绕组的第一端和第二端输出电压，为电力机车微机柜的网压表提供电源。

可选的，还包括受电弓，所述导电杆包括第五接线端子，所述第五接线端子与所述受电弓的第一端电连接，所述受电弓的第二端与接触网电连接。

可选的，所述高压互感器的类型包括干式或者浸油式。

本实用新型实施例提供了一种高压限流装置以及电力机车高压限流装置，高压限流装置中在熔丝周围设置了柔性绝缘套，增加了该装置的柔韧性，并且在熔丝和柔性绝缘套之间用绝缘灭弧颗粒进行填充，当熔丝熔断时可以快速灭弧，以解决现有技术中的熔断器用在户外环境中，其防摔特性、防振特性以及柔韧性较差，对户外的恶劣环境难以适应的技术问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例一提供的一种高压限流装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一提供的又一种高压限流装置的结构示意图；

图3为图2中的高压限流装置的一部分结构示意图；

图4为图2中的高压限流装置的另一部分结构示意图；

图5为本实用新型实施例二提供的一种电力机车高压限流装置的结构示意图；

图6为本实用新型实施例二提供的又一种电力机车高压限流装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本实用新型实施例提供的一种高压限流装置，参见图1，该高压限流装置1包括：熔丝10；绝缘灭弧颗粒20，在熔丝10的长度方向上，包裹熔丝10；以及，柔性绝缘套30，包裹绝缘灭弧颗粒20。

绝缘灭弧颗粒20示例性的，可以选取石英砂，石英砂具有极其强烈的限流和熄弧性能，以及吸振的作用。需要说明的是，本实用新型实施例中，绝缘灭弧颗粒20的材料选取并不局限于石英砂这一种，凡是粉末状的、绝缘的、耐高温的材料均可以作为绝缘灭弧颗粒。

熔丝熔断时产生电弧，该电弧直径可以受到石英砂的限制，以达到石英砂熄弧的作用。熔丝，即我们通常讲的保险丝。保险丝：保险丝(fuse)也被称为电流保险丝。当流过熔丝的电流超过设定电流时，熔丝便可以被熔断，已达到保护熔丝所在电路的目的。可选的，熔丝的长度范围大于或等于300毫米，且小于或等于900毫米。熔丝的长度在满足熔断后可靠隔离接触网电压的基础上，其长度可以根据需要任意选取，解决了机车连线过细导致的易折损、易断，抗拉和抗疲劳性差的问题。柔性绝缘套30的材料示例性的，可以选取聚四氟乙烯，其柔韧性较好，且化学性质稳定，具有耐大气老化性，具体表现在为耐辐照性能和较低的渗透性：长期暴露于大气中，表面及性能保持不变；具有不燃性，具体表现为不溶于强酸、强碱和有机溶剂；具有抗氧化性，具体表现为能耐强氧化剂的腐蚀。柔性绝缘套30是具有柔性且具有韧性的绝缘材料，相对现有技术中普通熔断器的固定结构，方便车顶安装；柔性绝缘套30因具有优良的绝缘性能和抗紫外线老化性能，特别适合户外使用，即便截断后搭地，也不会发生对地闪络故障。

本实用新型实施例提供的高压限流装置，在熔丝10周围设置了柔性绝缘套30，增加了该装置的柔韧性，并且在熔丝10和柔性绝缘套30之间用绝缘灭弧颗粒20进行填充，当熔丝10熔断时可以快速灭弧，增加了限流熔断功能，以解决现有技术中的熔断器用在户外环境中，其防摔特性、防振特性以及柔韧性较差，对户外的恶劣环境难以适应的技术问题。

可选的，参见图2、图3和图4，本实用新型实施例提供的高压限流装置还包括第一导电出线座40和第二导电出线座50，第一导电出线座40与熔丝10的第一端11通过焊接相连，第二导电出线座50与熔丝10的第二端12通过焊接相连。

可选的，第一导电出线座40为阶梯轴，包括第一轴肩41和第一轴42，在阶梯轴的长度方向上，设置第一通孔43，熔丝10的第一端11与第一通孔43的侧壁44通过焊接相连，示例性的，参见图2和图3示出的第一通孔43可以是阶梯孔，第一通孔43的直径大于熔丝10的直径，方便熔丝10穿过第一通孔43。第一轴42插入柔性绝缘套30内，柔性绝缘套30的第一端31与第一轴肩41的端面411相接触，第一轴肩41的直径和柔性绝缘套30的外径相等，第一轴42的直径和柔性绝缘套30的内径相等。参见图2和图4，第二导电出线座50为阶梯轴，包括第二轴肩51和第二轴52，在阶梯轴的长度方向上，设置第二通孔53，熔丝10的第二端12与第二通孔53的侧壁54通过焊接相连，示例性的，图2示出的第二通孔53可以是阶梯孔，第二通孔53的直径大于熔丝10的直径，方便熔丝10穿过第二通孔53。第二轴52插入柔性绝缘套30的第二端32内，柔性绝缘套30的第二端32与第二轴肩51的端面511相接触，第二轴肩51的直径和柔性绝缘套的外径相等，第二轴52的直径和柔性绝缘套30的内径相等。

可选的，继续参见图2、图3和图4，还包括第一支座60，第一支座60包括第一金属套61和设置在第一金属套61端部611的第一螺柱62，第一金属套61包裹第一导电出线座40和柔性绝缘套30的第一端31；还包括第二支座70，第二支座70包括第二金属套71和设置在第二金属套71端部711的第二螺柱72，第二金属套71包裹第二导电出线座50和柔性绝缘套30的第二端32。

可选的，还包括第一铜排80，第一铜排80的第一端81设置有第三通孔82，第一铜排80通过第三通孔82套设在第一螺柱62上，与第一金属套61的端部611相接触；第二铜排90，第二铜排90的第一端91设置有第四通孔92，第二铜排90通过第四通孔92套设在第二螺柱72上，与第二金属套71的端部711相接触；第一螺母100，第一螺母100套设在第一螺柱62上，与第一铜排80的第一端81远离第一金属套61的端部611的一面相接触，且与第一螺柱62螺纹连接；第二螺母110，第二螺母110套设在第二螺柱72上，与第二铜排90的第一端91远离第二金属套71的端部711的一面相接触，且与第二螺母110螺纹连接；第一铜排80的第二端83作为高压限流装置的第一接线端子，第一铜排80的第二端83设置有第五通孔84；第二铜排90的第二端91作为高压限流装置的第二接线端子，第二铜排90的第二端93设置有第六通孔94。

可选的，为了便于安装，在第一铜排80和第一螺母100之间还设置了第一垫圈63和第二垫圈64，在第二铜排90和第二螺母之间还设置了第三垫圈73和第四垫圈74。

第一铜排80的第二端83作为高压限流装置的第一接线端子，第二铜排90的第二端91作为高压限流装置的第二接线端子，使得高压限流装置可以承受较大的电流，增强了其过流能力，且第一铜排和第二铜排的设置更加便于安装，可以适应现有各型电力机车的快速安装；且限流保护装置能与原有高压电压互感器直接安装，方便进行批量改造。

本实用新型实施例提供的高压限流保护装置是由第一支座和第二支座、熔丝、石英砂和柔性绝缘套组成。其长度根据接触网电压的大小及机车的运行工况等因素，选取在300mm到900mm之间，两端通过专用的连接铜排即第一铜排和第二铜排与高压电压互感器和导电杆(或其它高压带电体)连接，将限流熔丝串接在高压互感器与导电杆上的高压电源间。当高压互感器内部存在接地或短路时，流经高压限流装置的电流瞬时增加，快速熔断熔丝，确保高压大电流无法进入高压互感器箱体内部，防止故障扩大。

实施例二

在上述实施例的基础上，本实用新型实施例提供了一种电力机车高压限流装置，该高压限流装置包括：参见图5和图6，高压互感器120，高压互感器120设置在电力机车的车顶130上，高压互感器120包括第三接线端子121，高压互感器的原边绕组L1的第一端A与第三接线端子电连接，第三接线端子与上述实施例中的高压限流装置1的第一接线端子电连接，高压互感器120的原边绕组L1的第二端X接地；以及，导电杆140，导电杆140包括第四接线端子141，高压限流装置的第二接线端子与第四接线端子141电连接。

可选的，参见图5，还包括支撑绝缘子150，支撑绝缘子150设置在电力机车的车顶上130，且与高压互感器120间隔设置；导电杆140设置在支撑绝缘子150上。

可选的，还包括低压变压器(图中未示出)，低压变压器的初级绕组的第一端与高压互感器的次边绕组的第一端电连接，低压变压器的初级绕组的第二端与高压互感器的次边绕组的第二端电连接；低压变压器的次级绕组的第一端和第二端输出电压，为电力机车微机柜的网压表(图中未示出)提供电源。

可选的，还包括受电弓160，导电杆140包括第五接线端子142，第五接线端子142与受电弓160的第一端电连接，受电弓160的第二端与接触网170电连接。

可选的，高压互感器120的类型包括干式或者浸油式。

机车行驶过程中，可以在接触网170上经过导电杆140获取约25kV、50Hz的单向工频交流电。可选的，主断路器180的一端与导电杆140的第四接线端子141电连接，主断路器180的另一端与机车变压器190的电源输入端电连接，用于将导电杆140从接触网170上接出的电源给机车变压器190提供电力来源，用于机车的运行。

电力机车内高压互感器120是并联在车顶130上的导电杆上的，其可以将导电杆上的电压25kV降到100V左右，并且经过降压变压器降为交流电压约5V，从而达到对机车微机柜的网压表的保护目的，与此同时将电压提供给机车网压表，网压表可显示出机车电度表的电压源。

现有技术中，电力机车上的高压互感器120(含干式/油浸式)，正常工作时其绕组产生的热量经器身、变压器油和箱体散发到空气中，虽然具有良好的散热性能。但其最大的不足是互感器内部发生故障时，极易导致器身开裂并接地短路现象，尤其是油浸式互感器，其箱体内部发生接地、短路故障时，接触网强大的电流经高压互感器原边绕组L1流入，与箱体接地点构成回路，产生强电弧和高热，烧坏芯体内部绕组并发生爆炸(俗称“放炮”)，变压器油大量溢出。

由于现有技术中，高压互感器120直接与车顶130上的导电杆140连接，在机车上没有任何保护装置，发生“放炮”时，机车乘务员不可能断开主断路器180和降下受电弓160，只能依赖接触网170供电高压断路器顶电保护跳闸(该设备保护动作时：第一次保护跳闸为自动合闸时间间隔0.1s；第二次保护跳闸后需要人工合闸)，一般情况下引起接触网170顶电、烧网，而严重时会出现断网和车顶火灾事故，严重危及行车运输安全。

本实用新型提供的电力机车高压限流装置，高压限流装置1设置在高压互感器120和导电杆140之间，彻底避免电力机车高压互感器因内部绕组接地、短路以及变压器油击穿时，高压互感器120“放炮”所造成的接触网顶电、烧网甚至断网，车顶火灾等危及行车安全的事故。当高压互感器内部存在接地或短路时，流经高压限流装置1的电流瞬时增加，快速熔断熔丝，确保高压大电流无法进入高压互感器120箱体内部，防止故障扩大。且在满足熔断后可靠隔离接触网170电压的基础上，高压限流装置1的长度可以根据需要任意选取，解决了机车连线过细导致的易折损、易断，抗拉和抗疲劳性差的问题

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种高压限流装置，其特征在于，包括：

熔丝；

绝缘灭弧颗粒，在所述熔丝的长度方向上，包裹所述熔丝；以及，

柔性绝缘套，包裹所述绝缘灭弧颗粒。

2.根据权利要求1所述的高压限流装置，其特征在于，

还包括第一导电出线座和第二导电出线座，

所述第一导电出线座与所述熔丝的第一端通过焊接相连，所述第二导电出线座与所述熔丝的第二端通过焊接相连。

3.根据权利要求2所述的高压限流装置，其特征在于，

所述第一导电出线座为阶梯轴，包括第一轴肩和第一轴，在所述阶梯轴的长度方向上，设置第一通孔，所述熔丝的第一端与所述第一通孔的侧壁通过焊接相连，所述第一通孔的直径大于所述熔丝的直径，所述第一轴插入所述绝缘套内，所述绝缘套的第一端与所述第一轴肩的端面相接触，所述第一轴肩的直径和所述绝缘套的外径相等，所述第一轴的直径和所述绝缘套的内径相等；

所述第二导电出线座为阶梯轴，包括第二轴肩和第二轴，在所述阶梯轴的长度方向上，设置第二通孔，所述熔丝的第二端与所述第二通孔的侧壁通过焊接相连，所述第二通孔的直径大于所述熔丝的直径，所述第二轴插入所述绝缘套内，所述绝缘套的第二端与所述第二轴肩的端面相接触，所述第二轴肩的直径和所述绝缘套的外径相等，所述第二轴的直径和所述绝缘套的内径相等。

4.根据权利要求3所述的高压限流装置，其特征在于，

还包括第一支座，所述第一支座包括第一金属套和设置在所述第一金属套端部的第一螺柱，所述第一金属套包裹所述第一导电出线座和所述绝缘套的第一端；

还包括第二支座，所述第二支座包括第二金属套和设置在所述第二金属套端部的第二螺柱，所述第二金属套包裹所述第二导电出线座和所述绝缘套的第二端。

5.根据权利要求4所述的高压限流装置，其特征在于，

还包括第一铜排，所述第一铜排的第一端设置有第三通孔，所述第一铜排通过所述第三通孔套设在所述第一螺柱上，与所述第一金属套的端部相接触；

第二铜排，所述第二铜排的第一端设置有第四通孔，所述第二铜排通过所述第四通孔套设在所述第二螺柱上，与所述第二金属套的端部相接触；

第一螺母，所述第一螺母套设在所述第一螺柱上，与所述第一铜排的第一端远离所述第一金属套的端部的一面相接触，且与所述第一螺柱螺纹连接；

第二螺母，所述第二螺母套设在所述第二螺柱上，与所述第二铜排的第一端远离所述第二金属套的端部的一面相接触，且与所述第二螺母螺纹连接；

所述第一铜排的第二端作为所述高压限流装置的第一接线端子，所述第一铜排的第二端设置有第五通孔；

所述第二铜排的第二端作为所述高压限流装置的第二接线端子，所述第二铜排的第二端设置有第六通孔。

6.一种电力机车高压限流装置，其特征在于，包括：

高压互感器，所述高压互感器设置在所述电力机车的车顶上，所述高压互感器包括第三接线端子，所述高压互感器的原边绕组的第一端与所述第三接线端子电连接，所述第三接线端子与权利要求1-5任一所述的高压限流装置的第一接线端子电连接，所述高压互感器的原边绕组的第二端接地；以及，

导电杆，所述导电杆包括第四接线端子，所述高压限流装置的第二接线端子与所述第四接线端子电连接。

7.根据权利要求6所述的电力机车高压限流装置，其特征在于，

还包括支撑绝缘子，所述支撑绝缘子设置在所述电力机车的车顶上，且与所述高压互感器间隔设置；

所述导电杆设置在所述支撑绝缘子上。

8.根据权利要求6所述的电力机车高压限流装置，其特征在于，

还包括低压变压器，所述低压变压器的初级绕组的第一端与所述高压互感器的次边绕组的第一端电连接，所述低压变压器的初级绕组的第二端与所述高压互感器的次边绕组的第二端电连接；

所述低压变压器的次级绕组的第一端和第二端输出电压，为电力机车微机柜的网压表提供电源。

9.根据权利要求6所述的电力机车高压限流装置，其特征在于，

还包括受电弓，所述导电杆包括第五接线端子，所述第五接线端子与所述受电弓的第一端电连接，所述受电弓的第二端与接触网电连接。

10.根据权利要求6所述的电力机车高压限流装置，其特征在于，

所述高压互感器的类型包括干式或者浸油式。