CN219739581U - 一种适用于电气化公路的负极柜 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种适用于电气化公路的负极柜，包括柜体，所述柜体内设置有母线，所述母线分别与第一回路、第二回路、第三回路和第四回路电连接，并通过避雷器接地，第一回路用于所述母线连接至整流器并设置正负极间避雷器，第二回路用于所述母线连接至正负极间电压测量装置，第三回路用于所述母线连接至负回流线缆，第四回路包括电流测量电路、二极管D1、阻容吸收回路和电压保护装置，所述二极管D1、阻容吸收回路和电压保护装置并联，其的一端均通过电流测量电路与所述母线电连接，另一端均接地。本实用新型将负极柜与负地单向导通装置进行整合，集成至一面柜内，有效减少柜体占用面积，更有利于减小牵引变电所箱式变电站尺寸。
Description
技术领域
本实用新型属于电气化公路技术领域，特别涉及一种适用于电气化公路的负极柜。
背景技术
电气化公路运输系统是使用清洁能源的环保型交通装备，代表着可持续发展愿景下公路运输发展方向，被认为是可能引发交通运输产业变革的前瞻性、颠覆性技术。电气化公路运输技术通过为在行驶中的大型车辆直接供电驱动的方法，一方面可增大续驶里程，满足长距离行驶需求；另一方面可显著降低车载电池组重量和安装空间需求并实时充电，满足汽车超车和驶离电气化公路后的短途行驶需要。目前电气化公路采用架设正、负极接触网，正极接触网供电、负极接触网回流的方式，具体如图1和图2所示。
在该牵引供电及回流方式下，存在以下问题：
牵引供电正极、负极均采用对地相同的绝缘水平，当正极发生对地短路时，短路电流无法流回牵引变电所，所以在此种情况下是不能有效通过继电保护动作切除故障回路的。为实现牵引网正极对地发生短路时继电保护可靠动作，需在地与负极之间设置负地单向导通装置。
1.电气化公路因工程特性，为节省投资，牵引变电所采用箱式变电站形式，而传统负极柜和负地单向导通装置均独立成柜，占用空间大，不利于箱式变电站小型化；
2.传统负地单向导通装置中装置回路和负母排间未设置限流电阻，近端接地短路情况下短路电流较大，对设备耐受短路电流要求较高。
发明内容
本实用新型针对现有技术中存在的技术问题，提供一种适用于电气化公路的负极柜，将负地单向导通装置整合到负极柜中，减小了空间的占用。
本实用新型采用的技术方案是：一种适用于电气化公路的负极柜，包括柜体，所述柜体内设置有母线，所述母线分别与第一回路、第二回路、第三回路和第四回路电连接，并通过避雷器接地，所述第一回路用于所述母线连接至整流器并设置正负极间避雷器，所述第二回路用于所述母线连接至正负极间电压测量装置，所述第三回路用于所述母线连接至负回流线缆，所述第四回路包括电流测量电路、二极管D1、阻容吸收回路和电压保护装置，所述二极管D1、阻容吸收回路和电压保护装置并联，其的一端均通过电流测量电路与所述母线电连接，另一端均接地。
进一步的，所述第四回路还包括限流电阻R1，所述限流电阻R1电连接于所述电流测量电路与并联的所述二极管D1、阻容吸收回路和电压保护装置之间。
进一步的，所述阻容吸收回路包括串联的电容和电阻。
进一步的，所述第四回路的短路耐受不小于：DC50kA、200ms，额定电流不小于：DC3000A。
进一步的，所述第一回路包括隔离开关S1，所述隔离开关S1的一端与所述母线电连接，另一端分别与正负极间避雷器和整流器电连接。
进一步的，所述第二回路为一根电缆，其一端与所述母线电连接，另一端与正负极间电压测量装置电连接。
进一步的，所述第三回路包括分流器FL1和多个分流器FLn，所述分流器FL1一端与所述母线电连接，另一端分别与多个分流器FLn电连接，每个所述分流器FLn接1根负回流线缆。
与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：
1.本实用新型将负极柜与负地单向导通装置进行整合，集成至一面柜内，有效减少柜体占用面积，更有利于减小箱式变电站尺寸。
2.本实用新型的第四回路中设置二极管，使负极的电位保持在较低的水平，二极管所在回路中不设置熔断装置。
3.本实用新型在第四回路中增加了限流电阻，出现接地短路故障时，可通过该电阻有效限制近端短路电流。
4.本实用新型在负极出现对地短路时，杂散电流泄漏，可通过电流测量电路进行报警；并在正极对地发生短路时，提供短路电流回流通路。
附图说明
图1为现有技术的正、负极接触网牵引供电系统示意图；
图2为现有技术的电气化公路牵引变电所主接线示意图；
图3为本实用新型实施例的结构示意图。
图中：1-柜体，2-母线，3-避雷器，4-电缆，5-电流测量电路，6-阻容吸收回路，7-电压保护装置。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作详细说明。
本实用新型的实施例提供了一种适用于电气化公路的负极柜，如图3所示，其包括柜体1。所述柜体1内设置有母线2，所述母线2分别与第一回路、第二回路、第三回路和第四回路电连接，所述母线2通过避雷器3接地。
所述第一回路用于所述母线2连接至整流器并设置正负极间避雷器。所述第一回路包括隔离开关S1，所述隔离开关S1的一端与所述母线2电连接，另一端分别与正负极间避雷器和整流器电连接。所述第二回路用于所述母线2连接至正负极间电压测量装置，所述第二回路为一根电缆4，其一端与所述母线2电连接，另一端与正负极间电压测量装置电连接。所述第三回路用于所述母线2连接至负回流线缆，所述第三回路包括分流器FL1和多个分流器FLn，所述分流器FL1一端与所述母线2电连接，另一端分别与多个分流器FLn电连接，多个所述分流器FLn接负回流线缆，每个分流器FLn接1根负回流线缆。第一回路、第二回路、第三回路为现有的常规设置方式。
所述第四回路用于母线2的负地单向导通。所述第四回路包括电流测量电路5、限流电阻R1、二极管D1、阻容吸收回路6和电压保护装置7。所述二极管D1、阻容吸收回路6和电压保护装置7并联，其的一端均通过限流电阻R1、电流测量电路5与所述母线2电连接，另一端均接地。所述电流测量电路5采用相连的分流器和电流变送器实现，用于测量流过该回路的电流大小。可根据该电流的大小，判断是否报警，报警值可以设定(该功能由其他设备实现)。限流电阻R1的电阻值应不大于100mΩ，出现接地短路故障时，可通过该限流电阻有效限制近端短路电流。二极管D1用于实现其所在回路的电流单向性及导通后电压降至最低。二极管D1所在回路中不得设置熔断装置。所述阻容吸收回路6包括串联的电容和电阻。所述第四回路的短路耐受：DC50kA、200ms，额定电流不小于：DC3000A。
以上通过实施例对本实用新型进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的示例性实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。本实用新型的保护范围由权利要求书限定。凡利用本实用新型所述的技术方案，或本领域的技术人员在本实用新型技术方案的启发下，在本实用新型的实质和保护范围内，设计出类似的技术方案而达到上述技术效果的，或者对申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖保护范围之内。
Claims (7)
1.一种适用于电气化公路的负极柜，其特征在于：包括柜体，所述柜体内设置有母线，所述母线分别与第一回路、第二回路、第三回路和第四回路电连接，并通过避雷器接地，所述第一回路用于所述母线连接至整流器并设置正负极间避雷器，所述第二回路用于所述母线连接至正负极间电压测量装置，所述第三回路用于所述母线连接至负回流线缆，所述第四回路包括电流测量电路、二极管D1、阻容吸收回路和电压保护装置，所述二极管D1、阻容吸收回路和电压保护装置并联，其的一端均通过电流测量电路与所述母线电连接，另一端均接地。
2.如权利要求1所述的适用于电气化公路的负极柜，其特征在于：所述第四回路还包括限流电阻R1，所述限流电阻R1电连接于所述电流测量电路与并联的所述二极管D1、阻容吸收回路和电压保护装置之间。
3.如权利要求1所述的适用于电气化公路的负极柜，其特征在于：所述第四回路的短路耐受不小于：DC50kA、200ms，额定电流不小于：DC3000A。
4.如权利要求1、2或3所述的适用于电气化公路的负极柜，其特征在于：所述阻容吸收回路包括串联的电容和电阻。
5.如权利要求1所述的适用于电气化公路的负极柜，其特征在于：所述第一回路包括隔离开关S1，所述隔离开关S1的一端与所述母线电连接，另一端分别与正负极间避雷器和整流器电连接。
6.如权利要求1所述的适用于电气化公路的负极柜，其特征在于：所述第二回路为一根电缆，其一端与所述母线电连接，另一端与正负极间电压测量装置电连接。
7.如权利要求1所述的适用于电气化公路的负极柜，其特征在于：所述第三回路包括分流器FL1和多个分流器FLn，所述分流器FL1一端与所述母线电连接，另一端分别与多个分流器FLn电连接，每个所述分流器FLn接1根负回流线缆。
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