鐵路10kv自閉貫通電線路遠動開關的製作方法
2023-05-17 15:13:01
專利名稱：鐵路10kv自閉貫通電線路遠動開關的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鐵路供電線路的開關裝置，具體地說是一種鐵路10KV自閉貫通電線路遠動開關。
鐵路自動閉塞供電系統沿鐵路線架設有兩路10KV供電線路，簡稱自閉、貫通電線路。一般相隔50km左右設一變電所，供電距離較長。線路一旦故障，影響範圍大，查尋、隔離故障所用時間長，一般需要兩三個小時，造成大範圍、長時間的運輸中斷。使用遠動裝置可以使這類故障在幾秒內查尋出來並自動隔離和恢復供電。遠動裝置在國內是成熟技術，但其執行機構還不成熟，在鐵路自閉、貫通供電系統則剛剛開始應用。現有技術是在線路中相隔10km左右設一開關站，內設高、低壓開關櫃和蓄電池直流系統，由高壓電纜引入、饋出。一個開關站的一次性投資達60萬元，其結構複雜、龐大，維修繁瑣且費用高，故障率高。
本實用新型的目的就是提供一種可直接安裝在戶外柱上的鐵路10KV自閉、貫通電線路遠動開關，以取代目前使用的開關站，從而簡化設備，降低成本，提高可靠性。
本實用新型是這樣實現的遠動開關裝置是在控制箱上部裝有真空負荷開關，真空負荷開關中的絕緣拉杆與控制箱中的開關執行機構相接，控制電路與開關執行機構電連接。本裝置採用真空滅弧室作為開關的主斷口，外套絕緣套管。在控制電路控制下，由開關執行機構牽動絕緣拉杆實現真空滅弧室的斷開和閉合，從而達到自動隔離和恢復供電的目的。
本裝置可實現開關分、合閘操作的遠程控制，自動化程度高，並可監視火車運行狀態，遙測工作電壓、電流以及故障的電壓、電流。控制電路的工作和開關動作所需動力既可使用交流電源，也可在失去交流電源時由儲能電容支持，避免了以蓄電池作備用電源所帶來的投資大、維護繁瑣的弊端。開關執行機構結構簡單，可靠性高。本裝置單臺價格僅為3萬元，較開關站可節省投資90％，並具有功能齊全、結構簡單、維護方便、性能可靠等特點。
以下結合附圖對本實用新型做進一步詳述。
圖1是本實用新型的結構示意圖。
圖2是真空負荷開關的結構示意圖。
圖3是控制電路的電原理圖。
圖1中，在控制箱2的上部設有三個真空負荷開關8，以連接三相10KV供電線路。真空負荷開關8的一種具體實現方式如圖2所示，是在上絕緣套管20內裝設有真空滅弧室14，在上絕緣套管的上端接上出線母排13，下端接下出線母排18；在下絕緣套管16中裝有絕緣拉杆17，絕緣拉杆的上端與真空滅弧室14相接；在上、下絕緣套管20、16之間的側面固定有電流互感器19，下出線母排18從電流互感器19的中孔穿過。下絕緣套管16的上埠與上絕緣套管20的下端相接，起支撐和絕緣作用。在其中部的絕緣拉杆17上端接真空滅弧室14的動觸頭，下端穿過控制箱2頂面，接內部的開關執行機構。真空滅弧室14的動觸點通過軟連接線15與下出線母排18實現電連接。這樣導流迴路自上向下為上出線母排→真空滅弧室靜觸頭→真空滅弧室動觸頭→軟連接線→下出線母排控制箱2中的開關執行機構如
圖1所示，是在橫置的主軸11的一端裝有通過操縱機構推動主軸轉動的分、合閘電磁鐵1，真空負荷開關8中的絕緣拉杆17的下端通過連杆10與主軸11相接。電磁鐵1分為分閘電磁鐵和合閘電磁鐵兩個，通過操縱機構推動主軸11做順時針或逆時針的分、合閘轉動，由此帶動在主軸11上安裝的連杆10動作，通過推拉絕緣推桿17，使真空滅弧室14上的動、靜觸頭實現分合。這種開關執行機構省去了傳統的四連杆機構，使得結構簡化，零部件減少，故障率降低。
推動主軸11動作的操縱機構最好為儲能式操縱機構，其結構如
圖1所示，是在控制箱2的側壁裝有儲能軸4，儲能軸4的內端接儲能拐臂6，儲臂軸4的外端接手動操縱杆3。在儲能拐臂6的上端鉤掛有儲能彈簧9，儲能彈簧的另一端連接在主軸11端側的拐臂上。同時，在控制箱2中還裝有輔助開關13，傳動杆14連接在主軸11與輔助開關13之間。
本開關裝置的工作過程是當控制電路發出分(合)閘指令時，相應的分(合)閘電磁鐵1得電，電磁鐵芯向上推動儲能軸4旋轉(順時針為「合」，逆時針為「分」)，儲能軸4上的儲能拐臂6使儲能彈簧7拉長。當儲能軸4旋轉通過中點時，儲能彈簧7拉動主軸11轉動。主軸11帶動連杆10使真空負荷開關8實現分、合動作。同時連接在主軸11上的傳動杆14帶動輔助開關13旋轉。控制電路通過輔助開關觸點的轉換來監測真空滅弧開關的開關位置。在絕緣拉杆17下端還可套接增壓彈簧9，以使開關閉合時，真空滅弧室上的動、靜觸頭之間有一定的壓力，保證良好接觸。手動操縱杆3是用以實現手動開關操作，其內部工作過程同上。控制電路是通過航空插頭12與高壓開關電連接。在控制箱2的上部四面還設置有吊裝環5，以方便實現本開關裝置在戶外柱上的安裝。
本開關裝置中控制電路的一種具體實現方式如圖3所示，從上到下是由主備電源轉換迴路、合閘控制迴路、分閘控制迴路、過流延時控制迴路、合閘迴路、分閘迴路、分合閘指示迴路組成。其工作原理如下主備電源轉換由兩個交流接觸器1CJ、2CJ自動切換，當其中一路電源失電時，自動轉換到另一路。二極體1D、2D、3D分別向控制迴路、分合閘迴路以及儲能電容1C、2C、3C提供直流電源。K為「遠動」、「當地」切換開關，上方是「當地」位，下方為「遠動」位。合閘操作時，手動操作按鈕HSB閉合或者遠動控制使HYC接點閉合，中間繼電器1ZJ、合閘接觸器HKM的線圈受電，接通合閘迴路，完成合閘動作；分閘操作時，手動操作按鈕TSB閉合或者遠動控制使TYC接點閉合，中間繼電器2ZJ、分閘接觸器TKM的線圈受電，接通分閘迴路，完成分閘動作。
控制電路的電器元件安裝在控制箱內，其輸出端通過21芯控制電纜與真空開關相連，輸入端通過通信通道與遠動裝置的終端相連，以實現開關分、合閘操作的遠程控制，並通過遙測工作電壓、電流和故障電壓、電流，實現火車運行狀態的監測。本裝置可實現配電線路的遙控、遙信和遙測，以及供電線路的故障分析和隔離，並可適用於其他10KV輸配電線路。
權利要求1.一種鐵路10KV自閉貫通電線路遠動開關，其特徵在於該裝置是在控制箱(2)上部裝有真空負荷開關(8)，真空負荷開關中的絕緣拉杆(17)與控制箱中的開關執行機構相接，控制電路與開關執行機構電連接。
2.根據權利要求1所述的鐵路10KV自閉貫通電線路遠動開關，其特徵在於真空負荷開關(8)是在上絕緣套管(20)內裝設真空滅弧室(14)，其上端接上出線母排(13)，下端接下出線母排(18)，在下絕緣套管(16)中裝有絕緣拉杆(17)，絕緣拉杆的上端與真空滅弧室(14)相接，在上、下絕緣套管(20、16)之間的側面固定有電流互感器(19)，下出線母排(18)從電流互感器(19)的中孔穿過。
3.根據權利要求2所述的鐵路10KV自閉貫通電線路遠動開關，其特徵在於控制箱(2)中的開關執行機構是在橫置的主軸(11)的一端裝有通過操縱機構推動主軸轉動的分、合閘電磁鐵(1)，真空負荷開關(8)中的絕緣拉杆(17)的下端通過連杆(10)與主軸(11)相接。
4.根據權利要求3所述的鐵路10KV自閉貫通電線路遠動開關，其特徵在於所述的操縱機構是在控制箱(2)的側壁裝有儲能軸(4)，儲能軸的內端接儲能拐臂(6)，在儲能拐臂上端鉤掛有儲能彈簧(9)，儲能彈簧的另一端連接在主軸(11)端側的拐臂上。
5.根據權利要求4所述的鐵路10KV自閉貫通電線路遠動開關，其特徵在於控制箱(2)中還裝有輔助開關(13)，傳動杆(14)連接在主軸(4)與輔助開關之間。
專利摘要本實用新型涉及一種鐵路供電線路的開關裝置，具體地說是一種鐵路10KV自閉貫通電線路遠動開關。為解決遠動裝置的執行機構一次性投資大、結構複雜、故障率高的問題而設計。其結構是在控制箱上部裝有真空負荷開關，真空負荷開關中的絕緣拉杆與控制箱中的開關執行機構相接，控制電路與開關執行機構電連接。本裝置採用真空滅弧室作為開關的主斷口，在控制電路控制下，實現開關的斷開和閉合，從而達到自動隔離和恢復供電的目的。本裝置自動化程度高，並可監視火車運行狀態，實現配電線路的遙控、遙信和遙測。
文檔編號B60M1/18GK2600280SQ0228972
公開日2004年1月21日 申請日期2002年12月12日 優先權日2002年12月12日
發明者蘇新, 馮彥江, 成志清, 任永斌 申請人:成志清