牽引變電所耐壓型隔離變壓器箱的製作方法

2023-04-23 00:12:01

本發明涉及電氣化鐵路牽引變電所配套使用的設備領域，特別是一種牽引變電所耐壓型隔離變壓器箱。

背景技術：

在電氣化鐵路中，牽引變電所的供電設施經鐵路上方的接觸網供電系統為電力機車、動車組等起到供電作用；運行中，如果鐵路上方的接觸網供電系統發生故障，供電系統中斷供電後將造成鐵路部分區段運輸停止，在經濟、政治上會帶來極大的影響。現有的技術，為了減少接觸網供電系統發生故障後供電系統停運的時間，縮短故障範圍、故障後快速恢復供電，採用在鐵路上方的接觸網供電系統的供電線上網點、分相處、長大隧道兩端等特定位置設置了的電動隔離開關。作用有兩種情況，一是在某一段接觸網供電系統發生故障後可通過操作電動隔離開關分閘，將故障區段和正常區段隔離的目的；二是當牽引變電所或供電線設備發生故障時，可通過操作電動隔離開關合閘，在接觸網系統形成越區供電或迂迴供電，保障列車能夠順利通過。

現有的牽引變電所中，控制接觸網供電系統的電動隔離開關，其開關動作的工作電源是由牽引變電所低壓配電櫃直接提供，牽引變電所低壓配電櫃通過低壓電纜線路和電動隔離開關的操作機構箱內電氣部件電源輸入端連接；牽引變電所低壓配電櫃和電動隔離開關的操作機構箱之間的供電路徑長度，由電動隔離開關設置的位置和牽引變電所所在位置距離的不同而長短不同，通常距離在30m至2000m之間。

受現有牽引變電所由低壓配電櫃直接給電動隔離開關提供工作電源的工作方式影響，實際工作中，當接觸網供電系統發生工頻短路時，工頻短路電流會沿接觸網供電系統的支柱入地，在支柱接地體、支柱、電動隔離開關的操作機構箱外殼上形成很高的工頻反擊過電壓，該過電壓極易由電動隔離開關操作機構箱的外殼向外殼內未接地的低壓電纜線路放電，造成絕緣擊穿，進而，低壓電纜將過電壓引入低壓配電櫃，造成低壓配電櫃內的設備損壞，同時可能進一步造成與低壓配電櫃連接的牽引變電所內控制保護設備和直流電源設備的損壞。

還有一種情況，運行中，當雷擊接觸網供電系統的導線時，會在導線上產生行波過電壓，該過電壓經導線沿接觸網供電系統的絕緣子放電或擊穿絕緣子後，雷擊電流會沿接觸網供電系統的支柱入地；或雷擊接觸網供電系統的支柱後，雷擊電流也會沿接觸網供電系統的支柱入地；上述兩種雷擊情況，均會在接觸網供電系統的支柱、電動隔離開關操作機構箱的外殼上形成很高的雷電反擊過電壓，該過電壓也極有可能會由電動隔離開關操作機構箱的外殼向外殼內的低壓電纜線路放電，造成絕緣擊穿，進而，低壓電纜將過電壓引入低壓配電櫃，造成低壓配電櫃內設備的損壞，同時可能進一步造成與低壓配電櫃連接的牽引變電所內控制保護設備和直流電源設備的損壞。

綜上所述，無論是工頻短路、雷擊接觸網供電系統的導線、雷擊接觸網供電系統的支柱，均可能造成接觸網供電系統的支柱及其接地體電位升高，從而導致電動隔離開關操作機構箱的外殼向外殼內低壓電纜放電，進而，導致過電壓通過低壓電纜引入牽引變電所低壓配電櫃內，造成低壓配電櫃內的設備以及和其相連的設備損壞，因而，提供一種發生過電壓時，能有效防止對牽引變電所低壓配電櫃內設備，以及和低壓配電櫃相連設備損壞的設施顯得尤為必要。

技術實現要素：

為了克服現有的牽引變電所，控制接觸網供電系統的電動隔離開關，其開關動作的工作電源是由牽引變電所低壓配電櫃直接提供，由此帶來易發生故障的弊端，本發明提供了一種在牽引變電所低壓配電櫃和接觸網供電系統的電動隔離開關之間，安裝了電氣隔離機構，工作中，能有效防止因接觸網供電系統故障造成牽引變電所低壓配電櫃內設備，以及和低壓配電櫃相連設備損壞的牽引變電所耐壓型隔離變壓器箱。

本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：

牽引變電所耐壓型隔離變壓器箱，其特徵在於由箱體、耐壓型隔離變壓器、熔斷器、浪湧保護器構成，熔斷器、浪湧保護器各有相同的兩隻，耐壓型隔離變壓器、熔斷器、浪湧保護器安裝在箱體內，耐壓型隔離變壓器的原邊電源輸入兩端分別和牽引變電所低壓配電櫃的電源輸出兩端通過導線連接，兩隻浪湧保護器一端分別和耐壓型隔離變壓器的原邊兩端通過導線連接，兩隻浪湧保護器另一端分別和箱體通過導線連接，兩隻熔斷器一端分別和耐壓型隔離變壓器副邊電源輸出兩端通過導線連接，兩隻熔斷器另一端分別和電氣化鐵路接觸網供電系統電動隔離開關的操作機構箱內電氣部件電源輸入兩端通過導線連接。

所述箱體是金屬材質。

所述耐壓型隔離變壓器的原邊和副邊採用高絕緣材料進行絕緣。

所述熔斷器是高壓熔斷器，浪湧保護器是低壓浪湧保護器。

所述耐壓型隔離變壓器、熔斷器、浪湧保護器安裝在箱體內後，耐壓型隔離變壓器、熔斷器、浪湧保護器另一端和箱體絕緣。

本發明有益效果時：正常使用時，牽引變電所低壓配電櫃輸出的電源進入耐壓型隔離變壓器原邊後，耐壓型隔離變壓器副邊產生感應電壓經兩隻熔斷器分別輸入至電動隔離開關的操作機構箱內電氣部件電源輸入兩端，耐壓型隔離變壓器原邊和副邊處於電氣隔離狀態；可正常通過操作電動隔離開關的操作機構箱，從而控制電動隔離開關的開和閉動作。實際使用中，當電氣化鐵路的接觸網供電系統發生工頻短路、雷擊接觸網供電系統的導線、雷擊接觸網供電系統的支柱，造成接觸網供電系統的支柱及其接地體電位升高，電動隔離開關的操作機構箱外殼向外殼內低壓電纜放電，過電壓通過電纜經兩隻熔斷器進入耐壓型隔離變壓器副邊前，熔斷器會發生熔斷，防止過電壓進入耐壓型隔離變壓器副邊；如果熔斷器沒有熔斷，由於，耐壓型隔離變壓器的副邊和原邊之間處於隔離狀態，耐壓型隔離變壓器採用高絕緣材料進行絕緣，耐壓型隔離變壓器副邊和原邊之間的絕緣難以被過電壓擊穿，這樣，有效阻止了過電壓到達耐壓型隔離變壓器的原邊；即使有一部分過電壓極端情況下進入了耐壓型隔離變壓器的原邊，在兩隻浪湧保護器的作用下，浪湧保護器也會將過電壓釋放入地，達到消除過電壓的目的。本發明通過三重保護有效防止了過電壓經電動隔離開關的操作機構箱進入牽引變電所低壓配電櫃內，對牽引變電所低壓配電櫃內設備，以及和低壓配電櫃連接的牽引變電所內控制保護設備和直流電源設備的損壞，基於以上，所以本發明具有好的應用前景。

附圖說明

以下結合附圖和實施例將本發明做進一步說明。

圖1是發明和牽引變電所的低壓配電櫃、接觸網供電系統的電動隔離開關操作機構箱、接觸網供電系統的支柱之間的結構示意圖。

具體實施方式

圖1中所示，牽引變電所耐壓型隔離變壓器箱，由箱體1、耐壓型隔離變壓器2、熔斷器3、浪湧保護器4構成，熔斷器3、浪湧保護器4各有相同的兩隻，耐壓型隔離變壓器2、熔斷器3、浪湧保護器4安裝在箱體1內，耐壓型隔離變壓器的原邊2-1電源輸入兩端分別和牽引變電所低壓配電櫃5的電源輸出兩端通過導線連接，兩隻浪湧保護器4一端分別和耐壓型隔離變壓器的原邊2-1兩端通過導線連接，兩隻浪湧保護器4另一端分別和箱體1通過導線連接，兩隻熔斷器3一端分別和耐壓型隔離變壓器副邊2-2電源輸出兩端通過導線連接，兩隻熔斷器3另一端分別和電氣化鐵路接觸網供電系統電動隔離開關的操作機構箱6內電氣部件電源輸入兩端通過導線連接，箱體1通過導線接地。箱體1是金屬材質。耐壓型隔離變壓器2的原邊和副邊採用高絕緣材料進行絕緣。熔斷器3是高壓熔斷器，浪湧保護器4是低壓浪湧保護器。耐壓型隔離變壓器2、熔斷器3、浪湧保護器4安裝在箱體1內後，耐壓型隔離變壓器2、熔斷器3、浪湧保護器4另一端和箱體4絕緣。

圖1中所示，本發明正常使用時，牽引變電所低壓配電櫃5輸出的電源進入耐壓型隔離變壓器原邊2-1後，耐壓型隔離變壓器副邊2-2產生感應電流經兩隻熔斷器3分別輸入至電動隔離開關的操作機構箱6內電氣部件電源輸入兩端，耐壓型隔離變壓器原邊2-1和副邊2-2處於電氣隔離狀態；這樣，可正常通過操作電動隔離開關的操作機構箱6，從而控制電動隔離開關的開和閉動作。實際使用中，當電氣化鐵路的接觸網供電系統發生工頻短路、雷擊接觸網供電系統的導線、雷擊接觸網供電系統的支柱7，造成接觸網供電系統的支柱7及其接地體電位升高時，電動隔離開關操作機構箱7的外殼會向外殼內低壓電纜放電，過電壓通過電纜經兩隻熔斷器3進入耐壓型隔離變壓器2副邊前，熔斷器3會發生熔斷，防止過電壓進入耐壓型隔離變壓器2，起到第一重保護作用；假如熔斷器3沒有熔斷，由於，耐壓型隔離變壓器2的副邊2-2和原邊2-1之間處於隔離狀態，耐壓型隔離變壓器2自身採用高絕緣材料進行絕緣，耐壓型隔離變壓器副邊2-2和原邊2-1之間的絕緣難以被過電壓擊穿，這樣，有效阻止了過電壓到達耐壓型隔離變壓器的原邊2-1，起到第二重保護作用；實際情況中，極端情況下，即使有一部份過電壓進入了耐壓型隔離變壓器的原邊2-1，在兩隻浪湧保護器4的作用下，浪湧保護器4也會將過電壓經箱體1釋放入地，徹底達到消除過電壓的目的，起到第三重保護作用。本發明通過三重保護有效防止了過電壓經電動隔離開關操作機構箱6進入牽引變電所低壓配電櫃5內，對牽引變電所低壓配電櫃5內設備，以及和低壓配電櫃5連接的牽引變電所內控制保護設備和直流電源設備的損壞，所以本發明具有好的應用前景。

本實施例為本發明較佳實例，並不用以限制本發明，凡在本發明原則範圍內做任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。