本實用新型涉及一種高壓電器箱，尤其涉及一種交流電力機(jī)車和動車組用高壓電器箱。

背景技術(shù)：

在軌道交通行業(yè)中，高壓電器設(shè)備是電力機(jī)車與動車組的重要組成部分，直接影響電力機(jī)車與動車組能否安全、可靠運(yùn)行，從而影響行車安全及人員安全。

電力機(jī)車和動車組通過受電弓接觸25kv電網(wǎng)獲取電能，并通過真空斷路器、高壓隔離開關(guān)等所組成的主電路傳遞至變壓器，從而為牽引系統(tǒng)提供動力。真空斷路器、高壓隔離開關(guān)、高壓接地開關(guān)等高壓電器易受到外部環(huán)境影響。當(dāng)遇到雨雪天氣時，高壓電器易發(fā)生放電現(xiàn)象；當(dāng)受到太陽強(qiáng)烈照射時，高壓電器非金屬部件將加劇老化；而受到國內(nèi)霧霾天氣的影響，高壓電器易發(fā)生閃絡(luò)現(xiàn)象。因此，將高壓電器布置于車頂安裝的方式存在較大的安全隱患，為機(jī)車與動車組的安全運(yùn)行帶來不利影響。因此，高壓電器產(chǎn)品集成化設(shè)計得以發(fā)展。

目前，對于包含兩個受電弓的電力機(jī)車和動車組，主電路中需要配置兩個高壓隔離開關(guān)，其相應(yīng)的高壓電器設(shè)備較多(需包含真空斷路器、電壓互感器等)，為保證在有限的空間內(nèi)滿足主電路連接要求、電氣絕緣性能要求及可維修性要求，合理的高壓電器設(shè)計與電器產(chǎn)品布置方式顯得尤為重要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的問題是針對包含兩個受電弓的電力機(jī)車中高壓電器設(shè)備的布置中存在的問題，提供一種高壓電器箱，將高壓電器設(shè)備合理的布置于高壓電器箱內(nèi)，以保證設(shè)備運(yùn)行安全。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是：一種高壓電器箱，包括箱體，其特征在于：在所述箱體內(nèi)的左側(cè)，從箱體的前側(cè)向后側(cè)依次設(shè)置有第一高壓隔離開關(guān)、高壓互感器、支撐絕緣子、高壓接地開關(guān)；在所述箱體內(nèi)的右側(cè)，從箱體的前側(cè)向后側(cè)依次設(shè)置有第二高壓隔離開關(guān)、真空斷路器、避雷器、電流互感器；還包括設(shè)置于第一高壓隔離開關(guān)前側(cè)的第一高壓輸入電纜、設(shè)置于第二高壓隔離開關(guān)前側(cè)的第二高壓輸入電纜、穿過所述電流互感器的高壓輸出電纜；還包括安裝于箱體的上、下表面的絕緣板。

在本實用新型中，各個電器設(shè)備是考慮到電路連接關(guān)系進(jìn)行布置。由于高壓電器箱內(nèi)的電器設(shè)備的布置需滿足絕緣性能的要求，即不等電位的點需保證一定的電氣間隙，因此根據(jù)電路連接關(guān)系進(jìn)行布置有利于保證電器設(shè)備的布置符合絕緣性能的要求。同時，考慮到安全性，將電路連接關(guān)系中相連接的電器設(shè)備布置在彼此靠近的位置，有利于減小了走線距離，保證安全性，而且走線更加整齊，使得箱體結(jié)構(gòu)更加小巧緊湊，從而節(jié)省車頂安裝空間。

由于在電路連接關(guān)系中，第一高壓隔離開關(guān)、第二高壓隔離開關(guān)、高壓互感器均與真空斷路器的一端連接，且真空斷路器的輸出端連接至高壓接地開關(guān)的第一刀片，且高壓接地開關(guān)上的第一刀片、第二刀片分別與支撐絕緣子上的第一簧片、第二簧片配合安裝，因此在所述箱體內(nèi)的左側(cè)，從箱體的前側(cè)向后側(cè)依次設(shè)置有第一高壓隔離開關(guān)、高壓互感器、支撐絕緣子、高壓接地開關(guān)，使得電器設(shè)備的布置與電路連接關(guān)系相符合，使得走線距離最短，相互連接的電器設(shè)備的距離最短。由于真空斷路器的輸出端與高壓接地開關(guān)的第一刀片連接，且真空斷路器輸入端與高壓接地開關(guān)的第二刀片連接，且避雷器、電流互感器均與真空斷路器的輸出端連接，因此在所述箱體內(nèi)的右側(cè)，從箱體的前側(cè)向后側(cè)依次設(shè)置有第二高壓隔離開關(guān)、真空斷路器、避雷器、電流互感器。由于第一高壓輸入電纜的一端、第二高壓輸入電纜的一端分別與第一高壓隔離開關(guān)、第二高壓隔離開關(guān)連接，因此將第一高壓輸入電纜設(shè)置于第一高壓隔離開關(guān)前側(cè)，將第二高壓輸入電纜設(shè)置于第二高壓隔離開關(guān)前側(cè)。由于高壓輸出電纜的另一端與車內(nèi)電器連接，因此設(shè)置高壓輸出電纜穿過所述電流互感器。在箱體的上、下表面的設(shè)置絕緣板有利于保證高壓電器箱內(nèi)的絕緣要求。

進(jìn)一步地，所述第一高壓隔離開關(guān)、第二高壓隔離開關(guān)對稱安裝于箱體的左側(cè)、右側(cè)。

進(jìn)一步地，所述高壓互感器設(shè)置于所述真空斷路器左側(cè)。由于真空斷路器的輸入端與高壓互感器連接，因此，將高壓互感器設(shè)置于所述真空斷路器左側(cè)，可以減少走線長度，有利于電器設(shè)備的布置。

進(jìn)一步地，所述高壓接地開關(guān)上設(shè)置有第一刀片、第二刀片；所述第一高壓隔離開關(guān)的動觸頭、第二高壓隔離開關(guān)的動觸頭分別與第一高壓輸入電纜的一端、第二高壓輸入電纜的一端連接；所述第一高壓隔離開關(guān)的靜觸頭、第二高壓隔離開關(guān)的靜觸頭、高壓互感器均與真空斷路器的輸入端連接，所述避雷器、高壓輸出電纜、電流互感器均與真空斷路器的輸出端連接；所述真空斷路器的輸出端、輸入端分別與高壓接地開關(guān)的第一刀片、第二刀片連接。

進(jìn)一步地，所述真空斷路器的輸出端與第一刀片的連接、所述避雷器與真空斷路器的輸出端的連接、所述高壓互感器與第二刀片的連接、所述高壓互感器與真空斷路器的輸入端的連接均通過絕緣包裹的軟銅絞線進(jìn)行連接。由于軟銅絞線便于安裝，且軟銅絞線具有較大的截面積，因此軟銅絞線的導(dǎo)流面積可以滿足高壓電氣中電流要求。

進(jìn)一步地，所述箱體內(nèi)還設(shè)置有制冷設(shè)備。制冷設(shè)備能夠檢測箱體內(nèi)部溫度。當(dāng)溫度超過設(shè)定監(jiān)測值時，制冷設(shè)備啟動制冷，保證箱體維持于設(shè)定工作溫度范圍內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述箱體上設(shè)置有檢修窗口，所述檢修窗口設(shè)置于所述真空斷路器右側(cè)的箱體上。在真空斷路器3的安裝位置的箱體上設(shè)置檢修窗口，即在真空斷路器的低壓部分設(shè)置檢修窗口，便于對低壓部分進(jìn)行檢修。

進(jìn)一步地，所述箱體為密封結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述箱體采用鋁合金材料制成。

進(jìn)一步地，所述絕緣板的絕緣材料為硅橡膠或環(huán)氧樹脂或玻璃面板。

本實用新型具有的優(yōu)點和積極效果是：

(1)本實用新型的高壓電器箱可以在保證各高壓電器電氣間隙的要求下，提供密封干燥的工作環(huán)境，有效避免高壓電器的放電與閃絡(luò)，保證機(jī)車與動車組的運(yùn)行；

(2)本實用新型的高壓電器箱具有結(jié)構(gòu)緊湊、工作環(huán)境良好、占用空間小、易于檢修與維護(hù)等特點，有效保證高壓電器的電氣性能；

(3)本實用新型將高壓隔離開關(guān)、真空斷路器、避雷器、電流互感器、高壓接地開關(guān)、支撐絕緣子、高壓互感器等高壓電器進(jìn)行集成，配合箱體內(nèi)的絕緣板的絕緣作用，保證了電器箱的電氣性能，避免受到例如雨、雪、霧霾等天氣和外界環(huán)境的影響，避免了高壓電器產(chǎn)品的放電與污閃現(xiàn)象，提高了產(chǎn)品的使用壽命；

(4)本實用新型的高壓電器箱能夠保證高壓電器產(chǎn)品的電氣性能，并通過設(shè)置絕緣板為其提供良好的絕緣性能；

(5)本實用新型保證了高壓電器箱的可維修性。通過設(shè)置檢修窗口，方便檢修人員的操作；

(6)通過設(shè)置絕緣板，縮短了高壓電器產(chǎn)品與箱體上下表面的電氣間隙，使得箱體結(jié)構(gòu)更加小巧緊湊，從而節(jié)省車頂安裝空間；

(7)電器設(shè)備布置空間利用合理，實現(xiàn)了合理的布線方案，滿足各電器產(chǎn)品間電氣間隙與爬電距離的要求，保證高壓電器箱的絕緣性能。

本實用新型中，將主電路中高壓電器產(chǎn)品合理布置，設(shè)計出結(jié)構(gòu)緊湊、絕緣性能優(yōu)良、易于維修的高壓電器箱，以減少外界環(huán)境的影響。

本實用新型合理設(shè)計高壓電器箱結(jié)構(gòu)，優(yōu)化布置高壓電器產(chǎn)品，有效保證了高壓電器箱內(nèi)部的絕緣性能，確保機(jī)車與動車組主電路的安全，同時將電器設(shè)備低壓部分布置于良好的可視范圍內(nèi)，便于維修人員操作與檢修。通過本實用新型的裝置的布置，可以使得相互連接的各個高壓電器設(shè)備的距離較短，從而實現(xiàn)較短的走線距離，同時保證了高壓電器箱的安全。

附圖說明

圖1為本實用新型的高壓電器箱的結(jié)構(gòu)的俯視示意圖，圖中箭頭方向表示箱體的前、后方向與左、右方向；

圖2為本實用新型的高壓電器箱的電氣原理圖。

圖中，11、第一高壓輸入電纜，12、第二高壓輸入電纜，21、第一高壓隔離開關(guān)，22、第二高壓隔離開關(guān)，211、第一靜觸頭，212、第一動觸頭，221、第二靜觸頭，222、第二動觸頭，3、真空斷路器，4、避雷器，5、電流互感器，6、高壓輸出電纜，7、絕緣板，8、箱體，9、高壓接地開關(guān)，91、第一刀片，92、第二刀片，10、支撐絕緣子，101、第一簧片，102、第二簧片，20、高壓互感器，30、制冷設(shè)備，401、第一受電弓，402、第二受電弓，50、車內(nèi)電器。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明。

實施例

高壓電器箱可以安裝于交流電力機(jī)車和動車組的車頂或車下。

圖1為本實用新型的高壓電器箱的結(jié)構(gòu)的俯視示意圖，圖中箭頭方向表示箱體的前、后方向與左、右方向。圖中標(biāo)識的箭頭方向所指示的前、后、左、右方向僅起到便于說明本實用新型的作用，并不對本實用新型的高壓電器箱內(nèi)電器元件的布置位置及高壓電器箱的方向起到限制。圖2為本實用新型的高壓電器箱的電氣原理圖。

如圖1-圖2所示，本實施方式提供的高壓電器箱包括箱體8，箱體8內(nèi)設(shè)置有高壓輸入電纜、避雷器4、電流互感器5、高壓輸出電纜6、絕緣板7、支撐絕緣子10、高壓互感器20、制冷設(shè)備30、高壓隔離開關(guān)、真空斷路器3、高壓接地開關(guān)9，高壓互感器20。高壓輸入電纜包括第一高壓輸入電纜11、第二高壓輸入電纜12，高壓隔離開關(guān)包括第一高壓隔離開關(guān)21、第二高壓隔離開關(guān)22。

在所述箱體8內(nèi)的左側(cè)，從箱體8的前側(cè)向后側(cè)依次設(shè)置有第一高壓隔離開關(guān)21、高壓互感器20、支撐絕緣子10、高壓接地開關(guān)9；在所述箱體8內(nèi)的右側(cè)，從箱體8的前側(cè)向后側(cè)依次設(shè)置有第二高壓隔離開關(guān)22、真空斷路器3、避雷器4、電流互感器5；還包括設(shè)置于第一高壓隔離開關(guān)21前側(cè)的第一高壓輸入電纜11、設(shè)置于第二高壓隔離開關(guān)22前側(cè)的第二高壓輸入電纜12、穿過所述電流互感器5的高壓輸出電纜6；還包括安裝于箱體8的上、下表面的絕緣板7。高壓互感器20設(shè)置于真空斷路器3左側(cè)。

真空斷路器3的輸出端與第一刀片91的連接、所述避雷器4與真空斷路器3的輸出端的連接、所述高壓互感器20與第二刀片92的連接、所述高壓互感器20與真空斷路器3的輸入端的連接均通過絕緣包裹的軟銅絞線進(jìn)行連接。由于軟銅絞線便于安裝，且軟銅絞線具有較大的截面積，軟銅絞線的導(dǎo)流面積可以滿足高壓電氣中電流要求，因此設(shè)置軟銅絞線。

本實用新型的高壓電器箱電氣原理圖，如附圖2所示。高壓電器箱內(nèi)的各部件按照電氣原理圖的要求進(jìn)行相互連接。

第一受電弓401、第二受電弓402分別與電網(wǎng)連接；第一高壓輸入電纜11的一端與第一高壓隔離開關(guān)21的動觸頭連接，另一端與第一受電弓401連接；第二高壓輸入電纜12的一端與第二高壓隔離開關(guān)22的動觸頭連接，另一端與第二受電弓402連接；第一高壓隔離開關(guān)21的靜觸頭、第二高壓隔離開關(guān)22的靜觸頭、高壓互感器20均與真空斷路器3的輸入端連接，避雷器4、高壓輸出電纜6、電流互感器5均與真空斷路器3的輸出端連接；真空斷路器3的輸出端、輸入端分別與支撐絕緣子10的下接線端、上接線端連接，其中，下接線端、上接線端分別為設(shè)置于高壓接地開關(guān)9上的第一刀片91、第二刀片92。

本實用新型的高壓電器箱的具體裝置設(shè)備如下：

(1)箱體

箱體8為密封結(jié)構(gòu)，防護(hù)等級(IP等級)為IP56。箱體8采用鋁合金材料焊接而成，其內(nèi)部焊接各個部件的安裝座。箱體8的上下表面，即箱體8的內(nèi)部的底面和上蓋下表面安裝有絕緣板7，保證箱體內(nèi)部的絕緣要求以及箱體內(nèi)的散熱與通風(fēng)。箱體8的左側(cè)、右側(cè)對稱安裝有第一高壓隔離開關(guān)21、第二高壓隔離開關(guān)22。箱體8左側(cè)安裝高壓互感器20。

箱體8的側(cè)壁安裝制冷設(shè)備30，保證箱體內(nèi)具有適宜的工作環(huán)境溫度。本實施例中，制冷設(shè)備30安裝在箱體8的前側(cè)面，且制冷設(shè)備30與高壓輸入電纜保持足夠的電氣間隙。

箱體8的側(cè)面設(shè)置檢修窗口，優(yōu)選設(shè)置在箱體8的右側(cè)面，即設(shè)置在真空斷路器3旁邊的箱體8的右側(cè)面。

(2)高壓輸入電纜

第一高壓輸入電纜11、第二高壓輸入電纜12設(shè)置于箱體8中，第一高壓輸入電纜11、第二高壓輸入電纜12一端分別與第一高壓隔離開關(guān)21、第二高壓隔離開關(guān)22連接，第一高壓輸入電纜11、第二高壓輸入電纜12的另一端分別與設(shè)置于箱體8外面的第一受電弓401、第二受電弓402連接。

(3)高壓隔離開關(guān)

第一高壓隔離開關(guān)21、第二高壓隔離開關(guān)22分別布置于箱體8中的左側(cè)、右側(cè)，優(yōu)選對稱布置。第一高壓隔離開關(guān)21的低壓部件、第二高壓隔離開關(guān)22的低壓部件分別靠近箱體8的左側(cè)面、右側(cè)面安裝。第一高壓隔離開關(guān)21、第二高壓隔離開關(guān)22采用單絕緣子高壓隔離開關(guān)，其支撐絕緣子一端連接高壓輸入電纜，另一端連接真空斷路器3輸入端。第一高壓隔離開關(guān)21的動觸頭、第二高壓隔離開關(guān)22的動觸頭分別與第一高壓輸入電纜11、第二高壓輸入電纜12連接；第一高壓隔離開關(guān)21的靜觸頭、第二高壓隔離開關(guān)22的靜觸頭均安裝于真空斷路器3的輸入端，第一高壓隔離開關(guān)21的靜觸頭、第二高壓隔離開關(guān)22的靜觸頭優(yōu)選為安裝于真空斷路器3的輸入端的刀片。第一高壓隔離開關(guān)21的靜觸頭一側(cè)為刀片，另一側(cè)的動觸頭為閘刀，動觸頭與高壓輸入電纜11安裝。第二高壓隔離開關(guān)22的靜觸頭一側(cè)為刀片，另一側(cè)的動觸頭為閘刀，動觸頭與高壓輸入電纜12安裝。

(4)真空斷路器

真空斷路器3安裝于箱體8右側(cè)中部的安裝座上，真空斷路器3的低壓部件安裝于箱體8右側(cè)面附近。真空斷路器3采用一體式真空斷路器，真空斷路器3的輸入端分別與第一高壓隔離開關(guān)21、第二高壓隔離開關(guān)22、高壓互感器20、支撐絕緣子10連接，其輸出端分別與避雷器4、高壓輸出電纜6以及電流互感器5相連接。

真空斷路器3的高壓部分輸入端的刀片分別與第一高壓隔離開關(guān)21、第二高壓隔離開關(guān)22的閘刀相連。真空斷路器3的輸出端通過軟銅絞線連接至高壓接地開關(guān)9的第一刀片91，即將真空斷路器的3輸出端引入第一刀片91處。真空斷路器3輸入端引入第二刀片92處。

真空斷路器3的右側(cè)靠近箱體8的部分為低壓部分，低壓部分的左側(cè)為高壓部分，在真空斷路器3的右側(cè)的箱體8上設(shè)置檢修窗口，即在真空斷路器3的低壓部分設(shè)置檢修窗口，便于對低壓部分進(jìn)行檢修。真空斷路器3后側(cè)安裝避雷器4。

(5)避雷器

避雷器4通過絕緣包裹的軟銅絞線連接至真空斷路器3的輸出端，同時避雷器4連接高壓輸出電纜6與電流互感器5。

(6)電流互感器

電流互感器5固定于箱體8的右后側(cè)面。

(7)高壓輸出電纜

高壓輸出電纜6穿過電流互感器5以及箱體8，高壓輸出電纜6的另一端與車內(nèi)電器連接。車內(nèi)電器包括變壓器、牽引系統(tǒng)等。

(8)高壓互感器

高壓互感器20后側(cè)安裝支撐絕緣子10，并用絕緣包裹的軟銅絞線連接高壓互感器20與高壓接地開關(guān)9的第二刀片92，以便將真空斷路器3輸入端引入第二刀片92處。高壓互感器20通過絕緣包裹的軟銅絞線連接至真空斷路器3的輸入端。

使用高壓互感器20可以將高電壓與電氣工作人員隔離。高壓互感器20的底座接地，即其底座與箱體8的地連接。高壓互感器20的二次側(cè)接地。高壓互感器有11用于檢測網(wǎng)壓，讀取網(wǎng)壓值。若網(wǎng)壓不正確，則切斷高壓部分，即令真空斷路器3與高壓接地開關(guān)9互相連接)，或令第一受電弓401、第二受電弓402升弓。

(9)支撐絕緣子

支撐絕緣子10后側(cè)安裝高壓接地開關(guān)9。支撐絕緣子10上設(shè)置有第一簧片101、第二簧片102。

(10)高壓接地開關(guān)

高壓接地開關(guān)9安裝于箱體8的左側(cè)面靠近后側(cè)的部分，其手柄與鑰匙裸露與箱體之外。高壓接地開關(guān)9上設(shè)置有第一刀片91、第二刀片92。高壓接地開關(guān)9的第一刀片91、第二刀片92分別與支撐絕緣子10的第一簧片101、第二簧片102配合安裝。

如圖1所示，當(dāng)高壓接地開關(guān)9處于接地位時，高壓接地開關(guān)9上的轉(zhuǎn)桿上的第一刀片91、第二刀片92分別滑入第一簧片101、第二簧片102處；當(dāng)其處于工作位時，轉(zhuǎn)桿轉(zhuǎn)動到遠(yuǎn)離支撐絕緣子10的位置，使得第一刀片91、第二刀片92分別遠(yuǎn)離支撐絕緣子10的第一簧片101、第二簧片102。

(11)絕緣板

絕緣板7采用硅橡膠、環(huán)氧樹脂、玻璃面板(不僅限于此三種)等能夠滿足絕緣性能要求的材料制成。在箱體8內(nèi)設(shè)置絕緣板7可以保證箱體8內(nèi)部的絕緣要求。

(12)制冷設(shè)備

制冷設(shè)備30能夠檢測箱體內(nèi)部溫度。當(dāng)溫度超過設(shè)定監(jiān)測值時，制冷設(shè)備30啟動制冷，保證箱體8的內(nèi)部溫度維持于設(shè)定工作溫度范圍內(nèi)。

以上對本實用新型的實施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本實用新型的較佳實施例，不能被認(rèn)為用于限定本實用新型的實施范圍。凡依本實用新型范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本專利涵蓋范圍之內(nèi)。