具有消弧功能的移动接触网供电装置及移动接触网

文档序号:1833392 发布日期:2021-11-12 浏览:22次 >En<

阅读说明:本技术 具有消弧功能的移动接触网供电装置及移动接触网 (Mobile contact net power supply device with arc extinction function and mobile contact net ) 是由 李彦华 丁为民 何国军 于 2021-07-13 设计创作,主要内容包括:本发明涉及具有消弧功能的移动接触网供电装置及移动接触网,该装置应用于移动接触网领域,包括供电结构,所述供电结构用于断开或者导通所述移动接触网;所述供电结构用于将一固定或者移动接触网中的承力索和/或接触线导体与另一接触网中的承力索和/或接触线导体实现电气连接;所述移动接触网供电装置具有消弧功能;所述供电结构本体具有消弧功能,或者另行设置消弧结构,所述消弧结构用于对所述供电结构进行消弧。本装置能够提供有效的消弧,较少拉弧现象的产生,保证了供电装置的电气安全,减少电弧对供电装置的损伤,提升了移动接触网的安全性、延长了使用寿命。(The invention relates to a mobile contact net power supply device with an arc extinction function and a mobile contact net, wherein the device is applied to the field of mobile contact nets and comprises a power supply structure, and the power supply structure is used for disconnecting or connecting the mobile contact net; the power supply structure is used for electrically connecting a catenary and/or a contact line conductor in one fixed or movable contact network with a catenary and/or a contact line conductor in another contact network; the power supply device of the mobile contact network has an arc extinction function; the power supply structure body has an arc extinction function or is additionally provided with an arc extinction structure, and the arc extinction structure is used for extinguishing arcs of the power supply structure. This device can provide effectual arc extinction, and the production of less arc discharge phenomenon has guaranteed power supply unit&#39;s electrical safety, reduces electric arc to power supply unit&#39;s damage, has promoted the security of removing the contact net, has prolonged life.)

具有消弧功能的移动接触网供电装置及移动接触网

技术领域

本发明属于电气化铁路移动接触网领域,具体涉及一种具有消弧功能的移动接触网供电装置及移动接触网。

背景技术

电弧是电流通过空气时产生的发光,发热,分子变化并伴有啪啪响声的现象。电压,空气质地一定的情况下两触头距离越近电阻越小电流越大功率越大电弧越强。

移动接触网是设置在货物装卸站的一种给货运列车供电的电气装置,当移动接触网移动至铁路上方时,货运车辆驶入或者驶出站台;当移动接触网移动至铁路的侧方位让出铁路上方空间时,货运列车可以进行装卸作业或者检修作业。现有的移动接触网两端一般设置门架,一般在门架通过电连接装置对移动接触网进行供电。

现有相关技术至少存在如下不足:

1)、现有的移动接触网中未有对电连接装置进行保护的消弧装置;

2)、现有的移动接触网中门架上的移动小车是以预定的速度直线移动,现有的移动接触网门架处的小车装置靠近或者远离门架上固定下锚装置时,电连接装置在导通的前一段距离或者断开之后的一端距离均会产生拉弧现象,损伤电气装置。

3)、现有的移动接触网中移动小车移动是以预定的速度移动,在导通的前一段距离或者断开之后的一端距离中电气装置一直需要承受电弧带来的损伤。

发明内容

有鉴于此,本发明的目的在于克服现有相关技术的不足,提供一种具有消弧功能的移动接触网装置,以解决现有技术存在的不足。

为实现上述技术方案,本发明的采用的技术方案为:具有消弧功能的移动接触网供电装置,该装置应用于移动接触网领域,包括供电结构,所述供电结构用于断开或者导通所述移动接触网;所述供电结构用于将一固定或者移动接触网中的承力索和/或接触线导体与另一移动接触网中的承力索和/或接触线导体实现电气连接;

该供电装置具有消弧功能;

所述供电结构本体具有消弧功能,或者

另行设置消弧结构,所述消弧结构用于对所述供电结构进行消弧。

进一步的,所述消弧结构具有能够迅速脱离的结构。

进一步的,移动接触网往工作位移动过程中,所述消弧结构先导通后,所述供电结构导通;移动接触网往非工作位移动过程中,所述供电结构断开后,所述消弧结构能够迅速脱离。

进一步的,所述能够迅速脱离的结构与所述供电结构一体设置或者分体设置。

进一步的,所述供电结构采用插接件供电结构,所述插接件供电结构包括公插部分和母插部分,所述能够迅速脱离的结构包括在公插部分和母插部分设置结构相适配的接触面,所述公插部分的接触面与母插部分的接触面能够迅速脱离。

进一步的,所述母插部分具有一向内凹陷的接触面,所述公插部分具有与所述母插部分相适配的向外凸出的接触面。

进一步的,向内凹陷的接触面为锥形凹面,向外凸出的接触面为锥形凸面。

进一步的,所述公插部分为柱形结构,接触端部具有锥形凸起,所述母插部分为柱形结构,接触端部具有与所述锥形凸起相适配的凹面。

进一步的,所述消弧结构包括消弧组件和消弧分合组件;其中

所述消弧组件包括消弧件,所述消弧件被配置具有回弹力;

所述消弧分合组件能够移动靠近或者远离所述消弧组件;

所述消弧分合组件远离所述消弧组件过程中,所述消弧件能够迅速脱离所述消弧分合组件。

进一步的,所述消弧组件还包括回弹力提供件;所述消弧分合组件远离所述消弧组件过程中,通过所述回弹力提供件使得消弧件能够迅速脱离所述消弧分合组件。

进一步的,所述消弧组件还包括转动件;所述消弧件与所述转动件连接。

进一步的,所述转动件包括转轴,所述回弹力提供件包括扭簧,所述扭簧套设在所述转轴的外侧。

进一步的,所述消弧分合组件包括脱钩件,通过所述回弹力提供件使得消弧件能够迅速的从脱钩件上脱离。所述脱钩件倾斜设置在所述分合件上。

进一步的,所述消弧分合组件包括分合件,所述脱钩件设置在所述分合件上或者设置在消弧件上。

进一步的,所述供电结构采用插接件供电结构,所述插接件供电结构包括插接件公插部分和插接件母插部分;其中

所述插接件母插部分包括开口调节结构;

所述开口调节结构用于调节插接件母插的开口。

进一步的,所述开口调节结构包括锁定机构和弹性件;

所述锁定机构用于调节弹性件以便增大或者减小插接件母插开口的张合度。

进一步的,所述插接件母插部分至少包括相对设置的夹板,该相对设置的夹板形成插接件母插的开口,所述弹性件至少与一夹板连接。

进一步的,所述锁定机构贯穿相对设置的夹板,所述锁定机构旋紧或者回松以调节插接件母插开口的张合度。

进一步的,所述供电结构包括取电结构以及具有取电区域的金属件,所述取电结构在金属件上滑动取电。

进一步的,所述具有取电区域的金属件中的取电面与所述取电结构的运行轨迹相适配。

进一步的,金属件中的取电面为平面或者弧面;当取电结构直线移动时,取电结构在具有平面的金属件上滑动取电;当取电结构的运行轨迹是弧线时,取电结构在具有弧面的金属件上滑动取电。

进一步的,还包括第一支架和第二支架,所述第一支架用于固定金属件,所述第二支架用于固定取电结构,其中

所述第一支架直接或者间接的设置在门架部分,所述第二支架直接或者间接的设置在转动腕臂上;或者,

所述第一支架直接或者间接的设置在转动腕臂上,所述第二支架直接或者间接的设置在门架部分。

另一方,本发明还提供一种移动接触网,所述移动接触网采用上述的移动接触网供电装置。所述移动接触网中采用至少一根转动腕臂,转动腕臂向工作位转动的过程中,消弧结构先接通,所述插接件供电结构再接通;转动腕臂向非工作位转动的过程,插接件供电结构先接通,所述消弧结构在迅速脱离。

进一步的,还包括弹力阻挡装置,所述弹力阻挡装置用于当插接件供电结构接通后阻挡所述转动腕臂进一步移动。

本发明采用以上技术方案,所述移动接触网供电装置具有消弧功能;移动接触网往工作位移动过程中,所述消弧结构先导通后,所述插接件供电结构导通;移动接触网往非工作位移动过程中,所述插接件供电结构断开后,所述消弧结构能够迅速脱离。本发明提供的移动接触网装置具有消弧装置,有效的较少了电弧对插接件供电结构的损伤,本发明提供装置最大的有点在于,利用消弧组件和消弧分合组件的配合,在插接件供电结构接触前的一段距离,消弧组件采用点的接触方式,有效较小了接触面,在消弧组件与消弧分合组件接触后,插接件供电结构在进一步靠近至导通的过程不会在产生拉弧现象;同理,在插接件供电结构断开后,消弧组件与消弧分合组件保持电气导通,插接件供电结构在进一步远离至的过程不会在产生拉弧现象,所述消弧分合组件远离所述消弧组件过程中,所述消弧件被配置具有回弹力,在移动开一定距离后,所述消弧件能够迅速脱离所述消弧分合组件。本装置能够提供有效的消弧,较少拉弧现象的产生,保证了供电装置的电气安全,减少电弧对供电装置的损伤,提升了移动接触网的安全性、延长了使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明第一种实施方式结构示意图;

图2是本发明消弧组件结构示意图之一;

图3是本发明消弧组件结构示意图之二;

图4是本发明消弧组件结构示意图之三;

图5是本发明消弧分合组件结构示意图之一;

图6是本发明消弧分合组件结构示意图之二;

图7A是插接件供电结构接通时消弧结构的状态示意图;

图7B是插接件供电结构断开后移动一段距离消弧结构即将迅速脱离的示意图;

图7C是图7B中状态进一步移动脱离后的状态示意图;

图8是本发明插接件供电结构之插接件母插部分示意图;

图9是发明插接件供电结构示意图;

图10是本发明带有金属件及取电结构的供电结构示意图之一;

图11是本发明带有金属件及取电结构的供电结构示意图之二;

图12A是带有消弧功能的插接件供电结构在移动接触网应用示意图;

图12B是图12A中A-A面示意图;

图12C是图12A中B-B面示意图。

图中:1、公插部分;2、母插部分;3、锥形凸面;4、锥形凹面;5、消弧组件;51、消弧件;52、转动件;53、回弹力提供件;54、固定件;55、连接件;6、消弧分合组件;61、分合件;62、脱钩件;63、焊接架;7、插接件公插部分;8、插接件母插部分;9、插接件支座;10、锁定机构;101、弹簧; 102、弹簧轴;11、弹性件;12、第一夹板;13、第二夹板;14、套筒;15、转动腕臂;16、绝缘子;17、支撑架;18、金属件;19、取电结构;20、第一支架。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置的例子。

本实施例提供一种具有消弧功能的移动接触网供电装置,该装置应用于移动接触网领域,包括供电结构,所述供电结构用于断开或者导通所述移动接触网;所述供电结构用于将一固定或移动接触网中的承力索和/或接触线导体与另一移动接触网中的承力索和/或接触线导体实现电气连接;

所述移动接触网供电装置具有消弧功能;

所述供电结构本体具有消弧功能,或者

另行设置消弧结构,所述消弧结构用于对所述供电结构进行消弧。

本实施例中,所述消弧结构具有能够迅速脱离的结构。移动接触网往工作位移动过程中,所述消弧结构先导通后,所述供电结构导通;移动接触网往非工作位移动过程中,所述供电结构断开后,所述消弧结构能够迅速脱离。

实施例一:如图1所示,本实施例中所述能够迅速脱离的结构与所述供电结构一体设置或者分体设置。所述供电结构包括公插部分1和母插部分2,所述能够迅速脱离的结构包括在公插部分和母插部分设置结构相适配的接触面,所述公插部分的接触面与母插部分的接触面能够迅速脱离。

如图1所示,本实施例中所述母插部分具有一向内凹陷的接触面,所述公插部分1具有与所述母插部分2相适配的向外凸出的接触面。优选的,向内凹陷的接触面为锥形凹面4,向外凸出的接触面为锥形凸面3。所述公插部分1 为柱形结构,接触端部具有锥形凸起3,所述母插部分2为柱形结构,接触端部具有与所述锥形凸起2相适配的锥形凹面4。锥形凹面或锥形凸面只是一种优选的设置方式,其它只要具有凹凸相适配的面均可。

相对于现有插座与插头配合的方式,本实施例中,设置相适配的接触面,将相适配的接触面直接设置在供电结构上,在导通或者断开的迅速,接触面能够快速的贴合或者脱离,有效的减少了电弧对供电结构的损伤。

实施例二:本实施例中另行设置消弧结构,所述消弧结构用于对所述供电结构进行消弧。所述消弧结构包括消弧组件5和消弧分合组件6;其中

所述消弧组件5包括消弧件51,所述消弧件51被配置具有回弹力;这里的回弹力,可以是驱动消弧件伸缩的回弹力,也可以驱动消弧件转动实现回弹,比如提供给消弧件51被配置具有转动的扭力,当消弧件脱钩后迅速回弹实现脱离。

所述消弧分合组件6能够移动靠近或者远离所述消弧组件5;

所述消弧分合组件6远离所述消弧组件5过程中,所述消弧件51能够迅速脱离所述消弧分合组件6。本实施例中为了减少接触面积,本实施例中的消弧件51可以采用圆柱状的长杆。

如图2至图4所示是本实施例三个不同视角示意图;本实施例中所述消弧组件5还包括转动件52和回弹力提供件53;所述消弧件51与所述转动件52 连接,所述消弧分合组件6远离所述消弧组件5过程中,通过所述回弹力提供件53使得消弧件51能够迅速脱离所述消弧分合组件6。本实施例中,所述转动件52包括转轴,所述回弹力提供件53包括扭簧,所述扭簧套设在所述转轴的外侧。当然这种的实施例是提供转动实现回弹,可以采用将消弧件配置为伸缩的形式,实现回弹。

本实施例中所述转动件52和回弹力提供件53可以安装在一个固定件54 上,该固定件上开设有一个可供消弧件51转动的一个缺口(图中未标示)。整个消弧组件再通过连接件55进行固定设置。

本实施例中,所述消弧分合组件包括脱钩件62,通过所述回弹力提供件使得消弧件能够迅速的从脱钩件上脱离。所述消弧分合组件包括分合件61,所述脱钩件设置在所述分合件上或者设置在消弧件上。本实施例中脱钩件既可以设置在分合件上,也可以设置在消弧件上。如图5和图6所示,本实施例中所述脱钩件倾斜设置在所述分合件上。消弧分合组件固定在一个焊接架63上,焊接架再固定在转动腕臂上或者移动小车上均可。

如图7A、图7B和图7C所示,其中,图7A是插接件供电结构接通时消弧结构的状态示意图;

再次需要补充说明的是:电弧属于气体放电的一种形式。试验证明,当在大气中开断或闭合电压超过10V、电流超过100MA的电路时,在触头间隙(或称弧隙)中会产生一团温度极高、亮度极强并能导电的气体,称为电弧。由于电弧的高温及强光,它可以广泛应用于焊接、熔炼、化学合成、强光源及空间技术等方面。对于有触点电器而言,由于电弧主要产生于触头断开电路时,高温将烧损触头及绝缘,严重情况下甚至引起相间短路、电器爆炸,酿成火灾,危及人员及设备的安全。

接触网的电压等级:25KV到30KV之间,现有的做法电连接部分通常放置在移动接触网门架处,采用移动小车带动移动接触网移动,在通过电连接装置实现接通,在电连接件闭合的迅速,存在机械抖动,两个触点之间的间距小于放电间隙的时候,空气击穿放电产生电弧,需要电压击穿才能形成电弧;本发明相对于现有相关,最大的亮点在于,在插接件供电结构接通前,通过消弧结构先接通,实现等电位。传统的电连接件需要完全接触闭合后电弧才会消失,利用本发明提供的结构装置,即便是后续接通插接件供电结构的过程中,存在抖动或者不完全接触的情况,也可以有效的消弧,因为在插接件供电结构接通前,消弧结构已经先接通,如图7A所示,在分合件接触到消弧件51后,分合件(动触头部分)如箭头所示方向进一步移动,这个过程分合件与消弧件51 处于一直接触状态,直到插接件供电结构闭合。

图7B是插接件供电结构断开后移动一段距离消弧结构即将迅速脱离的示意图;插接件供电结构断开后,分合件与消弧件51处于一直接触状态,这个过程中,消弧分合组件6(可以理解为动触头)移动开,图7B中,消弧分合组件 6被拉动产生拉力移动,消弧件51受到转动件52和回弹力提供件53的共同作用产生方向的转动扭力,到达临界值之后消弧件51从脱钩件处迅速(即为快速的)脱离,转动扭力越大脱离速度越快,电弧造成的影响越小。

本领域技术人员可知,断开时,需要拉长电弧才能熄灭电弧,采用本发明装置,在插接件供电结构先断开,此时,分合件与消弧件51处于一直接触状态,在移动开一端距离后,达到如图7B所示的临界状态时,已经存在距离上的保障,加之消弧件51迅速(快速的)脱离,有效的避免或者较少了电弧对插接件供电结构的损伤。

图7C是图7B中状态进一步移动脱离后的状态示意图。

实施例三:在上述实施例一和二的基础上,提供一种具体的插接件供电结构。本实施例中的插接件供电结构包括插接件公插部分7和插接件母插部分8;其中,所述插接件母插部分包括开口调节结构;所述开口调节结构用于调节插接件母插的开口。

如图8和图9所示,本实施例中,所述开口调节结构包括锁定机构10和弹性件11;所述锁定机构用于调节弹性件以便增大或者减小插接件母插开口的张合度。所述锁定机构贯穿相对设置的夹板,所述锁定机构旋紧或者回松以调节插接件母插开口的张合度,所述插接件母插部分至少包括相对设置的夹板,该相对设置的夹板形成插接件母插的开口,所述弹性件11至少与一夹板连接。

所述锁定机构包括弹簧101和弹簧轴102,第一夹板12和第二夹板13的弹簧轴设置有套筒14,旋紧或者回松弹簧轴,在弹性件11(可以是一块弹簧板) 的作用下调节插接件母插开口的张合度。

本实施例中插接件母插部分可以通过插接件支座固定在门架的固定网下锚装置上,也可以不需要门架,直接固定在固定网或者移动的转动腕臂上;同理插接件公插部分可以固定在另一移动接触网的转动腕臂上。此种带有消弧结构的插接件供电结构是本专利重点保护的内容,具体的工程施工具体的设置位置可以根据工程施工场景及要求做调整。

如图10和图11所示,本实施例中,所述供电结构包括取电结构19以及具有取电区域的金属件18,所述取电结构19在金属件18上滑动取电。

需要补充说明是,

本实施例中所述具有取电区域的金属件中的取电面与所述取电结构的运行轨迹相适配。金属件中的取电面为平面或者弧面;当取电结构直线移动时,取电结构在具有平面的金属件上滑动取电;当取电结构的运行轨迹是弧线时,取电结构在具有弧面的金属件上滑动取电。

如图10和图11所示,本实施例中采用的是平面的金属件,可以采用铜排或者母线排。

作为一种优选的实施方式,本实施例中还包括第一支架20和第二支架21,所述第一支架20用于固定金属件18,所述第二支架21用于固定取电结构19,其中

所述第一支架直接或者间接的设置在门架部分,所述第二支架直接或者间接的设置在转动腕臂上;本实施例中,转动腕臂上设置有转轴组件,所述第二支架直接或者间接的设置在转轴组件上,转动腕臂带动取电结构在滑动的过程中从金属件上取电。当然图中示出的是平面的金属件,仅作为一种示意图参考,实际工程应用中可以采用弧形的金属件以便适配转动腕臂带动取电结构时的运行轨迹。

如图10和图11中,金属件上通过连接导线与门架部分汇流排电连接,如图中标识“去汇流排”字样处,取电结构通过连接导线与移动接触网中的接触线或者接触网线夹电连接,如图中标识“去移动网线夹”处。

需要补充说明的是,作为一种拓展的方案,也可以将所述第一支架直接或者间接的设置在转动腕臂上,所述第二支架直接或者间接的设置在门架部分。

(图中未示出)。

本实施例另一方面提供一种移动接触网,如图12A、图12B和图12C所示,

所述移动接触网采用上述的移动接触网供电装置。所述移动接触网中采用至少一根转动腕臂,转动腕臂15向工作位转动的过程中,消弧结构先接通,所述插接件供电结构再接通;转动腕臂15向非工作位转动的过程,插接件供电结构先接通,所述消弧结构在迅速脱离。如图12C是插接件供电结构接通的示意图;从图中可以看出插接件供电结构与消弧结构的示意状态。插接件母插部分通过插接件支座9与绝缘子16相连接,绝缘子在通过支撑架17固定在横梁上。本实施例中示出的是转动腕臂与门架横梁的示意图关系。在一些应用场景可以不使用门架,比如一个固定接触网,另一个是可以转动的移动接触线;或者两个都是可以转动移动接触网均可以采用本发明提供的插接件供电结构和消弧结构。具体的接通和断开操作原理上文已做详述,在此就不做赘述。

需要补充说明的是,本实施例中作为一种拓展的实施方式,还包括弹力阻挡装置,所述弹力阻挡装置用于当插接件供电结构接通后阻挡所述转动腕臂进一步移动。这里的弹性阻挡装置可以设置在门架上,立柱上或者其他结构上,主要目的是当插接件供电结构接通后阻挡所述转动腕臂进一步移动。若转动腕臂进一步移动会对供电结构造成损伤。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

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