一种直流系统的空气开关更换装置的制作方法

    技术2023-08-04  127


    本实用新型涉及电力设备技术领域,尤其是一种直流系统的空气开关更换装置。



    背景技术:

    当今社会,电能在我们的生活中起到了及其重大的作用,各种形式的电能被广泛应用在包括动力、照明、化学、纺织、通信、广播等各个领域,是科学技术发展、人民经济飞跃的主要动力。

    作为电能的主要使用形式之一,直流系统是为信号设备、保护装置、自动装置、事故照明、应急电源及断路器分、合闸操作提供直流电源的一类重要电源。这类直流系统的主要特点是负荷较多,一般配电设计有专用的直流馈线屏。配电回路主要是由电缆和空气开关组成,其中电缆的使用寿命很长,而空气开关属于电子器件,寿命较短。当空气开关的使用寿命达到运行年限时需要进行更换,但是此时系统往往连接着一些正在工作的负荷,更换空气开关又必须事前断电,这无疑会迫使线路上的负载停运,且还会给电网造成一些不利影响,这个问题给更换空气开关的工作带来了不少麻烦。目前,还没有一个良好的方案能够有效解决上述问题。



    技术实现要素:

    为解决上述技术问题,本实用新型实施例的目的在于:提供一种直流系统的空气开关更换装置。

    本实用新型实施例所采取的技术方案是:

    一种直流系统的空气开关更换装置,包括第一输入端、第一直流汇流母线、第二直流汇流母线和至少一个第一输出单元;

    所述第一输入端包括正极端和负极端,所述第一输入端的正极端连接所述第一直流汇流母线,所述第一输入端的负极端连接所述第二直流汇流母线;

    所述第一输出单元包括第一空气开关和第一输出端,所述第一输出端包括正极端和负极端,所述第一输出端的正极端通过所述第一空气开关连接至所述第一直流汇流母线,所述第一输出端的负极端通过所述第一空气开关连接至所述第二直流汇流母线。

    进一步,还包括第一二极管和第二二极管;

    所述第一输入端的正极端通过第一二极管连接所述第一直流汇流母线;

    所述第一输入端的负极端通过第二二极管连接所述第二直流汇流母线;

    所述第一二极管的正极连接至所述第一输入端的正极端,所述第一二极管的负极连接至所述第一直流汇流母线;

    所述第二二极管的正极连接至所述第二直流汇流母线,所述第二二极管的负极连接至所述第一输入端的负极端。

    进一步,所述第一输出单元还包括第三二极管和第四二极管;

    所述第一输出端的正极端通过第三二极管连接所述第一空气开关;

    所述第一输出端的负极端通过第四二极管连接所述第一空气开关;

    所述第三二极管的正极通过所述第一空气开关连接至所述第一直流汇流母线,所述第三二极管的负极连接至所述第一输出端的正极端;

    所述第四二极管的正极连接至所述第一输出端的负极端,所述第四二极管的负极通过所述第一空气开关连接至所述第二直流汇流母线。

    进一步,所述第一输出单元还包括第一led指示灯,所述第一led指示灯的正极连接至所述第三二极管的正极,所述第一led指示灯的负极连接至所述第四二极管的负极。

    进一步,还包括第二输入端、第三直流汇流母线、第四直流汇流母线、断路器和至少一个第二输出单元;

    所述第二输入端包括正极端和负极端,所述第二输入端的正极端连接所述第三直流汇流母线,所述第二输入端的负极端连接所述第四直流汇流母线;

    所述第三直流汇流母线通过所述断路器连接至所述第一直流汇流母线,所述第四直流汇流母线通过所述断路器连接至所述第二直流汇流母线;

    所述第二输出单元包括第二空气开关和第二输出端,所述第二输出端包括正极端和负极端,所述第二输出端的正极端通过所述第二空气开关连接至所述第三直流汇流母线,所述第二输出端的负极端通过所述第二空气开关连接至所述第四直流汇流母线。

    进一步,还包括第五二极管和第六二极管;

    所述第二输入端的正极端通过第五二极管连接所述第三直流汇流母线;

    所述第二输入端的负极端通过第六二极管连接所述第四直流汇流母线;

    所述第五二极管的正极连接至所述第二输入端的正极端,所述第五二极管的负极连接至所述第三直流汇流母线;

    所述第六二极管的正极连接至所述第四直流汇流母线,所述第六二极管的负极连接至所述第二输入端的负极端。

    进一步,所述第二输出单元还包括第七二极管和第八二极管;

    所述第二输出端的正极端通过第七二极管连接所述第二空气开关;

    所述第二输出端的负极端通过第八二极管连接所述第二空气开关;

    所述第七二极管的正极通过所述第二空气开关连接至所述第三直流汇流母线,所述第七二极管的负极连接至所述第二输出端的正极端;

    所述第八二极管的正极连接至所述第二输出端的负极端,所述第八二极管的负极通过所述第二空气开关连接至所述第四直流汇流母线。

    进一步,所述第二输出单元还包括第二led指示灯,所述第二led指示灯的正极连接至所述第七二极管的正极,所述第二led指示灯的负极连接至所述第八二极管的负极。

    上述本实用新型实施例中的一个或多个技术方案具有如下优点:本实用新型在不需要通过停电使负载停运的情况下就可以更换年久失修的空气开关,简化了以往更换空气开关过程中断电送电的繁琐过程,使得系统中的负载能够一直平稳运行,提高了电力检修工作的效率,同时又保障了电力系统运行的安全可靠性。

    附图说明

    图1为本实用新型一种具体实施例的直流系统的空气开关更换装置的电路原理图;

    图2为本实用新型一种具体实施例的直流系统的空气开关更换装置在更换直流系统的空气开关时的电路原理图。

    具体实施方式

    下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的详细说明。

    参照图1,本实用新型一种直流系统的空气开关更换装置,包括第一输入端u1、第一直流汇流母线wb1+、第二直流汇流母线wb1-和至少一个第一输出单元;

    所述第一输入端u1包括正极端和负极端,所述第一输入端u1的正极端连接所述第一直流汇流母线wb1+,所述第一输入端u1的负极端连接所述第二直流汇流母线wb1-;

    所述第一输出单元包括第一空气开关qf11和第一输出端u11,所述第一输出端u11包括正极端和负极端,所述第一输出端u11的正极端通过所述第一空气开关qf11连接至所述第一直流汇流母线wb1+,所述第一输出端u11的负极端通过所述第一空气开关qf11连接至所述第二直流汇流母线wb1-。

    本实用新型在使用时,通过将本空气开关更换装置接入到直流系统中与待更换的空气开关并联,使得本装置中第一空气开关qf11暂时取代待更换的空气开关,保证在更换空气开关的过程中负载仍然能够正常运转。且本实用新型实施例中,可以设置多个第一输出单元,每一个第一输出单元都与所述包括第一空气开关qf11和第一输出端u11的第一输出单元以相同的元件设置,元件的命名方式可有不同,例如具体地可以设置x个第一输出单元,其中第x个第一输出单元的第一输出端可以对应为u1x,其他元件均可如上述方式对应命名。设置多组所述第一输出单元的作用在于:可以使得本装置满足一次性更换一条电路上多个空气开关的需求,可大大提高现场的工作效率。

    进一步作为优选的实施方式,还包括第一二极管d1和第二二极管d2;

    所述第一输入端u1的正极端通过第一二极管d1连接所述第一直流汇流母线wb1+;

    所述第一输入端u1的负极端通过第二二极管d2连接所述第二直流汇流母线wb1-;

    所述第一二极管d1的正极连接至所述第一输入端u1的正极端,所述第一二极管d1的负极连接至所述第一直流汇流母线wb1+;

    所述第二二极管d2的正极连接至所述第二直流汇流母线wb1-,所述第二二极管d2的负极连接至所述第一输入端u1的负极端。

    进一步作为优选的实施方式,所述第一输出单元还包括第三二极管d3和第四二极管d4;

    所述第一输出端u11的正极端通过第三二极管d3连接所述第一空气开关qf11;

    所述第一输出端u11的负极端通过第四二极管d4连接所述第一空气开关qf11;

    所述第三二极管d3的正极通过所述第一空气开关qf11连接至所述第一直流汇流母线wb1+,所述第三二极管d3的负极连接至所述第一输出端u11的正极端;

    所述第四二极管d4的正极连接至所述第一输出端u11的负极端,所述第四二极管d4的负极通过所述第一空气开关qf11连接至所述第二直流汇流母线wb1-。

    在本实用新型实施例中,设置多个二极管可以有效避免系统中能量的传输错误,杜绝出现环网故障的问题。所述二极管的耐压程度要较高,防止出现因接线误操作而引起安全事故的情况。

    进一步作为优选的实施方式,所述第一输出单元还包括第一led指示灯led1,所述第一led指示灯led1的正极连接至所述第三二极管d3的正极,所述第一led指示灯led1的负极连接至所述第四二极管d4的负极。

    本实施例中,增设了led灯来对操作者进行有关提示。当用到哪个输出单元时,由于所述输出单元中对应的空气开关被合上,因此所述输出单元中对应的led灯也将会亮起,从而起到本输出单元正在被使用的提示功能。

    进一步作为优选的实施方式,还包括第二输入端u2、第三直流汇流母线wb2+、第四直流汇流母线wb2-、断路器k和至少一个第二输出单元;

    所述第二输入端u2包括正极端和负极端,所述第二输入端u2的正极端连接所述第三直流汇流母线wb2+,所述第二输入端u2的负极端连接所述第四直流汇流母线wb2-;

    所述第三直流汇流母线wb2+通过所述断路器k连接至所述第一直流汇流母线wb1+,所述第四直流汇流母线wb2-通过所述断路器k连接至所述第二直流汇流母线wb1-;

    所述第二输出单元包括第二空气开关qf21和第二输出端u21,所述第二输出端u21包括正极端和负极端,所述第二输出端u21的正极端通过所述第二空气开关qf21连接至所述第三直流汇流母线wb2+,所述第二输出端u21的负极端通过所述第二空气开关qf21连接至所述第四直流汇流母线wb2-。

    本实用新型实施例中,还可以将所述直流汇流母线分段设置于本装置中。其中第二段中的第二输出单元元件的数量、命名方式可有不同。参照前述,具体地可以设置y个第二输出单元,其中第y个第二输出单元的第二输出端可以对应为u2y,其他元件均可如上述方式对应命名。实际的设置段数并不局限于两段,每段可以输入不同的电压等级。这样可以使得本装置进一步满足一次性更换多条电路上、多个空气开关的需求,可进一步提高现场的工作效率。其中每段直流汇流母线可以通过一些手动开关来控制断开或者连接,方便使用者根据具体的情况灵活运用实施。

    进一步作为优选的实施方式,还包括第五二极管d5和第六二极管d6;

    所述第二输入端u2的正极端通过第五二极管d5连接所述第三直流汇流母线wb2+;

    所述第二输入端u2的负极端通过第六二极管d6连接所述第四直流汇流母线wb2-;

    所述第五二极管d5的正极连接至所述第二输入端u2的正极端,所述第五二极管d5的负极连接至所述第三直流汇流母线wb2+;

    所述第六二极管d6的正极连接至所述第四直流汇流母线wb2-,所述第六二极管d6的负极连接至所述第二输入端u2的负极端。

    进一步作为优选的实施方式,所述第二输出单元还包括第七二极管d7和第八二极管d8;

    所述第二输出端u21的正极端通过第七二极管d7连接所述第二空气开关qf21;

    所述第二输出端u21的负极端通过第八二极管d8连接所述第二空气开关qf21;

    所述第七二极管d7的正极通过所述第二空气开关qf21连接至所述第三直流汇流母线wb2+,所述第七二极管d7的负极连接至所述第二输出端u21的正极端;

    所述第八二极管d8的正极连接至所述第二输出端u21的负极端,所述第八二极管d8的负极通过所述第二空气开关qf21连接至所述第四直流汇流母线wb2-。

    进一步作为优选的实施方式,所述第二输出单元还包括第二led指示灯led2,所述第二led指示灯led2的正极连接至所述第七二极管d7的正极,所述第二led指示灯led2的负极连接至所述第八二极管d8的负极。

    本实用新型实施例中上述装置实施例中的内容均与前述装置实施例相同,本装置实施例所具体实现的功能与前述装置实施例相同,并且达到的有益效果与上述前述装置实施例所达到的有益效果也相同,在此不再熬述。

    下面参照图1、2,对本实用新型应用于直流系统中的具体实施例做详细说明:

    图2中直流系统中的直流汇流母线km+、直流汇流母线km-与待更换的空气开关qf3连接,所述空气开关qf3还连有正在使用的负载。参照图1,在使用本装置更换所述空气开关qf3时,首先选取本装置中的第一输入端u1、第一直流汇流母线wb1+、第二直流汇流母线wb1-和首位的第一输出单元,所述第一输出单元包括第一空气开关qf11、led指示灯led1、第三二极管d3和第四二极管d4。合上所述第一空气开关qf11,然后将本装置按照图2所述接线方式:第一输入端u1的正极端接入到直流汇流母线km+上、第一输入端u1的负极端接入到直流汇流母线km-上;并将第一输出单元对应接入到负载侧,其中第一输出端u11的正极端连接到负载的正极,第一输出端u11的负极端连接到负载的负极,从而将本装置接入到所述直流系统中与所述空气开关qf3并联。之后断开所述空气开关qf3,拆卸更换新的空气开关,这段时间内将由本装置中的所述第一空气开关qf11代替空气开关qf3的作用,保证了负载的持续稳定运行。更换完毕后合上新的空气开关,断开所述第一空气开关qf11,最后从所述直流系统断开本装置的连接。

    在更换一条电路上多个输入电压等级一样的空气开关时,仍可以接入同一组直流汇流母线,只需要选取多个第一输出单元即可完成;在更换多条电路上、多个输入电压等级的空气开关时,则可选取多组直流汇流母线,并选取每组直流汇流母线对应的多个输出单元即可完成更换,本装置接入直流系统的方式参考上述具体实施例。如上所述,本装置可以根据具体的情况灵活运用实施。

    在本说明书的描述中,参考术语“一个实施方式”、“另一实施方式”或“某些实施方式”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

    尽管已经示出和描述了本实用新型的实施方式,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。


    技术特征:

    1.一种直流系统的空气开关更换装置,其特征在于:包括第一输入端、第一直流汇流母线、第二直流汇流母线和至少一个第一输出单元;

    所述第一输入端包括正极端和负极端,所述第一输入端的正极端连接所述第一直流汇流母线,所述第一输入端的负极端连接所述第二直流汇流母线;

    所述第一输出单元包括第一空气开关和第一输出端,所述第一输出端包括正极端和负极端,所述第一输出端的正极端通过所述第一空气开关连接至所述第一直流汇流母线,所述第一输出端的负极端通过所述第一空气开关连接至所述第二直流汇流母线。

    2.根据权利要求1所述的一种直流系统的空气开关更换装置,其特征在于:还包括第一二极管和第二二极管;

    所述第一输入端的正极端通过第一二极管连接所述第一直流汇流母线;

    所述第一输入端的负极端通过第二二极管连接所述第二直流汇流母线;

    所述第一二极管的正极连接至所述第一输入端的正极端,所述第一二极管的负极连接至所述第一直流汇流母线;

    所述第二二极管的正极连接至所述第二直流汇流母线,所述第二二极管的负极连接至所述第一输入端的负极端。

    3.根据权利要求1所述的一种直流系统的空气开关更换装置,其特征在于:所述第一输出单元还包括第三二极管和第四二极管;

    所述第一输出端的正极端通过第三二极管连接所述第一空气开关;

    所述第一输出端的负极端通过第四二极管连接所述第一空气开关;

    所述第三二极管的正极通过所述第一空气开关连接至所述第一直流汇流母线,所述第三二极管的负极连接至所述第一输出端的正极端;

    所述第四二极管的正极连接至所述第一输出端的负极端,所述第四二极管的负极通过所述第一空气开关连接至所述第二直流汇流母线。

    4.根据权利要求3所述的一种直流系统的空气开关更换装置,其特征在于:所述第一输出单元还包括第一led指示灯,所述第一led指示灯的正极连接至所述第三二极管的正极,所述第一led指示灯的负极连接至所述第四二极管的负极。

    5.根据权利要求1所述的一种直流系统的空气开关更换装置,其特征在于:还包括第二输入端、第三直流汇流母线、第四直流汇流母线、断路器和至少一个第二输出单元;

    所述第二输入端包括正极端和负极端,所述第二输入端的正极端连接所述第三直流汇流母线,所述第二输入端的负极端连接所述第四直流汇流母线;

    所述第三直流汇流母线通过所述断路器连接至所述第一直流汇流母线,所述第四直流汇流母线通过所述断路器连接至所述第二直流汇流母线;

    所述第二输出单元包括第二空气开关和第二输出端,所述第二输出端包括正极端和负极端,所述第二输出端的正极端通过所述第二空气开关连接至所述第三直流汇流母线,所述第二输出端的负极端通过所述第二空气开关连接至所述第四直流汇流母线。

    6.根据权利要求5所述的一种直流系统的空气开关更换装置,其特征在于:还包括第五二极管和第六二极管;

    所述第二输入端的正极端通过第五二极管连接所述第三直流汇流母线;

    所述第二输入端的负极端通过第六二极管连接所述第四直流汇流母线;

    所述第五二极管的正极连接至所述第二输入端的正极端,所述第五二极管的负极连接至所述第三直流汇流母线;

    所述第六二极管的正极连接至所述第四直流汇流母线,所述第六二极管的负极连接至所述第二输入端的负极端。

    7.根据权利要求5所述的一种直流系统的空气开关更换装置,其特征在于:所述第二输出单元还包括第七二极管和第八二极管;

    所述第二输出端的正极端通过第七二极管连接所述第二空气开关;

    所述第二输出端的负极端通过第八二极管连接所述第二空气开关;

    所述第七二极管的正极通过所述第二空气开关连接至所述第三直流汇流母线,所述第七二极管的负极连接至所述第二输出端的正极端;

    所述第八二极管的正极连接至所述第二输出端的负极端,所述第八二极管的负极通过所述第二空气开关连接至所述第四直流汇流母线。

    8.根据权利要求7所述的一种直流系统的空气开关更换装置,其特征在于:所述第二输出单元还包括第二led指示灯,所述第二led指示灯的正极连接至所述第七二极管的正极,所述第二led指示灯的负极连接至所述第八二极管的负极。

    技术总结
    本实用新型公开了一种直流系统的空气开关更换装置。该装置包括第一输入端、第一直流汇流母线、第二直流汇流母线和至少一个第一输出单元。本装置中的所述第一输出单元可以在更换年久失修的空气开关时起到暂时替代所述空气开关的作用,能够在不需要通过停电使负载停运的情况下就可以更换年久失修的空气开关。本实用新型中的空气开关更换装置应用在直流系统中简化了以往更换空气开关过程中断电、送电的繁琐过程,使得系统中的负载能够一直平稳运行,提高了电力检修工作的效率,同时又保障了电力系统运行的安全可靠性。本实用新型可广泛应用于电力设备技术领域。

    技术研发人员:姚龙华;戴秀嵩;王志军;田涛;徐玉凤;吴新鹏;李永祥;黄建锋
    受保护的技术使用者:广州市仟顺电子设备有限公司;国网江苏省电力有限公司检修分公司
    技术研发日:2019.07.29
    技术公布日:2020.03.31

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