一种基于分段绝缘器的灭弧装置的制作方法

本发明涉及分断绝缘器领域，具体涉及一种基于分段绝缘器的灭弧装置。

背景技术：

分段绝缘器作为电气化铁道接触网同相电分段的重要设备，当设备检修或发生故障时，能够缩小停电范围，减少对运输的干扰，广泛运用在编组场、机务整备场、客运枢纽和双线电气化铁路。分段绝缘器已成为铁路运输系统的关键设备之一，分段绝缘器是否安全稳定运行已成为接触网安全供电的重要因素。当电力机车受电弓通过分段绝缘器时，要切断来自前一段接触网的电流，且分段绝缘器两端电压最高可达数千伏，通过此处产生的电弧往往不容易熄灭，电弧的高温烧蚀作用使分段经常处在不利工作条件下。在现有的分段绝缘器设计中，仅仅是招弧角的引弧作用不足以限制招弧角两端的高电压以及大电流的电弧燃弧，受电弓通过分段绝缘器产生的电弧长时间对分段绝缘器的烧蚀作用，威胁了牵引供电系统的安全。而且随着电气化铁路高速高功率的发展现状，分断绝缘器两端电压电流也在逐渐增大，这使得传统分断绝缘器招弧角成功熄弧日益困难。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的不足，提出了一种基于分段绝缘器的灭弧装置，具体技术方案如下：

一种基于分段绝缘器的灭弧装置，包括悬挂索、设置在悬挂索上并与悬挂索滑动连接的直线驱动器、设置在直线驱动器输出端的栅条组以及与直线驱动器连接的控制组，栅条组底端的两侧设有招弧角，栅条组由多根设置在直线驱动器输出端的灭弧栅条组成，灭弧栅条上设有固定架且相邻灭弧栅条的间距沿着靠近直线驱动器的方向逐渐增加，招弧角的间距沿着靠近直线驱动器的方向亦逐渐增加。

本发明中当受电弓通过分断绝缘器时，由于招弧角两端高电压以及大电流，往往会有电弧产生，电弧产生后随着受电弓滑板的运动，由招弧角一端与受电弓滑板拉开。当滑板靠近招弧角另一端时，电弧在热浮力作用下转移到另一侧招弧角。在转移过程中电弧进入栅条组中，电弧被灭弧栅条切割成一段一段的短弧，每段电弧在灭弧栅条热浮力以及磁场作用下往上运动。当控制组监测到招弧角两端有电弧产生时，控制组控制直线驱动器拉动栅条组往上运动。栅条组往上运动过程中，栅条组两端与招弧角的距离逐渐增大，同时使得电弧整体不断往上运动被拉长并减弱其燃弧强度。

作为优选，控制组包括与招弧杆连接的信号监视器以及与直线驱动器连接的plc控制器，plc控制器的信号输入端与信号监视器连接。

本发明中信号监视器监测到招弧角两端有电弧产生时，信号监视器将控制信号传输到plc控制器，plc控制器控制直线驱动器拉动栅条组往上运动。栅条组往上运动过程中，通过信号监视器判断电弧是否熄灭，如果电弧熄灭则栅条组位置重置，准备下一次动作，若未熄灭则使栅条组继续运动到达其阈值后停止。

作为优选，信号监视器包括电压监视器以及电流监视器。

本发明通过电压监视器以及电流监视器对招弧角进行监测，提高了监测效率以及监测准确度。

作为优选，招弧角包括底杆以及与底杆转动连接的招弧杆、底杆与招弧杆之间设有与plc控制器连接的直线推杆。

本发明在栅条组往上运动过程中，plc控制器控制直线推杆转动招弧杆，使底杆与招弧杆之间的角度不断减小，以至于栅条组两端与招弧杆的距离逐渐增大，提高了灭弧效率。

作为优选，直线推杆固定端与底杆固定连接，直线推杆的输出端与招弧杆固定连接。

本发明通过驱动直线推杆拉动招弧杆使招弧杆绕底杆旋转，调节招弧杆与底杆之间的角度，进而调节栅条组两端与招弧角之间的距离。

作为优选，直线驱动器与栅条组之间设有调节吊线。

作为优选，灭弧栅条的形状为圆柱体且灭弧栅条采用的材料为耐高温抗烧蚀材料。

本发明具有以下有益效果：

本发明中电弧在转移过程中进入栅条组，灭弧栅条则将电弧切割成一段一段的短弧，并且每段电弧在灭弧栅条热浮力以及磁场作用下往上运动时，相邻灭弧栅条的开距作用，使得电弧能够更迅速的熄灭，提高了灭弧效率。同时当控制组监测到招弧角两端有电弧产生时，控制组控制直线驱动器拉动栅条组往上运动。栅条组往上运动过程中，栅条组两端与招弧角的距离逐渐增大，同时使得电弧整体不断往上运动并逐渐减弱，进一步提高了灭弧效率。

本发明在保证了招弧角横向空间一定的基础上，通过栅条组的移动扩张分段绝缘器的纵向空间，通过空间的扩张来熄灭电弧，保证了招弧角不被长时间的电弧烧蚀，最终保障了牵引供电系统以及列车的安全运行。在保证招弧角横向空间基础上，充分利用了招弧角纵向空间来增强电弧的去游离，减少了电弧对电极的侵蚀及热作用，保护了分段绝缘器设备，保障了高速列车的安全运行。同时本发明设备简洁独立且可移动拆卸，便于安装和使用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的控制流程图。

图中：1-悬挂索；2-直线驱动器；3-栅条组；4-控制组；5-招弧角；31-灭弧栅条；32-固定架；41-信号监视器；42-plc控制器；411-电压监视器；412-电流监视器；51-底杆；52-招弧杆；6-直线推杆；7-调节吊线。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例

参见图1到图2，本发明包括悬挂索1以及设置在悬挂索1上并与悬挂索1滑动连接的两组直线驱动器2、操作人员可通过滑动直线驱动器2进而调节直线驱动器2与悬挂索1的相对位置。两组直线驱动器2的输出端之间设有用于进行灭弧的栅条组3，直线驱动器2与栅条组3之间设有用于连接的调节吊线7。栅条组3底端的两侧设有招弧角5，栅条组3由多根设置在直线驱动器2输出端的灭弧栅条31组成，灭弧栅条31的形状为圆柱体且灭弧栅条31采用的材料为耐高温抗烧蚀材料。灭弧栅条31上设有固定架32且相邻灭弧栅条31的间距沿着靠近直线驱动器2的方向逐渐增加，招弧角5的间距沿着靠近直线驱动器2的方向亦逐渐增加。

进一步参见图2，本发明还包括与直线驱动器2连接的控制组4，当受电弓通过分断绝缘器时，由于招弧角5两端高电压以及大电流，往往会有电弧产生，电弧产生后随着受电弓滑板的运动，由招弧角5一端与受电弓滑板拉开。当滑板靠近招弧角5另一端时，电弧在热浮力作用下转移到另一侧招弧角5。在转移过程中电弧进入栅条组3中，电弧被灭弧栅条31切割成一段一段的短弧，每段电弧在灭弧栅条31热浮力以及磁场作用下往上运动。当控制组4监测到招弧角5两端有电弧产生时，控制组4控制直线驱动器2拉动栅条组3往上运动。栅条组3往上运动过程中，栅条组3两端与招弧角5的距离逐渐增大，同时使得电弧整体不断往上运动并减弱。

进一步参见图2，控制组4包括与招弧杆52连接的信号监视器41以及与直线驱动器2连接的plc控制器42，plc控制器42的信号输入端与信号监视器41连接。信号监视器41包括电压监视器411以及电流监视器412。招弧角5之间产生电弧时招弧角5上则有电流和电压经过，电压监视器411和电流监视器412对招弧角5进行监测，提高了监测效率以及监测准确度。本发明中信号监视器41监测到招弧角5两端有电弧产生时，信号监视器41将控制信号传输到plc控制器42，plc控制器42控制直线驱动器2拉动栅条组3往上运动。栅条组3往上运动过程中，通过信号监视器41判断电弧是否熄灭，如果电弧熄灭则栅条组3位置重置，准备下一次动作，若未熄灭则使栅条组3继续运动到其阈值。

进一步参见图1，招弧角5底杆51以及与底杆51转动连接的招弧杆52、底杆51与招弧杆52之间设有与plc控制器42连接的直线推杆6。直线推杆6固定端与底杆51固定连接，直线推杆6的输出端与招弧杆52固定连接。本发明通过驱动直线推杆6拉动招弧杆52使招弧杆52绕底杆51旋转，调节招弧杆52与底杆51之间的角度，进而调节栅条组3两端与招弧角5之间的距离。在栅条组3往上运动过程中，plc控制器42控制直线推杆6转动招弧杆52，使底杆51与招弧杆52之间的角度不断减小，以至于栅条组3两端与招弧杆52的距离逐渐增大，提高了灭弧效率。本发明在保证招弧角5横向空间基础上，充分利用了招弧角5纵向空间来增强电弧的去游离，减少了电弧对电极的侵蚀及热作用，保护了分段绝缘器设备，保障了高速列车的安全运行。同时本发明设备简洁独立且可移动拆卸，便于安装和使用。

当受电弓通过分断绝缘器时，由于招弧角5两端高电压以及大电流，往往会有电弧产生，电弧产生后随着受电弓滑板的运动，由招弧角5一端与受电弓滑板拉开。当滑板靠近招弧角5另一端时，电弧在热浮力作用下转移到招弧角5另一端。当电弧在转移过程中进入栅条组3时，电弧被灭弧栅条31切割成一段一段的短弧，每段电弧在灭弧栅条31热浮力以及磁场作用下往上运动。信号监视器41监测到招弧角5两端有电弧产生时，信号监视器41将控制信号传输到plc控制器42，plc控制器42控制直线驱动器2拉动栅条组3往上运动。同时plc控制器42控制直线推杆6转动招弧杆52，使得招弧杆52与底杆51的角度不断减小，栅条组3两端与招弧角5的距离逐渐增大，同时使得电弧整体不断往上运动。栅条组3往上运动过程中，通过信号监视器41判断电弧是否熄灭。如果电弧熄灭则栅条组3位置以及招弧角5的角度均重置，准备下一次动作，若未熄灭则继续使直线驱动器2运动到其阈值。

本发明在保证了招弧角5横向空间一定的基础上，通过栅条组3的移动扩张分段绝缘器的纵向空间，通过空间的扩张来熄灭电弧，保证了招弧角5不被长时间的电弧烧蚀，最终保障了牵引供电系统以及列车的安全运行。在保证招弧角5横向空间基础上，充分利用了招弧角5纵向空间来增强电弧的去游离，减少了电弧对电极的侵蚀及热作用，保护了分段绝缘器设备，保障了高速列车的安全运行。同时本发明设备简洁独立且可移动拆卸，便于安装和使用。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。