[发明专利]一种手车式直流隔离开关柜及其手车

说明书

本发明涉及一种手车式直流隔离开关柜及其手车。包括柜体，柜体内具有与主回路相连的上、下静触头，还包括可在柜体内移动的手车，手车上设有可分别与上、下静触头接触以实现上、下静触头连通的上、下动触头，手车上设有真空灭弧室，真空灭弧室的动、静触头分别与上、下动触头连接，手车上还设有在故障时可带动真空灭弧室迅速断开以切断故障源的快速斥力机构。本发明在原有开关柜的安全空气断口的基础上又增设了由快速斥力机构与真空灭弧室结合的真空快速隔离断口，在直流系统上级发生故障时，前端换流阀闭锁后，能够在几毫秒内快速隔离负载与主支路，从而大大缩减了事故范围；检修时亦能将手车移至试验位置，形成更加安全可靠的空气隔离断口。

技术领域

本发明涉及一种手车式直流隔离开关柜及其手车。

背景技术

基于电压源换流站（voltage source converter，VSC）的高压直流输电（HighVolrage Direct Current Transmission，HVD）的进步使构建直流电网（DV-grid）成为可能。相对于交流电网，直流电网短路电流大且上升速率快，对电网危害更大。因此在发生故障时需要迅速切除故障并隔离故障源，以避免直流电网的电压解列，保证换流站的正常运行。

目前，直流电网系统中用于隔离电网的主要设备为隔离开关，其常用形式有两种：一种为刀闸式隔离开关，另一种为普通的手车式隔离开关柜。刀闸式隔离开关由于其结构形式，导致体积庞大，操作速度慢（s级），且维护不便；另一种手车式隔离开关柜采用触指咬合手车形式，手车可在柜体内的轨道上移动，手车上设有与柜体上的上、下静触头位置相对的上、下动触头，手车靠近安装有静触头的触头盒时可通过上、下动触头分别与上、下静触头接触实现母线及上、下静触头之间的导通，手车远离触头盒时，可断开上、下静触头之间的连接，即断开主回路，但是由于手车后移通常采用电动或手摇方式控制，且由于手车的体积和重量较大，其移动速度不可能达到毫秒级别，因此虽然此类开关柜操作简易，维护方便，实现了安全可靠的空气隔离断口，但仍存在操作速度慢（s级）的缺点。秒级的隔离速度均不能满足快速与故障源隔离以缩短停电时间的需求，严重影响供电质量。

申请公布号为CN103928913A的中国专利公开了一种基于快速斥力机构和绝缘变压器的高压直流断路器，其中涉及的快速斥力机构为基于电磁斥力动作的机械式快速开关，快速开关是指开关动作时间在几毫秒内，区别于传统开关的几十毫秒。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够快速与故障源断开的隔离开关柜；本发明的目的还在于提供一种上述隔离开关柜使用的手车。

为实现上述目的，本发明的隔离开关柜采用如下的技术方案：

技术方案1：隔离开关柜包括柜体，柜体内具有与主回路相连的上、下静触头，还包括可在柜体内移动的手车，手车上设有可分别与上、下静触头接触以实现上、下静触头连通的上、下动触头，手车上设有真空灭弧室，真空灭弧室的动、静触头分别与所述上、下动触头导电连接，手车上还设有在故障时可带动真空灭弧室迅速断开以切断故障源的快速斥力机构。本发明在原有开关柜的安全空气断口的基础上又增设了由快速斥力机构与真空灭弧室结合形成的真空快速隔离断口，在直流系统上级发生故障时，前端换流阀闭锁后，能够在几毫秒内快速隔离负载与主支路，从而大大缩减了事故范围；检修时亦能将手车移至试验位置，形成更加安全可靠的空气隔离断口。

技术方案2：在技术方案1的基础上，所述柜体内包括控制室、手车室、支母线室和电缆室，所述手车位于手车室内，上静触头所在的上触头盒位于支母线室内，下静触头所在的下触头盒位于电缆室内。

技术方案3：在技术方案2的基础上，电缆室内还设有与下静触头连接的接地开关。

技术方案4：在技术方案1-3任意一项的基础上，所述手车上设有固封极柱，固封极柱上设有两个水平延伸的上、下触臂，所述真空灭弧室位于固封极柱内，所述上、下动触头分别位于上、下触臂上。

本发明的手车采用如下的技术方案：