《城市轨道交通变电所运行与维护》 课件 项目3任务4 直流开关柜的认知、操作与维护.pptx

项目3开关及开关柜的认知与维护

任务4直流开关柜的认知、操作与维护

【任务描述】认识典型直流开关柜结构，两人一组进行直流开关柜的操作与维护。

01直流开关柜的类型

直流开关柜的类型城市轨道交通直流牵引侧广泛采用了直流开关柜。

按照电压等级不同可分为1500V和750V直流开关柜；按照功能不同可分为进线柜、馈线柜、负极柜和端子柜、钢轨电位限制装置等类型。

1.直流进线柜进线柜也称为正极柜，实物如图中的201。进线柜有两个，对应着电气主接线图中的201和202。它是用于连接整流器正极与1500V直流正极母线间的开关设备，用于实现整流机组向1500V直流正极母线的电能传输、控制和保护。进线柜通常采用直流快速断路器作为开关设备，部分地铁线路采用电动隔离开关，其合／分操作与中压侧整流变压器开关具有电气联锁。

2.直流馈线柜直流馈线柜安装于直流正极母线与接触网上网隔离开关之间的设备，用于实现直流母线向接触网馈电的控制和保护。馈线柜有四个，对应着电气主接线图中的211、212、213、214。其内配置1500V正极母线、直流快速断路器、分流器以及微机综合保护控制装置。直流快速断路器装于可移动的手车上，手车能方便地拉出和推入，具有“工作”、“试验”、“隔离”三个明显的位置。

3.负极柜负极柜是连接于整流器阀侧负极与回流钢轨之间的开关设备，柜内通常装设手动隔离开关，对应着电气主接线图的2011和2021。负极柜中手动隔离开关与对应的直流1500V进线柜开关和中压交流侧断路器遵循一定的联锁关系。柜体分高压室和低压室两部分，前上方为低压控制小室，门上有负极柜一次模拟图及显示操作元件，柜下方内部为手动隔离开关室，二室之间有钢板屏蔽隔离，有效地抑制了对二次设备造成的电磁干扰。

4.端子柜端子柜的作用是汇集各开关柜的二次接线及通讯线，实现联跳、通讯、闭锁等功能。

5.钢轨电位限制装置在钢轨与大地之间装设一套钢轨电位限制装置,通过限制钢轨的电位，避免超出安全许可的接触电压对人身和设备造成的危害。

02直流开关柜结构认知

1.母线室1500V直流开关柜为户内型开关柜。由固定的柜体和可移开部件组成根据设计要求组合成不同的功能小室，通常分为母线室、直流断路器手车室、电缆室、低压室等。母线室位于开关柜后部，设有母排、与手车上部动触头相接触的静触头、避雷器等。母线室与断路器室之间用绝缘隔板隔开，为了方便维护人员进入母线室维护，绝缘隔板都配有手柄。

2.断路器手车室断路器手车室装有导轨，具有“工作”、“试验”、“隔离”三个位置。工作位置是指将断路器手车推入柜内，手车上的动触头与柜内的静触头构成电气连接，此时一次和二次回路处于连接状态，断路器正常工作；试验位置是指将断路器手车动、静触头断开，并保持一定的距离，此时一次回路断开，二次回路仍然处于接通状态；隔离位置是指断路器手车完全被拉出，一次和二次回路均断开，断路器手车位置信号指示灯灭。

2.断路器手车室

当断路器断开后，通过一个专用操作手柄的旋转，可以使断路器手车在工作位置和试验位置变换，其位置能够通过断路器室门上的观察窗看到，安装在断路器手车上的脉冲计数器装置能记录断路器的合闸次数。当断路器手车位于试验位置时，开关柜主回路动、静触头断开，活门关闭并闭锁，由绝缘活门上的绝缘隔板将动、静触头及断路器手车室、母线室隔开。当拔掉航空插头后，断路器手车不需要专用工具即可从柜体拉出至隔离位置，此时断路器室是可进入的，母线室被完全隔离以确保人员安全。注意：当断路器处于分位状态且手车在试验位置时，才可将手车拉出至柜体外部。

3.电缆室电缆室位于开关柜后部，设有主回路的电缆连接排，与可抽出的手车下部触头相接触的固定触头和馈线电缆接地固定点。电缆室通过绝缘板与断路器室隔开。

4.低压室低压室位于开关柜上部，室内设有微机保护装置、辅助继电器、转换开关、端子排等二次设备，具有控制、保护、信号显示和电流电压测量等功能，并与变电所综合自动化系统监控网络进行通信。低压室有一个单独的隔离门，测量电路后面装有绝缘板，可保护操作人员。

03直流快速断路器结构认知与工作原理分析

直流快速断路器结构认知与工作原理分析在城市轨道交通供电系统的直流1500V或750V侧广泛采用了直流开关柜，而直流开关柜的核心部件是直流断路器。因动作迅速，也称为直流快速断路器，主要用来在正常负荷下接通和断开直流电路，在过载和短路时切断故障电流。直流快速断路器和交流断路器构造相似，一般由导电部分、灭弧部分、操作和传动部分等组成。

1.直流快速断路器结构认知直流快速断路器的类型较多，主要有国产的DS系列和瑞士赛雪龙公司生产的UR系列与HPB系列。UR系列额定电流较小，通常在500-4000A范围内；而HPB系列额定电流较大，通常在4500-6000A范围内。

1.直流快速断路