一种过道母线快速投切的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种过道母线快速投切的方法及装置，该装置包括大电流直流母线式隔离开关过道母线以及开关安装支架，在过道母线的短路口处固定安装有开关安装支架，在开关安装支架上固定安装有两台大电流直流母线式隔离开关，两台大电流直流母线式隔离开关并联在过道母线上。本发明专利技术极大的降低了停电操作时间，避免了长时间停电给铝电解槽带来的凝槽顾虑及隐患，彻底消除了解决人工操作带来的飞溅电弧隐患。另外，本发明专利技术能快速投入/切除过道母线，从而实现部分工区的切除/投入，不但能较好的适应各种极端生产情况，也能为将来的铝电解车间柔性生产提供技术支撑，达到铝电解车间安全、高效、自动化生产的目的。自动化生产的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种过道母线快速投切的方法及装置


[0001]本专利技术涉及一种过道母线快速投切的方法及装置，属于电解铝


技术介绍

[0002]电解槽是铝厂的主要设备，一个电解系列一般有200～372台电解槽8相互串联，并分作数个工区，其系列电流由整流所7提供，整流所7为电流源，即电流由整流所7的正母线流出，穿过整个电解车间9，最后流回到整流所7的负母线，其原理如图1所示。为了可分阶段启动或紧急情况下甩负荷，设计时在中间通廊下设有过道母线，过道母线正常情况下呈电气断开状态。在紧急情况下，投入接通过道母线，可以短接切除远离整流所的部分工区，而维持剩余工区铝电解槽正常生产。
[0003]常规投入/切除的过道母线5的装置就是短路口10，如图2所示；该短路口10配置在过道母线5的中部。这种短路装置一般由铝软带3、铝板4以及螺栓11组成(如图3所述)，当需要切除断开过道母线5时，在铝板7和过道母线5的接触面上插入绝缘板，以形成电气上的开路；反之，则去除绝缘板，形成电气上的通路，投入过道母线。上述过程全部人工操作，其步骤为：全系列停电
→
人工拆卸螺栓，并去除/加入绝缘板
→
人工紧固螺栓
→
恢复全系列供电。这一过程虽然简单，但由于全程人工操作，有以下重大缺陷：
[0004]1、停电时间长，完成整个投切过程至少需要两小时(遇到不好拆卸的情况时间甚至更长)，这显然对铝电解生产极为不利。行业传统一般认为，铝电解厂全系列停电时间不得超过2小时，即所谓铝电解槽的“生命禁区”时间；
[0005]2、人工操作闭合/开断短路口存在电接触不良的隐患，可能使部分短路口过热，甚至产生电弧灼伤人员和设备。如：2012年某厂电解铝系列，第二通廊过道母线，某根母线的短路口因压接不牢导致突然拉弧烧损，压接面爆炸，致使该母线倒塌，最终全系列停电。全系列222台铝电解槽，只抢救回来16台，其余206台槽因停电时间过长，槽内熔体温度过低、电解质萎缩而被迫放弃，损失上亿，极为惨重。
[0006]如果不能从根本上改变过道母线投/切过程人工操作方法，上述两大缺点就不会得到根治。
[0007]近年来，国内外技术人员提出了不少过道母线短路口改进方式,如申请号为“200810302092.3”、专利技术创造名称为“一种过道母线的短路或断开方法及连接结构”的中国专利技术专利申请，专利号为“200520200814.6”、专利技术创造名称为“可拆卸重复使用的过道母线”的中国技术专利以及专利号为“200720201665.4”、专利技术创造名称为“过道母线结构”的中国技术专利等，上述专利公开的技术方案均仍为人工操作，并没有从根本上解决该问题。而申请号为“201310523752.1”、专利技术创造名称为“一种过道母线闭合方法”的中国专利技术专利申请虽然提到了电动操作，但操作的是附加并联的放电开关，而非过道母线开关本身。
[0008]目前及可见的未来，能机械化、自动化通断电气回路的方式，非电气开关莫属。但困难在于现有铝电解车间所采用的系列直流电流具有低电压(＜2000V，相对电力行业)、大
电流(200～600kA)的特点，电气开关中的断路器、接触器、负荷开关等的额定电流最大也就2～4kA，远不能满足使用要求(即便是并列运行后单根母线电流限制到80～100kA)，这也是铝电解行业至今仍采用短路口人工操作的主要原因。

技术实现思路

[0009]为了克服现有“铝软带+短路口”结构及人工操作的严重安全缺陷，及停电操作时间过长造成大量铝电解槽凝槽/停槽事故，本专利技术提供一种过道母线快速投切的方法及装置，该装置必要时能快速投入/切除电解车间的过道母线，减少电解系列的停电时间，并彻底解决人工操作带来的飞溅电弧隐患。
[0010]本专利技术的技术方案：一种过道母线快速投切的装置，包括大电流直流母线式隔离开关过道母线以及开关安装支架，在过道母线的短路口处固定安装有开关安装支架，在开关安装支架上固定安装有两台大电流直流母线式隔离开关，两台大电流直流母线式隔离开关并联在过道母线上。
[0011]进一步，所述开关安装支架上固定安装有一台大电流直流母线式隔离开关，该台大电流直流母线式隔离开关串联在过道母线上。
[0012]更进一步，所述大电流直流母线式隔离开关的进出电母排上固定连接有铜铝过渡板，在铜铝过渡板上固定连接有铝软带，所述过道母线的端部固定连接有铝板，所述铝软带与铝板固定连接。
[0013]更进一步，所述大电流直流母线式隔离开关上安装有灭弧装置。
[0014]进一步，所述两台大电流直流母线式隔离开关上下重叠安装且间距不小于200mm。
[0015]同时，本专利技术还提供一种过道母线快速投切的方法，首先在过道母线的短路口处固定安装开关安装支架，然后在开关安装支架上固定安装两台大电流直流母线式隔离开关，使两台大电流直流母线式隔离开关并联在过道母线上，且大电流直流母线式隔离开关的启闭采用机械化电动操控，同时在大电流直流母线式隔离开关上安装有灭弧装置，保证在低负荷下闭合/开断回路不飞溅电弧。
[0016]上述方法中，当大电流直流母线式隔离开关额定电流超越单根过道母线负荷I
s
的1.2倍时，将一台大电流直流母线式隔离开关串联在过道母线上即可。
[0017]由于采用上述技术方案，本专利技术的优点在于：本专利技术极大的降低了停电操作时间，避免了长时间停电给铝电解槽带来的凝槽顾虑及隐患，彻底消除了解决人工操作带来的飞溅电弧隐患。另外，本专利技术能快速投入/切除过道母线，从而实现部分工区的切除/投入，不但能较好的适应各种极端生产情况，也能为将来的铝电解车间柔性生产提供技术支撑，达到铝电解车间安全、高效、自动化生产的目的。
附图说明
[0018]图1为现有的铝电解车间配置示意图；
[0019]图2为现有的铝电解车间过道母线配置示意图(以6根铝母线为一组示例)；
[0020]图3为现有的过道母线上短路口的结构示意图；
[0021]图4为本专利技术实施例一或实施二的俯视图；
[0022]图5为图4中实施例一的A向视图；
[0023]图6为图4中实施例二的A向视图；
[0024]图7为灭弧装置的布置结构示意图。
[0025]附图标记说明：1
‑
大电流直流母线式隔离开关，2
‑
铜铝过渡板，3
‑
铝软带，4
‑
铝板，5
‑
过道母线，6
‑
开关安装支架。
具体实施方式
[0026]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。
[0027]经过多次试验及计算分析得出：在常规配电系统中作为配角的隔离开关，反而是铝电解车间这样的直流大电流系统可行的选择，因为其具有：1)明显的闭合/分断指示；2)可远程自动化操作；3)具有专门的母线型开关，且额定电流较大(可达40～63k本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种过道母线快速投切的装置，包括大电流直流母线式隔离开关(1)过道母线(5)以及开关安装支架(6)，其特征在于：在过道母线(5)的短路口处固定安装有开关安装支架(6)，在开关安装支架(6)上固定安装有两台大电流直流母线式隔离开关(1)，两台大电流直流母线式隔离开关(1)并联在过道母线(5)上。2.根据权利要求1所述的过道母线快速投切的装置，其特征在于：所述开关安装支架(6)上固定安装有一台大电流直流母线式隔离开关(1)，该台大电流直流母线式隔离开关(1)串联在过道母线(5)上。3.根据权利要求1或2所述的过道母线快速投切的装置，其特征在于：所述大电流直流母线式隔离开关(1)的进出电母排上固定连接有铜铝过渡板(2)，在铜铝过渡板(2)上固定连接有铝软带(3)，所述过道母线(5)的端部固定连接有铝板(4)，所述铝软带(3)与铝板(4)固定连接。4.根据权利要求1或2所述的过道母线快速投切的装置，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘正，杨溢，颜非亚，杨朝红，阮绍勇，谢卓君，王瑞雪，
申请(专利权)人：贵阳铝镁设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：