CN101682178A - 金属封闭型开关装置 - Google Patents

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Abstract

一种能预先防止内部电弧事故产生的高温高压气体在通气路中逆流且可靠性高的金属封闭型开关装置。本发明的金属封闭型开关装置包括：单向阀式瓣阀(13a)，其设于对收容有作为高压设备的电缆(7)的电缆室(3)进行换气的通气路(12)中，随着所述电缆室(3)内的内压上升而阻塞通气路(12)；以及弹簧锁(14)，其设于所述单向阀式瓣阀(13a)的闭合位置，阻止单向阀式瓣阀(13a)在闭合动作中从所述闭合位置反转。

Description

金属封闭型开关装置
技术领域
本发明涉及一种收纳有断路器等的金属封闭型开关装置。
背景技术
现有的金属封闭型开关装置中，当内部产生高温高压气体时，高温高压气体通过设于开关装置顶板部的泄压板的开放而排到装置外。与此同时，设于通气路的闸门随着内压的上升而阻塞通气路。由此，防止高温高压气体逆向流过通气路，向装置周围放出(例如参照专利文献1)。
专利文献1：日本专利特开2000228803号公报(第二页，图1)
上述现有的金属封闭型开关装置中，在通气路阻塞时，闸门在反作用下再次打开。因此，不能阻止高温高压气体的逆流，无法完全防止气体向装置周围放出。
发明内容
本发明为解决上述问题而作，其目的在于提供一种能预先防止内部产生的高温高压气体的逆流且可靠性高的金属封闭型开关装置。
本发明涉及的金属封闭型开关装置包括弹簧锁机构(latch mechanism)，其设于随着间隔室内的内压上升而堵塞通气路的单向阀式瓣阀(flapper)的闭合位置，阻止单向阀式瓣阀在闭合动作中从所述闭合位置反转。
利用本发明，能得到一种预先防止高温高压气体在通气路中逆流、防止其向装置周围放出的可靠性高的金属封闭型开关装置。
附图说明
图1是表示本发明实施方式1的金属封闭型开关装置的内部结构的侧视图。
图2是表示本发明实施方式1的单向阀式瓣阀的安装状态的放大侧视图。
图3是表示本发明实施方式1的从前面所见的单向阀式瓣阀的安装状态的放大主视图。
图4是表示本发明实施方式1的弹簧锁的放大图。
图5是本发明实施方式1的弹簧锁的动作说明图。
图6是表示本发明实施方式2的金属封闭型开关装置的内部结构的侧视图。
图7是表示本发明实施方式3的金属封闭型开关装置的内部结构的侧视图。
图8是表示本发明实施方式4的金属封闭型开关装置的内部结构的侧视图。
图9是表示本发明实施方式4的前面侧的单向阀式瓣阀的安装状态的放大侧视图。
图10是表示本发明实施方式4的从前面所见的前面侧的单向阀式瓣阀的安装状态的放大主视图。
图11是表示使用两个单向阀式瓣阀的气流路径的一例的示意图。
图12是表示使用两个单向阀式瓣阀的气流路径的其他例子的示意图。
图13是表示弹簧锁的变形例的图。
图14是表示弹簧锁的其他变形例的图。
具体实施方式
实施方式1
图1至图4表示用于实施本发明的实施方式1的金属封闭型开关装置。图1是表示金属封闭型开关装置的内部结构的侧视图，图2是表示单向阀式瓣阀的安装状态的放大侧视图，图3是表示从前面所见的单向阀式瓣阀的安装状态的放大主视图，图4(a)是弹簧锁机构的俯视放大图，图4(b)是其侧视放大图。
图1中，在金属封闭型开关装置的箱体1的前半部的上段划分出断路器室2，该断路器室2被接地金属间壁5a、5c围起，并收纳断路器6。此外，在断路器室2的后方划分出母线室4，该母线室4被接地金属间壁5a和5b围起，并收容被绝缘物支承的三相交流用母线8和3根与母线8对应设置的分支导体9。
所述各母线8通过所述分支导体9分别与所述断路器6的上段侧主回路端子6a连接。在所述母线室4的下段划分出电缆室3，该电缆室3被接地金属间壁5b和5c围起，并收容三相交流用电缆7。所述电缆7的一端通过连接导体36与所述断路器6的下段侧主回路端子6b连接，另一端连向外部电缆(未图示)。
此外，在所述母线室4的后方划分出泄压管道35，该泄压管道35被接地金属间壁5b和箱体背面板围起，将所述箱体1的顶板部的开口部与所述电缆室3连通。在所述泄压管道35的上方开口部设有泄压瓣阀15，该泄压瓣阀15的一边被塑性变形部支承，在高压力作用时塑性变形部变形并向上方打开，在所述电缆室3的内压上升时，使高温高压气体向所述箱体1的上部放出。此外，在所述箱体1的前表面上设有对应于断路器室2的断路器室门10。在该断路器室门10的下方设有换气用通气口11，该通气口11嵌入有可通气并能防止小动物和雨水进入的防喷流型导洞(gallery)。
此外，在所述断路器室2的下段形成有被接地金属间壁5c和箱体1的底板围起的通气路12，所述通气口11与所述电缆室3连通。在该通气路12的大致中央部设有具有开口部33a的隔板17a，如图3所示，该开口部33a嵌入有具有多个切口的风窗34a。在所述隔板17a的电缆室3侧安装有后述的单向阀式瓣阀13a和设于该单向阀式瓣阀13a的闭合位置的一对弹簧锁14、即弹簧锁机构。
以下，参照图2及图3说明所述单向阀式瓣阀13a。所述单向阀式瓣阀13a的一端被支承销18a支承成可自由转动，支承销18a固定在安装于所述隔板17a的后表面侧上部的L字构件上。如图2所示，所述单向阀式瓣阀13a的另一端与安装在设于所述通气路12底面的L字构件的一端上的板簧16卡合，从而保持通气路12的开放位置。此外，其左右两侧安装有在闭合位置上与所述弹簧锁14卡合的L字形的制动器19a。此外，所述单向阀式瓣阀13a的开口面朝向所述隔板17a，截面呈U字状，且比所述隔板17a的开口部33a宽。
接着，参照图4说明所述弹簧锁14。一对弹簧锁14包括弹簧锁销23即卡定构件、复位弹簧24、弹簧锁壳体20，弹簧锁销23是如图4所示将球体的局部切去的能自由进退的球形，复位弹簧24将所述弹簧锁销23向上方施力，弹簧锁壳体20收容所述弹簧锁销23和复位弹簧24，随着单向阀式瓣阀13a的闭合动作，弹簧锁销23在复位弹簧24的作用下沿上下方向往复运动。此外，为了防止弹簧锁销23从最初的位置向上移动，所述弹簧锁壳体20具有穿过弹簧锁销23的切口面的中心且比弹簧锁销23的与切口面垂直的截面形状略小的开口部。此种结构的弹簧锁14分别设置在安装于所述隔板17a的开口部33a周缘的一对弹簧锁设置用框架21上，弹簧锁销23的切口面朝向所述隔板17a，且设置两个以与所述制动器19a卡合。
接着说明动作。上述结构的金属封闭型开关装置中，外部气体从通气口11通过通气路12进入，进行电缆室3的换气，如图2所示，单向阀式瓣阀13a利用板簧16保持在通气路12的开放位置，泄压瓣阀15关闭。
该状态下，例如，在电缆室3的电缆7产生电弧时，所述电缆室3内的空气因电弧的热量而变成高温高压气体并膨胀。因此，所述电缆室3的内压上升，箱体顶板部的泄压瓣阀15被打开，所述电缆室3内的高混高压气体通过泄压管道35放出。
与此同时，由于所述电缆室3内的内压上升，设于所述通气路12的单向阀式瓣阀13a的另一端从板簧16脱离，如图2所示，转动到虚线位置，阻塞所述通气路12。
此时，所述单向阀式瓣阀13a与隔板17a撞击，其反作用产生的反转动作能被弹簧锁14阻止。图5是此时的单向阀式瓣阀及弹簧锁的动作说明图。单向阀式瓣阀13a从图5(a)的开放位置移动到图5(c)所示的闭合位置。该闭合动作中，如图5(b)所示，通过单向阀式瓣阀13a的另一端与弹簧锁销23的球状部的卡合，弹簧锁14的弹簧锁销23被压向复位弹簧24的压缩方向。此外，单向阀式瓣阀13a移动到图5(c)所示的闭合位置时，弹簧锁14的弹簧锁销23利用复位弹簧24回到最初的位置，单向阀式瓣阀13a的制动器19a被弹簧锁销23的切口面卡住，能防止单向阀式瓣阀13a的反转动作。
在此，所述单向阀式瓣阀13a的形状为截面U字状，但也可以是板状。此外，如图13所示，弹簧锁14的弹簧锁销23也可采用将角柱斜着切断的角柱弹簧锁销25。此时，为了防止角柱弹簧锁销25从最初位置向上移动，角柱弹簧锁壳体29具有比角柱的水平截面形状略小的开口部。同样，如图14所示，也可采用将圆柱斜着切断的圆柱弹簧锁销31。此时，为了防止圆柱弹簧锁销31从最初位置向上移动，圆柱弹簧锁壳体32具有比圆柱的水平截面形状略小的开口部。
根据上述实施方式，利用设置在随着间隔室内的内压上升而阻塞通气路12的单向阀式瓣阀13a的闭合位置上的弹簧锁14来阻止单向阀式瓣阀13a在闭合动作中从所述闭合位置反转，防止高温高压气体在通气路12内逆流，能预先防止高温高压气体向装置周围放出，可提高阻止其向装置周围放出的可靠性。
此外，由于弹簧锁14由可自由进退的弹簧锁销23、弹簧锁壳体20和复位弹簧24构成，弹簧锁销23与单向阀式瓣阀13a的闭合动作连动地沿上下方向往复运动，因此能利用简单的结构阻止单向阀式瓣阀13a在闭合时因反作用而反转动作。
实施方式2
图6是表示本发明实施方式2的金属封闭型开关装置的内部结构的侧视图。与图1相同的符号表示相同或相当的部分。如图6所示，通气口设于箱体1的背面，背面通气口22的装置内表面上设有与上述实施方式1同样的单向阀式瓣阀13a和弹簧锁14。
本实施方式中，电缆室3内的内压上升时，与上述实施方式1相同，单向阀式瓣阀13a的另一端从板簧16脱离，转动到如图6所示的虚线位置，阻塞背面通气口22。
此时，所述单向阀式瓣阀13a与箱体1的背面板撞击，其反作用产生的反转动作能被弹簧锁14阻止。
根据上述实施方式，箱体1的背面侧设有背面通气口22，该通气口22的装置内表面侧设有单向阀式瓣阀13a和弹簧锁14，阻止单向阀式瓣阀13a在闭合动作中从所述闭合位置反转，从而防止高温高压气体从所述背面通气口22逆流，能防止高温高压气体向装置背面放出，提高阻止向装置背面放出的可靠性。此外，通过在电缆室3上直接设置通气口，能缩短通气路径，实现更为高效的换气。
实施方式3
图7是表示本发明实施方式3的金属封闭型开关装置的内部结构的侧视图。与图1相同的符号表示相同或相当的部分。如图7所示，通气路12中前后地设有与上述实施方式1同样的单向阀式瓣阀13a和弹簧锁14。
本实施方式中，电缆室3内的内压上升时，与上述实施方式1相同，后面侧的单向阀式瓣阀13a的另一端从板簧16脱离，转动到闭合位置，阻塞通气路12。此时，所述后表面侧的单向阀式瓣阀13a与隔板17a撞击，其反作用产生的反转动作能被弹簧锁14阻止。但是，由于高温高压气体在高速地前进，因此在所述后面侧的单向阀式瓣阀13a阻塞通气路12之前高温高压气体已在所述通气路12中逆流的情形下，前面侧的所述单向阀式瓣阀13a的另一端从板簧16脱离，转动到闭合位置，进一步阻塞通气路12。
此时，前面侧的单向阀式瓣阀13a与所述隔板17a撞击，其反作用产生的反转动作也能被弹簧锁14阻止。但是，高温高压气体的压力被后面侧的所述单向阀式瓣阀13a充分降低时，即使前面侧的单向阀式瓣阀13a不动作，也能预先防止高温高压气体向装置周围放出。
根据上述实施方式，通过在通气路12中前后地设置单向阀式瓣阀13a和弹簧锁14，能更可靠地防止高温高压气体在通气路12中逆流，防止高温高压气体向装置周围放出，进一步提高阻止其向装置周围放出的可靠性。
实施方式4
图8是表示本发明实施方式4的金属封闭型开关装置的内部结构的侧视图。与图7相同的符号表示相同或相当的部分。如图8所示，通气路12中设有与上述实施方式1同样的单向阀式瓣阀13a和支承销的位置与单向阀式瓣阀13a的支承销的位置上下倒转的单向阀式瓣阀13b。
详细来说，前面侧的单向阀式瓣阀13b在隔板17b的下部被支承销18b支承，后面侧的单向阀式瓣阀13a在隔板17a的上部被支承销18a支承，各支点相互不同。如图9及图10所示，所述前面侧的单向阀式瓣阀13b通常被横跨箱体的左右内侧面的L字构件的支承框架26支承。与所述前面侧的单向阀式瓣阀13b对应设置的弹簧锁14设置在安装于隔板17b的开口部33b周缘的弹簧锁设置用框架21的下方，弹簧锁销23的切口面朝向隔板17b，弹簧锁14设置两个以与所述单向阀式瓣阀13b的左右两端的上部卡合。此外，与后面侧的单向阀式瓣阀13a对应的弹簧锁14与上述各实施方式同样配置。
本实施方式中，电缆室3内的内压上升时，与上述实施方式3相同，后面侧的单向阀式瓣阀13a的另一端从板簧16脱离，转动到闭合位置，阻塞通气路12。此时，所述单向阀式瓣阀13a与隔板17a撞击，其反作用产生的反转动作能被弹簧锁14阻止。在此，如果高温高压气体没有被后面侧的单向阀式瓣阀13a充分降低，则前面侧的单向阀式瓣阀13a转动，进一步阻塞通气路12。但是，高温高压气体的压力被后面侧的所述单向阀式瓣阀13a充分降低时，即使后面侧的单向阀式瓣阀13b不动作，也能预先防止高温高压气体向装置周围放出。
根据上述实施方式，通过在通气路12中设置支点上下逆转的单向阀式瓣阀13a、13b和弹簧锁14，如图12所示，高温高压气体被释放到装置周围为止的气流路径与如图11所示的将单向阀式瓣阀13a的支点设在同一侧的气流路径相比变长。因此，能防止高温高压气体向装置周围放出，进一步提高阻止其向装置周围放出的可靠性。

Claims (4)

1.一种金属封闭型开关装置，其特征在于，包括：
箱体，该箱体具有收容高压设备的间隔室；
通气路，该通气路与开口于所述箱体的局部的通气口连通设置，进行所述间隔室的换气；
单向阀式瓣阀，该单向阀式瓣阀设置于所述通气路，随着所述间隔室的内压上升而阻塞所述通气路；以及
弹簧锁机构，该弹簧锁机构设于所述单向阀式瓣阀的闭合位置，阻止所述单向阀式瓣阀在闭合动作中从所述闭合位置反转动作。
2.如权利要求1所述的金属封闭型开关装置，其特征在于，弹簧锁机构具有与单向阀式瓣阀卡合并能自由进退的卡定构件。
3.如权利要求1或2所述的金属封闭型开关装置，其特征在于，单向阀式瓣阀及弹簧锁机构在通气路中的前后设置有多个。
4.如权利要求3所述的金属封闭型开关装置，其特征在于，单向阀式瓣阀的一端被自由转动地支承，该支承点是相互不同的。
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