CN107181176B - 一种节能防爆型配电柜 - Google Patents

Abstract

一种节能防爆型配电柜，利用双层结构成型为柜体以及柜门，通过在柜体和柜门的双层结构上设置独立开合的铰链进行开、关；同时利用带绝缘、阻燃抗高温性能的功能材料层作为内衬填充配合合理设置的XPE材料层以及带孔陶瓷散热层有效提高了其综合性能，而内层结构与外层结构之间还留置有空隙，通过在空隙中设置蜂窝结构的铝片板一方面可进一步提高散热性能，同时还能有效提高其防爆性能，提高配电柜设备本身性能的同时有效提高其环保节能性能以及防爆性能。

Description

一种节能防爆型配电柜

技术领域

本发明涉及电力设备技术领域，具体涉及一种节能防爆型配电柜。

背景技术

配电柜是电动机控制中心的统称，其作为配电系统的末级设备，主要为区域内的电力设备或者照明负载提供电源分配，即把上一级配电设备中某一电路的电能分配给就近的负荷，但不管是哪一种形式的配电柜都需要按电气接线要求将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备进行组装并固定在柜体支架上。而在医药、石油和化工企业中一些极端环境中，由于配电柜长期处于爆炸性气体环境中、可燃性粉尘场所或极易挥发的有机溶剂的环境中，经常达到着火或爆炸极限，极其容易因为操作不当或者环境中负面因素的积累导致在运行中过程中出现伤人、烧柜、甚至爆炸的事故，因此确保高压开关柜的可靠运行极为重要，因而这些区域对于配电柜的稳定性及可靠性的要求也较高。

基于上述原因，很多要求较高的区域都要求配备防爆配电柜，而现有市面上的普通防爆配电柜，对金属壳体的性能要求比较高，其技术改进也主要针对外壳的结构改进，通过铸铝合金外壳压铸成型，分为增安型外壳和隔爆型外壳，其中增安型外壳的母块结构可根据用户需要随意组装，但是其设计较为简单，防火防爆等级较弱；而隔爆型外壳内装防爆指示灯、电流表、电压表、按钮及转换开关等防爆元器件，但是其内部元件多采用预装结构，改进和更换都较困难，内部着火时无法切断引火源，同时也无法根本解决防爆保护问题；还有一种正压型防爆配电柜，但其内部结构较复杂，制造成本较高。另外，对于配电柜上的柜门，柜门与柜体之间采用焊接方式固定，时间长了，焊接的地方会出现变形，导致柜门与柜体之间定位不准确，因而需要设计出一种造价便宜，结构简单，便于装配的新型配电柜来解决上述不足。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种节能防爆型配电柜，以解决上述技术背景中的缺陷。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种节能防爆型配电柜，包括柜体以及柜门，其柜体和柜门均为双层结构，柜体和柜门的双层结构一致，且所述双层柜门的内层和外层独立开合，并通过独立设置的铰链分别连接到柜体的内层和外层结构上；

所述内层结构包括基材层以及依次成型在基材层外表面上的防辐射材料层、XPE层以及功能材料层，其中，XPE层的厚度为3~5mm，其上均布直径为2~3mm、孔间距为5~8mm的微孔，而涂覆在XPE层两侧面上的防辐射材料层与功能材料层厚度分别为0.3~0.8mm、0.2~0.5mm，且两者的厚度之和不超过1mm。

所述外层结构包括基材层以及依次成型在基材层内表面上的功能材料层和带孔陶瓷散热层，且在功能材料层与带孔陶瓷散热层之间的功能材料层表面上还涂装有一层聚四氟乙烯膜层，所述带孔陶瓷散热层的厚度为3~5mm；所述功能材料层的涂覆厚度为0.2~0.5mm，所述聚四氟乙烯膜层的涂覆厚度为80~200μm。

另外，内层结构与外层结构之间留有20~50mm的间隙层，而在所述间隙层中还填充有蜂窝结构的铝片板。

作为上述发明技术内容的补充，所述功能材料层为自制功能材料层，具有绝缘、防火、阻燃、耐高温、耐腐蚀的功能和效果，其包括以下质量份的原料，在65℃~75℃、80~160rad/min的搅拌速率条件下，均匀搅拌36h~48h制成：

苯乙烯-丙烯酸酯乳液 150份

混合溶剂 40~60份

蓖麻油酸丁酯硫酸钠 10~12份

大理石纤维 7~8份

超细玻璃微珠 6~8份

三嗪类多羧酸化合物 4~6份

增塑剂 0.8~1份

触变剂 0.8~1份

其中，所述混合溶剂为煤焦油混合溶剂、二甲苯、环己酮中的一种或几种的混合溶液；所述超细玻璃微珠采用粒径级别为80~200μm的超细玻璃微珠；所述增塑剂为含氟表面活性剂或者蜡浆；所述触变剂为膨润土。

在本发明中，所述内层结构与所述外层结构之间的间隙层空间中，其边角位置通过高强度绝缘材料进行支撑加强，该高强度绝缘材料为橡胶、陶瓷、树脂材料中的一种或者其任意形式的结合，优选采用高强度绝缘陶瓷材料。

在本发明中，填充于所述间隙层中的所述铝片板优选采用双层或者三层蜂窝孔规格不同的铝片板叠合成型。

在本发明中，所述柜门和柜体的外层结构基材层以及内层结构基材层均为铁制品面板，且在外层结构基材层的铁制品面板外表面涂覆有阻燃式防锈漆或者设置有高强度绝缘铠装层。

在本发明中，所述带孔陶瓷散热层上成型的孔为腰形孔、正多边形孔、圆孔中的一种，其采用腰形孔时，其宽度为8~10mm，且腰形孔的长宽比为3:1，而圆孔和正多边形孔的孔面积为81~120mm²。

在本发明中，所述铰链优选采用内藏式的阻尼铰链，用以防止外力在铰链位置进行破坏，也能防止柜门在突然开启式对操作人员的人体伤害。

在本发明中，外层柜门上设置有安全把手，所述安全把手外部包裹防触电保护胶套。

有益效果：本发明改进了一种节能防爆型配电柜，这种节能防爆型配电柜对柜体以及柜门结构进行了改进，通过设置结构不同的双层结构大大提高了其耐热、绝热、隔水、抗老化和耐候性能，同时通过在间隙层中填充蜂窝状的铝片板有效提高了其防爆性能，当发生爆炸时，能有效缓冲、卸除爆炸冲击力，防止柜体本体发生爆炸破裂，减少损失。

附图说明

图1为本发明的柜体与柜门连接结构细节示意图。

图2为图1中的A部分的细节放大示意图。

图3为图1中的B部分的细节放大示意图。

其中：1、柜门；2、柜体；3、内藏式铰链；4、高强度绝缘陶瓷支撑柱；5、外层结构；6、第一蜂窝孔铝片板；7、第二蜂窝孔铝片板；8、内层结构；9、功能材料层；10、XPE层；11、防辐射材料层；12、基材层；13、聚四氟乙烯膜层；14、带孔陶瓷散热层。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参见图1~图3的一种节能防爆型配电柜的技术方案，在本实施例的技术方案中，配电柜包括柜体2以及柜门1，其柜体2和柜门1均为双层结构，即均包括内层结构8以及外层结构5。柜门1和柜体2的内层结构8以及外层结构5均通过对应的内藏式铰链3实现独立开合，而在柜门1的外层结构5（即外层柜门）上设置有安全把手，该安全把手外部包裹防触电保护胶套用以保护操作人员。另外，在本实施例中，该内藏式铰链3采用阻尼式铰链以防止柜门1中的内层结构8与外层结构5之间突然打开时对人体造成伤害。

而在柜体2和柜门1之间留有30mm的间隙层，该间隙层中还填充有两层带不同规格蜂窝孔的第一蜂窝孔铝片板6、第二蜂窝孔铝片板7，两层蜂窝孔铝片板叠合成型，共同填充在柜体2和柜门1之间的间隙空间内作为受力缓冲结构，同时还具有较佳的热传导性能以方便对配电柜散热。而在间隙层的边角位置则通过高强度绝缘陶瓷材料成型的高强度绝缘陶瓷支撑柱4进行支撑加强。

另外，作为柜门1或者柜体2主体结构的内层结构8和外层结构5结构一致，以图2、图3上对应的柜门1部分的内层结构8和外层结构5为例进行结构说明：

其内层结构8中包括基材层12，该基材层12为铁制品面板，其上表面上依次成型有一层厚度为0.7mm的防辐射材料层11、一层厚度为4mm 的XPE层10以及一层厚度为0.2mm的功能材料层9。

其外层结构5中包括基材层12，该基材层12为铁制品面板，其上表面上设置有高强度绝缘铠装层（未标出），而下表面上则依次成型有一层厚度为0.2mm的功能材料层9、一层厚度为120μm的聚四氟乙烯膜层13以及一层厚度为5mm的带孔陶瓷散热层14，该带孔陶瓷散热层14上均布散热均热孔，这些散热均热孔为腰形孔，宽度为8mm，长度为24mm。

在上述实施例中，功能材料层9为具备较佳绝缘、防火、阻燃、耐高温、耐腐蚀性能的自制功能材料层，尤其适合于作为配电柜的内衬材料，其包括以下质量份的原料：苯乙烯-丙烯酸酯乳液150kg、二甲苯44kg、蓖麻油酸丁酯硫酸钠10kg、大理石纤维8kg、粒径为120~180μm的超细玻璃微珠7kg、三嗪类多羧酸化合物6kg、含氟表面活性剂1kg、膨润土1kg。制备时，在68℃、120rad/min的搅拌速率条件下，搅拌45h制成。

而在另一实施例中，功能材料层9包括以下质量份的原料：苯乙烯-丙烯酸酯乳液150kg、二甲苯与环己酮1:1混合后的混合溶剂44kg、蓖麻油酸丁酯硫酸钠11kg、大理石纤维7kg、粒径为80~120μm的超细玻璃微珠7kg、三嗪类多羧酸化合物5kg、含氟表面活性剂1kg、膨润土1kg。制备时，在70℃、150rad/min的搅拌速率条件下，搅拌40h制成。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定 。

Claims (9)

1.一种作为配电柜的内衬功能材料，其特征在于，包括以下质量份的原料：

苯乙烯-丙烯酸酯乳液 150份

混合溶剂 40~60份

蓖麻油酸丁酯硫酸钠 10~12份

大理石纤维 7~8份

超细玻璃微珠 6~8份

三嗪类多羧酸化合物 4~6份

增塑剂 0.8~1份

触变剂 0.8~1份

其中，所述混合溶剂为煤焦油混合溶剂、二甲苯、环己酮中的一种或几种的混合溶液；所述超细玻璃微珠采用粒径级别为80~200μm的超细玻璃微珠；所述增塑剂为含氟表面活性剂或者蜡浆；所述触变剂为膨润土；

制备时，在65℃~75℃、80~160rad/min的搅拌速率条件下，搅拌36h~48h制成。

2.一种节能防爆型配电柜，其特征在于，利用权利要求1所述的内衬功能材料作为功能材料层制成，其包括柜体以及柜门，其柜体和柜门均为双层结构，柜体和柜门的双层结构一致，且所述双层柜门的内层和外层独立开合，并通过独立设置的铰链分别连接到柜体的内层和外层结构上；

所述内层结构包括基材层以及依次成型在基材层外表面上的防辐射材料层、XPE层以及功能材料层，其中，XPE层的厚度为3~5mm，其上均布直径为2~3mm、孔间距为5~8mm的微孔，而涂覆在XPE层两侧面上的防辐射材料层与功能材料层厚度分别为0.3~0.8mm、0.2~0.5mm，且两者的厚度之和不超过1mm；

所述外层结构包括基材层以及依次成型在基材层内表面上的功能材料层和带孔陶瓷散热层，且在功能材料层与带孔陶瓷散热层之间的功能材料层表面上还涂装有一层聚四氟乙烯膜层，所述带孔陶瓷散热层的厚度为3~5mm；所述功能材料层的涂覆厚度为0.2~0.5mm，所述聚四氟乙烯膜层的涂覆厚度为80~200μm；

另外，内层结构与外层结构之间留有20~50mm的间隙层，而在所述间隙层中还填充有蜂窝结构的铝片板。

3.根据权利要求2所述的节能防爆型配电柜，其特征在于，填充于所述间隙层中的所述铝片板优选采用双层或者三层蜂窝孔规格不同的铝片板叠合成型。

4.根据权利要求2所述的节能防爆型配电柜，其特征在于，所述柜门和柜体的外层结构基材层以及内层结构基材层均为铁制品面板。

5.根据权利要求4所述的节能防爆型配电柜，其特征在于，在外层结构的基材层的铁制品面板外表面上涂覆有阻燃式防锈漆或者设置有高强度绝缘铠装层。

6.根据权利要求2所述的节能防爆型配电柜，其特征在于，所述带孔陶瓷散热层上成型的散热均热孔为腰形孔，该腰形孔宽度为8~10mm，且长宽比为3:1。

7.根据权利要求2所述的节能防爆型配电柜，其特征在于，所述带孔陶瓷散热层上成型的散热均热孔为正多边形孔或者圆孔，且其孔面积为81~120mm²。

8.根据权利要求2所述的节能防爆型配电柜，其特征在于，所述铰链为内藏式的阻尼铰链。

9.根据权利要求2所述的节能防爆型配电柜，其特征在于，所述外层柜门上设置有带防触电保护胶套的安全把手。