CN107979018B - 一种弧光保护自动泄压装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种弧光保护自动泄压装置。该泄压装置包括：弧光探测装置、控制装置、泄压开关和泄压盖；弧光探测装置安装于开关柜的各电气室中，弧光探测装置的输出端与控制装置电连接；控制装置的输出端与泄压开关电连接；在开关柜顶部开设有泄压口，泄压盖盖在开关柜的泄压口上并与开关柜铰接；泄压开关位于泄压盖与开关柜的连接处，固定在开关柜上且与泄压盖连接，用于控制泄压盖的打开。本发明的泄压装置能够保证开关柜柜体的完好和附近人员的人身安全。
Description
技术领域
本发明涉及电气保护技术领域，特别是涉及一种弧光保护自动泄压装置。
背景技术
当开关柜内部发生故障时，很容易产生电弧。当产生电弧时，开关柜内部产生电弧后，柜体内部的变化过程可能会经历以下四个阶段：
1.压缩阶段：电弧占据了整个空气空间，由于能量的持续释放产生过热的温度，在对流和辐射的空气交换下，使保留在开关柜内的空气被加热，导致不同区域的温度值和压力值不一样。
2.扩展阶段：从进入扩展阶段的一瞬间开始，开关柜内部压力增加直到达到最大值，然后因为热空气的释放而开始降低。
3.发射阶段：由于电弧能量的持续释放，几乎所有的空气均被一个缓和但恒定的压力挤压出去。
4.发热阶段：在驱逐出空气后，开关柜内的温度几乎达到电弧的温度。此时，所有金属和绝缘体在受到产生的气体、烟雾和溶蚀物质颗粒的侵蚀后，已融为一体了。
当电弧出现在非常封闭的设备环境时，可能不会出现上述某些阶段或者只有较少的影响；然而，在电弧的周围，会形成压力波、并导致温度的上升。
目前开关柜的泄压装置多采用PA66尼龙塑料螺丝钉固定，当开关柜内部产生电弧时，需要内部压力增加达到最大值，并因为热空气的释放才将柜顶泄压盖冲开开始泄压。这种泄压装置很容易导致开关柜柜体的严重变形并对附近人员的人身安全产生威胁。
发明内容
本发明的目的是提供一种弧光保护自动泄压装置，保证开关柜柜体的完好和附近人员的人身安全。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种弧光保护自动泄压装置，包括：弧光探测装置、控制装置、泄压开关和泄压盖；所述弧光探测装置安装于开关柜的各电气室中，所述弧光探测装置的输出端与所述控制装置电连接；所述控制装置的输出端与所述泄压开关电连接；在所述开关柜顶部开设有泄压口，所述泄压盖盖在开关柜的泄压口上并与所述开关柜铰接；所述泄压开关位于所述泄压盖与所述开关柜的连接处，固定在所述开关柜上且与所述泄压盖连接，用于控制所述泄压盖的打开。
可选的，所述泄压开关包括：电磁锁和扭簧；所述控制装置的输出端与所述电磁锁电连接；所述电磁锁固定在所述开关柜上；所述电磁锁用于通过轴销限制所述扭簧的转动；所述扭簧的一端固定在所述开关柜上，另一端固定在所述泄压盖上；电磁锁动作时，将所述轴销撤出，所述扭簧开始转动带动所述泄压盖打开。
可选的，所述泄压开关还包括外壳；所述外壳罩在所述电磁锁和所述扭簧上，且所述外壳固定在所述开关柜上。
可选的，所述泄压盖通过限位铰链与所述开关柜铰接。
可选的，所述控制装置还与开关柜中的断路器连接，用于在产生弧光时控制所述断路器动作。
可选的，所述弧光探测装置分别安装于断路器室、母线室和电缆室中；每个所述弧光探测装置对应一个所述泄压开关和一个所述泄压盖。
可选的，该泄压装置还包括显示屏和声光报警装置；所述显示屏和所述声光报警装置均所述控制装置电连接；所述显示屏用于显示弧光检测结果；所述声光报警装置用于在产生弧光时发出报警信号。
可选的，所述泄压开关通过金属螺钉与所述开关柜固定连接。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明的弧光保护自动泄压装置包括：弧光探测装置、控制装置、泄压开关和泄压盖，在弧光探测装置检测到弧光后，控制装置控制泄压开关动作，从而打开所述泄压盖。本发明公开的泄压装置可以在弧光产生时检测到弧光并打开泄压盖，提前释放压力，避免压力过大或温度过高产生冲击，从而保证开关柜柜体的完好和附近人员的人身安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明弧光保护自动泄压装置实施例的电路结构图；
图2为本发明弧光保护自动泄压装置实施例的装置结构图；
图3为本发明弧光保护自动泄压装置实施例的控制板的结构图；
图4为本发明弧光保护自动泄压装置实施例的泄压开关结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明弧光保护自动泄压装置实施例的电路结构图。
参见图1，该弧光保护自动泄压装置适用于交流50Hz、额定电压7.2～24KV及以下户内KYN28A铠装移开式开关柜。该泄压装置包括：弧光探测装置1、控制装置2、泄压开关3、显示屏4和声光报警装置5；所述弧光探测装置1的输出端与所述控制装置2电连接；所述控制装置2的输出端与所述泄压开关3、所述显示屏4、所述声光报警装置5和开关柜的断路器6电连接。当所述弧光探测装置1检测到弧光后，将检测信号输出到所述控制装置2，所述控制装置2控制所述断路器6断开，控制所述泄压开关3动作，控制所述声光报警装置5发出声光报警信号并将检测结果输出到所述显示屏4进行显示。
图2为本发明弧光保护自动泄压装置实施例的装置结构图。
参见图2，所述弧光探测装置1安装于开关柜的各电气室中。该弧光保护自动泄压装置还包括泄压盖7，在所述开关柜顶部开设有泄压口，所述泄压盖7盖在开关柜的泄压口上并与所述开关柜铰接；所述泄压开关3位于所述泄压盖7与所述开关柜的连接处，固定在所述开关柜上且与所述泄压盖7连接，用于控制所述泄压盖7的打开。
所述弧光探测装置1分别安装于断路器室12、母线室13和电缆室14中；每个所述弧光探测装置1对应一个所述泄压开关3和一个所述泄压盖7。与所述断路器室12中的弧光探测装置1对应的泄压开关3和泄压盖7安装在断路器室12的正上方，对应的泄压口直接与所述断路器室12连通；与所述母线室13中的弧光探测装置1对应的泄压开关3和泄压盖7安装在母线室13的正上方，对应的泄压口直接与所述母线室13连通；与所述电缆室14中的弧光探测装置1对应的泄压开关3和泄压盖7所覆盖的泄压口通过一个泄压通道与所述电缆室14连通。
图3为本发明弧光保护自动泄压装置实施例的控制板的结构图。
参见图3，该控制板安装于开关柜的柜门或柜体侧面上。所述控制装置2、所述显示屏4和所述声光报警装置5均安装在所述控制板上。
图4为本发明弧光保护自动泄压装置实施例的泄压开关结构图。
参见图4，该泄压开关3包括：电磁锁8和扭簧9；所述控制装置2的输出端与所述电磁锁8电连接；所述电磁锁8固定在所述开关柜上；所述电磁锁8用于通过轴销限制所述扭簧9的转动；所述扭簧9的一端固定在所述开关柜上，另一端固定在所述泄压盖7上；电磁锁8动作时，将所述轴销撤出，所述扭簧9开始转动带动所述泄压盖7打开。
所述泄压开关3还包括外壳10；所述外壳10罩在所述电磁锁8和所述扭簧9上，且所述外壳10固定在所述开关柜上。
所述泄压盖7通过限位铰链11与所述开关柜铰接。所述扭簧9的轴心与所述限位铰链11的轴心重合。在本发明的该实施例中，所述限位铰链11还通过轴销与所述电磁锁8连接。当所述电磁锁8动作时，将所述轴销撤出，所述限位铰链11解锁。即本发明中电磁锁8通过轴销同时限制扭簧9的转动和限位铰链11的转动。
所述泄压开关3通过金属螺钉与所述开关柜固定连接。
弧光探测装置1包括弧光探测头和压力传感器。当弧光探测头检测到弧光或者压力传感器检测到压力过大时，所述泄压开关3均会动作。当各电气室中产生电弧现象时，电弧现象会产生较强的光辐射，该光辐射可以被弧光探测头探测到。同时产生电弧现象后，电气室内压力会变大，压力传感器可以通过检测压力的变化判断是否产生电弧。本发明中弧光探测装置1通过光纤与控制装置2连接，控制装置2通过导线与泄压开关3连接。
本发明的具体工作过程为：当产生电弧后，弧光探测装置1通过弧光探测头和压力传感器检测到电弧产生，并将检测信号发送到控制装置2，控制装置2控制泄压开关3动作，即控制电磁锁8动作，电磁锁8将轴销撤出，使得扭簧9的限制和限位铰链11的限制均被打开，扭簧9开始释放能量，带动泄压盖7绕限位铰链11的轴转动，从而打开泄压盖7。另一方面，控制装置2将检测信号通过显示屏4进行显示，同时控制声光报警装置5发出警报。
在弧光探测装置检测到弧光后，控制装置控制泄压开关动作，从而打开所述泄压盖。本发明公开的泄压装置可以在弧光产生时检测到弧光并打开泄压盖，提前释放压力，避免压力过大或温度过高产生冲击，从而保证开关柜柜体的完好和附近人员的人身安全。同时通过声光报警装置及时发出警报，一方面可以通知附近人员远离，另一方便可以尽快告知维修人员尽快安排维修，保证了故障被及时发现并清除，避免故障进一步扩大化，具有良好的预防和保护效果。同时本发明的技术方案可以在不调整开关柜框架结构的基础上对开关柜进行工艺改进，具有普遍适用性。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (6)
1.一种弧光保护自动泄压装置，其特征在于，包括：弧光探测装置、控制装置、泄压开关和泄压盖；所述弧光探测装置包括弧光探测头和压力传感器，所述弧光探测装置安装于开关柜的各电气室中，所述弧光探测装置的输出端与所述控制装置电连接；所述控制装置的输出端与所述泄压开关电连接；在所述开关柜顶部开设有泄压口，所述泄压盖盖在开关柜的泄压口上并与所述开关柜铰接；所述泄压开关位于所述泄压盖与所述开关柜的连接处，固定在所述开关柜上且与所述泄压盖连接，用于控制所述泄压盖的打开，每个所述弧光探测装置对应一个所述泄压开关和一个所述泄压盖；
所述泄压开关包括：电磁锁和扭簧；所述控制装置的输出端与所述电磁锁电连接；所述电磁锁固定在所述开关柜上；所述电磁锁用于通过轴销限制所述扭簧的转动；所述扭簧的一端固定在所述开关柜上，另一端固定在所述泄压盖上；电磁锁动作时，将所述轴销撤出，所述扭簧开始转动带动所述泄压盖打开；
所述泄压盖通过限位铰链与所述开关柜铰接；所述扭簧的轴心与所述限位铰链的轴心重合；所述限位铰链还通过轴销与所述电磁锁连接；当所述电磁锁动作时，将所述轴销撤出，所述限位铰链解锁；所述电磁锁通过轴销同时限制所述扭簧的转动和所述限位铰链的转动。
2.根据权利要求1所述的一种弧光保护自动泄压装置，其特征在于，所述泄压开关还包括外壳；所述外壳罩在所述电磁锁和所述扭簧上，且所述外壳固定在所述开关柜上。
3.根据权利要求1所述的一种弧光保护自动泄压装置，其特征在于，所述控制装置还与开关柜中的断路器连接，用于在产生弧光时控制所述断路器动作。
4.根据权利要求1所述的一种弧光保护自动泄压装置，其特征在于，所述弧光探测装置分别安装于断路器室、母线室和电缆室中。
5.根据权利要求1所述的一种弧光保护自动泄压装置，其特征在于，还包括显示屏和声光报警装置；所述显示屏和所述声光报警装置均所述控制装置电连接；所述显示屏用于显示弧光检测结果；所述声光报警装置用于在产生弧光时发出报警信号。
6.根据权利要求1所述的一种弧光保护自动泄压装置，其特征在于，所述泄压装置通过金属螺钉与所述开关柜固定连接。
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