CN109638664A - 开关柜泄压装置及开关柜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及开关柜泄压装置及开关柜。开关柜包括柜体和设置在柜体顶部的开关柜泄压装置，开关柜泄压装置包括具有泄压通道的装置框架，装置框架的顶面上设有泄压盖，泄压通道内设有消弧结构，所述消弧结构包括沿泄压通道轴线分层布置的挡板，各层挡板间隔排列，相邻两层挡板沿垂直于泄压通道轴线的方向交错布置且沿泄压通道轴线具有重叠部分。通过在泄压通道内沿泄压通道轴线分层布置挡板，电弧沿泄压通道向外喷出前会先喷至挡板上，挡板对电弧向外喷出的力道进行减缓，将部分电弧直接熄灭在泄压装置内，部分电弧可能仍会喷出，但喷出力度被大大削弱，因此不容易损坏周围物品，也不会轻易伤及人身安全，避免了因电弧急速飞出而带来安全隐患。

Description

开关柜泄压装置及开关柜

技术领域

本发明涉及开关柜泄压装置及开关柜。

背景技术

开关柜在运行过程中，因为种种原因比如绝缘老化、人为操作失误等会造成一次回路短路故障发生，在数万安培的短路电流下，瞬间产生高温高压气体，若高温高压气体不能在极短的时间内得到有效释放，将有可能造成开关柜爆炸，损坏相邻开关柜，甚至伤及人身安全。因此，开关柜在设计时，必须考虑有效的泄压措施。

目前用于开关柜的泄压措施有很多，比如，授权公告号为CN207134680U的中国实用新型专利公开的高压开关柜防温升装置即泄压装置，包括装置框架，装置框架的顶面和侧面上设有散热网孔板，散热网孔板上开有圆形散热孔，装置框架顶面的散热网孔板上设有泄压盖，泄压盖和装置框架通过铰链连接，泄压盖上设置有泄压孔，装置框架侧面的散热网孔板上下两边折边并焊接在框架上。

现有的这种泄压装置存在的问题在于：不能对电弧进行有效防护，高温高压气体冲开泄压盖向外喷出时电弧很有可能经泄压通道喷出，从而损坏周围物品或伤及人身安全。

发明内容

本发明的目的在于提供一种开关柜泄压装置，以解决现有泄压装置不能对电弧进行有效防护，电弧喷出后容易损坏周围物品或伤及人身安全的问题；同时，本发明还提供了一种开关柜，以解决现有开关柜泄压装置不能对电弧进行有效防护，电弧喷出后容易损坏周围物品或伤及人身安全而导致开关柜在使用过程中存在安全隐患的问题。

为实现上述目的，本发明开关柜泄压装置的技术方案是：

开关柜泄压装置包括具有泄压通道的装置框架，装置框架的顶面上设有泄压盖，泄压通道内设有消弧结构，所述消弧结构包括沿泄压通道轴线分层布置的挡板，各层挡板间隔排列，相邻两层挡板沿垂直于泄压通道轴线的方向交错布置且沿泄压通道轴线具有重叠部分。

本发明的有益效果是：通过在泄压通道内沿泄压通道轴线分层布置挡板，电弧沿泄压通道向外喷出前会先喷至挡板上，挡板对电弧向外喷出的力道进行减缓，各层挡板间隔排列，相邻两层挡板沿垂直于泄压通道轴线的方向交错布置且沿泄压通道轴线具有重叠部分则能够避免相互交错的挡板之间存在间隙，避免部分电弧从间隙向外喷出，通过挡板对电弧的喷出力道进行减缓，将部分电弧直接熄灭在泄压装置内，部分电弧可能仍会喷出，但喷出力度被大大削弱，因此不容易损坏周围物品，也不会轻易伤及人身安全。

进一步地，所述挡板上设有散热孔。相当于增加了散热通道，使高温高压气体不仅能够从挡板之间向外流动，还能够从散热孔向外流动，提高了散热效率。

更进一步地，所述散热孔具有呈锐角的角部。散热孔具有尺寸变化，一方面能够有效阻挡燃弧过程中产生的气渣，另一方面能够增大散热面积，增强散热效果。

更进一步地，所述散热孔为五角星形状。好处是便于加工。

在上述任意一种方案的基础上，所述挡板设有两层，靠近泄压盖的上层挡板的侧面设有向下弯折的下折边，远离泄压盖的下层挡板的侧面设有向上弯折的上折边，上折边和下折边沿泄压通道轴线具有重叠部分。通过在挡板的侧面设置折边对电弧的行进方向进行引导，下层挡板侧面的上折边将电弧向上层挡板所在方向引导，上层挡板侧面的下折边将电弧向下层挡板所在方向引导，从而使电弧尽可能的与挡板接触从而进一步提高消弧效果。

下折边和上折边均为倾斜折边。倾斜折边能够将电弧更好的引导至挡板所在方向，从而进一步提高消弧效果。

开关柜泄压装置还包括固定在装置框架内的支撑板，支撑板上设有供所述挡板穿过的穿孔，挡板固定在穿孔内。挡板设有至少两层，如果直接将挡板与装置框架进行固定连接，就需要对每块挡板分别进行固定，同时还需要考虑挡板长度，固定十分不便，而通过支撑板来支撑挡板则只需要将支撑板固定在装置框架内，使挡板穿过支撑板即可，一个支撑板可以同时支撑多个挡板，固定更加方便。

所述装置框架的侧面设有框架侧壁，所述框架侧壁包括设置在外层的外侧板和设置在内层的内侧板，所述外侧板上设有用于散热的长孔，所述内侧板上设有网孔。通过在外侧板的内侧设置内侧板且在内侧板上设置不同于外侧板上长孔的网孔，对电弧向两侧的活动进行阻挡，避免部分电弧从两侧飞出，同时保证正常泄压。

所述泄压盖包括外层盖板和内层盖板，所述外层盖板上设有用于散热的长孔，所述内层盖板上设有网孔。通过在外层盖板的内侧设置内层盖板且内层盖板上设有不同于外层盖板上长孔的网孔，能够进一步对电弧向外喷出的力道进行减缓，同时保证正常泄压。

本发明开关柜的技术方案是：

开关柜包括柜体和设置在柜体顶部的开关柜泄压装置，开关柜泄压装置包括具有泄压通道的装置框架，装置框架的顶面上设有泄压盖，泄压通道内设有消弧结构，所述消弧结构包括沿泄压通道轴线分层布置的挡板，各层挡板间隔排列，相邻两层挡板沿垂直于泄压通道轴线的方向交错布置且沿泄压通道轴线具有重叠部分。

本发明的有益效果是：通过在泄压通道内沿泄压通道轴线分层布置挡板，电弧沿泄压通道向外喷出前会先喷至挡板上，挡板对电弧向外喷出的力道进行减缓，各层挡板间隔排列，相邻两层挡板沿垂直于泄压通道轴线的方向交错布置且沿泄压通道轴线具有重叠部分则能够避免相互交错的挡板之间存在间隙，避免部分电弧从间隙向外喷出，通过挡板对电弧的喷出力道进行减缓，将部分电弧直接熄灭在泄压装置内，部分电弧可能仍会喷出，但喷出力度被大大削弱，因此不容易损坏周围物品，也不会轻易伤及人身安全，避免了因电弧急速飞出而带来安全隐患。

进一步地，所述挡板上设有散热孔。相当于增加了散热通道，使高温高压气体不仅能够从挡板之间向外流动，还能够从散热孔向外流动，提高了散热效率。

更进一步地，所述散热孔具有呈锐角的角部。散热孔具有尺寸变化，一方面能够有效阻挡燃弧过程中产生的气渣，另一方面能够增大散热面积，增强散热效果。

更进一步地，所述散热孔为五角星形状。好处是便于加工。

在上述任意一种方案的基础上，所述挡板设有两层，靠近泄压盖的上层挡板的侧面设有向下弯折的下折边，远离泄压盖的下层挡板的侧面设有向上弯折的上折边，上折边和下折边沿泄压通道轴线具有重叠部分。通过在挡板的侧面设置折边对电弧的行进方向进行引导，下层挡板侧面的上折边将电弧向上层挡板所在方向引导，上层挡板侧面的下折边将电弧向下层挡板所在方向引导，从而使电弧尽可能的与挡板接触从而进一步提高消弧效果。

下折边和上折边均为倾斜折边。倾斜折边能够将电弧更好的引导至挡板所在方向，从而进一步提高消弧效果。

开关柜泄压装置还包括固定在装置框架内的支撑板，支撑板上设有供所述挡板穿过的穿孔，挡板固定在穿孔内。挡板设有至少两层，如果直接将挡板与装置框架进行固定连接，就需要对每块挡板分别进行固定，同时还需要考虑挡板长度，固定十分不便，而通过支撑板来固定挡板时，只要将挡板穿过支撑板并与支撑板相对固定，将支撑板固定在装置框架内即可，一个支撑板可以同时固定支撑多个挡板，支撑板数量也可以根据挡板长度设置，固定十分方便。

所述装置框架的侧面设有框架侧壁，所述框架侧壁包括设置在外层的外侧板和设置在内层的内侧板，所述外侧板上设有用于散热的长孔，所述内侧板上设有网孔。通过在外侧板的内侧设置内侧板且在内侧板上设置不同于外侧板上长孔的网孔，对电弧向两侧的活动进行阻挡，避免部分电弧从两侧飞出，同时保证正常泄压。

所述泄压盖包括外层盖板和内层盖板，所述外层盖板上设有用于散热的长孔，所述内层盖板上设有网孔。通过在外层盖板的内侧设置内层盖板且内层盖板上设有不同于外层盖板上长孔的网孔，能够进一步对电弧向外喷出的力道进行减缓，同时保证正常泄压。

附图说明

图1为本发明的开关柜的具体实施例的结构示意图；

图2为图1中开关柜泄压装置的整体结构示意图；

图3为图1中开关柜泄压装置的内部结构示意图；

图4为图3中A-A剖视图；

图5为图3中装置框架的结构示意图；

图6为图3中支撑板的结构示意图；

图7为图3中挡板的结构示意图；

图8为图2中泄压盖的结构示意图；

图中：1-柜体；2-开关柜泄压装置；21-装置框架；22-泄压盖；221-外层盖板；222-内层盖板；23-铰链；24-挡板；241-散热孔；242-上折边；243-下折边；25-支撑板；251-穿孔；26-外侧板；27-内侧板；28-长孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的开关柜的具体实施例，如图1至图2所示，包括柜体1，柜体1内设有仪表室、母线室、断路器室、电缆室等多个隔室，柜体1顶部对应各隔室设有多个开关柜泄压装置2。开关柜泄压装置2包括装置框架21，装置框架21的顶面上设有泄压盖22，装置框架21内具有泄压通道，泄压通道内设有消弧结构。如图3、图4所示，消弧结构包括沿泄压通道轴线分层布置的挡板24，各层挡板24间隔排列，相邻两层挡板24沿垂直于泄压通道轴线的方向交错布置且沿泄压通道轴线具有重叠部分。挡板数量是根据实际需要设置的，比如母线室宽度较大，对应开关柜泄压装置的挡板数量就较多，而断路器室、电缆室的宽度较小，对应开关柜泄压装置的挡板数量也就较少。

为了保证设置的挡板24不会对散热效率造成过大影响，如图7所示，在挡板24上设有散热孔241，这就相当于增加了散热通道，使高温高压气体不仅能够从挡板24之间向外流动，还能够从散热孔241向外流动，提高了散热效率。散热孔241优选的采用具有呈锐角的角部的结构，一方面能够有效阻挡燃弧过程中产生的气渣，另一方面能够增大散热面积，增强散热效果。本实施例中，散热孔241为五角星形状，好处是便于加工。

本实施例中，挡板24设有两层，靠近泄压盖22的上层挡板24的侧面设有向下弯折的下折边243，远离泄压盖22的下层挡板24的侧面设有向上弯折的上折边242，上折边242和下折边243沿泄压通道轴线具有重叠部分。通过在挡板24的侧面设置折边对电弧的行进方向进行引导，下层挡板24侧面的上折边242将电弧向上层挡板24所在方向引导，上层挡板24侧面的下折边243将电弧向下层挡板24所在方向引导，从而使电弧尽可能的与挡板24接触从而进一步提高消弧效果。为了能够将电弧更好的引导至挡板24所在方向，进一步提高消弧效果，将下折边243和上折边242均设为倾斜折边。

考虑到挡板24数量较多且具有较长的长度，逐一固定较为麻烦，在装置框架21内设置了支撑板25，如图6所示，在支撑板25上设有供挡板24穿过的穿孔251，挡板24固定在穿孔251内。这样就可以通过支撑板25来固定挡板24，将挡板24穿过支撑板25并与支撑板25相对固定，将支撑板25固定在装置框架21内即可，一个支撑板25可以同时固定支撑多个挡板24，支撑板25数量也可以根据挡板24长度设置，固定十分方便。挡板24与支撑板25焊接在一起后整体焊接于装置框架21内部。挡板24的靠近泄压盖22的一侧设有缺角，便于将挡板24与装置框架21进行定位和焊接。

如图5所示，装置框架21的相对两侧面设有框架侧壁，框架侧壁包括设置在外层的外侧板和设置在内层的内侧板27，外侧板26上设有用于散热的长孔28，内侧板27上设有网孔。内侧板27焊接于装置框架21内部。通过在外侧板26的内侧设置内侧板27且在内侧板27上设置不同于外侧板26上长孔28的网孔，对电弧向两侧的活动进行阻挡，避免部分电弧从两侧飞出，同时保证正常泄压。

泄压盖22的结构设计与框架侧壁的结构设计类似，如图8所示，泄压盖22包括外层盖板221和内层盖板222，内层盖板222焊接于外层盖板221的内侧面上，外层盖板221上设有用于散热的长孔28，内层盖板222上设有网孔。通过在外层盖板221的内侧设置内层盖板222且内层盖板222上设有不同于外层盖板221上长孔28的网孔，能够进一步对电弧向外喷出的力道进行减缓，同时保证正常泄压。泄压盖22通过铰链23与装置框架21铰接连接。

实际应用时，如图1所示，当开关柜内有隔室出现燃弧故障时，电弧快速向上移动，由于泄压通道内设有消弧结构，挡板24将部分电弧直接熄灭在开关柜泄压装置2内，可能仍有部分电弧向外喷出，但喷出力度大大减小，不易造成破坏性影响，同时，高温高压气体将泄压盖22冲开从而实现快速泄压。

本发明的开关柜通过在泄压通道内沿泄压通道轴线分层布置挡板，电弧沿泄压通道向外喷出前会先喷至挡板上，挡板对电弧向外喷出的力道进行减缓，各层挡板间隔排列，相邻两层挡板沿垂直于泄压通道轴线的方向交错布置且沿泄压通道轴线具有重叠部分则能够避免相互交错的挡板之间存在间隙，避免部分电弧从间隙向外喷出，通过挡板对电弧的喷出力道进行减缓，将部分电弧直接熄灭在开关柜泄压装置内，部分电弧可能仍会喷出，但喷出力度被大大削弱，因此不容易损坏周围物品，也不会轻易伤及人身安全，避免了因电弧急速飞出而带来安全隐患。

挡板的数量是根据需要设置的，比如，在上述实施例中，挡板设有两层，在其他实施例中，挡板还可以设为三层以上。挡板上的开孔即散热孔的形状也不局限于五角星形状，还可以为圆形、菱形、六边形等，优选具有角部的形状。当然，挡板上也可以不设置散热孔，缺点是散热效率可能受到一定程度的影响。

上述实施例中，在靠近泄压盖的上层挡板和远离泄压盖的下层挡板的侧面均设有折边，通过折边对电弧的行进方向进行引导，以进一步提高消弧效果。优选的结构形式是将斜边设为倾斜状。那么，在其他实施例中，折边也可以为竖直折边。挡板也可以为弧形板，靠近泄压盖的上层挡板设为背向泄压盖的弧形板，远离泄压盖的下层挡板设为开口朝向泄压盖的弧形板。挡板还可以设为平板状，两侧不设折边结构。

上述实施例中，泄压盖的一侧通过铰链与装置框架铰接连接，另一侧与装置框架固定连接。在其他实施例中，泄压盖也可以通过塑料螺钉固定连接在装置框架上，不需要设置铰链。当然，如果框架侧壁上的开孔足以满足泄压要求，泄压盖还可以直接固定在装置框架上，不必再考虑发生故障时高温高压气体是否能够有效打开泄压盖。

上述实施例中，装置框架与开关柜柜体是分体设置的，装置框架固定在柜体上方，好处是可以在现有开关柜基础上直接安装使用。当然，在其他实施例中，装置框架与柜体也可以一体设置，这样需要在加工开关柜时一并加工好装置框架。

上述实施例中，框架侧壁为双层结构，由外侧板和内侧板构成，好处是提高防护等级。那么，在满足防护等级的情况下，框架侧壁也可以为单层结构。同理，在满足防护等级的情况下，泄压盖也可以设为单层结构。

本发明还提供了开关柜泄压装置的具体实施例，其具体结构与上述开关柜各实施例中开关柜泄压装置的结构相同，此处不再赘述。

Claims (10)

1.开关柜泄压装置，包括具有泄压通道的装置框架，装置框架的顶面上设有泄压盖，其特征是，所述泄压通道内设有消弧结构，所述消弧结构包括沿泄压通道轴线分层布置的挡板，各层挡板间隔排列，相邻两层挡板沿垂直于泄压通道轴线的方向交错布置且沿泄压通道轴线具有重叠部分。

2.根据权利要求1所述的开关柜泄压装置，其特征是，所述挡板上设有散热孔。

3.根据权利要求2所述的开关柜泄压装置，其特征是，所述散热孔具有呈锐角的角部。

4.根据权利要求3所述的开关柜泄压装置，其特征是，所述散热孔为五角星形状。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的开关柜泄压装置，其特征是，所述挡板设有两层，靠近泄压盖的上层挡板的侧面设有向下弯折的下折边，远离泄压盖的下层挡板的侧面设有向上弯折的上折边，上折边和下折边沿泄压通道轴线具有重叠部分。

6.根据权利要求5所述的开关柜泄压装置，其特征是，下折边和上折边均为倾斜折边。

7.根据权利要求1-4任意一项所述的开关柜泄压装置，其特征是，开关柜泄压装置还包括固定在装置框架内的支撑板，支撑板上设有供所述挡板穿过的穿孔，挡板固定在穿孔内。

8.根据权利要求1-4任意一项所述的开关柜泄压装置，其特征是，所述装置框架的侧面设有框架侧壁，所述框架侧壁包括设置在外层的外侧板和设置在内层的内侧板，所述外侧板上设有用于散热的长孔，所述内侧板上设有网孔。

9.根据权利要求1-4任意一项所述的开关柜泄压装置，其特征是，所述泄压盖包括外层盖板和内层盖板，所述外层盖板上设有用于散热的长孔，所述内层盖板上设有网孔。

10.开关柜，包括柜体和设置在柜体顶部的开关柜泄压装置，其特征是，开关柜泄压装置为权利要求1-9任意一项所述的开关柜泄压装置。