CN112103806B - 一种配电箱自泄压保护结构 - Google Patents

Abstract

本发明属于配电网配套设备技术领域，尤其涉及一种配电箱自泄压保护结构。包括安装座、安装座一端设有开口形成安装腔，安装腔内依次设有多爪弹片、弹性密封体；安装座的另一端中心处设有第一螺孔，该端还设置有泄压孔，第一螺孔内设有限位螺纹筒，限位螺纹筒内外圆面均设有螺纹；本发明不需要外部电力维持也不受强电磁影响，稳定性好；装置利用力平衡实现自动调节泄压以及复原，能够在配电箱等设备的封闭空间内外温度突然升高时，通过快速接通泄压通道，避免突发状况导致内压过高，进而保护内部元件以及箱体结构，相对于传统机械式泄压结构，本方案的响应速度快、调节控制方式灵活方便，同时还能够有效防止过度泄压，具有自恢复能力。

Description

一种配电箱自泄压保护结构

技术领域

本发明属于配电网配套设备技术领域，尤其涉及一种配电箱自泄压保护结构。

背景技术

随着电网智能化自动化技术的不断发展，越来越多效率更高，功能更加完善的智能监控、管理以及运维终端设备在电网各个方面得到充分运用。智能化终端、设备或元件数据准确度高、运行频率更高，大多数需要长时间的持续工作，为保障设备仪器的正常运行，防止外部环境以及电磁场等对设备仪器的干扰，保持工作环境干燥和稳定，一般都会设置相应的配电箱/柜进行隔离保护，对于部分对温湿度较为敏感，以及可能发生电弧火花的设备还需要进行封闭式隔离保护。现有技术中提供了一类具有足够密封性能，能够防止外部水气或空气随意进出的配电箱产品，但此类产品受温度影响大，一般只应用于环境温度稳定的环境中，在高原、荒漠等昼夜温差极大的地区，或者对于部分工作温度与平时温度相差较大的设备或仪器，此类保护隔离设备无法有效运用，导致电网设备得不到充分保护。

发明内容

本发明创造的目的在于，提供一种能够解决大范围温差变化导致封闭式配电箱无法有效运转，用于在工作环境温度跨度大或者工作过程中温差变化大的环境下保证配电箱的内部压力平衡，同时实现自定义泄压调控，主要用于配置在各类防水密封配电箱、配电柜等设施上保证密封空间内压力平衡。

为实现上述目的，本发明创造采用如下技术方案。

本发明的一种配电箱自泄压保护结构，包括安装座1、安装座一端设有开口形成安装腔1a，安装腔内依次设有多爪弹片3、弹性密封体2；安装座1的另一端中心处设有第一螺孔，该端还设置有泄压孔1d，第一螺孔内设有限位螺纹筒4，限位螺纹筒4内外圆面均设有螺纹，螺纹筒的孔内设有调节螺杆5；

所述弹性密封体2可左右滑动的设于安装腔1a内，弹性密封体2截面呈凹字形，包括底部的受力部2a以及位于受力部上的锥形环部2b，锥形环部2b上均匀设有多个连接孔2c；

所述多爪弹片3包括中心的定位圆板3a，定位圆板边缘均匀设置有多个连接爪3b，连接爪为条状弹性材料制成，连接爪从定位圆板的边缘开始先向斜上方延伸后再向下延伸，连接爪3b的数量和位置与连接孔2c对应匹配，以使连接爪3b的自由端可分别插入各连接孔2c中；

所述限位螺纹筒4包括可旋入第一螺孔中的螺纹筒部4a，螺纹筒部4a伸入安装腔1a内的一侧设有锥形头4b；

所述调节螺杆5旋入限位螺纹筒4中并从锥形头4b中心伸出后形成定位台，定位台中心设有导向柱5a，导向柱5a上套设有预紧弹簧6，预紧弹簧6的两端分别抵住定位台和定位圆板3a。

对前述配电箱自泄压保护结构进一步地改进或优选方案，锥形头4b位于多爪弹片3后侧，锥形头4b的锥度大于多爪弹片3上连接爪3b围成的锥面的锥度；锥形头4b的顶部形成可挤压多爪弹片上连接爪3b的锥面4c。

对前述配电箱自泄压保护结构进一步地改进或优选方案，安装座1安装在配电箱上挖出的孔中，所述安装座1呈圆筒形，安装座1位于配电箱外部的一端边缘向外延伸形成限位部1b，安装座1伸入配电箱内部的外圆面上设有外螺纹；外螺纹上套设有连接螺母。

对前述配电箱自泄压保护结构进一步地改进或优选方案，所述安装座1呈圆筒形，安装座1靠近第一螺孔的一端边缘向外延伸形成安装部，安装部上设有多个螺孔，安装座1通过设于螺孔内的螺栓组固定在配电箱上。

对前述配电箱自泄压保护结构进一步地改进或优选方案，所述定位圆板3a中间设有供导向柱5a穿过的过孔；所述限位螺纹筒4和调节螺杆5背离安装腔1a的一端设有便于拧动的握柄或六角头9a。

对前述配电箱自泄压保护结构进一步地改进或优选方案，所述多爪弹片3为弹性金属材料制作，多爪弹片3的连接臂3a与连接孔之间过盈配合。

对前述配电箱自泄压保护结构进一步地改进或优选方案，所述连接孔2c之间的锥形环部2b内表面上设置有弱化槽2d；弱化槽2d自锥形环部2b顶部至底部尺寸逐渐缩小。

对前述配电箱自泄压保护结构进一步地改进或优选方案，所述安装腔1a的内壁上还设置有泄压槽1e，泄压槽1e设于弹性密封体2所处位置的后侧并延伸至安装腔1a底部。

其有益效果在于：

本发明的配电箱自泄压保护结构为纯机械结构，不需要外部电力维持也不受工作环境中可能遇到的强电磁影响，稳定性好；装置利用力平衡实现自动调节泄压以及复原，能够在配电箱等设备的封闭空间内外温度突然升高时，通过快速接通泄压通道，避免突发状况导致内压过高，进而保护内部元件以及箱体结构，相对于传统机械式泄压结构，本方案的响应速度快、调节控制方式灵活方便，同时还能够有效防止过度泄压，具有自恢复能力。

附图说明

图1是配电箱自泄压保护结构的结构示意图1；

图2是配电箱自泄压保护结构的结构示意图2；

图3是配电箱自泄压保护结构的结构示意图3；

图4是配电箱自泄压保护结构中弹性密封件结构示意图1；

图5是配电箱自泄压保护结构中弹性密封件结构示意图2。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明创造作详细说明。

本发明的一种配电箱自泄压保护结构，主要安装在一些具有密封。隔离保护功能的配电箱、配电柜、电气盒等结构中，通过在壳体上设置连通内部空间的孔道后，将自泄压保护结构安装在孔道中，其安装方式可以是如图1、2所示的使用螺栓组9a连接或者使用在壳体两侧卡接等方式，必要的，在孔道与结构之间还应设置密封圈或密封胶等以进行密封处理。

如图1～图3所示，其基本结构包括安装座1、安装座1一端设有开口形成安装腔1a，安装座1充当支撑保护结构，安装腔1a内依次设有多爪弹片3、弹性密封体2；如图2所示，为便于装配使用，简化结构设计，安装座1优选采用圆筒形结构，其内部安装腔1a为圆柱形腔体结构。

易知的，本装置，为保证弹性密封体2能够在安装腔1a内滑动，弹性密封体2外形尺寸与安装腔1a之间相匹配，同时为保证初始时具有一定的密封性能，弹性密封体2与安装腔1a内壁属于过盈接触。

安装腔1a的内壁上还设置有泄压槽，泄压槽设于弹性密封体2所处位置的后侧并延伸至安装腔1a底部。

安装座1的另一端中心处设有第一螺孔1f，第一螺孔1f内设有限位螺纹筒4，限位螺纹筒4内外圆面均设有螺纹，限位螺纹筒的孔内设有调节螺杆5；如图1、图3所示，本发明中，限位螺纹筒4和调节螺杆5作为两个调压控制元件，为便于操作，设计成悬臂机构，其一端伸出结构之外并位于配电箱外侧以便于调节，另一侧分别抵住不同结构或者处于相应位置进行限位，为避免旋转过程中造成错位，同时降低设计使用难度，配合圆柱形安装座等结构优选采用图中所示的将两个元件设置在回转体轴线位置处，以保证长期使用后各结构保持相对位置的稳定。

弹性密封体2可左右滑动的设于安装腔1a内，一般采用橡胶等弹性材料制作，出于实际可能需要在强电压以及强电磁环境中进行使用的需求，优先采用具有强绝缘耐高温耐氧化的材料制成，且为保证弹性密封体2能够顺滑的移动，保持其外壁与安装腔1a内壁之间受力均匀，一般使用与圆柱形安装腔匹配的柱形回转结构。

如图4、图5所示，弹性密封体2截面呈凹字形，包括底部的受力部2a以及位于受力部2a上的锥形环部2b，整体为带有锥形孔的柱体，锥形环部2b上均匀设有多个连接孔2c；连接孔2c用于连接多爪弹片3，同时受力以带动弹性密封体2边缘收缩变形，因此应当将连接孔2c均匀设置在弹性密封体2以保证受力均衡。

多爪弹片3包括中心的定位圆板3a，定位圆板3a边缘均匀设置有多个连接爪3b，连接爪3b为条状弹性材料制成，连接爪3b从定位圆板3a的边缘开始先向斜上方延伸后再向下延伸，连接爪3b的数量和位置与连接孔2c对应匹配，以使连接爪3b的自由端可分别插入各连接孔2c中；多爪弹片3一般为弹性金属材料制作，多爪弹片3的连接爪3b与连接孔2c之间过盈配合以便于是连接爪3b与弹性密封体2紧密连接。

由于弹性密封体2以及多爪弹片3的组合结构在两侧均受力(内部气压与结构挤压力)因此可以保证不会脱离，在改进方案，为防止内部存在负压等原因可能导致的脱离，也可以通过嵌入式一体加工或者在连接爪3b上设置倒扣等结构以使多爪弹片3与弹性密封体2保持一体。

限位螺纹筒4包括可旋入第一螺孔1f中的螺纹筒部4a，螺纹筒部4a伸入安装腔1a内的一侧设有锥形头4b；调节螺杆5旋入限位螺纹筒4中并从锥形头4b中心伸出后形成定位台5a，定位台5a中心设有导向柱，导向柱上套设有预紧弹簧，预紧弹簧的两端分别抵住定位台5a和定位圆板3a。

锥形头4b位于多爪弹片3后侧，锥形头4b的锥度大于多爪弹片3上连接爪3b围成的锥面的锥度；锥形头4b的顶部形成可挤压多爪弹片3上连接爪3b的锥面。

在本申请中，通过利用连接爪3b带动弹性密封体2变形来减小密封体与安装腔内壁的摩擦力以加快泄压速度，为进一步提高动作速度，在连接孔2c之间的锥形环部2b内表面上设置有弱化槽2d；弱化槽2d自锥形环部2b顶部至底部尺寸逐渐缩小。基于此设计，在连接爪3b向内带动密封体变形时，弹性体被挤压后会向内挤压，防止连接孔之间材料向外挤压。

在实际应用中，安装座1安装在配电箱上挖出的孔中，安装座1呈圆筒形，为便于连接固定，安装座1位于配电箱外部的一端边缘向外延伸形成限位部，安装座1伸入配电箱内部的外圆面上设有外螺纹；外螺纹上套设有连接螺母。

安装座1呈圆筒形，安装座1靠近第一螺孔1f的一端边缘向外延伸形成安装部，安装部上设有多个螺孔，安装座1通过设于螺孔内的螺栓组固定在配电箱上。

定位圆板3a中间设有供导向柱穿过的过孔；限位螺纹筒4和调节螺杆5背离安装腔1a的一端设有便于拧动的握柄或六角头9a、9b。

其具体功能及工作原理如下：

1、瞬间高压时快速泄压：正常工作时，在内部正压以及弹性密封体与内腔内壁摩擦力作用下，弹性密封体受力平衡，弹簧以及多爪弹片处于自然伸展状态，当箱内或者柜内空间发生内压突然增大时，高压作用于弹性密封体2，一旦其向安装腔底部移动，弹簧6被压缩并向定位圆板3a施力，在弹性密封体2以及弹簧6作用下，多爪弹片3向弹性密封体2内“凹陷”，同时较软的连接爪3b与定位圆板3a夹角变小，并带动弹性密封体2变形，具体是带动锥形环部2b向中间聚拢，使得弹性密封体与内腔内壁接触面迅速减小，摩擦力迅速减弱，使得前述受力平衡快速消失，弹性密封体可以快速向腔底方向移动，以使内部空间通过泄压槽与外部连通，实现加速泄压；开启快速泄压的压力值(位置点)可以通过拧动调节螺杆来改变；泄压结束后，内部压力下降，弹性密封体2被弹簧6推回原位。

2、防止过度泄压导致失压：在快速泄压时，为控制泄压通道开口大笑，避免泄压口过大，导致过度泄压以及产生负压，利用限位螺纹筒4前端的锥形头4b对弹性密封体进行限位，当快速卸压时向后运动的多爪弹片接触到锥形头4b，锥形头4b前端的锥面会挤压连接爪3b使其张开，并使得锥形环部2b被释放并压紧安装腔1a内壁，使得弹性密封体2与安装座1摩擦力快速增加，实现快速制动，通过旋转限位螺螺纹筒4来调节锥形头4b位置，即可控制制动位置，进而控制泄压槽开口大小，防止过度开启；

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明创造的技术方案，而非对本发明创造保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明创造作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明创造的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明创造技术方案的实质和范围。

Claims (7)

1.一种配电箱自泄压保护结构，其特征在于，包括安装座、安装座一端设有开口形成安装腔，安装腔内依次设有多爪弹片、弹性密封体；安装座的另一端中心处设有第一螺孔，第一螺孔内设有限位螺纹筒，限位螺纹筒内外圆面均设有螺纹，限位螺纹筒的孔内设有调节螺杆；

所述弹性密封体可左右滑动的设于安装腔内，弹性密封体截面呈凹字形，包括底部的受力部以及位于受力部上的锥形环部，锥形环部上均匀设有多个连接孔；

所述多爪弹片包括中心的定位圆板，定位圆板边缘均匀设置有多个连接爪，连接爪为条状弹性材料制成，连接爪从定位圆板的边缘开始先向斜上方延伸后再向下延伸，连接爪的数量和位置与连接孔对应匹配，以使连接爪的自由端可分别插入各连接孔中；

所述限位螺纹筒包括可旋入第一螺孔中的螺纹筒部，螺纹筒部伸入安装腔内的一侧设有锥形头；所述调节螺杆旋入限位螺纹筒中并从锥形头中心伸出后形成定位台，定位台中心设有导向柱，导向柱上套设有预紧弹簧，预紧弹簧的两端分别抵住定位台和定位圆板；

所述安装腔的内壁上还设置有泄压槽，泄压槽设于弹性密封体所处位置的后侧并延伸至安装腔底部。

2.根据权利要求1所述一种配电箱自泄压保护结构，其特征在于，锥形头位于多爪弹片后侧，锥形头的锥度大于多爪弹片上连接爪围成的锥面的锥度；锥形头的顶部形成可挤压多爪弹片上连接爪的锥面。

3.根据权利要求1所述一种配电箱自泄压保护结构，其特征在于，安装座安装在配电箱上挖出的孔中，所述安装座呈圆筒形，安装座位于配电箱外部的一端边缘向外延伸形成限位部，安装座伸入配电箱内部的外圆面上设有外螺纹；外螺纹上套设有连接螺母。

4.根据权利要求3所述一种配电箱自泄压保护结构，其特征在于，所述安装座呈圆筒形，安装座靠近第一螺孔的一端边缘向外延伸形成安装部，安装部上设有多个螺孔，安装座通过设于螺孔内的螺栓组固定在配电箱上。

5.根据权利要求1所述一种配电箱自泄压保护结构，其特征在于，所述定位圆板中间设有供导向柱穿过的过孔；所述限位螺纹筒和调节螺杆背离安装腔的一端设有便于拧动的握柄或六角头。

6.根据权利要求1所述一种配电箱自泄压保护结构，其特征在于，所述多爪弹片为弹性金属材料制作，多爪弹片的连接爪与连接孔之间过盈配合。

7.根据权利要求1所述一种配电箱自泄压保护结构，其特征在于，所述连接孔之间的锥形环部内表面上设置有弱化槽；弱化槽自锥形环部顶部至底部尺寸逐渐缩小。

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