CN113394672B - 一种高安全性能的配电开关柜 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高安全性能的配电开关柜，属于配电开关柜技术领域，利用外水冷管与内导热管的连通设置，实现柜体内大范围的换气、导热操作，而在内导热管内侧设置灭源管一,灭源管一底端部连接有延伸至开关组件上方的灭源管二，当开关组件处出现异常高温或自燃状况时，换气扇自动断开，阻断进气源，随后，灭源管二上的多个热熔条热熔，灭源管二内部的灭火剂溢出，同时承重活塞因顶部受高温影响失磁而脱离灭源管一顶部，承重活塞在其重力作用下下坠将灭源管一内部的灭源气体压入灭源管二内，带动灭源管二内的灭火剂喷出覆盖于开关组件以及线缆上，两者相互配合，既扩大灭源面积，又提高灭源效果。
Description
技术领域
本发明涉及配电开关柜技术领域，更具体地说，涉及一种高安全性能的配电开关柜。
背景技术
配电柜是配电系统的末级设备。配电柜使用在负荷比较分散、回路较少的场合，它把上一级配电设备某一电路的电能分配给就近的负荷。由于配电柜的内部有很多电气元件，其在工作时会产生很多热量，当热量集聚太多时，不利于配电柜正常工作。
现有技术中，为了避免柜体内存储大量热量散发不出去，一般都在柜体端壁上安装散热风扇进行散热，但是散热风扇仅仅对柜体起到一定的空气流通作用，而对于捆绑在一起的接线系统，即针对电线电缆来说，其安装空间狭小，若安装的过于杂乱，则不利于将成捆电线电缆处的热量散发出去。
尤其是针对靠近开关组件处的接线系统，由于开关组件本身会产生热源，两者安装处的散热性较差时，容易在内部堆积热量，而内部热量过高很容易引起内部组件的短路自燃，自燃一般发生在持续高温条件下，若没有及时对热量排散，很有可能发生自燃的情况。
为此，我们提出一种高安全性能的配电开关柜来有效解决现有技术中所存在的一些问题。
发明内容
1．要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种高安全性能的配电开关柜，通过在内导热管内侧设置灭源管一,灭源管一底端部连接有延伸至开关组件上方的灭源管二，当开关组件处出现异常高温或自燃状况时，灭源管二上的多个热熔条热熔，灭火剂溢出，同时承重活塞顶部因高温失磁脱离灭源管一顶部，其在其重力作用下下坠将灭源管一内部的灭源气体压入灭源管二内，带动灭火剂喷出覆盖于开关组件以及线缆上，两者相互配合，既扩大灭源面积，又提高灭源效果。
2．技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种高安全性能的配电开关柜，包括柜体，柜体内安装有开关组件，柜体内壁上嵌设有对开关组件线缆进行定位的包缆板，柜体一端侧壁上嵌设有与开关组件位置对应的散热体，散热体包括换气扇和安装于换气扇进风端、出风端上的一对外水冷管和一对内导热管，换气扇嵌设于柜体端壁上，内导热管、外水冷管分别位于柜体内外部，一对内导热管内部均嵌设有灭源管一，且内导热管底端外壁上设有与灭源管一相连通设置的灭源管二，灭源管二远离灭源管一一端延伸至开关组件上方，且灭源管二通过安装套定位于包缆板底端壁上，灭源管二由弯曲部以及水平部组成，弯曲部与水平部相衔接处设有弹性隔膜，水平部内填充有灭火剂，灭源管二水平部端壁上设有多个与其内部相连通设置的热熔条，弯曲部以及灭源管一内部均填充有灭源气体，灭源管一顶端部磁吸设有承重活塞。
进一步的，包缆板上设有多组护套，护套上开设有多个套孔。
进一步的，包缆板沿护套水平方向对半分离呈前后两个对接部，且两个对接部相衔接处设有粘接层，易于对多束线缆进行安装定位，对线缆起到梳理作用，而设置成前后分离的两个对接部，易于对包缆板拆离后对线缆检修。
进一步的，外水冷管内部设有用于雨水存储的储水腔，储水腔顶端部设有过滤网，储水腔底端部设有防水透气膜，外水冷管用于盛接自然雨水，充当冷却液，外界空气通过换气扇抽入外水冷管内后，空气流经外水冷管处冷却液，有利于降低空气温度以及具有降尘作用。
进一步的，外水冷管与内导热管均采用导热材料制成，内导热管靠近底端的内部填充有多孔吸水层，内导热管上端壁上开设有多个溢气孔，设置多孔吸水层用于对空气中的水汽进行去除，而开设多个溢气孔，有利于对导入的空气均匀扩散于柜体内部。
进一步的，外水冷管与换气扇相连接处设有单向控制阀，换气扇两侧外端壁上设有密封罩，柜体远离换气扇一侧的端壁上开设有单向排气通道，实现气流的单向流动。
进一步的，承重活塞的顶端设有磁柱，磁柱磁吸嵌设于灭源管一的顶端部，灭源管一顶端部开设有磁吸腔，磁吸腔内部嵌设有与磁柱磁吸设置的磁吸层。
进一步的，灭源管二以及灭源管一同样采用导热材料制成。
进一步的，灭源管二端壁上开设有与热熔条位置对应的溢料腔，热熔条为采用热熔树脂制成的薄膜结构，薄膜结构在自然状态下对填充于灭源管二内的灭火剂起到保护作用，当热熔条在高温环境下热熔后，裸露出溢料腔易于灭火剂的溢出。
进一步的，灭源气体采用二氧化碳与惰性气体组成，二氧化碳与惰性气体的体积比为2:1，灭火剂采用粉末状灭火剂。
3．有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
（1）本方案通过在柜体柜壁上嵌设安装与开关组件位置对应的散热体，利用外水冷管与内导热管的连通设置，实现柜体内大范围的换气、导热操作，而在内导热管内侧设置灭源管一,灭源管一底端部连接有延伸至开关组件上方的灭源管二，当开关组件处出现异常高温或自燃状况时，换气扇自动断开，阻断进气源，随后，灭源管二上的多个热熔条热熔，灭源管二内部的灭火剂溢出，同时承重活塞因顶部受高温影响失磁而脱离灭源管一顶端部，承重活塞在其重力作用下下坠，将灭源管一内部的灭源气体压入灭源管二内，促使灭火剂高压喷出并覆盖于开关组件以及线缆上，两者相互配合，既扩大灭源面积，又提高灭源效果。
（2）本方案在包缆板上设有多组护套，护套上开设有多个套孔，套孔贯穿于套孔内，包缆板沿护套水平方向对半分离呈前后两个对接部，且两个对接部相衔接处设有粘接层，易于对多束线缆进行安装定位，对线缆起到梳理作用，而设置成前后分离的两个对接部，易于对包缆板拆离后对线缆检修。
（3）本方案的外水冷管内部设有用于雨水存储的储水腔，储水腔顶端部设有过滤网，储水腔底端部设有防水透气膜，外水冷管用于盛接自然雨水，充当冷却液，外界空气通过换气扇抽入外水冷管内后，空气流经外水冷管处冷却液，有利于降低空气温度以及具有降尘作用。
（4）本方案将外水冷管与内导热管均采用导热材料制成，内导热管靠近底端的内部填充有多孔吸水层，内导热管上端壁上开设有多个溢气孔，设置多孔吸水层用于对空气中的水汽进行去除，而开设多个溢气孔，有利于对导入的空气均匀扩散于柜体内部。
（5）本方案在外水冷管与换气扇相连接处设置单向控制阀，换气扇两侧外端壁上设有密封罩，柜体远离换气扇一侧的端壁上开设有单向排气通道，实现气流的单向流动，当柜体内温度过高会出现自燃现象时，换气扇断开，阻燃进气源。
（6）本方案在承重活塞的顶端设置有磁柱，磁柱磁吸嵌设于灭源管一的顶端部，灭源管一顶端部开设有磁吸腔，磁吸腔内部嵌设有与磁柱磁吸设置的磁吸层，在自然状态下，承重活塞被定位于灭源管一顶部，当磁柱受高温影响而减弱磁性后，一旦承重活塞的自身重力大于磁吸层对磁柱的磁吸力时，承重活塞在其重力作用下坠，将灭源管一内部的灭源气体挤入至灭源管二内，在高压气体的冲击下易于对弹性薄膜破损，导入至灭源管二内的气体连同灭火剂喷出。
（7）本方案在灭源管二端壁上开设有与热熔条位置对应的溢料腔，热熔条为采用热熔树脂制成的薄膜结构，薄膜结构在自然状态下对填充于灭源管二内的灭火剂起到保护作用，当热熔条在高温环境下热熔后，裸露出溢料腔易于灭火剂的溢出，灭源气体连同灭火剂喷出扩散至多个开关组件等电气元件上，扩大灭火剂扩散范围，灭源气体与灭火剂的配合使用，进一步提高了灭火阻燃效果。
附图说明
图1为本发明的立体图一；
图2为本发明的立体图二；
图3为本发明的散热体、包缆板以及线缆结合处的立体图；
图4为本发明包缆板处的结构示意图；
图5为本发明的散热体、包缆板结合处的部分剖视图；
图6为本发明的散热体、包缆板以及线缆结合处的内部示意图；
图7为图6中灭源管一与灭源管二结合处的局部放大图；
图8为本发明在自然状态下散热体、包缆板以及线缆结合处的空气流通状态示意图；
图9为本发明在异常高温状态下散热体、包缆板以及线缆结合处的灭火状态示意图；
图10为图9中灭源管一与灭源管二结合处的局部放大图。
图中标号说明：
1柜体、2包缆板、201护套、2011套孔、3外水冷管、4内导热管、401溢气孔、5灭源管一、6换气扇、7灭源管二、701热熔条、8防水透气膜、9承重活塞、10磁柱、11弹性隔膜。
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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1-4，一种高安全性能的配电开关柜，包括柜体1，柜体1内安装有开关组件，开关组件与其它电元件之间由线缆相连接，柜体1内壁上嵌设有对开关组件线缆进行定位的包缆板2，包缆板2上设有多组护套201，护套201上开设有多个套孔2011，包缆板2沿护套201水平方向对半分离呈前后两个对接部，且两个对接部相衔接处设有粘接层，易于对多束线缆进行安装定位，对线缆起到梳理作用，有利于气流的流通，提高散热性，而设置成前后分离的两个对接部，易于对包缆板2拆离后对线缆检修。
请参阅图1-3和图6和图8，柜体1一端侧壁上嵌设有与开关组件位置对应的散热体，散热体包括换气扇6和分别安装于换气扇6进风端、出风端上的一对外水冷管3和一对内导热管4，换气扇6嵌设于柜体1端壁上，内导热管4、外水冷管3分别位于柜体1内外部，外水冷管3内部设有用于雨水存储的储水腔，储水腔顶端部设有过滤网，储水腔底端部设有防水透气膜8，外水冷管3用于盛接自然雨水，自然雨水充当冷却液，起到节能作用，外界空气通过换气扇6抽入外水冷管3内后，空气流经外水冷管3处的冷却液，有利于降低空气温度以及具有降尘作用，防止过多灰尘进入至柜体1内而造成静电；
外水冷管3与内导热管4均采用导热材料制成，内导热管4靠近底端的内部填充有多孔吸水层，内导热管4上端壁上开设有多个溢气孔401，设置多孔吸水层用于对空气中的水汽进行去除，而开设多个溢气孔401，有利于对导入的空气均匀扩散于柜体1内部，尤其针对密集分布的线缆安装处，提高气流流通性。
外水冷管3与换气扇6相连接处设有单向控制阀，换气扇6两侧外端壁上设有密封罩，柜体1远离换气扇6一侧的端壁上开设有单向排气通道，实现气流的单向流动，柜体1内部还安装有温度传感器以及对换气扇6进行控制的控制器，当柜体1内温度异常过高或出现自燃现象时，断开换气扇6，阻断进气源，减少柜体1内氧气含量，降低自燃程度。
请参阅图5-7，一对内导热管4内部均嵌设有灭源管一5，且内导热管4底端外壁上设有与灭源管一5相连通设置的灭源管二7，灭源管二7远离灭源管一5一端延伸至开关组件上方，且灭源管二7通过安装套定位于包缆板2底端壁上，在自然状态时，灭源管二7、灭源管一5配合内导热管4与外水冷管3，共同起到导热散热作用，灭源管二7由弯曲部以及水平部组成，弯曲部与水平部相衔接处设有弹性隔膜11，水平部内填充有灭火剂，灭源管二7水平部端壁上设有多个与其内部相连通设置的热熔条701，弯曲部以及灭源管一5内部均填充有灭源气体，灭源气体采用二氧化碳与惰性气体组成，二氧化碳与惰性气体的体积比为2:1，灭火剂采用粉末状灭火剂，在异常高温引起的火灾环境下，布设于开关组件以及线缆附近的灭源管二能够及时对火源进行扑灭。
请参阅图8-10，灭源管一5顶端部磁吸设有承重活塞9，具体的，承重活塞9的顶端设有磁柱10，所磁柱10磁吸嵌设于灭源管一5的顶端部，灭源管一5顶端部开设有磁吸腔，磁吸腔内部嵌设有与磁柱10磁吸设置的磁吸层，在自然状态下，磁柱10能够稳定被磁吸于灭源管一5顶端部，对承重活塞9起到悬挂作用，灭源管二7以及灭源管一5同样采用导热材料制成，一方面，配合内导热管4与外水冷管3，起到导热散热作用，另一方面，当遇高温情况时，能够及时对热熔条701、承重活塞9进行高温传递，以触发两者的高温反应。
灭源管二7端壁上开设有与热熔条701位置对应的溢料腔，热熔条701为采用热熔树脂制成的薄膜结构，当柜体1内温度升高至一定值后，即达到热熔条701的热熔温度时，多个热熔条701热熔裸露出溢料腔，灭源管二7内侧的灭火剂溢出，同时磁柱10在高温情况下失去磁性，当承重活塞9的自身重力大于磁吸层对磁柱10的磁吸力时，承重活塞9在其重力作用下坠，将灭源管一5内部的灭源气体挤入至灭源管二7内，灭源管二7内的弹性隔膜11受高压气体影响而破损，灭源气体导入至灭源管二7内的水平部，连同灭火剂喷出扩散至线缆以及多个开关组件等电气元件上，扩大灭火剂扩散范围，灭源气体与灭火剂的配合使用，进一步提高了灭火阻燃效果。
相对于现有技术中的配电开关柜来说，本装置通过在柜体1柜壁上嵌设安装与开关组件位置对应的散热体，利用外水冷管3与内导热管4的连通设置，对导入的空气进行洗涤，既起到降温，又达到除尘作用，实现柜体1内大范围的换气、导热操作，有利于对柜体1内的开关组件以及线缆起到降温作用；
而在内导热管4内侧设置灭源管一5,灭源管一5底端部连接有延伸至开关组件上方的灭源管二7，当开关组件处出现异常高温或自燃状况时，换气扇6自动断开，阻断进气源，随后，灭源管二7上的多个热熔条701热熔，灭源管二7内部的灭火剂溢出，同时灭源管一5顶端部的承重活塞9因其顶部的磁柱10高温失磁而在其重力作用下下坠，挤压灭源管一5内部的灭源气体导入灭源管二7内，带动灭源管二7内的灭火剂喷出覆盖于开关组件以及线缆上，两者相互配合，既扩大灭源面积，又提高灭源效果。
本发明中的所采用的部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种高安全性能的配电开关柜，包括柜体（1），所述柜体（1）内安装有开关组件，其特征在于：所述柜体（1）内壁上嵌设有对开关组件线缆进行定位的包缆板（2），所述柜体（1）一端侧壁上嵌设有与开关组件位置对应的散热体，所述散热体包括换气扇（6）和分别安装于换气扇（6）进风端、出风端上的一对外水冷管（3）和一对内导热管（4），所述换气扇（6）嵌设于柜体（1）端壁上，所述内导热管（4）、外水冷管（3）分别位于柜体（1）内外部；
一对所述内导热管（4）内部均嵌设有灭源管一（5），且内导热管（4）底端外壁上设有与灭源管一（5）相连通设置的灭源管二（7），所述灭源管二（7）远离灭源管一（5）一端延伸至开关组件上方，且灭源管二（7）通过安装套定位于包缆板（2）底端壁上，所述灭源管二（7）由弯曲部以及水平部组成，所述弯曲部与水平部相衔接处设有弹性隔膜（11），所述水平部内填充有灭火剂，所述灭源管二（7）水平部端壁上设有多个与其内部相连通设置的热熔条（701），所述弯曲部以及灭源管一（5）内部均填充有灭源气体，所述灭源管一（5）顶端部磁吸设有承重活塞（9）。
2.根据权利要求1所述的一种高安全性能的配电开关柜，其特征在于：所述包缆板（2）上设有多组护套（201），所述护套（201）上开设有多个套孔（2011）。
3.根据权利要求2所述的一种高安全性能的配电开关柜，其特征在于：所述包缆板（2）沿护套（201）水平方向对半分离呈前后两个对接部，且两个对接部相衔接处设有粘接层。
4.根据权利要求1所述的一种高安全性能的配电开关柜，其特征在于：所述外水冷管（3）内部设有用于雨水存储的储水腔，所述储水腔顶端部设有过滤网，所述储水腔底端部设有防水透气膜（8）。
5.根据权利要求1所述的一种高安全性能的配电开关柜，其特征在于：所述外水冷管（3）与内导热管（4）均采用导热材料制成，所述内导热管（4）靠近底端的内部填充有多孔吸水层，所述内导热管（4）上端壁上开设有多个溢气孔（401）。
6.根据权利要求1所述的一种高安全性能的配电开关柜，其特征在于：所述外水冷管（3）与换气扇（6）相连接处设有单向控制阀，所述换气扇（6）两侧外端壁上设有密封罩，所述柜体（1）远离换气扇（6）一侧的端壁上开设有单向排气通道。
7.根据权利要求1所述的一种高安全性能的配电开关柜，其特征在于：所述承重活塞（9）的顶端设有磁柱（10），所述磁柱（10）磁吸嵌设于灭源管一（5）的顶端部，所述灭源管一（5）顶端部开设有磁吸腔，所述磁吸腔内部嵌设有与磁柱（10）磁吸设置的磁吸层。
8.根据权利要求1所述的一种高安全性能的配电开关柜，其特征在于：所述灭源管二（7）以及灭源管一（5）同样采用导热材料制成。
9.根据权利要求1所述的一种高安全性能的配电开关柜，其特征在于：所述灭源管二（7）端壁上开设有与热熔条（701）位置对应的溢料腔，所述热熔条（701）为采用热熔树脂制成的薄膜结构。
10.根据权利要求1所述的一种高安全性能的配电开关柜，其特征在于：所述灭源气体采用二氧化碳与惰性气体组成，所述二氧化碳与惰性气体的体积比为2:1，所述灭火剂采用粉末状灭火剂。
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