CN114284882B - 一种可应对故障电弧的防毒气蔓延型电气开关柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可应对故障电弧的防毒气蔓延型电气开关柜，包括安装在电力系统中的开关柜柜体，所述开关柜柜体的上端内部嵌入安装有伺服电机，且开关柜柜体的顶端安装有警报器；还包括有：铜板框体，其安装于所述开关柜柜体的上端内部；滚珠丝杆，其上端与所述伺服电机的输出端相互连接；活塞板，其套设在所述滚珠丝杆的外侧；低压储存室和气体压缩室，其均安装于所述开关柜柜体的上端内部。该可应对故障电弧的防毒气蔓延型电气开关柜，通过遮挡板和连接杆等配合，当开关柜柜体内部产生电弧后，可以将散热孔堵住，避免毒气溢散，并且可以对毒气进行收集，同时可防止柜门的失误开启，而且可以抑制火星的生长，具有阻燃作用。

Description

一种可应对故障电弧的防毒气蔓延型电气开关柜

技术领域

本发明涉及电气开关柜技术领域，具体为一种可应对故障电弧的防毒气蔓延型电气开关柜。

背景技术

开关柜是一种在电力系统发电、输电、配电和电能转换的过程中，以进行开合、控制和保护用电设备，适用于发电厂、变电站等不同场合。

然而现有的电气开关柜还存在以下问题：

在公开号为CN208336857U的一种电气开关柜中，通过在开关柜本体上设置断路器连接的电缆室，在隔离开关和负荷开关的双向作用下，使得内部出现短路相关电路问题时……这样的开关柜大大增加了稳定性能，设计合理，有效的减小了电弧的影响，保证工作人员的安全，然而电弧在产生过程中，将电弧周围的空气在电弧光强烈辐射作用下，还会产生臭氧、氮氧化合物等有毒气体危害运行维护人员的呼吸系统，并且容易发生火灾等事故，进而将对维护人员造成伤害。

所以我们提出了一种可应对故障电弧的防毒气蔓延型电气开关柜，以便于解决上述中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可应对故障电弧的防毒气蔓延型电气开关柜，以解决上述背景技术提出的目前市场上现有的电气开关柜在发生电弧时，会产生毒气危害呼吸健康，并且容易引发火灾问题的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可应对故障电弧的防毒气蔓延型电气开关柜，包括安装在电力系统中的开关柜柜体，所述开关柜柜体的上端内部嵌入安装有伺服电机，且开关柜柜体的顶端安装有警报器；

还包括有：

铜板框体，其安装于所述开关柜柜体的上端内部；

滚珠丝杆，其上端与所述伺服电机的输出端相互连接，且所述滚珠丝杆轴承安装于空腔的内部，并且空腔开设于所述开关柜柜体的上端内部；

活塞板，其套设在所述滚珠丝杆的外侧，且活塞板的外侧贴合于所述空腔的内壁，并且空腔的下端与开关柜柜体的内部通过单向阀进行连通；

低压储存室和气体压缩室，其均安装于所述开关柜柜体的上端内部，且低压储存室与空腔之间通过单向阀实现连通，并且气体压缩室的内部充有惰性气体；

两个遮挡板，其分别贴合设置于所述开关柜柜体的左右两侧内部，且遮挡板的中部等间距开设有与开关柜柜体散热口相对的通口；

固定板，其固定安装于所述开关柜柜体的内侧，且固定板的内部卡合滑动设置有限位板。

优选的，所述限位板与开关柜柜体之间热熔连接有控制气囊，且控制气囊与铜板框体的内部相互连通，并且限位板的端部活动安装有滚轮，使得当铜板框体内部气体受热后，由于铜板框体与控制气囊之间相互连通，故而控制气囊内部气体之间的分子平均速率增大，进而控制气囊将发生膨胀，当控制气囊发生膨胀后，可以带动限位板进行移动。

优选的，所述限位板位于空槽的内部，且空槽开设于所述遮挡板的上端内部，并且遮挡板的上端内部固定安装有倾斜状的驱动板，而且驱动板贴合于滚轮的侧部，使得当限位板移动后，可以利用滚轮和驱动板之间的贴合作用，带动遮挡板进行下移活动，进而可以将开关柜柜体的散热口进行遮挡，一方面阻挡氧气进入开关柜柜体的内部，另一方面可以防止毒气溢散到开关柜柜体的外侧而危害人员的呼吸系统。

优选的，所述遮挡板的上端通过牵引线连接有配重块，且配重块的上端与开关柜柜体之间安装有电磁阀，并且左右两个电磁阀分别与伺服电机和警报器相互连接，使得当遮挡板下移后，可以利用牵引线带动配重块进行上移，启动电磁阀，进而可以带动伺服电机和警报器进行工作，警报器可以向人们加以提醒。

优选的，所述遮挡板的下端安装有驱动齿条，且驱动齿条的侧部啮合有扇形齿轮，并且扇形齿轮轴承安装于所述开关柜柜体的内部，而且扇形齿轮与开关柜柜体之间焊接有扭力弹簧，使得当遮挡板带动驱动齿条下移时，利用扇形齿轮和驱动齿条的啮合作用，可以带动扇形齿轮进行转动。

优选的，所述扇形齿轮的侧部固定有“L”状设置的连接杆，且连接杆的一端贴合设置于所述开关柜柜体前部所安装的柜门的内部，使得当扇形齿轮转动后，可以带动连接杆伸入柜门内部，通过连接杆和柜门之间的凹凸配合，可以避免柜门意外打开，降低电弧为人员的伤害。

优选的，所述低压储存室的内部贴合设置有活动板，且活动板与低压储存室之间焊接有第一弹簧，并且低压储存室与气体压缩室之间安装有膜片，而且低压储存室的上端侧部与开关柜柜体的内部连接有通管，同时通管的端部与膜片上下相对设置，使得当低压储存室一侧内部气体增多后，该侧的压强将逐渐增大，进而可以推动活动板进行滑动，并且当活动板移动至通管和膜片之间时，气体压缩室内部的惰性气体可以通过膜片、活动板进入通管内部，并通过通管向开关柜柜体内部进行注入，惰性气体可以对火星起到抑制作用，进而提高安全性。

优选的，所述活动板的内部开设有通槽，且通槽的内部贴合设置有导向板，并且导向板与活动板之间连接有第二弹簧，使得在第二弹簧的作用下，导向板可以在活动板的内部进行伸缩活动。

优选的，所述导向板的下端固定有圆锥刺杆，且导向板的中部开设有通孔，使得当圆锥刺杆与膜片相对时，圆锥刺杆在移动过程中可以戳破膜片，从而可以气体压缩室内部气体可以流出来。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该可应对故障电弧的防毒气蔓延型电气开关柜，通过遮挡板和连接杆等配合，当开关柜柜体内部产生电弧后，可以将散热孔堵住，避免毒气溢散，并且可以对毒气进行收集，同时可防止柜门的失误开启，而且可以抑制火星的生长，具有阻燃作用，具体效果如下：

1、设置有驱动板和连接杆，使得当出现电弧后，所产生的高温将促使铜板框体内部气体快速受热，从而控制气囊将发生膨胀，促使限位板利用滚轮在驱动板的侧部进行滑动，遮挡板随之下移，从而可以将开关柜柜体侧部所开设的散热孔进行遮蔽，防止外界氧气进入开关柜柜体内部，并避免毒气溢散到外部，同时遮挡板在下移时，利用驱动齿条和扇形齿轮之间的啮合作用带动扇形齿轮侧部所安装的连接杆伸入柜门的内部，对开关柜柜体进行进一步锁定，防止意外开启；

2、设置有低压储存室和气体压缩室，使得当遮挡板下移过程中将带动配重块进行上移活动，利用电磁阀分别启动伺服电机和警报器，警报器用以提醒维护人员，同时伺服电机利用滚珠丝杆和活塞板将开关柜柜体内部有毒气体吸收进入低压储存室的内部，低压储存室内部的压强逐渐增大，进而可以推动活动板进行移动，促使活动板内部所开设的通槽的上下两端分别与通管和膜片相对，随后圆锥刺杆可以在第二弹簧的作用下，将膜片刺破，从而气体压缩室内部的惰性气体可以依次通过通孔、通槽、通管向开关柜柜体内部进行注入，一方面保障开关柜柜体内部气压平衡，另一方面可以起到阻燃作用。

附图说明

图1为本发明正剖结构示意图；

图2为本发明图1中A处放大结构示意图；

图3为本发明控制气囊正剖结构示意图；

图4为本发明遮挡板侧视立体结构示意图；

图5为本发明驱动齿条侧剖结构示意图；

图6为本发明扇形齿轮与开关柜柜体连接结构示意图；

图7为本发明图1中B处放大结构示意图；

图8为本发明导向板仰剖结构示意图。

图中：1、开关柜柜体；2、铜板框体；3、伺服电机；4、警报器；5、空腔；6、滚珠丝杆；7、活塞板；8、低压储存室；9、气体压缩室；10、遮挡板；11、配重块；12、牵引线；13、固定板；14、限位板；15、控制气囊；16、滚轮；17、空槽；18、驱动板；19、通口；20、驱动齿条；21、扇形齿轮；22、连接杆；23、扭力弹簧；24、膜片；25、活动板；26、第一弹簧；27、通槽；28、导向板；29、通管；30、圆锥刺杆；31、第二弹簧；32、通孔；33、电磁阀。

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。

请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种可应对故障电弧的防毒气蔓延型电气开关柜，包括安装在电力系统中的开关柜柜体1，开关柜柜体1的上端内部嵌入安装有伺服电机3，且开关柜柜体1的顶端安装有警报器4；还包括有：铜板框体2，其安装于开关柜柜体1的上端内部；两个遮挡板10，其分别贴合设置于开关柜柜体1的左右两侧内部，且遮挡板10的中部等间距开设有与开关柜柜体1散热口相对的通口19；固定板13，其固定安装于开关柜柜体1的内侧，且固定板13的内部卡合滑动设置有限位板14；限位板14与开关柜柜体1之间热熔连接有控制气囊15，且控制气囊15与铜板框体2的内部相互连通，并且限位板14的端部活动安装有滚轮16；限位板14位于空槽17的内部，且空槽17开设于遮挡板10的上端内部，并且遮挡板10的上端内部固定安装有倾斜状的驱动板18，而且驱动板18贴合于滚轮16的侧部；结合图1和图3-4所示，当开关柜柜体1内部发生电弧后，铜板框体2内部气体受热，由于铜板框体2与控制气囊15之间相互连通，故而控制气囊15将发生膨胀，从而可以带动限位板14在固定板13的内部进行滑动，限位板14则利用滚轮16与驱动板18的贴合设置下，促使遮挡板10进行向下移动，遮挡板10可以将开关柜柜体1所开设的散热口进行遮挡，一方面可以防止外界氧气进入开关柜柜体1内部，抑制火星生长，另一方面可以防止毒气溢散至外界，对维护人员造成伤害；

遮挡板10的下端安装有驱动齿条20，且驱动齿条20的侧部啮合有扇形齿轮21，并且扇形齿轮21轴承安装于开关柜柜体1的内部，而且扇形齿轮21与开关柜柜体1之间焊接有扭力弹簧23；扇形齿轮21的侧部固定有“L”状设置的连接杆22，且连接杆22的一端贴合设置于开关柜柜体1前部所安装的柜门的内部；结合图4-6所示，使得当遮挡板10向下移动时，可以带动驱动齿条20与扇形齿轮21进行啮合，带动扇形齿轮21进行转动，当扇形齿轮21转动后，可以带动连接杆22伸入柜门内部，避免维护人员意外打开柜门，降低维护人员受到电弧的伤害；

遮挡板10的上端通过牵引线12连接有配重块11，且配重块11的上端与开关柜柜体1之间安装有电磁阀33，并且左右两个电磁阀33分别与伺服电机3和警报器4相互连接；滚珠丝杆6，其上端与伺服电机3的输出端相互连接，且滚珠丝杆6轴承安装于空腔5的内部，并且空腔5开设于开关柜柜体1的上端内部；活塞板7，其套设在滚珠丝杆6的外侧，且活塞板7的外侧贴合于空腔5的内壁，并且空腔5的下端与开关柜柜体1的内部通过单向阀进行连通；低压储存室8和气体压缩室9，其均安装于开关柜柜体1的上端内部，且低压储存室8与空腔5之间通过单向阀实现连通，并且气体压缩室9的内部充有惰性气体；低压储存室8的内部贴合设置有活动板25，且活动板25与低压储存室8之间焊接有第一弹簧26，并且低压储存室8与气体压缩室9之间安装有膜片24，而且低压储存室8的上端侧部与开关柜柜体1的内部连接有通管29，同时通管29的端部与膜片24上下相对设置；活动板25的内部开设有通槽27，且通槽27的内部贴合设置有导向板28，并且导向板28与活动板25之间连接有第二弹簧31；导向板28的下端固定有圆锥刺杆30，且导向板28的中部开设有通孔32；结合图1-2和图7-8所示，使得当遮挡板10向下移动时，可以利用牵引线12拉动配重块11进行上移活动，实现电磁阀33的启动，由于两个电磁阀33分别与伺服电机3和警报器4连接，警报器4可以对维护人员进行提醒，并且伺服电机3启动后，可以带动滚珠丝杆6进行转动，当滚珠丝杆6转动后，套设在滚珠丝杆6外侧的活塞板7在空腔5内壁的贴合作用可以带动活塞板7在空腔5的内部进行滑动，从而在活塞板7滑动过程中，可以将开关柜柜体1内部有毒气体从空腔5抽取至低压储存室8的内部，低压储存室8一侧内部压强逐渐增大，活动安装于低压储存室8内部的活动板25在两侧压强不均的情况下将发生移动，直至移动至通槽27的上下两端分别与通管29和膜片24相对的位置上，当圆锥刺杆30移动至膜片24相对的位置上时，圆锥刺杆30可以在第二弹簧31的作用下将膜片24进行刺破，随后气体压缩室9内部的惰性气体将依次通过通孔32、通槽27和通管29流向开关柜柜体1的内部，进而可以抑制火星的生长，提高安全性。

工作原理：在使用该可应对故障电弧的防毒气蔓延型电气开关柜时，结合图1-8所示，当开关柜柜体1内部发生电弧现象后，铜板框体2的内部气体受热，利用限位板14和驱动板18之间的配合，促使遮挡板10进行下移活动，遮挡板10堵住散热口，一方面避免外界氧气进入内部，另一方面防止毒气溢散，同时当遮挡板10下移时，利用驱动齿条20和扇形齿轮21之间的啮合作用带动连接杆22伸入柜门内部，避免意外打开柜门，同时当遮挡板10下移时，可以带动配重块11上移，启动电磁阀33，从而同时启动警报器4和伺服电机3，警报器4可以对周边维护运行人员进行提醒，同时伺服电机3利用滚珠丝杆6和活塞板7之间的配合，可以将开关柜柜体1内部的有毒气体通过空腔5抽入低压储存室8的内部，从而活动板25由于左右压强不均将发生位移，促使圆锥刺杆30刺泡膜片24，促使气体压缩室9内的惰性气体流向开关柜柜体1的内部，抑制内部火星的生长。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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”、“第三”等仅用于描述目的，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“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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。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。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种可应对故障电弧的防毒气蔓延型电气开关柜，包括安装在电力系统中的开关柜柜体（1），所述开关柜柜体（1）的上端内部嵌入安装有伺服电机（3），且开关柜柜体（1）的顶端安装有警报器（4）；

其特征在于，还包括有：

铜板框体（2），其安装于所述开关柜柜体（1）的上端内部；

滚珠丝杆（6），其上端与所述伺服电机（3）的输出端相互连接，且所述滚珠丝杆（6）轴承安装于空腔（5）的内部，并且空腔（5）开设于所述开关柜柜体（1）的上端内部；

活塞板（7），其套设在所述滚珠丝杆（6）的外侧，且活塞板（7）的外侧贴合于所述空腔（5）的内壁，并且空腔（5）的下端与开关柜柜体（1）的内部通过单向阀进行连通；

低压储存室（8）和气体压缩室（9），其均安装于所述开关柜柜体（1）的上端内部，且低压储存室（8）与空腔（5）之间通过单向阀实现连通，并且气体压缩室（9）的内部充有惰性气体；

两个遮挡板（10），其分别贴合设置于所述开关柜柜体（1）的左右两侧内部，且遮挡板（10）的中部等间距开设有与开关柜柜体（1）散热口相对的通口（19）；

固定板（13），其固定安装于所述开关柜柜体（1）的内侧，且固定板（13）的内部卡合滑动设置有限位板（14）；

所述遮挡板（10）的上端通过牵引线（12）连接有配重块（11），且配重块（11）的上端与开关柜柜体（1）之间安装有电磁阀（33），并且左右两个电磁阀（33）分别与伺服电机（3）和警报器（4）相互连接；

所述遮挡板（10）的下端安装有驱动齿条（20），且驱动齿条（20）的侧部啮合有扇形齿轮（21），并且扇形齿轮（21）轴承安装于所述开关柜柜体（1）的内部，而且扇形齿轮（21）与开关柜柜体（1）之间焊接有扭力弹簧（23）；

所述低压储存室（8）的内部贴合设置有活动板（25），且活动板（25）与低压储存室（8）之间焊接有第一弹簧（26），并且低压储存室（8）与气体压缩室（9）之间安装有膜片（24），而且低压储存室（8）的上端侧部与开关柜柜体（1）的内部连接有通管（29），同时通管（29）的端部与膜片（24）上下相对设置；

所述活动板（25）的内部开设有通槽（27），且通槽（27）的内部贴合设置有导向板（28），并且导向板（28）与活动板（25）之间连接有第二弹簧（31）；

所述导向板（28）的下端固定有圆锥刺杆（30），且导向板（28）的中部开设有通孔（32）。

2.根据权利要求1所述的一种可应对故障电弧的防毒气蔓延型电气开关柜，其特征在于：所述限位板（14）与开关柜柜体（1）之间热熔连接有控制气囊（15），且控制气囊（15）与铜板框体（2）的内部相互连通，并且限位板（14）的端部活动安装有滚轮（16）。

3.根据权利要求2所述的一种可应对故障电弧的防毒气蔓延型电气开关柜，其特征在于：所述限位板（14）位于空槽（17）的内部，且空槽（17）开设于所述遮挡板（10）的上端内部，并且遮挡板（10）的上端内部固定安装有倾斜状的驱动板（18），而且驱动板（18）贴合于滚轮（16）的侧部。

4.根据权利要求1所述的一种可应对故障电弧的防毒气蔓延型电气开关柜，其特征在于：所述扇形齿轮（21）的侧部固定有“L”状设置的连接杆（22），且连接杆（22）的一端贴合设置于所述开关柜柜体（1）前部所安装的柜门的内部。