CN116488051A - 基于开放式不同方位气体逃逸的泄压型开关柜 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种开关柜，具体地说，涉及基于开放式不同方位气体逃逸的泄压型开关柜。其包括柜体以及连通在柜体顶部的顶罩，所述顶罩内设置有均与柜体内部连通的集气室和引流室，所述集气室与柜体单向连通，用于收集柜体内的高压气体；所述集气室内设置有活塞部，所述活塞部用于将集气室收集的高压气体通过压缩的方式送入至引流室内，该基于开放式不同方位气体逃逸的泄压型开关柜中，通过利用瞬间产生的高温高压气体作为驱动力对活塞部进行驱动，并配合着单向的通道将集气室内的气体压入到引流器后排出，从而使得柜体内部产生负压将高温气体及时的排出，从而避免了柜体内部持续高温的现象产生。

Description

基于开放式不同方位气体逃逸的泄压型开关柜
技术领域
本发明涉及一种开关柜，具体地说，涉及基于开放式不同方位气体逃逸的泄压型开关柜。
背景技术
开关柜在运行过程中，因为种种原因(如短路、绝缘老化、人为操作失误等)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，若高温高压气体在狭窄的柜体内不能在极短时间内有效释放，会造成开关柜炸裂，相邻开关柜损坏，同时可能伤及人身安全。因此，开关柜在设计时，必须考虑有效泄压措施。
如公开号为CN102820624B的一种设有泄压装置的开关柜，包括气箱、电缆室和泄压室，所述气箱装在所述柜体的左侧板和右侧板上，所述电缆室由柜体左侧板、右侧板、前下门板、中隔板围成，所述泄压室由柜体左侧板、右侧板、中隔板、后封板围成。在所述泄压室的底板上开有泄压孔，在所述电缆室和所述泄压室之间的中隔板的下部开有只能向所述泄压室开启的单向泄压孔。在所述泄压室的右侧板的下部开有与其它开关柜组柜连接的泄压孔，如本柜单独使用，有一块封板将此泄压孔封死。与现有技术相比，本发明解决了因气箱发生意外爆炸或电缆突然故障爆炸后所产生的高压气体不能及时排出柜外的安全隐患问题。
然而，虽然单向泄压孔虽然能够将高压气体排出，但是当柜体内的气压与外界气压平衡后，柜体内便不再向外界排气。这样就导致了部分高温气体依旧存在于柜体内，从而影响柜体内其他零器件的寿命，并且，由于高温不能及时排出，因此还容易产生着火的现象。
发明内容
本发明的目的在于提供基于开放式不同方位气体逃逸的泄压型开关柜，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，提供了基于开放式不同方位气体逃逸的泄压型开关柜，包括柜体以及连通在柜体顶部的顶罩，所述顶罩内设置有均与柜体内部连通的集气室和引流室，所述集气室与柜体单向连通，用于收集柜体内的高压气体；所述集气室内设置有活塞部，所述活塞部用于将集气室收集的高压气体通过压缩的方式送入至引流室内，以使引流室的内部产生压力差将柜体的气体吸出。
作为本技术方案的进一步改进，所述柜体的顶部开设有开口，所述顶罩固定在柜体顶部，所述顶罩底部固定连接有将顶罩与柜体之间进行阻断的隔板；所述隔板顶部固定设置有固定管，所述固定管内部形成集气室，所述隔板底部位于固定管内开设有与开口相通的进气口。
作为本技术方案的进一步改进，所述活塞部包括纵向滑动设置在固定管内的活塞板，所述活塞板与隔板顶部之间弹性连接，所述顶罩的顶部开设有与固定管相通的泄气口。
作为本技术方案的进一步改进，所述隔板顶部设置有挡板，所述挡板的底部固定连接有滑动贯穿隔板的圆杆，所述圆杆的底端与隔板底部之间弹性连接。
作为本技术方案的进一步改进，所述隔板的顶部固定连接有与柜体内部连通的管体，所述管体的顶部设置有利用高压气体作用力进行打开的排气阀，所述管体和排气阀组成引流器，所述管体与固定管之间通过气管连通，所述气管的一端穿入管体内并向上形成将高压气体向管体的上部吹动的弯折，以使管体内部形成吸引柜体内气体的引流室。
作为本技术方案的进一步改进，所述管体内设置有连接轴，所述连接轴通过管体内固定设置的轴套在管体内转动，所述连接轴的一端位于气管弯折端的上方固定连接有叶片，另一端固定连接有扇叶。
作为本技术方案的进一步改进，所述顶罩的顶部开设有排气口和空槽，所述排气阀包括铰接设置在空槽内并盖在排气口顶部的盖板，所述管体的侧壁还固定连接有与盖板一端磁性相吸的磁吸板，所述顶罩顶部的泄气口处连通有导流管，所述导流管的一端朝向盖板一端的顶部。
作为本技术方案的进一步改进，所述顶罩的顶部开设有排气口，所述排气阀包括设置在排气口顶部的阀盖，所述阀盖的底部固定连接有转动在管体内的转轴，所述转轴底端的外壁向外部延伸形成凸肋，所述凸肋以纵向滑动的方式穿入到叶片顶部开设的卡槽内，所述管体内圈开设有引导槽，所述引导槽内滑动设置有固定在转轴外圈的滑块。
作为本技术方案的进一步改进，所述固定管的一侧连通有连接管，所述连接管的一端穿出顶罩，所述气管的侧壁连通有分流管，所述分流管的一端穿出顶罩。
作为本技术方案的进一步改进，所述连接管与活塞板的连通处、气管与活塞板的连通处均位于活塞板在常态下与挡板之间的间隙内。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、该基于开放式不同方位气体逃逸的泄压型开关柜中，通过利用瞬间产生的高温高压气体作为驱动力对活塞部进行驱动，并配合着单向的通道将集气室内的气体压入到引流器后排出，从而使得柜体内部产生负压将高温气体及时的排出，从而避免了柜体内部持续高温的现象产生。
2、该基于开放式不同方位气体逃逸的泄压型开关柜中，多个开关柜之间能够通过连接管和分流管进行连通，利用固定管内的高压气体对相邻开关柜中的引流器进行驱动，使该开关柜在产生高温高压气体时，能够对相邻的开关柜施加作用力，从而实现对相邻开关柜内部的降温。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的柜体的剖面结构示意图；
图3为本发明的顶罩的剖面结构示意图；
图4为本发明的固定管的剖面结构示意图；
图5为本发明的盖板的结构示意图；
图6为本发明的连接管的结构示意图；
图7为本发明的间隙的结构示意图；
图8为本发明的阀盖结构示意图。
图中各个标号意义为：
100、柜体；101、开口；110、顶罩；111、隔板；112、进气口；113、引流口；120、排气口；121、空槽；
200、集气室；201、挤压室；202、间隙；
210、固定管；211、活塞板；212、复位弹簧；220、挡板；221、连接弹簧；230、连接管；231、分流管；
300、引流器；310、管体；311、连接轴；312、叶片；313、扇叶；314、气管；
320、盖板；321、导流管；322、磁吸板；
330、阀盖；331、转轴；332、凸肋；333、引导槽；334、滑块。
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，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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设备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，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
为解决当柜体100内气压与外界平衡后，其内部高温无法继续排出，得不到高效散热的问题。本发明提供了基于开放式不同方位气体逃逸的泄压型开关柜，请参阅图1和图4所示：
包括柜体100以及连通在柜体100顶部的顶罩110，顶罩110内设置有均与柜体100内部连通的集气室200和引流室，其中集气室200与柜体100单向连通，用于收集柜体100内的高压气体；集气室200内设置有活塞部，活塞部用于将集气室200收集的高压气体通过压缩的方式送入至引流室内，以使引流室的内部产生压力差将柜体100的气体吸出。
图2-图4示出了本发明的实施例1。
如图2所示，柜体100的顶部开设有开口101，顶罩110固定在柜体100顶部，且底部固定连接有隔板111。此时顶罩110与柜体100之间为阻断状态。接着，图3示出了集气室200的具体结构。其中，集气室200由固定在隔板111顶部的固定管210构成，隔板111底部位于固定管210内开设有与开口101相通的进气口112。这样，在产生高压气体时，高压气体能够通过开口101进入到固定管210内。
活塞部包括纵向滑动设置在固定管210内的活塞板211，活塞板211的底部与隔板111顶部之间设置有将二者弹性连接的复位弹簧212，并且，顶罩110的顶部开设有与固定管210相通的泄气口。在正常情况下，复位弹簧212压缩带动活塞板211下移，此时柜体100内的气体无法进入到固定管210内；当柜体100内产生高压气体时，高压气体在压强的作用下推动活塞板211上移，从而进入到固定管210内。
当柜体100的气压进入至固定管210内后，为防止复位弹簧212复位拉动活塞板211下移时又将固定管210内的高压气体推入至柜体100内，因此需要使固定管210与柜体100之间单向导通，以解决该问题的出现。其具体结构如下：
如图4所示，隔板111顶部设置有挡板220，挡板220的底部固定连接有滑动贯穿隔板111的圆杆，圆杆的底端与隔板111底部之间设置有将二者弹性连接的连接弹簧221。由此可见，在压力差的作用下，柜体100内的高压气体能够克服连接弹簧221的弹性从而将挡板220顶动，此时柜体100与固定管210之间连通。当柜体100内压强变小时，活塞板211下移通过固定管210内的气体将挡板220顶动，此时固定管210与柜体100之间的连通被断开。
不仅如此，图4还示出了引流室的具体结构。如图所示，隔板111的顶部固定连接有一个管体310，管体310的顶部设置有排气阀，管体310和排气阀组成引流器300。管体310与固定管210之间通过气管314连通，且气管314的一端穿入管体310内并向上弯折。另外，隔板111的底部还开设有引流口113，以使管体310通过引流口113与柜体100内部连通。这样，当活塞板211下移时，活塞板211与挡板220配合将固定管210内的气体通过气管314压入到管体310内，由于气管314的一端向上弯折，因此高压气体会向管体310的上部吹动，从而使管体310的下部产生负压，此时管体310内部形成引流室，以在压力差的作用下通过引流口113将柜体100内的气体吸出。
为了进一步提高吸出柜体100内气体的效率，在图4中，管体310内设置有连接轴311，连接轴311通过管体310内固定设置的轴套在管体310内转动，连接轴311的一端位于气管314弯折端的上方固定连接有叶片312，另一端固定连接有扇叶313。工作时，由于气管314的管道直径较小，固定管210内的气体在气管314内经气管314压缩后喷出到叶片312上，从而使叶片312转动并通过连接轴311带动扇叶313转动，扇叶313转动将顶罩110内的气体向上吹动，达到强制排风的效果。
接着，本实施例对排气阀的第一种实施方式进行公开。如图5所示，顶罩110的顶部开设有排气口120和空槽121，空槽121内铰接设置有盖在排气口120顶部的盖板320。其次，管体310的侧壁还固定连接有与盖板320一端磁性相吸的磁吸板322。另一方面，顶罩110顶部的泄气口处连通有导流管321，导流管321的一端朝向盖板320一端的顶部。工作时，活塞板211与顶罩110顶部形成挤压室201，活塞板211在上移时将挤压室201内的气体挤入到导流管321，使气体通过导流管321的一端吹向盖板320的一端，从而使盖板320转动其一端与磁吸板322贴合将排气口120打开。这样柜体100内的部分高压气体也就可以通过管体310排出，从而加快实现固定管210与柜体100之间的负压差，使活塞板211能够进行下移。
作为利用高压气体作用力进行打开的排气阀，本实施例继续对排气阀的第二种实施方式进行公开。如图8所示。顶罩110的顶部也同样开设有排气口120，排气口120的顶部设置有阀盖330，阀盖330的底部固定连接有转动在管体310内的转轴331，转轴331底端的外壁向外部延伸形成凸肋332，凸肋332以纵向滑动的方式穿入到叶片312顶部开设的卡槽内。与凸肋332相互配合的是，管体310内圈开设有引导槽333，引导槽333为螺旋结构，其顶端可以设置为水平状态，以方便滑块334的停留，滑块334固定在转轴331外圈并滑动在引导槽333内。
工作时，气管314内的气体喷出在叶片312上，迫使叶片312转动并带动转轴331，转轴331通过滑块334围绕引导槽333的轨迹进行螺旋上升，从而脱离叶片312并停留在引导槽333的顶端，此时转轴331将阀盖330顶起，排气口120被打开。
由此可见，通过利用瞬间产生的高温高压气体作为驱动力对活塞部进行驱动，并配合着单向的通道将集气室200内的气体压入到引流器300后排出，从而使得柜体100内部产生负压将高温气体及时的排出，从而避免了柜体100内部持续高温的现象产生。
实施例2，考虑到开关柜通常都是并排设置多个的，这样当其中一个开关柜出现高温高压时，就容易将热量传导至周围的配电柜，从而影响周围配电柜内零件的寿命。为此，在上述的基础上，再结合图6和图7所示：
固定管210的一侧连通有连接管230，连接管230的一端穿出顶罩110，气管314的侧壁连通有分流管231，分流管231的一端穿出顶罩110。
这样一来，将相邻开关柜的分流管231与连接管230连通，气管314内的部分压缩气体能够通过分流管231传递到相邻配电柜的连接管230内，然后经连接管230排入到活塞板211的下方，再然后经气管314排入到管体310内，然后配合着扇叶313的转动将柜体100内的气体抽出，从而对相邻开关柜达到散热的效果。
值得说明的是，连接管230与活塞板211的连通处、气管314与活塞板211的连通处均位于活塞板211在常态下与挡板220之间的间隙202内，防止活塞板211对连接管230与气管314之间进行阻挡。
也就是说，多个开关柜之间能够通过连接管230和分流管231进行连通，利用固定管210内的高压气体对相邻开关柜中的引流器300进行驱动，使该开关柜在产生高温高压气体时，能够对相邻的开关柜施加作用力，从而实现对相邻开关柜内部的降温。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.基于开放式不同方位气体逃逸的泄压型开关柜，包括柜体(100)以及连通在柜体(100)顶部的顶罩(110)，其特征在于：所述顶罩(110)内设置有均与柜体(100)内部连通的集气室(200)和引流室，所述集气室(200)与柜体(100)单向连通，用于收集柜体(100)内的高压气体；所述集气室(200)内设置有活塞部，所述活塞部用于将集气室(200)收集的高压气体通过压缩的方式送入至引流室内，以使引流室的内部产生压力差将柜体(100)的气体吸出。
2.根据权利要求1所述的基于开放式不同方位气体逃逸的泄压型开关柜，其特征在于：所述柜体(100)的顶部开设有开口(101)，所述顶罩(110)固定在柜体(100)顶部，所述顶罩(110)底部固定连接有将顶罩(110)与柜体(100)之间进行阻断的隔板(111)；所述隔板(111)顶部固定设置有固定管(210)，所述固定管(210)内部形成集气室(200)，所述隔板(111)底部位于固定管(210)内开设有与开口(101)相通的进气口(112)。
3.根据权利要求2所述的基于开放式不同方位气体逃逸的泄压型开关柜，其特征在于：所述活塞部包括纵向滑动设置在固定管(210)内的活塞板(211)，所述活塞板(211)与隔板(111)顶部之间弹性连接，所述顶罩(110)的顶部开设有与固定管(210)相通的泄气口。
4.根据权利要求3所述的基于开放式不同方位气体逃逸的泄压型开关柜，其特征在于：所述隔板(111)顶部设置有挡板(220)，所述挡板(220)的底部固定连接有滑动贯穿隔板(111)的圆杆，所述圆杆的底端与隔板(111)底部之间弹性连接。
5.根据权利要求4所述的基于开放式不同方位气体逃逸的泄压型开关柜，其特征在于：所述隔板(111)的顶部固定连接有与柜体(100)内部连通的管体(310)，所述管体(310)的顶部设置有利用高压气体作用力进行打开的排气阀，所述管体(310)和排气阀组成引流器(300)，所述管体(310)与固定管(210)之间通过气管(314)连通，所述气管(314)的一端穿入管体(310)内并向上形成将高压气体向管体(310)的上部吹动的弯折，以使管体(310)内部形成吸引柜体(100)内气体的引流室。
6.根据权利要求5所述的基于开放式不同方位气体逃逸的泄压型开关柜，其特征在于：所述管体(310)内设置有连接轴(311)，所述连接轴(311)通过管体(310)内固定设置的轴套在管体(310)内转动，所述连接轴(311)的一端位于气管(314)弯折端的上方固定连接有叶片(312)，另一端固定连接有扇叶(313)。
7.根据权利要求5所述的基于开放式不同方位气体逃逸的泄压型开关柜，其特征在于：所述顶罩(110)的顶部开设有排气口(120)和空槽(121)，所述排气阀包括铰接设置在空槽(121)内并盖在排气口(120)顶部的盖板(320)，所述管体(310)的侧壁还固定连接有与盖板(320)一端磁性相吸的磁吸板(322)，所述顶罩(110)顶部的泄气口处连通有导流管(321)，所述导流管(321)的一端朝向盖板(320)一端的顶部。
8.根据权利要求5所述的基于开放式不同方位气体逃逸的泄压型开关柜，其特征在于：所述顶罩(110)的顶部开设有排气口(120)，所述排气阀包括设置在排气口(120)顶部的阀盖(330)，所述阀盖(330)的底部固定连接有转动在管体(310)内的转轴(331)，所述转轴(331)底端的外壁向外部延伸形成凸肋(332)，所述凸肋(332)以纵向滑动的方式穿入到叶片(312)顶部开设的卡槽内，所述管体(310)内圈开设有引导槽(333)，所述引导槽(333)内滑动设置有固定在转轴(331)外圈的滑块(334)。
9.根据权利要求7或8所述的基于开放式不同方位气体逃逸的泄压型开关柜，其特征在于：所述固定管(210)的一侧连通有连接管(230)，所述连接管(230)的一端穿出顶罩(110)，所述气管(314)的侧壁连通有分流管(231)，所述分流管(231)的一端穿出顶罩(110)。
10.根据权利要求9所述的基于开放式不同方位气体逃逸的泄压型开关柜，其特征在于：所述连接管(230)与活塞板(211)的连通处、气管(314)与活塞板(211)的连通处均位于活塞板(211)在常态下与挡板(220)之间的间隙(202)内。
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