CN116960767A - 一种防火散热的抽屉式高压开关柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种防火散热的抽屉式高压开关柜，包括柜体和多个抽屉盒，多个抽屉盒以柜体的高度方向等间距分布，柜体内设置有散热装置、防火散热装置和防火装置，且柜体的上方设置有储气罐，储气罐内装有二氧化碳压缩气体，且通过管道与防火散热装置和防火装置连通，抽屉盒的侧面和底部均设置有若干个通气孔，散热装置位于柜体顶部，本发明通过设置散热装置、防火散热装置和防火装置，利用风力元件将抽屉盒中电气元件产生的热量迅速抽出，从而达到快速降温的效果，并且当电气元件着火之后，由烟雾警报器控制密封件阻隔通风道，并将二氧化碳气体输送至抽屉盒中，以阻止电气元件继续燃烧，从而达到防火的效果。

Description

一种防火散热的抽屉式高压开关柜

技术领域

本发明公开一种防火散热的抽屉式高压开关柜，属于电气设备技术领域。

背景技术

开关柜，是一种电气设备，开关柜外线先进入柜内主控开关，然后进入分控开关，各分路按其需要设置，根据电压等级的不同，开关柜可分为高压开关柜、中压开关柜、低压开关柜，其中高压开关柜主要适用于发电厂、变电站、石油化工、住宅小区、高层建筑等各种不同场合。

开关柜中有很多电气元件，其在工作时会产生大量的热量，尤其是抽屉式结构的高压开关柜中，通常工作负载比较大，一旦电气元件无法进行及时的散热就会影响其正常运转，甚至还会出现自燃的情况，传统高压开关柜的散热方式是在柜体对应抽屉盒的后侧增加散热风扇，将电气元件产生的热量由前往后慢慢排出至柜体的外侧，采用该方法使得抽屉盒距离散热风扇最远的电气元件的散热效果难以得的有效保证，导致该位置的电气元件工作环境不佳，而且当抽屉盒中的电气元件着火之后，无法快速的进行灭火，如此导致开关柜的安全性较差。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术中的问题，而提供一种防火散热的抽屉式高压开关柜。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种防火散热的抽屉式高压开关柜,包括柜体和多个抽屉盒，多个所述抽屉盒以柜体的高度方向等间距分布，所述柜体内设置有散热装置、防火散热装置和防火装置，且柜体的上方设置有储气罐，所述储气罐内装有二氧化碳压缩气体，且通过管道与防火散热装置和防火装置连通，所述抽屉盒的侧面和底部均设置有若干个通气孔，所述散热装置位于柜体顶部，并可将位于其相邻下方抽屉盒中的电气元件散发的热量输送至柜体的两侧，所述防火散热装置设置有多个，并位于两个抽屉盒之间，所述防火散热装置可将位于其相邻下方抽屉盒中的电气元件散发的热量输送至柜体的两侧或将二氧化碳气体输送至其相邻上方抽屉盒中进行防火，所述防火装置位于柜体的底部，并将二氧化碳气体输送至其相邻上方抽屉盒中进行防火。

优选的，所述散热装置包括第一盖板、第一底座和风力元件，所述防火散热装置包括第二盖板、第二底座风力元件和电磁开关，所述防火装置包括第三盖板、第三底座和电磁开关，所述第一底座、第二底座和第三底座上均具有水平设置的通风道，且第一底座和第二底座上还设置有与通风道连通的流入通道，所述风力元件位于流入通道的一侧，所述第二盖板和第三盖板上设置有与通风道连通的流出通道，所述电磁开关用于阻断防火散热装置和防火装置中的通风道，所述防火散热装置还包括位于流入通道和流出通道之间的阻隔元件。

优选的，所述第二底座和第三底座上设置有导流腔，所述导流腔与储气罐连通，所述电磁开关包括电磁吸附件、密封件、导向杆、第一弹簧和烟雾警报器，所述烟雾警报器安装在位于该电磁开关上方的散热装置或防火散热装置上，所述密封件为L形结构的金属块，并位于导流腔和通风道之间，所述导向杆的一端与密封件连接，另一端穿过第二底座或第三底座并延伸至其外侧，所述电磁吸附件包括铁芯和线圈，所述铁芯位于通风道正对密封件的另一侧，所述线圈与烟雾警报器电性连接，所述第一弹簧套设在导向杆的外侧，并对密封件施加远离电磁吸附件的作用力。

优选的，所述风力元件包括吸风罩和蜗轮风扇，所述吸风罩固定在流入通道的外侧，所述蜗轮风扇位于吸风罩内，并可将吸风罩的外部空气吹入至通风道内。

优选的，所述流出通道的外侧设置有挡气罩，所述挡气罩内设置有分流器，所述分流器包括若干个螺旋叶片，若干个所述螺旋叶片中部连接在一起，且其一端朝流出通道一侧呈凸起结构，另一端朝挡气罩的内壁延伸，所述挡气罩的侧壁上环绕设置有出气孔。

优选的，所述阻隔元件包括定位杆、第二弹簧和隔片，所述定位杆的一端穿过隔片与挡气罩固定连接，所述第二弹簧套设在定位杆上，且两端分别抵在挡气罩和隔片上，所述隔片的直径与流入通道和流出通道的直径相同。

优选的，同一个所述通风道连通两个流入通道或流出通道，且通风道的中部设置有对气体流动进行导向的三角凸出部。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

抽屉盒由散热装置、防火散热装置和防火装置分隔成单独的个体，当需要散热时，由位于电气元件上方的风力元件将抽屉盒内的热空气抽走，并经过通风道朝柜体的两侧排出，从而达到散热的效果，而当电气元件着火时，由烟雾警报器将电信号传递至控制中心中，并对线圈通电，使得铁芯产生磁力而吸附密封件封堵通风道，储气罐自动打开后，二氧化碳气体能够从通风道进入流出通道中，再从抽屉盒的下方穿过通气孔进入其内侧，以阻止电气元件继续燃烧，如此即可实现防火灭火的效果。

附图说明

图1为本发明一种防火散热的抽屉式高压开关柜的结构示意图；

图2为本发明中散热装置的结构示意图；

图3为本发明中散热装置的剖视图；

图4为本发明中防火散热装置的结构示意图；

图5为本发明中第二底座和第二盖板的结构示意图；

图6为本发明中防火散热装置的剖视图；

图7为本发明中防火装置的结构示意图；

图8为本发明中防火装置的剖视图；

附图标记：1、防火装置；2、抽屉盒；3、管道；4、防火散热装置；5、散热装置；6、储气罐；7、柜体；8、通气孔；9、通风道；10、风力元件；11、第一底座；12、第一盖板；13、吸风罩；14、蜗轮风扇；15、流入通道；16、第二底座；17、出气孔；18、电磁吸附件；19、第二盖板；20、挡气罩；21、线圈；22、铁芯；23、密封件；24、第一弹簧；25、导向杆；26、三角凸出部；27、隔片；28、定位杆；29、第二弹簧；30、分流器；31、流出通道；32、阻隔元件；33、第三底座；34、第三盖板；35、导流腔。

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。

如图1-图8所示，一种防火散热的抽屉式高压开关柜，包括柜体7和抽屉盒2，抽屉盒2设置有多个，并以高度方向为基准等间距滑动安装在柜体7中，柜体7内设置有散热装置5、防火散热装置4和防火装置1，其中散热装置5和防火装置1分别安装在柜体7的顶部和底部，而防火散热装置4则设置有多个，并位于散热装置5与防火装置1之间，抽屉盒2位于散热装置5与防火散热装置4之间、两个防火散热装置4之间或防火散热装置4与防火装置1之间构成的空间内，使得每个抽屉盒2中的电气元件能够单独进行散热和防火，从而减小了两个抽屉盒2内电气元件工作状态的相互影响，柜体7的上方设置有储气罐6，储气罐6通过管道3与防火散热装置4和防火装置1连通，抽屉盒2的底部侧面均设置有通气孔8，当电气元件发生自燃时，储气罐6可将二氧化碳气体输送至防火散热装置4和防火装置1中，由通气孔8进入位于两者上方的抽屉盒2内，从而阻止电气元件燃烧，以达到防火的效果，而散热装置5和防火散热装置4则可以将抽屉盒2中热空气能够快速的输送至柜体7的两侧，以达到快速降温散热的目的，使得电气元件能够在安全温度环境中工作，如此可以大大提高开关柜的安全性。

其次，散热装置5由第一盖板12、第一底座11和风力元件10组成，防火散热装置4由第二盖板19、第二底座16和、风力元件10和电磁开关组成，防火装置1由第三盖板34、第三底座33和电磁开关组成，第一底座11、第二底座16和第三底座33的结构基本相同，三者均具有水平设置的通风道9，且第一底座11和第二底座16上还设置有与通风道9连通的流入通道15，风力元件10位于流入通道15的一侧，风力元件10主要由吸风罩13和蜗轮风扇14构成，吸风罩13固定在流入通道15的外侧，蜗轮风扇14位于吸风罩13内，并可将吸风罩13的外部空气吹入至通风道9内，通风道9的一端穿过柜体7的侧面并延伸至外界，吸风元件对称设置有四个，并且位于抽屉盒2的上方，两个蜗轮风扇14可将抽屉盒2中电气元件产生的热量，通过抽送热空气的形式吹入至同一个通风道9内，从而能够达到快速散热的目的，上下两个抽屉盒2中的电气元件的散热互不影响，从而有效的保证各个电气元件均能处于安全可靠的环境中工作。

而第二盖板19和第三盖板34上设置有与通风道9连通的流出通道31，电磁开关用于阻断防火散热装置4和防火装置1中的通风道9，第二底座16和第三底座33上设置有导流腔35，导流腔35与储气罐6连通，电磁开关包括电磁吸附件18、密封件23、导向杆25、第一弹簧24和烟雾警报器，烟雾警报器安装在位于该电磁开关上方的散热装置5或防火散热装置4上，密封件23为L形结构的金属块，并位于导流腔35和通风道9之间，导向杆25的一端与密封件23连接，另一端穿过第二底座16或第三底座33并延伸至其外侧，电磁吸附件18包括铁芯22和线圈21，铁芯22位于通风道9正对密封件23的另一侧，线圈21与烟雾警报器电性连接，第一弹簧24套设在导向杆25的外侧，并对密封件23施加远离电磁吸附件18的作用力，当某一个电气元件发生故障后起火，由烟雾警报器控制相应的线圈21通电，使得铁芯22产生磁力并吸附密封件23，此时密封件23滑动并压缩第一弹簧24而封堵通风道9，储气罐6打开，二氧化碳气体顺着管道3进入至导流腔35和通风道9内，如此能够将二氧化碳气体输送至指定的位置，从而为阻止电气元件继续燃烧做好准备，其余位置的电磁开关不会打开，使得二氧化碳气体不会进入其余位置的抽屉盒2中，以节省二氧化碳气体的用量。

为了避免进入防火散热装置4中的二氧化碳气体从流入通道15中流出，而只能让二氧化碳气体能够从流出通道31往上穿过通气孔8进入至抽屉盒2内，防火散热装置4中还具有位于流入通道15和流出通道31之间的阻隔元件32，阻隔元件32由定位杆28、第二弹簧29和隔片27组成，定位杆28的一端穿过隔片27与挡气罩20固定连接，第二弹簧29套设在定位杆28上，且两端分别抵在挡气罩20和隔片27上，隔片27的直径与流入通道15和流出通道31的直径相同，流出通道31的外侧设置有挡气罩20，挡气罩20内设置有分流器30，分流器30包括若干个螺旋叶片，若干个螺旋叶片中部连接在一起，且其一端朝流出通道31一侧呈凸起结构，另一端朝挡气罩20的内壁延伸，挡气罩20的侧壁上环绕设置有出气孔17，正常状态下，隔片27在第二弹簧29的作用下保持位于流入通道15内，同时隔片27的最高点低于通风道9，此时流出通道31和通风道9保持连通，当在散热时，蜗轮风扇14可以将空气以一定的风力吹向隔片27，隔片27受到风力向上推动第二弹簧29，第二弹簧29的弹力比较小，能够保持隔片27顺利压缩和复位即可，当隔片27移动到流出通道31内，蜗轮风扇14利用通风道9将抽屉盒2内的热空气持续的输送走，而此时通风道9未被密封件23阻挡，从而能够实现持续的散热，当蜗轮风扇14停止散热时，密封件23阻挡通风道9，流入通道15在第二弹簧29的作用下复位被阻隔，使得二氧化碳无法从流入通道15向下吹向抽屉盒2中的电气元件，而只能从流出通道31一侧的挡气罩20上的出气孔17流出，并向上进入至抽屉盒2中，由于二氧化碳气体的相对分子质量大于氧气的相对分子质量，二氧化碳气体从下往上填充至抽屉盒2中，再不需要依靠较大的风力就能更快的阻止电气元气燃烧，同时分流器30中的螺旋叶片能够使二氧化气体沿着出气孔17向四周扩散，可以扩大二氧化碳气体的覆盖面积，从而达到更好防火效果，并且杂质无法进入至流出通道31中，以起到防尘的效果，同一个通风道9连通两个流入通道15或流出通道31，且通风道9的中部设置有对气体流动进行导向的三角凸出部26，二氧化碳气体在通风道9内流动时，三角凸出部26可以对二氧化碳气体进行分流，使其覆盖更加均匀。

工作原理：当需要对抽屉盒2内的电气元件进行散热时，由蜗轮风扇14将抽屉盒2内的热空气以一定的风力吹入流入通道15内，使得隔片27推动第二弹簧29开始压缩并滑动到流出通道31内，热空气无法从流出通道31流出，而只能进入通风道9并从柜体7的侧面排出，四个蜗轮风扇14能够实现快速均匀散热，每个抽屉盒2内的散热工作互不影响，使得高压开关柜内的所有电气元件均能处于安全的环境工作，当其中一个抽屉盒2中的电气元件因故障发生自燃后，位于该抽屉盒2上方的散热装置5或防火散热装置4上具有烟雾警报器，其将感应的烟雾信号以电信号的形式传送至控制中心，随后使得该抽屉盒2上下方的蜗轮风扇14同时停止工作，并且给位于该抽屉盒2下方的线圈21通电，通电后的线圈21产生磁场，再由铁芯22利用磁力对密封件23产生吸力，从而使得密封件23滑动并压缩第一弹簧24，以堵住通风道9，由于蜗轮风扇14断电停止工作后，隔片27在第二弹簧29的作用下复位而堵住流入通道15，使得二氧化碳气体能够顺利从出气孔17流出，再经通气孔8进入至抽屉盒2中，利用二氧化碳气体能够阻止电气元件继续燃烧，从而达到防火效果，每一个抽屉盒2中的电气元件，其散热工作单独进行，并且还能实现自动防火功能，可以有效的提升开关柜的安全性。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种防火散热的抽屉式高压开关柜，包括柜体(7)和多个抽屉盒(2)，多个所述抽屉盒(2)以柜体(7)的高度方向等间距分布，其特征在于，所述柜体(7)内设置有散热装置(5)、防火散热装置(4)和防火装置(1)，且柜体(7)的上方设置有储气罐(6)，所述储气罐(6)内装有二氧化碳压缩气体，且通过管道(3)与防火散热装置(4)和防火装置(1)连通，所述抽屉盒(2)的侧面和底部均设置有若干个通气孔(8)，所述散热装置(5)位于柜体(7)顶部，并可将位于其相邻下方抽屉盒(2)中的电气元件散发的热量输送至柜体(7)的两侧，所述防火散热装置(4)设置有多个，并位于两个抽屉盒(2)之间，所述防火散热装置(4)可将位于其相邻下方抽屉盒(2)中的电气元件散发的热量输送至柜体(7)的两侧或将二氧化碳气体输送至其相邻上方抽屉盒(2)中进行防火，所述防火装置(1)位于柜体(7)的底部，并将二氧化碳气体输送至其相邻上方抽屉盒(2)中进行防火。

2.根据权利要求1所述的一种防火散热的抽屉式高压开关柜，其特征在于，所述散热装置(5)包括第一盖板(12)、第一底座(11)和风力元件(10)，所述防火散热装置(4)包括第二盖板(19)、第二底座(16)风力元件(10)和电磁开关，所述防火装置(1)包括第三盖板(34)、第三底座(33)和电磁开关，所述第一底座(11)、第二底座(16)和第三底座(33)上均具有水平设置的通风道(9)，且第一底座(11)和第二底座(16)上还设置有与通风道(9)连通的流入通道(15)，所述风力元件(10)位于流入通道(15)的一侧，所述第二盖板(19)和第三盖板(34)上设置有与通风道(9)连通的流出通道(31)，所述电磁开关用于阻断防火散热装置(4)和防火装置(1)中的通风道(9)，所述防火散热装置(4)还包括位于流入通道(15)和流出通道(31)之间的阻隔元件(32)。

3.根据权利要求2所述的一种防火散热的抽屉式高压开关柜，其特征在于，所述第二底座(16)和第三底座(33)上设置有导流腔(35)，所述导流腔(35)与储气罐(6)连通，所述电磁开关包括电磁吸附件(18)、密封件(23)、导向杆(25)、第一弹簧(24)和烟雾警报器，所述烟雾警报器安装在位于该电磁开关上方的散热装置(5)或防火散热装置(4)上，所述密封件(23)为L形结构的金属块，并位于导流腔(35)和通风道(9)之间，所述导向杆(25)的一端与密封件(23)连接，另一端穿过第二底座(16)或第三底座(33)并延伸至其外侧，所述电磁吸附件(18)包括铁芯(22)和线圈(21)，所述铁芯(22)位于通风道(9)正对密封件(23)的另一侧，所述线圈(21)与烟雾警报器电性连接，所述第一弹簧(24)套设在导向杆(25)的外侧，并对密封件(23)施加远离电磁吸附件(18)的作用力。

4.根据权利要求2所述的一种防火散热的抽屉式高压开关柜，其特征在于，所述风力元件(10)包括吸风罩(13)和蜗轮风扇(14)，所述吸风罩(13)固定在流入通道(15)的外侧，所述蜗轮风扇(14)位于吸风罩(13)内，并可将吸风罩(13)的外部空气吹入至通风道(9)内。

5.根据权利要求2所述的一种防火散热的抽屉式高压开关柜，其特征在于，所述流出通道(31)的外侧设置有挡气罩(20)，所述挡气罩(20)内设置有分流器(30)，所述分流器(30)包括若干个螺旋叶片，若干个所述螺旋叶片中部连接在一起，且其一端朝流出通道(31)一侧呈凸起结构，另一端朝挡气罩(20)的内壁延伸，所述挡气罩(20)的侧壁上环绕设置有出气孔(17)。

6.根据权利要求5所述的一种防火散热的抽屉式高压开关柜，其特征在于，所述阻隔元件(32)包括定位杆(28)、第二弹簧(29)和隔片(27)，所述定位杆(28)的一端穿过隔片(27)与挡气罩(20)固定连接，所述第二弹簧(29)套设在定位杆(28)上，且两端分别抵在挡气罩(20)和隔片(27)上，所述隔片(27)的直径与流入通道(15)和流出通道(31)的直径相同。

7.根据权利要求2所述的一种防火散热的抽屉式高压开关柜，其特征在于，同一个所述通风道(9)连通两个流入通道(15)或流出通道(31)，且通风道(9)的中部设置有对气体流动进行导向的三角凸出部(26)。