CN207762305U - 配电箱的压力平衡保护结构 - Google Patents

Abstract

一种配电箱的压力平衡保护结构,包括配电箱的箱体，箱体安装有泄压阀，所述圆形安装孔开设在箱体顶板上，所述泄压阀包括圆形阀座、圆形阀盖，圆形阀盖的中央区域开设有通气孔；在圆形阀座的边缘区域开设有多个透气孔，在圆形阀座的中心区域开设有一个竖向导孔；竖向导孔中能竖向移动地安装有一根竖向导杆，竖向导杆固定连接有磁性阀片和助力片，在阀腔的下部还固定安装有圆环形的固定磁块，固定磁块与磁性阀片两者互相靠近的磁极磁性相同而形成同性相斥，使磁性阀片的边沿部位压在圆形阀盖通气孔边沿部位下方；所述磁性阀片和固定磁块的居里点为65℃～100℃。本实用新型能够实现配电箱外部的其它设备发生爆炸后，内外气压一直保持平衡。

Description

配电箱的压力平衡保护结构

技术领域

本实用新型属于电力系统配电设备的技术领域，具体涉及一种配电箱的压力平衡保护结构。

背景技术

在电力系统中，有一部分配电箱执行独特的控制功能，属于核心控制设备，因而对安全可靠性要求极高，必须考虑并解决以下两方面的问题：

一、配电箱安装的位置通常位于比较狭隘的空间，空间有防火喷淋设施，因而平时需要严格密封，严防灰尘或水汽进入，以避免出现电气短路、漏电、电弧火花等事故；

二、由于安装空间内其它电气设备存在各种电气短路或其他因素导致的爆炸风险，假如一旦该配电箱周围其它电气设备发生爆炸事故，配电箱周围气压急剧上升，而配电箱内部由于密封而仍然保持为常压，巨大的内外气压差就会对配电箱箱壁产生很大压力,进而对配电箱造成冲击损坏，造成配电箱功能受损，从而对设备的安全运行造成很大的次生影响；

针对上述两方面的问题，申请人曾尝试在配电箱的箱体1设置弹簧式的泄压阀2，该弹簧式泄压阀2包括弹簧30和阀片28，如图1所示，阀片28压在泄压阀进气口24的内侧，平时弹簧30对阀片28施加向外的弹力，阀片28将泄压阀的进气口24堵住，实现严防灰尘进入的目的；另一方面，当配电箱周边发生爆炸事故时，外界巨大的气体压力克服弹簧30弹力，将阀片28向内推开，使外界高压气体进入配电箱1的内腔，由此达到配电箱1内外气压的平衡,以期达到配电箱不受气压差破坏的目的。

然而，申请人在研制试验过程中发现上述压力平衡保护结构存在有待改善的问题，具体如下：在外界发生爆炸后，根据泄压阀的动作反应可以分为以下阶段：第一阶段，爆炸刚发生一瞬间，配电箱1外围压力增大(图1中高压用G表示)，泄压阀尚未打开，配电箱1内部压力较小(图1中低压用D表示) 如图1所示；第二阶段，泄压阀2被外部气压打开，配电箱内部压力随之增大，如图2所示；第三阶段，配电箱内部和外围压力基本达到平衡，都达到高压，正因为内外压力平衡，因此弹簧30弹力重新发挥主导作用，使阀片28将泄压阀的进气口重新堵住，如图3所示，泄压阀2在第三阶段重新关闭，关闭时配电箱内部和外部均处于高压状态；第四阶段，配电箱1外部的高压气体向四周消散，配电箱外部的气压随之快速下降而恢复为常压(变成低压D)，但配电箱内部的气压反而得不到宣泄(仍为高压G)，配电箱内部的气压反而大大高于外部气压，这种气压差反而将阀芯28更加压紧，进气口24更加锁闭。因此在第四阶段，配电箱内外的气压反而又变得不平衡起来，内部的气压大于外部气压，而且第四阶段持续时间相对很长（上述前面三个阶段只是在几秒钟内就会全部完成，而第四阶段却会持续几十分钟以上）。第四阶段这种长时间的较高气压差同样会使配电箱变形甚至损坏，另外配电箱里面长时间处于高温高压也容易影响各种电气元件的正常性能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述缺点而提供一种配电箱的压力平衡保护结构，配电箱外部的其它设备发生爆炸后，能够使配电箱内外气压一直保持平衡。

其目的可以按以下方案实现：一种配电箱的压力平衡保护结构,包括配电箱的箱体，箱体设有箱体侧壁、箱体底板、箱体顶板，箱体开设有圆形安装孔，圆形安装孔处安装有泄压阀，其特征在于，所述圆形安装孔开设在箱体顶板上，所述泄压阀包括圆形阀座、圆形阀盖，圆形阀座固定安装在箱体顶板的圆形安装孔中，圆形阀盖拧装在圆形阀座上方，圆形阀座和圆形阀盖两者之间形成为阀腔；

圆形阀盖的中央区域开设有圆形通气孔, 圆形通气孔带有上小下大的锥度；在圆形阀座的边缘区域开设有多个透气孔，在圆形阀座的中心区域开设有一个竖向导孔；竖向导孔中能竖向移动地安装有一根竖向导杆，竖向导杆的上端露出在圆形阀盖上方；

竖向导杆固定连接有圆形阀片和居里点为65℃～100℃的活动磁块，圆形阀片位于活动磁块上方，圆形阀片、活动磁块和竖向导杆三者同步竖向移动，其中活动磁块位于阀腔里面，圆形阀片带有上小下大的锥度，圆形阀片的大小、形状与圆形通气孔对应匹配；

在阀腔的下部还固定安装有圆环形居里点为65℃～100℃的固定磁块，固定磁块与活动磁块两者互相靠近的磁极磁性相同而形成同性相斥；固定磁块对活动磁块施加向上排斥力，使圆形阀片的侧面压在圆形通气孔的锥形孔壁上，圆形阀片将圆形阀盖的圆形通气孔遮蔽。

所述活动磁块和固定磁块的居里点为70℃～90℃。

所谓居里点，也称居里温度或磁性转变点，是指材料在铁磁体和顺磁体之间改变的温度，也可以说是发生二级相变的转变温度。当磁性材料的温度接近居里点温度时，磁性物质的磁性逐渐消失；当磁性材料的温度高于居里点温度时，该磁性物质的磁性完全消失。当磁性材料的温度接近居里点温度时，该磁性物质的磁性基本消失

本实用新型具有以下优点和效果：

一、正常使用状态下，活动磁块在固定磁块的磁性斥力作用下位于其行程的上端，圆形阀片将圆形阀盖的圆形通气孔遮蔽，因此泄压阀处于完全封闭状态，防止外界的灰尘或水汽进入配电箱内部。

二、当配电箱外部的其它设备发生爆炸时，外部的气压瞬间增大（第一阶段），外部的气压克服磁力将活动磁块向下推，使泄压阀迅速打开（第二阶段），使配电箱的内外气压迅速达到平衡，避免配电箱箱壁由于密封而被内外部强大的气压差破坏。

三、当泄压阀打开后（第三阶段），泄压阀的活动磁块和固定磁块接触到外部高温气体，在热辐射和热传导作用下，活动磁块和固定磁块的温度迅速升高，接近或超过居里点温度，使活动磁块和固定磁块的磁性基本消失或完全消失，固定磁块对活动磁块的向上排斥力消失，此时箱体内外气压基本平衡，于是活动磁块和圆形阀片在重力作用下，保持在其竖向移动行程的下端，使泄压阀保持为打开状态，由此实现箱体内外气压一直保持平衡。另外，在后续的过程（第四阶段）中，随着箱体外部爆炸产生的气压消散，箱体内部的高温高压气体随之快速消散（与弹簧式泄压阀比较，箱体内部的高温高压气体的消散速度快得多）。当箱体内部的高温高压气体消散、温度下降后（第五阶段），活动磁块和固定磁块的磁性恢复，活动磁块和圆形阀片在磁性斥力作用下重新移动到其行程的上端，重新将圆形阀盖的圆形通气孔遮蔽。

附图说明

图1是采用弹簧式泄压阀的配电箱在正常使用状态时的示意图。

图2是图1中的泄压阀在外界发生爆炸后的第二阶段的状态示意图。

图3是图1中的泄压阀在外界发生爆炸后的第三阶段的状态示意图。

图4是图1中的泄压阀在外界发生爆炸后的第四阶段的状态示意图。

图5是本实用新型一种具体实施例在正常使用状态时的整体结构示意图。

图6是图5中的泄压阀的分解示意图。

图7是图5中的泄压阀的剖面结构示意图。

图8是图6中的泄压阀的立体结构示意图。

图9是图5所示结构的阀门打开状态示意图。

具体实施方式

图5、图6所示,该配电箱的压力平衡保护结构包括配电箱的箱体1，箱体1设有箱体侧壁10、箱体底板11、箱体顶板12，箱体顶板12开设有圆形安装孔，圆形安装孔处安装有泄压阀2，所述泄压阀2包括圆形阀座21、圆形阀盖22，圆形阀座21固定安装在箱体顶板12的圆形安装孔中，圆形阀盖22外面拧装有螺母31，螺母31将圆形阀座21固定拧装箱体顶板12上，而圆形阀盖22则拧装在圆形阀座21上方，圆形阀座21和圆形阀盖22两者之间形成为阀腔23；圆形阀盖22的中央区域开设有圆形通气孔24, 圆形通气孔24的孔壁带有上小下大的锥度；

图7、图6、图8所示,在圆形阀座21的边缘区域开设有多个透气孔25，在圆形阀座的中心区域开设有一个竖向导孔26；竖向导孔26中能竖向移动地安装有一根竖向导杆27；竖向导杆27固定连接有圆形阀片29和居里点为80℃的活动磁块28，圆形阀片29带有上小下大的锥度，圆形阀片29的大小、形状与圆形通气孔对应匹配；活动磁块28、圆形阀片29和竖向导杆27三者同步竖向移动，其中活动磁块28位于阀腔23里面；

图7、图6、图8所示,在阀腔23的下部还固定安装有居里点为80℃的圆环形的固定磁块20，固定磁块20与活动磁块28两者互相靠近的磁极磁性相同而形成同性相斥；固定磁块20对活动磁块28施加向上排斥力，使圆形阀片29的侧面压在圆形通气孔24的锥形孔壁上，圆形阀片29将圆形阀盖的圆形通气孔24遮蔽。

上述实施例的使用原理如下：

一、正常使用状态下，活动磁块28在固定磁块20的磁性斥力作用下位于其行程的上端，将圆形阀盖的圆形通气孔24遮蔽，因此泄压阀2处于完全封闭状态，防止外界的灰尘或水汽进入配电箱内腔13，如图5、图6所示。

二、当配电箱外部的其它设备发生爆炸时，外部的气压瞬间增大（第一阶段），外部的气压克服磁力将活动磁块28向下推，使泄压阀2迅速打开（第二阶段），使配电箱的内腔13和外部气压迅速达到平衡，避免配电箱箱壁由于密封而被长时间的内外部强大的气压差破坏，如图9示。

三、当泄压阀2打开后（第三阶段），泄压阀的活动磁块28和固定磁块20接触到外部高温气体，在热辐射和热传导作用下，活动磁块28和固定磁块20的温度迅速升高，接近或超过居里点温度，使活动磁块和固定磁块的磁性基本消失或完全消失，固定磁块20对活动磁块28的向上排斥力消失，此时箱体内外气压基本平衡，于是活动磁块28和圆形阀片29在重力作用下，保持在其竖向移动行程的下端，使泄压阀2保持为打开状态，即保持为图9所示状态，由此实现箱体内外气压一直保持平衡。另外，在后续的过程（第四阶段）中，随着箱体外部爆炸产生的气压消散，箱体内腔13的高温高压气体随之快速泄压消散（与弹簧式泄压阀比较，箱体内部的高温高压气体的消散速度快得多）。当箱体内部的高温高压气体消散、温度下降后（第五阶段），活动磁块28和固定磁块20的磁性恢复，活动磁块28在磁性斥力作用下重新移动到其行程的上端，圆形阀片29重新将圆形阀盖的圆形通气孔24遮蔽，恢复到图5、图6所示状态。

上述实施例中，所述活动磁块和固定磁块的居里点可以改为70℃，或者90℃，或者100℃，或者65℃。

Claims (2)

1.一种配电箱的压力平衡保护结构,包括配电箱的箱体，箱体设有箱体侧壁、箱体底板、箱体顶板，箱体开设有圆形安装孔，圆形安装孔处安装有泄压阀，其特征在于，所述圆形安装孔开设在箱体顶板上，所述泄压阀包括圆形阀座、圆形阀盖，圆形阀座固定安装在箱体顶板的圆形安装孔中，圆形阀盖拧装在圆形阀座上方，圆形阀座和圆形阀盖两者之间形成为阀腔；

圆形阀盖的中央区域开设有圆形通气孔, 圆形通气孔带有上小下大的锥度；在圆形阀座的边缘区域开设有多个透气孔，在圆形阀座的中心区域开设有一个竖向导孔；竖向导孔中能竖向移动地安装有一根竖向导杆，竖向导杆的上端露出在圆形阀盖上方；

竖向导杆固定连接有圆形阀片和居里点为65℃～100℃的活动磁块，圆形阀片位于活动磁块上方，圆形阀片、活动磁块和竖向导杆三者同步竖向移动，其中活动磁块位于阀腔里面，圆形阀片带有上小下大的锥度，圆形阀片的大小、形状与通气孔对应匹配；

在阀腔的下部还固定安装有圆环形居里点为65℃～100℃的固定磁块，固定磁块与活动磁块两者互相靠近的磁极磁性相同而形成同性相斥；固定磁块对活动磁块施加向上排斥力，使圆形阀片的侧面压在圆形通气孔的锥形孔壁上，圆形阀片将圆形阀盖的通气孔遮蔽。

2.根据权利要求1所述的配电箱的压力平衡保护结构,其特征在于：所述活动磁块和固定磁块的居里点为70℃～90℃。