CN107086484B - 开关柜及其泄压结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及开关设备领域，特别涉及开关柜及其泄压结构。开关柜包括柜体，柜体上设有泄压口，泄压口处设置有泄压板，所述泄压板具有泄压连接部分和用于使泄压板始终连接在柜体上的保持连接部分，所述泄压口处设有处于泄压板朝向泄压口一侧用于对泄压口靠近保持连接部分的一侧形成遮挡的可翻折的遮挡板；或者所述泄压口处设有处于泄压板朝向泄压口一侧的引导板，所述引导板上设有用于将柜体内燃弧能量导向泄压板上远离保持连接部分区域的引导面；或者泄压连接部分与泄压口的距离小于保持连接部分与泄压口的距离以使泄压口相对于泄压板偏心布置，解决了目前的泄压结构存在安全隐患的问题。

Description

开关柜及其泄压结构

技术领域

本发明涉及开关设备领域，特别涉及开关柜及其泄压结构。

背景技术

开关柜内部故障电弧燃烧期间产生的电弧效应包括压力效应、热效应、辐射和声效应。这些电弧效应能量巨大，将损害开关设备，并对附近的工作人员造成伤害。各开关柜厂家采取了各种加强开关柜的措施，来防护开关柜燃弧故障，除了严格保证开关设备的制造质量、按照相关规程进行正确维护和操作意外，还必须设计配置快速动作的泄压结构，一旦发生内部燃弧故障。除了严格保证开关设备的制造质量、按照相关规程进行正确维护和操作以外，还必须设计配置快速动作的泄压结构，一旦发生内部燃弧故障能快速引导能量释放，最大限度的保护设备和人员免受到伤害。

目前中压开关柜行业中，通常采用以下两种泄压结构模式：第一种模式为柜体顶板开长方形泄压口，在泄压口上方加装一块平板泄压盖，平板泄压盖的一端用金属螺栓固定，另一端用尼龙螺钉固定，这种泄压模式的平板泄压盖在泄压口上面贴合固定，当开关柜内部发生燃弧故障时，需要将平板泄压盖强行冲击形变，才能打开泄压通道，并且打开通道口的面积有限，不能及时将开关柜内部燃弧故障能量排出到柜外，存在安全隐患。

第二种模式为柜体顶板开设长方形泄压口，在孔上方设有泄压板，泄压板呈盒状，泄压板包括保持连接部分和泄压连接部分，保持连接部分在泄压的过程中始终固定在柜体上，防止泄压板飞出对人员或设备造成损伤，保持连接部分可以通过铰链铰接在柜体的顶板上，泄压连接部分在泄压过程中在燃弧能量的作用下通常会解除与柜体的固定打开泄压口进行泄压，通常泄压连接部分通过尼龙螺钉等其他低强度连接件固定在柜体上，泄压连接部分也可以通过薄弱连接部分固定在泄压口口沿。这种泄压模式的开关柜内部发生燃弧故障时，正常情况下燃弧能量能够将泄压连接部分的尼龙螺钉冲断，泄压板绕铰链的铰接点旋转，泄压口完全打开进行泄压，例如授权公告号为CN205944772、授权公告日为2017.02.08的中国专利公开的一种开关柜泄压机构，包括盖板和铰链，盖板的左侧通过铰链装置在柜体顶部的窗口处，盖板右侧通过低强度连接件和柜体固定，其中盖板构成一种泄压板，盖板的左侧用于与柜体铰链连接的部分构成泄压板的保持连接部分，盖板的右侧用于与柜体通过低强度连接件连接的部分构成泄压板的泄压连接部分。在开关柜内部燃弧时，开关柜泄压机构的盖板能够沿铰链翻转实现泄压的目的。但是，在泄压板盖受到的冲击力大于铰链的固定强度时，铰链会被拉断，使整个泄压板在发生旋转之前飞出，存在安全隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种开关柜泄压结构，以解决目前的泄压结构存在安全隐患的问题；另外，本发明的目的还在于提供一种使用上述泄压结构的开关柜。

为实现上述目的，本发明的开关柜的技术方案为：开关柜包括柜体，柜体上设有泄压口，泄压口处设置有泄压板，所述泄压板具有泄压连接部分和用于使泄压板始终连接在柜体上的保持连接部分，所述泄压口处设有处于泄压板朝向泄压口一侧用于对泄压口靠近保持连接部分的一侧形成遮挡的可翻折的遮挡板；或者所述泄压口处设有处于泄压板朝向泄压口一侧的引导板，所述引导板上设有用于将柜体内燃弧能量导向泄压板上远离保持连接部分区域的引导面；或者泄压连接部分与泄压口的距离小于保持连接部分与泄压口的距离以使泄压口相对于泄压板偏心布置。

所述泄压板包括朝向泄压口的本体和与本体连接的弯折部，所述泄压结构还包括固定在柜体上的支撑件，所述支撑件与泄压板围成开口朝向泄压口的泄压盒，所述保持连接部分设置在弯折部上，所述泄压连接部分设置在本体上，泄压连接部分固定在支撑件上，保持连接部分连接在柜体上。

所述保持连接部分铰接在柜体上。

所述遮挡板悬伸在泄压口处，或者所述遮挡板包括始终固定在泄压口处的遮挡板保持连接部和在受到燃弧能量冲击后解除固定的遮挡板泄压连接部。

所述遮挡板或者引导板固定在泄压口口沿上靠近保持连接部分的位置。

本发明的开关柜泄压结构的技术方案为：开关柜泄压结构包括用于设置在泄压口处的泄压板，所述泄压板具有泄压连接部分和用于使泄压板始终连接在柜体上的保持连接部分，所述开关柜泄压结构还包括用于设置在泄压口处对泄压口靠近保持连接部分的一侧形成遮挡的可翻折的遮挡板；或者所述开关柜泄压结构还包括用于设置在泄压口处的引导板，引导板上设有用于将柜体内燃弧能量导向泄压板上远离保持连接部分区域的引导面；所述遮挡板或者引导板处于泄压板用于朝向泄压口的一侧。

所述泄压板包括用于朝向泄压口的本体和与本体连接的弯折部，所述泄压结构还包括用于固定在柜体上的支撑件，所述泄压连接部分固定在支撑件上，所述支撑件与泄压板围成开口用于朝向泄压口的泄压盒，所述保持连接部分设置在弯折部上，所述泄压连接部分设置在本体上。

所述保持连接部分上设有用于铰接在柜体上的铰接结构。

所述开关柜泄压结构包括所述泄压口，所述遮挡板用于悬伸在泄压口处，或者所述遮挡板包括用于始终固定在泄压口处的遮挡板保持连接部和用于在受到燃弧能量冲击后解除固定的遮挡板泄压连接部。

所述开关柜泄压结构包括所述泄压口，所述遮挡板或者引导板固定在泄压口口沿靠近保持连接部分的位置。

本发明的有益效果为：本发明的开关柜柜体的泄压口处设有遮挡板时，遮挡板处于泄压板朝向泄压口一侧并对泄压口靠近保持连接部分的一侧形成遮挡，在柜体内发生燃弧故障时，柜体内的燃弧能量冲向泄压口，而泄压口靠近泄压板的保持连接部分的一侧被遮挡板遮挡，使泄压口远离保持连接部分的一侧首先受到冲击，泄压板的泄压连接部分在受到燃弧能量冲击后解除固定，泄压口靠近泄压连接部分的一侧被首先打开，在燃弧能量的冲击下泄压板打开泄压口，同时可翻折的遮挡板在燃弧能量的冲击下翻折，使泄压口被完全打开。由于遮挡板的保护作用，燃弧能量首先冲击泄压板远离保持连接部分的区域，能够减小泄压板上保持连接部分受到的冲击力，避免泄压板保持连接部分被冲断，解决了目前的开关柜的泄压结构存在安全隐患的问题。

本发明的开关柜柜体的泄压口处设有引导板时，引导板处于泄压板朝向泄压口一侧，在柜体内发生燃弧故障时，柜体内的燃弧能量冲向泄压口，引导板上引导面能够将冲出泄压口的能量引导至远离保持连接部分的区域，减小保持连接部分受到的冲击力，保证保持连接部分不会被冲断，解决了目前的开关柜的泄压结构存在安全隐患的问题。

本发明的开关柜柜体的泄压连接部分与泄压口的距离小于保持连接部分与泄压口的距离以使泄压口相对于泄压板偏心布置时，燃弧能量作用在泄压板上的作用力点距离保持连接部分的距离较远，不会对保持连接部分产生较大的冲击，也就保证了保持连接部分不会被冲断，解决了目前的开关柜的泄压结构存在安全隐患的问题。

进一步的，泄压连接部分设置在朝向泄压口的本体上，而保持连接部分设置在弯折部上，燃弧能量冲出泄压口后首先冲击本体上的泄压连接部分，在热效应等其他条件的作用下，进一步保证泄压连接部分被首先冲断，以保护保持连接部分。

进一步的，所述遮挡板或者引导板固定在泄压口口沿上靠近保持连接部分的位置，遮挡板或者引导板固定在泄压口口沿上，方便加工，而设置在靠近保持连接部分的位置则可以在燃弧能量冲击遮挡板或者引导板时保证燃弧能量被引导向远离保持连接部分。

附图说明

图1为本发明的开关柜的具体实施例1的泄压结构的结构示意图；

图2为本发明的开关柜的具体实施例1的泄压口打开后的状态示意图；

图3为本发明的开关柜的具体实施例1的局部结构示意图；

图4为图3的俯视图；

图5为图4中电缆室顶部去掉泄压板后的俯视图；

图6为图1中泄压板的俯视图；

图7为图6的主视图；

图8为本发明的开关柜的具体实施例2的泄压结构的结构示意图；

图9为本发明的开关柜的具体实施例5的柜体顶板的俯视图；

图10为图9中顶板沿A-A的剖视图；

图11为图9中遮挡板翻折后的状态示意图；

图12为本发明的开关柜的具体实施例6的柜体顶板的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的开光柜的具体实施例1，如图1至图7所示，开关柜包括柜体，柜体包括前后布置的断路器室13、母线室14、电缆室15，其中断路器室13、母线室14、电缆室15的顶部均设有泄压结构。泄压结构包括柜体顶板1和设置在顶板1上的泄压口11，泄压结构还包括设置在泄压口11处的泄压板2和支撑件3，泄压板2具有保持连接部分21和泄压连接部分22。

泄压板2呈L型，泄压板2包括朝向泄压口11的本体23和与本体连接的弯折部24，保持连接部分21设置在弯折部24上，泄压连接部分22设置在本体上，泄压连接部分22固定在支撑件3上，保持连接部分21固定在柜体上。如图7所示，本实施例中，本体23和弯折部24上均具有朝向泄压口翻折的翻边。本实施例中，泄压口11呈方形，为了提高开关柜的防护等级，本实施例中，支撑件3由三块U型板构成，三块U型板设置在泄压口处并与泄压板围成开口朝向柜体的泄压盒，构成支撑件3的U型板开口朝向泄压盒外部。考虑到开关柜的密封防护等级，支撑件3与泄压板2配合安装时支撑件3处于泄压板2的翻边内侧，与泄压板上泄压连接部分通过尼龙螺钉连接的U形板处于泄压板的下方，泄压板与支撑件配合安装在开关柜顶部满足IP4X的开关柜防护等级要求。

保持连接部分21通过铰链4铰接在柜体的顶板1上。泄压连接部分22通过尼龙螺钉5固定在支撑件上，支撑件3焊接固定在柜体的顶板1上。本实施例中，泄压板2采用单边搭接的形式，泄压板2上与保持连接部分相对设置的一边设置尼龙螺钉。

本实施例中，柜体还包括设置在泄压口11的口沿的引导板12，引导板12在由柜体内部至外部方向上自泄压口口沿向泄压口中心倾斜设置，引导板12上具有朝向泄压口用于将柜体内燃弧能量导向泄压板上远离保持连接部分的引导面121，引导面121在由柜体内部至外部方向上自泄压口口沿向泄压口中心倾斜。引导板12伸入泄压盒的内部腔体，泄压盒的内部腔体构成泄压结构上用于容纳凸出柜体的引导板的容纳空腔。泄压盒增加了母线室主母线的绝缘距离，给予柜体提供更大的设计余量，使开关柜的整体性能更加优越。

本发明的开关柜内部发生燃弧时，燃弧能量从泄压口泄出，在引导板的引导作用下，燃弧能量被引导至泄压板上远离保持连接部分的区域，泄压连接部分上的尼龙螺钉被冲断后解除与支撑件的固定，泄压连接部分能够绕保持连接部分上的铰接点转动，打开泄压口进行泄压，另外，在燃弧能量的冲击下，引导板发生变形，引导板向泄压口的径向侧倾斜从而完全打开泄压口，最大程度进行泄压。

本发明的开关柜能够快速开启泄压通道，通过采用铰接形式的泄压板，泄压板的打开角度能够达到一百八十度，全方位打开泄压通道。通过设置引导面对燃弧能量进行引导，使燃弧能量所产生作用力集中在泄压连接部分，使得铰链所受作用力很小，完全保证在整个泄压过程安全可靠，同时也保证了在柜体内发生燃弧后泄压板能够快速启动。

本发明的开关柜的具体实施例2，本实施例中的开关柜与上述开关柜的具体实施例1中所述的开关柜的区别仅在于：如图8所示，本实施例中，泄压结构包括引导部件6，引导部件6包括固定在柜体顶板上的固定部分61和引导板62，固定部分61和铰链204均固定在柜体的顶板201上，引导面2121设置在引导板62上，引导板62的结构与上述开关柜的具体实施例中所述的引导板的相同，不在赘述。

本发明的开关柜的具体实施例3，本实施例中的开关柜与上述开关柜的具体实施例2的区别仅在于：引导部件上设有铰接轴，泄压板直接铰接在引导部件的铰接轴上。

本发明的开关柜的具体实施例4，本实施例中的开关柜与上述开关柜的具体实施例1的区别仅在于：本实施例中的泄压结构的泄压板为平板，柜体的顶板设有凹槽，泄压口设置在凹槽内，引导板也设置在凹槽内，泄压板盖在凹槽槽口。

本发明的开关柜的具体实施例5，本实施例中的开关柜与上述开关柜的具体实施例1的区别仅在于：如图9至图11所示，本实施例中泄压口511处设有处于泄压板朝向泄压口一侧用于对泄压口靠近保持连接部分的一侧形成遮挡的可翻折的遮挡板512，可翻折的遮挡板512在燃弧能量的冲击下能够翻折。遮挡板512与顶板51一体设置，遮挡板512悬伸在泄压口511处。在柜体内部发生燃弧时，柜体内的燃弧能量冲向泄压口，泄压口靠近泄压板的保持连接部分的一侧被遮挡板遮挡，使燃弧能量首先冲击泄压板上远离保持连接部分的一侧，泄压板在燃弧能量的冲击下泄压连接部分解除固定，随后泄压口处的遮挡板在燃弧能量的冲击下翻折，泄压口被完全打开。遮挡板能够使燃弧能量首先冲击远离保持连接部分的区域，避免连接保持部分被冲断。其他实施例中，泄压板可以为平板，此时遮挡板与泄压板相邻设置，在泄压时，遮挡板与泄压板几乎同时翻起，在此构思下，可以在泄压板上靠近保持连接部分的区域设置强度稍大的尼龙螺钉，以降低泄压板的保持连接部分受到的冲击力。

本发明的开关柜的具体实施例6，本实施例中的开关柜与上述开关柜的具体实施例5的区别仅在于：如图12所示，遮挡板6012包括始终固定在泄压口6011处的遮挡板保持连接部6014和在受到燃弧能量冲击后解除固定的遮挡板泄压连接部6015，遮挡泄压连接部6015与柜体顶板601之间设有连接筋6013，燃弧能量冲击下，连接筋可以被冲断。其他实施例中，相邻两个连接筋之间的部分可以不是通孔，可以是凹槽等其他结构构成的薄弱连接部分。

在柜体内部发生燃弧时，柜体内的燃弧能量冲向泄压口，泄压口靠近泄压板的保持连接部分的一侧被遮挡板遮挡，使燃弧能量首先冲击泄压板上远离保持连接部分的一侧，泄压板在燃弧能量的冲击下泄压连接部分解除固定，随后泄压口处的遮挡板在燃弧能量的冲击下遮挡板泄压连接部的连接筋被冲断，遮挡板向开关柜柜体外部翻折，泄压口被完全打开。遮挡板能够使燃弧能量首先冲击远离保持连接部分的区域，避免连接保持部分被冲断。

本发明的开关柜的具体实施例7，本实施例中的开关柜与上述开关柜的具体实施例1的区别仅在于：本实施例中，泄压连接部分与泄压口的距离小于保持连接部分与泄压口的距离以使泄压口相对于泄压板偏心布置，泄压口距离保持连接部分的距离较远，燃弧能量冲击泄压板时作用在铰接部分的冲击力小，保证铰链不被冲断。

本发明的开关柜泄压结构的具体实施例1，本实施例中的开关柜泄压结构与上述开关柜的具体实施例1-7任一个实施例中所述的泄压结构的结构相同，不予赘述。

本发明的开关柜泄压结构的具体实施例2，本实施例中的开关柜泄压结构与上述开关柜泄压结构具体实施例1中所述的结构的区别仅在于：本实施例中的泄压结构不包括顶板和设置在顶板上的泄压口。

本发明的开关柜及其泄压结构的其他实施例中，上述泄压连接部分还可以通过低强度的金属螺钉等其他低强度连接件固定在支撑件上，上述连接部分也可以不设置低强度连接件，可以设置固定孔，通过固定螺栓将泄压连接部分直接固定在支撑件上，并在固定孔的圆周范围内设置断裂槽，方便泄压连接部分在受到冲击时从断裂槽处断裂，断裂后原来处于连接部分上的固定孔和固定螺栓保持在支撑件上，其余部分绕保持连接部分的铰接点旋转。

上述支撑件可以不设，此时泄压板整体呈具有朝向柜体开口的盒状，泄压板的保持连接部分和泄压连接部分均设置在盒口处；上述泄压板的保持连接部分和泄压连接部分可以均与柜体连接，此时柜体的顶面的泄压口的口沿处设置有凸台，即相当于支撑件与柜体一体设置；上述泄压结构也可以设置在柜体的侧面或者底面，具体位置可以根据柜体的实际使用需要而定；上述引导面还可以是引导弧面，当然引导面还可以是引导台阶面，引导台阶面可以有至少一个台阶；上述泄压板为L型板时，保持连接部分和泄压连接部分可以设置在柜体相邻的两个面上；上述支撑件还可以是支撑块或者工字钢等其他构件。

上述遮挡板也可以不与柜体的顶板为一体式结构，可以将遮挡板固定在顶板上，顶板与遮挡板通过螺栓或者焊接固定在一起，采用开关柜具体实施例2中类似的结构。

其他实施例中，上述泄压板的保持连接部分可以通过不锈钢螺栓固定在顶板上或者泄压板与柜体的顶板一体设置，保持连接部分与顶板一体式结构，泄压板的保持连接部分可以焊接固定在顶板上。

上述泄压结构也可以设置在柜体的后侧或者底部，在满足要求的情况下还可以设置在开关柜的左右两侧。

上述泄压盒可以由泄压板本体和设置在本体上弯折部围成，此时泄压板本体的四周均具有弯折部，弯折部与本体围成开口朝向泄压口的泄压盒，此时泄压板的保持连接部分和泄压连接部分均设置在弯折部上；上述支撑件可以为筒状，此时泄压盒由泄压板的本体和支撑件围成，泄压板的弯折部可以设置在支撑件的一侧，此时泄压板也可以不设置弯折部，泄压板为平板结构，泄压板的保持连接部分和泄压连接部分均连接在支撑件上。

Claims (10)

1.开关柜，包括柜体，柜体上设有泄压口，泄压口处设置有泄压板，所述泄压板具有泄压连接部分和用于使泄压板始终连接在柜体上的保持连接部分，其特征在于：所述泄压口处设有处于泄压板朝向泄压口一侧用于对泄压口靠近保持连接部分的一侧形成遮挡的可翻折的遮挡板；或者所述泄压口处设有处于泄压板朝向泄压口一侧的引导板，所述引导板上设有用于将柜体内燃弧能量导向泄压板上远离保持连接部分区域的引导面；或者泄压连接部分与泄压口的距离小于保持连接部分与泄压口的距离以使泄压口相对于泄压板偏心布置。

2.根据权利要求1所述的开关柜，其特征在于：所述泄压板包括朝向泄压口的本体和与本体连接的弯折部，所述泄压结构还包括固定在柜体上的支撑件，所述支撑件与泄压板围成开口朝向泄压口的泄压盒，所述保持连接部分设置在弯折部上，所述泄压连接部分设置在本体上，泄压连接部分固定在支撑件上，保持连接部分连接在柜体上。

3.根据权利要求1或2所述的开关柜，其特征在于：所述保持连接部分铰接在柜体上。

4.根据权利要求1或2所述的开关柜，其特征在于：所述遮挡板悬伸在泄压口处，或者所述遮挡板包括始终固定在泄压口处的遮挡板保持连接部和在受到燃弧能量冲击后解除固定的遮挡板泄压连接部。

5.根据权利要求1或2所述的开关柜，其特征在于：所述遮挡板或者引导板固定在泄压口口沿上靠近保持连接部分的位置。

6.开关柜泄压结构，包括用于设置在泄压口处的泄压板，所述泄压板具有泄压连接部分和用于使泄压板始终连接在柜体上的保持连接部分，其特征在于：所述开关柜泄压结构还包括用于设置在泄压口处对泄压口靠近保持连接部分的一侧形成遮挡的可翻折的遮挡板；或者所述开关柜泄压结构还包括用于设置在泄压口处的引导板，引导板上设有用于将柜体内燃弧能量导向泄压板上远离保持连接部分区域的引导面；所述遮挡板或者引导板处于泄压板用于朝向泄压口的一侧。

7.根据权利要求6所述开关柜泄压结构，其特征在于：所述泄压板包括用于朝向泄压口的本体和与本体连接的弯折部，所述泄压结构还包括用于固定在柜体上的支撑件，所述泄压连接部分固定在支撑件上，所述支撑件与泄压板围成开口用于朝向泄压口的泄压盒，所述保持连接部分设置在弯折部上，所述泄压连接部分设置在本体上。

8.根据权利要求6或7所述开关柜泄压结构，其特征在于：所述保持连接部分上设有用于铰接在柜体上的铰接结构。

9.根据权利要求6或7所述开关柜泄压结构，其特征在于：所述开关柜泄压结构包括所述泄压口，所述遮挡板用于悬伸在泄压口处，或者所述遮挡板包括用于始终固定在泄压口处的遮挡板保持连接部和用于在受到燃弧能量冲击后解除固定的遮挡板泄压连接部。

10.根据权利要求6或7所述开关柜泄压结构，其特征在于：所述开关柜泄压结构包括所述泄压口，所述遮挡板或者引导板固定在泄压口口沿靠近保持连接部分的位置。