CN112152126B - 一种低压开关柜柜体 - Google Patents

Abstract

本发明属于电气设备技术领域，具体涉及一种低压开关柜柜体，包括柜体本体和可相对柜体本体抽拉的抽屉，柜体本体内设有温度测试仪和报警单元；柜体本体内设有气囊层，气囊层上设有第一电磁阀；柜体本体的外部上设有能与柜体本体内部连通的散热室，散热室内设有散热风扇、液氮瓶和控制器；液氮瓶上连接有能与气囊层连通的排气管，排气管上设有第二电磁阀，控制器均与温度测试仪、第一电磁阀、第二电磁阀通讯连接。使用本技术方案能够有效解决开关柜体内部的结构不能有效应对开关柜发热异常的问题。

Description

一种低压开关柜柜体

技术领域

本发明属于电气设备技术领域，具体涉及一种低压开关柜柜体。

背景技术

低压开关柜适用于发电厂、石油、化工、冶金、纺织、高层建筑等行业，作为输电、配电及电能转换之用。低压开关柜作为电能分配的重要设备，在现代的配电网与工程建设中，发挥着重要的作用。

低压开关柜的内部有多种电器元件在工作时会产生很多的热量，导致低压开关柜内部的温度上升，在周围温度较高时不利于内部电器元件的工作，有时甚至会烧坏电器元件。针对上述问题，现有技术中通过设置散热装置来解决该技术问题，但是现有的散热装置一般仅能应对元器件正常发热的情况，当元器件发热异常时，现有的散热装置不能迅速有效的使元器件进行降温，容易使得元器件烧坏。

发明内容

本发明意在提供一种低压开关柜柜体，以解决开关柜体内部的结构不能有效应对开关柜发热异常的问题。

为了达到上述目的，本发明的方案为：一种低压开关柜柜体，包括柜体本体和可相对柜体本体抽拉的抽屉，柜体本体内设有温度测试仪和报警单元；柜体本体内设有气囊层，气囊层上设有第一电磁阀；柜体本体的外部上设有能与柜体本体内部连通的散热室，散热室内设有散热风扇、液氮瓶和控制器；液氮瓶上连接有能与气囊层连通的排气管，排气管上设有第二电磁阀，控制器均与温度测试仪、第一电磁阀、第二电磁阀通讯连接。

本方案的工作原理及有益效果在于：

通常情况下，散热风扇持续的工作，对柜体本体内的元器件进行散热，避免元器件烧坏。温度测试仪检测到柜体本体内的温度高于设定值时(温度过高不正常时)，温度测试仪将信号反馈给控制器，控制器控制第二电磁阀先打开固定的一段时间，液氮瓶打开，液氮通过排气管进入气囊层内，在这个过程中液氮迅速气化吸热，降低柜体本体内的温度。气囊完成膨胀后，控制器控制第二电磁阀关闭，静止一段时间后，控制器控制第一电磁阀再打开固定的时间，使气囊层内的气体完全排出后控制第一电磁阀关闭。若柜体本体内的温度仍高于设定值，控制器继续控制第二电磁阀先打开固定的一段时间然后关闭，保持一段时间，再控制第一电磁阀打开固定时间后关闭。

一般情况下，散热风扇正常工作即可使柜体本体内的元器件正常散热，避免元器件被烧坏，但当发热异常时散热风扇的散热力度不足。在本方案中，设置温度测试仪，温度测试仪能够随时检测柜体本体内的温度，当温度异常升高时使控制器及时控制第一电磁阀、第二电磁阀等部件工作，使液氮先进入气囊层内停留一段时间，液氮气化时吸热，使得柜体本体内的温度迅速降低，能有效应对开关柜发热异常的问题。液氮会在气囊层内停留一段时间，使柜体本体内的元器件能得到较为充足的冷却，避免了由于冷源的快速消散而需要持续不断的补充冷源而导致能源浪费的问题。

可选地，柜体本体上开有散热口和设有与散热口相对的缓冲室；缓冲室的底部向远离柜体本体的一侧倾斜向下设置；缓冲室与散热口相对的侧壁上开有散热孔。开设散热口，外界的粉尘、雨水等容易通过散热口进入柜体本体内，影响柜体本体内电器元件的正常工作。在柜体本体上设置与散热口相对的缓冲室，在缓冲室的作用下，外界的粉尘、雨水不能直接进入柜体本体内，有效避免外界粉尘、雨水对柜体本体内电器元件的影响。

可选地，柜体本体采用敷铝锌板加工得到。敷铝锌板硬度高，不易变形，耐腐蚀且抗氧化，采用敷铝锌板加工柜体本体较为合适。

可选地，报警单元为蜂鸣器，蜂鸣器与控制器通讯连接。当温度测试仪将温度异常的信号传递给控制器后，控制器使蜂鸣器发出声音，提醒工人尽快检查开关柜的情况。

可选地，抽屉的后侧壁上设有套筒和分别位于后侧壁两侧的活塞筒，活塞筒上滑动连接有活塞，活塞上固定有穿过活塞筒并与活塞筒密封连接的支杆，支杆上固定有位于活塞筒外的安装座，其中一个安装座上设有进线动触头，另一个安装座上设有出线动触头；套筒内填充有液压油，套筒内滑动连接有密封板和设有用于使密封板复位的弹性件；套筒的内壁上开有限位槽，密封板上设有滑动连接在限位槽内的连接块；柜体本体内设有与进线动触头配合的进线静触头、与出线动触头配合的出线静触头和一端能够伸入套筒的顶柱；套筒与活塞筒之间连接有管道，活塞筒与管道的连接处靠近安装座的一端，密封板的移动速度大于活塞的移动速度。

将抽屉推进柜体内，当抽屉靠近柜体内部时，抽屉上的套筒将顶柱套入，在顶柱的作用下，密封板沿套筒内壁滑动并逐渐挤压套筒内的液压油，液压油通过管道逐渐进入活塞筒内，在液压油的作用下活塞带动支杆上的安装座向抽屉一侧移动，安装座的运动方向与抽屉的运动方向相反，且安装座的运动速度慢于抽屉的运动速度，整体上相当于安装座向柜体内部一侧缓慢移动。抽屉完全闭合在柜体内时，密封板运动到极限位置时，此时安装座也随活塞运动到合适的位置，安装座上的进线动触头与进线静触头、安装座上的出线动触头与出线静触头很好的接触配合。当抽屉抽离柜体时，操作推进机构使抽屉向远离柜体一侧移动，套筒与顶柱彼此逐渐远离，在弹性件的作用下，密封板逐渐向远离抽屉一侧移动，液压油逐渐回流至套筒内，此时活塞和安装座向远离抽屉一侧运动，安装座的运动方向与抽屉的运动方向相反，且安装座的运动速度慢于抽屉的运动速度，整体上相当于安装座向远离柜体一侧缓慢移动，安装座上的进线动触头与进线静触头、安装座上的出线动触头与出线静触头缓慢的脱离接触配合。

在柜体将要完全闭合在柜体内部时，顶柱与套筒内的密封板接触，使得液压油缓慢流出，套筒内液压油有效减慢了抽屉的移动速度，并有效缓冲抽屉与柜体之间的受力，降低元件被碰撞损坏的概率。驱使抽屉运动时，当安装座上的进线动触头与进线静触头、安装座上的出线动触头与出线静触头将要接触配合时，在不影响抽屉整体运动速度的前提下，能够有效减慢安装座的移动速度，使得动触头与静触头之间能缓慢、平稳的接合或脱离，降低触头被损坏的概率。

可选地，抽屉左右两个侧壁上均设有导块，抽屉本体内设有供导块滑动连接的导向槽。导块、导向槽的设置对抽屉有导向、定位的作用，推进抽屉时，能使进线动触头与进线静触头、出线动触头与出线静触头能够较好的配合。

可选地，导块上转动连接有位于导向槽内的滚珠。设置滚珠能够将导块与柜体本体之间的滑动摩擦转变为滚动摩擦，有助于减少导块、柜体本体的磨损。

可选地，抽屉上设有推进机构，推进机构包括设在抽屉底板上的安装支架和转动连接在安装支架上的丝杆，安装支架位于靠近抽屉面板的一侧；柜体上设有上端能够伸入丝杆的螺旋槽中并有丝杆螺旋槽配合的推进杆；丝杆的一端上连接有驱动件，驱动件穿过抽屉的面板。需要将抽屉闭合在柜体上时，先将抽屉伸入柜体内，推动抽屉缓慢的向柜体内部滑动，当丝杠与推进杆发生接触时，在推进杆的阻挡下抽屉不能继续移动。此时通过驱动件使丝杆往固定方向发生转动并轻轻向前推动抽屉，推进杆的上端进入丝杆的螺旋槽中；继续使丝杆转动，在丝杆和推进杆的共同作用下，抽屉向柜体内部移动，当推进杆与丝杆的螺旋槽脱离啮合后，抽屉完全闭合在柜体内，抽屉位于工作位置。在本方案中设置推进机构，当抽屉的大部分结构伸入柜体后，丝杆与推进杆接触，此时操作推进机构能使抽屉较为平稳、缓慢的移动，避免抽屉以及柜体上的元件用于猛烈的冲击而发生损坏。

可选地，套筒的侧壁上开有通孔，顶柱上开有能与通孔相对的凹槽，柜体本体内滑动连接能够伸入通孔中的齿条，齿条上设有能够伸入凹槽的定位块；丝杆朝向柜体的一端连接有转轴，转轴上设有能与齿条啮合的齿轮；当抽屉完全闭合在柜体内时，丝杠的螺旋槽与推进杆脱离配合，此时齿条能与齿轮啮合。密封板运动到极限位置时，抽屉完全闭合在柜体内，主动齿轮与从动齿轮发生啮合，此时丝杠的螺旋槽与推进杆脱离配合。继续驱使丝杆转动，抽屉能保持静止，而转轴随丝杠一同转动，通过齿轮、齿条的传动作用，齿条向顶柱一侧移动，齿条上的定位块逐渐伸入凹槽内。当齿条上的定位块完全伸入凹槽内时，使丝杆停止运动。定位块与凹槽卡合，套筒、密封板、抽屉等结构均能得到很好的相对固定，此时对抽屉施加拉力也无法使抽屉脱离柜体，相当于对柜体进行了锁止，使抽屉稳定的位于工作位置，无需单独设置锁止机构对抽屉进行固定。

可选地，齿条和齿轮上的轮齿均为斜齿。设置为斜齿，能使齿条、齿轮能更好的啮合。

附图说明

图1为本发明实施例一中一种低压开关柜柜体的剖视图；

图2为本发明实施例二中抽屉拉出柜体本体后俯视方向的剖视图；

图3为本发明实施例二中抽屉闭合在柜体本体内俯视方向的剖视图；

图4为本发明实施例二中推进机构中丝杆与安装支架的结构图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：柜体本体10、散热口11、缓冲室20、散热孔21、散热室30、液氮瓶31、排气管311、第二电磁阀312、散热风扇32、气囊层40、抽屉50、安装支架51、丝杆52、转轴53、齿轮54、齿条55、推进杆56、活塞筒60、活塞61、支杆62、安装座63、进线动触头64、出线动触头65、管道66、套筒70、密封板71、弹性件72、限位槽73、通孔74、进线静触头80、出线静触头81、顶柱90。

实施例一

本实施例基本如图1所示：一种低压开关柜柜体，包括柜体本体10和可相对柜体本体10抽拉的抽屉50，柜体本体10采用敷铝锌板加工得到，敷铝锌板硬度高，不易变形，具有耐腐蚀且抗氧化的特点，采用敷铝锌板加工柜体本体10较为合适。柜体本体10的侧壁上开有散热口11，柜体本体10的外壁上焊接有与散热口11相对的缓冲室20，缓冲室20与散热口11相对的侧壁上开有散热孔21。缓冲室20的底部向远离柜体本体10的一侧倾斜向下设置，外界的粉尘、雨水进入缓冲室20内后，在自身重力作用下会沿着缓冲室20的底部向远离柜体本体10一侧滑动，避免外界的粉尘、雨水进入柜体本体10内。

柜体本体10内安装有温度测试仪和报警单元，温度测试仪用于测试柜体本体10内的温度；在本实施例中，报警单元为蜂鸣器。柜体本体10内粘贴有气囊层40，气囊层40上安装有第一电磁阀。柜体本体10的外壁上焊接有能与柜体本体10内部连通的散热室30，散热室30内安装有散热风扇32、液氮瓶31和控制器。液氮瓶31上连接有排气管311，排气管311的一端与气囊层40连通，排气管311上安装有第二电磁阀312，控制器均与温度测试仪、蜂鸣器、第一电磁阀、第二电磁阀312通讯连接。在本方案中，控制器选用三菱公司型号为Q00JCPU-SET的控制器。

通常情况下，散热风扇32持续的工作，对柜体本体10内的元器件进行散热，避免元器件烧坏。当温度测试仪检测到柜体本体10内的温度高于设定值时(温度过高不正常时)，温度测试仪将信号反馈给控制器，控制器控制蜂鸣器工作发出声音，提醒工作人员低压开关柜内的温度异常，需要特别注意。与此同时，控制器控制第二电磁阀312先打开固定的一段时间，液氮瓶31打开，液氮通过排气管311进入气囊层40内，在这个过程中液氮迅速气化吸热，降低柜体本体10内的温度。气囊完成膨胀后，控制器控制第二电磁阀312关闭，静止一段时间后，控制器控制第一电磁阀再打开固定的时间，使气囊层40内的气体完全排出后控制第一电磁阀关闭。若柜体本体10内的温度仍高于设定值，控制器继续控制第二电磁阀312先打开固定的一段时间然后关闭，保持一段时间，再控制第一电磁阀打开固定时间后关闭。

实施例二

本实施例与实施例一的区别之处在于：如图2、3所示，抽屉50后侧壁的两侧上均固定安装有活塞筒60，活塞筒60靠近抽屉50的一端开口。活塞筒60上滑动且密封连接有活塞61，活塞61上固定有穿过活塞筒60并能与活塞筒60密封连接的支杆62，支杆62上焊接有位于活塞筒60外的安装座63，其中一个安装座63上固定安装有进线动触头64，另一个安装座63上固定安装有出线动触头65。抽屉50的后侧壁上还固定有套筒70，套筒70固定在两个活塞筒60之间，套筒70远离抽屉50的一端开口，套筒70内填充有液压油。套筒70内滑动且密封连接有密封板71，套筒70内还设有用于使密封板71复位的弹性件72，在本实施例中，弹性件72为压缩弹簧，该压缩弹簧的一端连接在套筒70的内壁，另一端连接在密封板71上。套筒70的内壁上开有沿套筒70轴向分布的限位槽73，密封板71上固定有滑动连接在限位槽73内的连接块，在限位槽73和连接块的共同作用下，密封板71只能在固定的范围内滑动。柜体内固定安装有进线静触头80和出线静触头81，进线静触头80能与进线动触头64配合，出线静触头81能与出线动触头65配合。柜体上焊接有顶柱90，顶柱90能够伸入套筒70并与密封板71接触。套筒70靠近抽屉50的一侧与活塞筒60靠近安装座63的一侧之间连接有管道66，通过该管道66能将套筒70内的液压油输送到活塞筒60中。两个活塞筒60加起来的截面面积大于套筒70的截面面积，密封板71的移动速度大于活塞61的移动速度。

抽屉50左右两个侧壁上均焊接有导块，抽屉50本体内设置有供导块滑动连接的导向槽。导块、导向槽的设置对抽屉50有导向、定位的作用，推进抽屉50时，能使进线动触头64与进线静触头80、出线动触头65与出线静触头81能够较好的配合。导块上转动连接有位于导向槽内的滚珠，设置滚珠，有助于减少导块、柜体本体10的磨损。

抽屉50上设置有推进机构，通过推进单元能使抽屉50较好的在柜体内移动。结合图4所示，推进机构包括安装支架51和丝杆52，安装支架51通过螺钉等紧固件将固定在抽屉50的下侧壁上。丝杆52转动连接在安装支架51上，安装支架51位于靠近抽屉面板的一侧。柜体上焊接有推进杆56，推进杆56的上端能够伸入丝杆52的螺旋槽中，推进杆56与丝杆52的螺旋槽配合。丝杆52的一端上连接有驱动件，驱动件穿过抽屉50的面板。通过驱动件使丝杆52往固定方向发生转动能使抽屉50移动。

套筒70的侧壁上开有通孔74，顶柱90上开有能与通孔74相对的凹槽，柜体本体10内滑动连接能够伸入通孔74中的齿条55，齿条55上焊接有能够伸入凹槽的定位块。丝杆52朝向柜体的一端连接有转轴53，转轴53上固定有能与齿条55啮合的齿轮54，齿条55和齿轮54上的轮齿均为斜齿。当抽屉50完全闭合在柜体内时，丝杠的螺旋槽与推进杆56脱离配合，此时主动齿轮54能与从动齿轮54啮合。

需要将抽屉50闭合在柜体上，使抽屉50处于工作位置时，先将抽屉50伸入柜体内，推动抽屉50缓慢的向柜体内部滑动，当丝杠与推进杆56发生接触时，在推进杆56的阻挡下抽屉50不能继续移动。此时通过驱动件使丝杆52往固定方向发生转动并轻轻向前推动抽屉50，推进杆56的上端进入丝杆52的螺旋槽中，继续使丝杆52转动，在丝杆52和推进杆56的共同作用下，抽屉50向柜体内部移动，当推进杆56与丝杆52的螺旋槽脱离啮合后，抽屉50完全闭合在柜体内，抽屉50位于工作位置。

通过操作推进机构使抽屉50逐渐靠近柜体内部时，转轴53上的齿轮54逐渐向齿条55一侧移动。与此同时，抽屉50上的套筒70将顶柱90套入，在顶柱90的作用下，密封板71沿套筒70内壁滑动并逐渐挤压套筒70内的液压油。密封板71运动到极限位置时，抽屉50完全闭合在柜体内，主动齿轮54与从动齿轮54发生啮合，此时丝杠的螺旋槽与推进杆56脱离配合。继续驱使丝杆52转动，抽屉50能保持静止，而转轴53随丝杠一同转动，通过齿轮54、齿条55的传动作用，齿条55向顶柱90一侧移动，齿条55上的定位块逐渐伸入凹槽内。当齿条55上的定位块完全伸入凹槽内时，使丝杆52停止运动。定位块与凹槽卡合，套筒70、密封板71、抽屉50等结构均能得到很好的相对固定，此时对抽屉50施加拉力也无法使抽屉50脱离柜体，相当于对柜体进行了锁止，使抽屉50稳定的位于工作位置，无需单独设置锁止机构对抽屉50进行固定。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和本发明的实用性。

Claims (9)

1.一种低压开关柜柜体，其特征在于：包括柜体本体和可相对柜体本体抽拉的抽屉，柜体本体内设有温度测试仪和报警单元；柜体本体内设有气囊层，气囊层上设有第一电磁阀；柜体本体的外部上设有能与柜体本体内部连通的散热室，散热室内设有散热风扇、液氮瓶和控制器；液氮瓶上连接有能与气囊层连通的排气管，排气管上设有第二电磁阀，控制器均与温度测试仪、第一电磁阀、第二电磁阀通讯连接；抽屉的后侧壁上设有套筒和分别位于后侧壁两侧的活塞筒，活塞筒上滑动连接有活塞，活塞上固定有穿过活塞筒并与活塞筒密封连接的支杆，支杆上固定有位于活塞筒外的安装座，其中一个安装座上设有进线动触头，另一个安装座上设有出线动触头；套筒内填充有液压油，套筒内滑动连接有密封板和设有用于使密封板复位的弹性件；套筒的内壁上开有限位槽，密封板上设有滑动连接在限位槽内的连接块；柜体本体内设有与进线动触头配合的进线静触头、与出线动触头配合的出线静触头和一端能够伸入套筒的顶柱；套筒与活塞筒之间连接有管道，活塞筒与管道的连接处靠近安装座的一端，密封板的移动速度大于活塞的移动速度。

2.根据权利要求1所述的一种低压开关柜柜体，其特征在于：柜体本体上开有散热口和设有与散热口相对的缓冲室；缓冲室的底部向远离柜体本体的一侧倾斜向下设置；缓冲室与散热口相对的侧壁上开有散热孔。

3.根据权利要求2所述的一种低压开关柜柜体，其特征在于：柜体本体采用敷铝锌板加工得到。

4.根据权利要求3所述的一种低压开关柜柜体，其特征在于：报警单元为蜂鸣器，蜂鸣器与控制器通讯连接。

5.根据权利要求1所述的一种低压开关柜柜体，其特征在于：抽屉左右两个侧壁上均设有导块，抽屉本体内设有供导块滑动连接的导向槽。

6.根据权利要求5所述的一种低压开关柜柜体，其特征在于：导块上转动连接有位于导向槽内的滚珠。

7.根据权利要求6所述的一种低压开关柜柜体，其特征在于：抽屉上设有推进机构，推进机构包括设在抽屉底板上的安装支架和转动连接在安装支架上的丝杆，安装支架位于靠近抽屉面板的一侧；柜体上设有上端能够伸入丝杆的螺旋槽中并有丝杆螺旋槽配合的推进杆；丝杆的一端上连接有驱动件，驱动件穿过抽屉的面板。

8.根据权利要求7所述的一种低压开关柜柜体，其特征在于：套筒的侧壁上开有通孔，顶柱上开有能与通孔相对的凹槽，柜体本体内滑动连接能够伸入通孔中的齿条，齿条上设有能够伸入凹槽的定位块；丝杆朝向柜体的一端连接有转轴，转轴上设有能与齿条啮合的齿轮；当抽屉完全闭合在柜体内时，丝杠的螺旋槽与推进杆脱离配合，此时齿条能与齿轮啮合。

9.根据权利要求8所述的一种低压开关柜柜体，其特征在于：齿条和齿轮上的轮齿均为斜齿。

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