CN111095702B - 配电盘和电弧能量中断装置 - Google Patents

Abstract

配电盘(1)设有金属外壳(3)。内部分隔器(7)设置在与形成金属外壳(3)的一部分的背板(4)隔开预定间隔的位置，并且在内部分隔器(7)与背板(4)之间形成减压空间(10)。在背板(4)的通气口(2)上设有通风通道(6)，并且在背板(4)的外部设有进气部导管(5)，以覆盖通气口(2)。设有电弧能量中断装置(11)以覆盖形成在内部分隔器(7)中的内部通气口(7a)。电弧能量中断装置(11)设有箱形的内部通气构件(12)、能够覆盖内部通气构件(12)的狭缝(12b)的盖(14)以及用于将盖(14)支撑在内部通气构件(12)上的支撑部件(13)。当发生内部电弧故障时，支撑构件(13)变形，并且盖(14)覆盖内部通气构件(12)的狭缝(12b)。

Description

配电盘和电弧能量中断装置

技术领域

本发明涉及配电盘。特别地，本发明涉及封闭式配电盘的进气口的结构。

背景技术

配电盘是例如组件设备，其中诸如开关、总线和连接导体的电气设备容纳在接地的金属箱中。为了抑制由于设备的发热引起的温度升高，例如，配电盘在金属箱的***的下部附近设置有用于引入外部空气的进气口，并且在其顶部设置有用于排出引入的外部空气的出口部分。

在配电盘中发生内部电弧事故的情况下，电弧的发生可能导致配电盘中的压力增大，然后是电弧气体(用于包含通过电弧膨胀的空气、高温分解产物等的气体的通用术语，所述高温分解产物例如是通过电弧熔化零件和套管而形成的金属粉末)从金属箱的进气口或出口喷出。

在某些情况下，进行维护和检查的工人可能在金属箱的前侧。因此，必须防止电弧气体从形成在金属箱的前侧上的进气口排出。因此，在金属箱的前侧上形成的进气口处设置有通过金属箱中的压力增大而移动的保护板。在发生电弧时，保护板封闭进气口并保持该状态，直到压力降低以防止电弧气体从进气口喷出(例如，专利公开1)。

在内部电弧事故中发生的电弧气体未必会在封闭进气口的方向上推动保护板。例如，可能不仅保护板被水平按压，而且电弧气体也从保护板的上方和下方四处流动。如果保护板的闭合不充分，或者电弧气体从保护板的上方和下方四处流动，则存在电弧气体从进气口喷射到金属箱外部的危险。

现有技术出版物

专利公开

专利公开1：JP专利申请公开2009-017756

发明内容

鉴于上述情况做出了本发明，并且本发明的目的是提供一种技术，该技术当在配电盘中发生内部电弧事故时，阻止或抑制从进气口喷射电弧气体。

用于实现上述目的的本发明的一方面的配电盘包括：

容纳电气设备的箱体；

内隔板，其位于所述箱体的内部，并且被设置成与形成所述箱体的外板相距预定距离；

通气口，其形成在外板中并且将外部空气引入到箱体内；

内部通气口，其形成在内隔板中并且将外部空气引入到箱体内；和

电弧能量阻挡装置，其能够在箱体内发生内部电弧事故时封闭内部通气口，

其中，由外板和内隔板形成压力释放空间。

在上述配电盘中，用于实现上述目的的本发明的另一方面的配电盘包括：

进气部导管，其形成在箱体的外板的外侧并且覆盖通气口；和

在通气口处形成的通风通道，

其中，通风通道包括导向板，该导向板朝向箱体的外部向上引导气流，

其中，进气部导管的进气口形成在进气部导管的下端部处。

在上述配电盘中，用于实现上述目的的本发明的另一方面的配电盘在于，电弧能量阻挡装置包括：

箱形的内部通气构件，其设置成朝向内隔板的内部突出以覆盖内部通气口，用于将外部空气引入到箱体中的开口部形成在内部通气构件的突起的一侧的端面中；

能够封闭内部通气构件的开口部的盖；和

支撑盖的支撑构件，

其中，所述支撑构件包括支撑部，所述支撑部支撑所述盖以防止所述盖与所述内部通气构件在其上突出的端面之间的接触，

其中，支撑部根据箱体的内部压力的增大而变形，

其中，内部通气构件的开口部根据支撑部的变形而被盖封闭。

为达到上述目的，本发明的另一方面的配电盘包括：

容纳电气设备的箱体；

形成箱体的外板；

通气口，其形成在外板上并且将外部空气引入到箱体内；

进气部导管，其形成在箱体的外板的外侧上并且覆盖通气口；和

在通气口处形成的通风通道，

其中，通风通道包括导向板，该导向板朝向箱体的外部向上引导气流，

其中，进气部导管的进气口形成在进气部导管的下端部处。

用于实现上述目的的本发明的一个方面的电弧能量阻挡装置形成在通气口处，在配电盘中流动的外部空气从该通气口穿过，该电弧能量阻挡装置能够在配电盘内发生内部电弧事故时封闭通气口并且包括：

箱形的内部通气构件，其形成有连接至通气口的第一开口部；

第二开口部，其形成在与形成有内部通气构件的第一开口部的表面相对的表面上；

能够封闭第二开口部的盖；和

支撑盖的支撑构件，

其中，支撑构件包括支撑部，该支撑部支撑盖以防止盖与其中形成有第二开口部的表面之间的接触，

其中，支撑部根据配电盘的内部压力的增大而变形，

其中，第二开口部根据支撑部的变形而被盖封闭。

上述发明使得可以阻止或抑制电弧气体从进气口喷射。

附图说明

图1是示出根据本发明实施例的配电盘的金属箱的轮廓的分解剖视图；

图2是根据本发明的实施例的配电盘的主要部分的分解剖视图；

图3是根据本发明的实施例的配电盘的主要部分的分解透视图；

图4是根据本发明的实施例的配电盘的主要部分的放大剖视图；

图5是说明根据本发明的实施例的配电盘的盖支撑状态的说明图；

图6是说明流入根据本发明的实施例的配电盘的外部空气的流动的说明图；和

图7是说明根据本发明的实施例的配电盘的内部电弧事故发生时的气流的流动的说明图。

具体实施方式

基于附图，详细说明根据本发明的实施例的配电盘和电弧能量阻挡装置。

如图1所示，根据本发明实施例的配电盘1设有形成有通气口2的金属箱3(箱体，以下相同)。在金属箱3中接收诸如开关、总线和连接导体的电气设备(图中未示出)。

通气口2形成在例如形成金属箱3的一部分的背板4(外板，以下相同)的下部处。为了覆盖该通气口2，在背板4的外部设有进气部导管5。进气部导管5在其下端部处形成有进气口5a，并且从该进气口5a吸入外部空气。此外，通气口2设有通风通道6。

如图2所示，通风通道6设有多个开口部6a和导向板6b，所述开口部6a以狭缝形式形成并允许外部空气流过，所述导向板6b设置在相应的开口部6a的下端部处。开口部6a具有例如在水平方向上长的矩形形状并且在竖向方向上对准。形成至少一行所述开口部6a。导向板6b被设置为例如沿从开口部6a的下端部朝向金属箱3的外部的方向向上倾斜，从而向上引导从金属箱3喷出的电弧气体。尽管在图1和2中未示出，但例如通过在通风通道6(或通气口2)处设置不锈钢网(IP4X的网)来防止由电弧引起的高温分解产物直接释放到金属箱的外部，所述不锈钢网具有1.0mm或更小的一个开口孔尺寸。IP4X是电气设备等的防尘等级，并且在可以防止直径为1.0mm或更大的固体物质穿过的范围内显示出保护能力。

在金属箱3中，内隔板7设置在距背板4预定距离的位置处。内隔板7具有例如与背板4几乎相同的尺寸，并且设置成与背板4相对。实际上，用于固定绝缘体8的绝缘体固定板9设置在金属箱3中而与背板4相对，在其上方和下方设有内隔板7。以此方式，内隔板7可以不仅由一个板形成，而且可以使用绝缘体固定板9由多个板形成。尽管图中未示出，但是内隔板7的每个侧端均设有固定部，其从端部沿朝向金属箱3的外部的方向延伸。该固定部和金属箱3的侧板通过螺栓等固定在一起，从而将内隔板7固定在金属箱3中。将内隔板7设置成远离背板4而在内隔板7和背板4之间形成压力释放空间10。压力释放空间10是通过进气部导管5和通气口2与金属箱3的外部连通的空间。该空间通过内部通气口7a和内部通气构件12与其中设置有电气设备的空间连通，将在下面详细说明。内隔板7的尺寸和布置位置不限于该实施例，只要能够形成压力释放空间10即可。此外，随着压力释放空间10变大，电弧气体压力释放效果变高。

在内隔板7的下部处形成有内部通气口7a。在内隔板7的内侧(其中设置有电气设备的空间的一侧)上，在形成内部通气口7a的部分处设置有电弧能量阻挡装置11。

当在配电盘1中发生内部电弧事故时，电弧能量阻挡装置11防止电弧气体从内部通气口7a喷出。电弧能量阻挡装置11设有内部通气构件12、支撑构件13以及盖14。

如图3所示，内部通气构件12设置在内隔板7的内侧，以覆盖内部通气口7a。内部通气构件12例如为长方体箱形，并通过螺栓等固定在内隔板7的内侧，以覆盖内部通气口7a。即，内部通气构件12设置成从内隔板7向金属箱3的内部突出。内部通气构件12在金属箱3的其外侧(与内隔板相对的一侧)上形成有与内部通气口7a连接的开口12a。另外，内部通气构件12在向金属箱3内突出的端面(在其中设置有电气设备的空间的一侧上的表面，或者与形成有开口12a的表面相反的表面)上形成有狭缝12b，用于将外部空气引入金属箱3。狭缝12b可以具有任何形状，只要它们能够将外部空气引入金属箱3即可。例如，内部通气构件12形成有沿水平方向布置的两级竖向长狭缝12b。内部通气构件12通过支撑构件13设有盖14。

盖14是能够封闭形成在内部通气构件12中的狭缝12b的构件。盖14设有能够封闭形成在内部通气构件12中的狭缝12b的盖部14a、从盖部14a的上端和下端竖立的一对被支撑部以及设置在被支撑部14b的端部处的边缘部14c。

如图4所示，在盖14的主表面(盖部14a)与形成有内部通气构件12的狭缝12b的表面相距预定距离的情况下，盖14由支撑构件13支撑。通过螺栓等将下文详细说明的支撑部件13的固定部13b固定至盖14的被支撑部14b。被支撑部14b的长度与内部通气构件12(从内隔板7突出的部分)的厚度大致相同。当在金属箱3中发生内部电弧事故时，使盖14与形成有内部通气构件12的狭缝12b的表面(和/或与内隔板7)接触以阻挡到金属箱3的外部的空气移动。此外，如图3所示，在盖14的侧端部附近设置有一对盖支撑构件15，以将盖14夹在中间，从而防止盖14掉落。

如图4所示，成对的支撑构件13设置在内部通气构件12的上方和下方以支撑盖14。支撑构件13设有待固定至内部通气构件12的固定部13a、待固定至盖14的固定部13b和待设在固定部13a、13b之间的支撑部13c。

固定部13a是通过螺栓等固定至内部通气构件12的上表面或下表面的板状构件，并且被设置成从支撑部13c的一端沿朝向内隔板7的方向延伸。

固定部13b是通过螺栓等固定至盖14的被支撑部14b的板状部件，并且被设置成从支撑部13c的另一端沿与固定部13a的延伸方向相反的方向延伸。

如图5所示，在固定部13a与固定部13b之间设有一对所述支撑部13c。设置支撑部13c以在固定部13a和固定部13b之间形成空间而使得可以允许外部空气在固定部13a和固定部13b之间流动。只要允许外部空气在固定部13a和固定部13b之间流动，就可以设置支撑部13c的任何布置。例如，也可以在固定部13a与固定部13b之间设置至少三个所述支撑部13c。此外，如在下文中详细提及的，支撑构件13是具有刚性以支撑盖14并且可以根据金属箱3中的压力增大而变形的构件。

如图3所示，盖支撑构件15设置成竖立在内隔板7的内侧上。通过将盖14夹在一对所述盖支撑构件15之间，盖14被支撑成能够沿朝向内部通气构件12的方向滑动。盖支撑构件15在其一端设置有固定部15a，该固定部15a固定至内隔板7。此外，盖支撑构件15在另一端设有接合部15b。接合部15b设置成从盖支撑构件15的端部沿朝向相对的盖支撑构件15的方向延伸。盖14的盖部14a与这些接合部15b的接合防止设置在盖支撑构件15之间的盖14的掉落。

接下来，参照图6和图7，详细说明根据本发明实施例的配电盘1中的气体运动。

如图6所示，在正常情况下，外部空气从进气部导管5的进气口5a吸入配电盘1中，以冷却安装在配电盘1的内部中的电气设备(图中未示出)。如图中的箭头所示，从进气部导管5的进气口5a吸入的外部空气穿过通风通道6的开口部6a、压力释放空间10和内部通气构件12，并且然后从盖14的边缘部14c和内隔板7之间流入安装有设备的空间。然后，通过该通风路径吸入配电盘1的内部的外部空气经过金属箱3中的电气设备附近以冷却电气设备，并且然后从形成在配电盘1的顶部中的通气口(图中未示出)排出。

在配电盘1中发生内部电弧事故的情况下，产生电弧，并且配电盘1的内部压力增大。

如图7所示，当配电盘1的内部压力增大时，其压力施加到盖14上。当压力施加到盖14上时，支撑构件13变形。即，盖14通过由内部电弧事故产生的电弧气体而沿朝向内部通气构件12的方向移动，然后盖14封闭形成在内部通气构件12中的狭缝12b。具体地，盖14的盖部14a与内部通气构件12的突出端面接触，以通过盖14封闭内部通气构件12的狭缝12b，从而防止电弧气体从内部通气口7a喷射到压力释放空间10中(最终，防止从进气部导管5的进气口5a喷射到金属箱3的外部)。此外，使盖14的边缘部14c与内隔板7抵接，以防止电弧气体从内部通气口7a喷射到压力释放空间10(最终，防止从进气部导管5的进气口5a喷射到金属箱3的外部)。

如果电弧气体已经从内部通气口7a喷出，则由于压力释放空间10设置在内隔板7和背板4之间，因此在压力释放空间10中释放了电弧气体的压力。因此，减小了从进气部管道5的进气开口5a喷射到金属箱3外部的电弧气体的能量。

此外，从形成在背板4中的通气口2喷射的电弧气体通过设置在通风通道6处的导向板6b在进气部管道5中被向上引导。因此从通气口2喷出的电弧气体在进气部导管5中被向上引导，并且然后从形成在进气部导管5的下端部处的进气口5a被喷出。这样，从进气部导管5的进气口5a喷出的电弧气体的能量减小。此外，在通气口2处设置不锈钢网防止动能高的高温颗粒直接释放到配电盘1的外部。

即，配电盘1具有能够阻止或抑制在内部电弧事故时产生的电弧气体从通气口2(或进气口5a)喷出的结构。由此，可以对靠近配电盘1的人员进行安全保护。

如上所述，即使在电弧气体在通过电弧能量阻挡装置11之后已经从内部通气口7a喷出的情况下，通过在内隔板7与背板4之间设置压力释放空间10，根据本发明的实施例的配电盘1也能够释放电弧气体的压力。因此，可以减小从进气部导管5的进气口5a喷出的电弧气体的压力。此外，设置压力释放空间10减小了对背板4的压力，从而抑制气体从固定背板4的螺栓之间的间隙喷出。因此，可以增大固定背板4的螺栓的紧固距离。这可以降低配电盘1的成本。此外，由于气体压力被压力释放空间10释放，因此可以将背板4制成为厚度最薄且价格便宜的最外层外套。

此外，设置电弧能量阻挡装置11使得可以防止电弧气体从金属箱3的进气口5a喷出到外部。即，盖14由通过电弧气体变形的支撑部件13支撑。这样，当发生内部电弧事故时，盖14能够覆盖内部通气构件12的狭缝12b。特别地，支撑构件13的截面形成为Z形。由此，通过支撑部件13的变形，能够确保使盖14沿朝向内部通气构件12的方向移动。

此外，设置通风通道6和进气部管道5使得电弧气体在进气部管道5中发生碰撞。这使得可以减小从进气部管道5的进气口5a排出的电弧气体的能量。此外，电弧气体被通风通道6在进气部管道5中向上引导，并且然后从进气部管道5的底部排出。这延长了电弧气体的流动路径，并且可以降低从进气部导管5排出的电弧气体的温度。

如上所述，已经通过示出特定实施例说明了本发明的配电盘和电弧能量阻挡装置，但是本发明的配电盘和电弧能量阻挡装置不限于该实施例。可以在不损害其特征的范围内进行适当的修改。修改的内容也属于本发明的技术范围。

例如，还可以制造配电盘，该配电盘单独地设有根据本发明的实施例的配电盘的技术特性的一部分(内隔板7、电弧能量阻挡装置11、通风通道6、进气部管道5等)。在那种情况下，可以获得根据本发明实施例的配电盘的部分有益效果。在配电盘仅设有内隔板7的情况下，也可以做出如下的方面：将传统配电盘的保护板用作电弧能量阻挡装置以封闭内部通气口7a。

另外，在本实施例的说明中，在内隔板7上设有电弧能量阻断装置11(内部通气构件12、盖14等)，但是也可以将电弧能量阻挡装置11设置在背板4上。此外，电弧能量阻挡装置11也可以设置在分隔配电盘的内部的隔板(其上形成有隔板的通气口的部分)上。

此外，在本实施例中，在形成金属箱3的背板4上形成有通气口2，但也可以在形成金属箱3的前板、侧板和背板4的任意的外板(竖立包围配电盘1的外板中的任意一个)上形成通气口2。此外，内隔板7不限于设置成与背板4相对，而使可以设置成与其中形成有通气口的外板相对。但是，检查员可能在配电盘1的前侧。因此，通过在配电盘1的背板4上形成通气口2，可以更加安全地保护检查员。

此外，不仅支撑构件13布置在内部通气构件12的上端和下端处的方面，而且它们可以布置在内部通气构件12的两侧端部处。在这种情况下，在上端部和下端部附近都设有盖支撑构件15。

Claims (3)

1.一种配电盘，包括：

容纳电气设备的箱体；

内隔板，其位于所述箱体的内部并且被设置成与形成所述箱体的外板相距预定距离；

通气口，其形成在所述外板上并且将外部空气引入到所述箱体中；

内部通气口，其形成在所述内隔板上并且将外部空气引入到所述箱体中；和

电弧能量阻挡装置，当所述箱体内发生内部电弧事故时，所述电弧能量阻挡装置能够封闭所述内部通气口，

其中，由所述外板和所述内隔板形成压力释放空间，

其特征在于，所述电弧能量阻挡装置包括：

箱形的内部通气构件，其设置成朝向所述内隔板的内部突出以覆盖所述内部通气口，用于将外部空气引入到所述箱体中的开口部形成在所述内部通气构件的突起的一侧上的端面中；

盖，其能够封闭所述内部通气构件的所述开口部；和

支撑所述盖的支撑构件，

其中，所述支撑构件包括支撑部，所述支撑部支撑所述盖以防止所述盖与所述内部通气构件在其上突出的所述端面之间的接触，

其中，所述支撑部根据所述箱体的内部压力的增大而变形，

其中，所述内部通气构件的所述开口部根据所述支撑部的变形而被所述盖封闭。

2.根据权利要求1所述的配电盘，其特征在于，所述配电盘还包括：

进气部导管，其形成在所述箱体的所述外板的外侧上并且覆盖所述通气口；和

在所述通气口处形成的通风通道，

其中，所述通风通道包括导向板，所述导向板朝向所述箱体的外部向上引导气流，

其中，所述进气部导管的进气口形成在所述进气部导管的下端部处。

3.一种电弧能量阻挡装置，其形成在通气口处，在配电盘中流动的外部空气通过所述通气口，所述电弧能量阻挡装置能够在所述配电盘中发生内部电弧事故时封闭所述通气口，

其特征在于，所述电弧能量阻挡装置包括：

箱形的内部通气构件，其形成有连接至所述通气口的第一开口部；

第二开口部，其形成在与形成有所述内部通气构件的所述第一开口部的表面相对的表面中；

能够封闭所述第二开口部的盖；和

支撑所述盖的支撑构件，

其中，所述支撑构件包括支撑部，所述支撑部支撑所述盖以防止所述盖与其中形成有所述第二开口部的表面之间的接触，

其中，所述支撑部根据所述配电盘的内部压力的增大而变形，

其中，所述第二开口部根据所述支撑部的变形而被所述盖封闭。

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