一种具有防护功能的开关柜及其使用方法

技术领域

本发明涉及开关柜领域，具体涉及一种具有防护功能的开关柜及其使用方法。

背景技术

开关柜在运行过程中，因为种种原因（如短路、绝缘老化、人为操作失误等）造成一次回路短路故障发生，在数万安培的短路电流下，瞬间产生高温高压气体，若高温高压气体在狭窄的柜体内不能在极短时间内有效释放，会造成开关柜炸裂，相邻开关柜损坏，同时可能伤及人身安全。因此，开关柜在设计时，必须考虑有效泄压措施。

目前，现有的部分开关柜由于其外壁开设有散热口，通常不会单独设置泄压措施，当其内部瞬间产生高温高压气体时，高温高压气体会从开关柜外壁的散热口排出，这样极有可能会对附近的工作人员造成伤害。

因此，发明一种具有防护功能的开关柜及其使用方法来解决上述问题很有必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有防护功能的开关柜及其使用方法，以解决现有技术中的不足。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有防护功能的开关柜，包括柜体和安装在柜体前侧的门板，所述柜体两侧均设置有两个散热口，用于从一侧进风并从另一侧出风，形成散热风道，所述柜体内部设置有两个防爆机构，两个防爆机构分别设置在柜体两侧，两个防爆机构分别与柜体两侧的散热口相对应；

所述防爆机构包括两个罩体，两个罩体垂直分布，所述罩体与柜体内壁相连接，所述罩体的形状设置为喇叭状，所述罩体呈喇叭口的一端罩散热口上，所述罩体的另一端连接有套管，所述罩体内部安装有散热风扇，所述套管的顶端连接有泄压管，所述泄压管与套管相连通，位于底部的泄压管顶端延伸到另一个套管底部，并与其相连通，另一个泄压管顶端延伸出柜体顶部，所述套管内部设置有泄压开关，用于控制泄压管的开关。

优选的，所述泄压开关包括活动管，所述活动管设置在套管内部，所述活动管一端延伸出套管内部，所述活动管与套管滑动连接，所述活动管位于套管内部的一端设置有限流盖。

优选的，所述限流盖表面开设有多个透气孔，所述罩体内部连接有挡板，所述挡板与限流盖相对应，用于遮挡限流盖上的透气孔，所述活动管外壁开设有连通孔，所述连通孔与泄压管相匹配。

优选的，所述活动管外部套设有开关弹簧，所述开关弹簧设置在套管的一侧，所述开关弹簧远离套管的一侧设置有限位板，所述限位板与活动管相连接。

优选的，所述泄压管的外部设置有支撑架，所述支撑架的一端与罩体相连接，用于支撑泄压管，所述限位板一侧连接有两个导向杆，所述导向杆的一端贯穿支撑架并与支撑架滑动连接。

优选的，位于柜体顶部的泄压管顶端设置有防尘组件；

所述防尘组件包括设置在泄压管顶端的防尘罩，所述防尘罩形状设置为伞状，所述防尘罩底部四角均连接有连接杆，所述连接杆的外部套设有限位套，所述连接杆与限位套滑动连接，所述限位套设置在泄压管的外部，所述限位套与泄压管固定连接。

优选的，所述防尘罩底部安装有导向罩，所述导向罩底部形状设置为流线型，所述导向罩与泄压管相匹配，用于降低风阻，避免防尘罩被泄压管内部喷出的高压气流顶飞。

优选的，所述连接杆的底端连接有限位块，所述连接杆外部套设有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧设置在限位块和限位套之间，所述缓冲弹簧底部与限位块相连接。

一种具有防护功能的开关柜的使用方法，包括以下步骤；

S1、正常散热工作：两个防爆机构内的散热风扇分别用于进气和排气，位于柜体一侧的两个散热风扇将外部冷空气从散热口吸入到罩体内部，冷空气通过套管，然后从限流盖上的透气孔进入活动管，随后进入柜体内，而柜体内部的热空气从另一侧的活动管进入罩体内部，通过位于罩体内部的散热风扇将热空气从散热口排出；

S2、泄压防护：当柜体内部发生故障而产生高温高压气体时，高温高压气体从活动管一端进入活动管内部，并通过限流盖上的透气孔，由于透气孔的设置，高温高压气体难以在短时间内快速通过透气孔，会将活动管推向挡板的位置，使限流盖抵在挡板上，使挡板封闭透气孔，此时，连通孔连通泄压管，高温高压气体通过连通孔进入泄压管内部，最后从柜体顶端排出；

S3、泄压防尘：高温高压气体从泄压管顶端喷出，将位于泄压管顶部的防尘罩顶起，防尘罩上升时带动连接杆底部的限位块上升，缓冲弹簧随之接触限位套，避免限位块冲击限位套，并且设置在防尘罩底部的流线型导向罩可以降低高温高压气体对其的冲击力，避免防尘罩被吹飞，泄压完成后，在重力的作用下防尘罩落回，导向罩落到泄压管内部，将泄压管顶端遮蔽，避免灰尘进入泄压管内部；

S4、泄压管闭合：泄压完成后，柜体内部压力恢复正常，开关弹簧推动限位板，使活动管一端的限流盖远离挡板，使封闭的透气孔开启，并且连通孔脱离泄压管，将泄压管闭合。

在上述技术方案中，本发明提供的技术效果和优点：

1、本发明通过在活动管端部的限流盖上开设透气孔，在高温高压气体难以在短时间内快速通过透气孔，会将活动管推向挡板的位置，封闭活动管并连通泄压管，使高温高压气体从柜体顶端的泄压管排出，可以避免高温高压气体从散热口排出，并且防止高温高压气体对散热风扇造成损伤；

2、通过在泄压管的顶端设置防尘组件，可以防止外部灰尘杂物进入泄压管内部，并且，活动设置的防尘罩可以被高温高压气体顶起，使其不会阻碍泄压管排气。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明防爆机构的整体结构示意图；

图3为本发明图2的A部结构放大图；

图4为本发明罩体与泄压开关的配合结构示意图；

图5为本发明罩体与套管的配合结构示意图；

图6为本发明活动管的整体结构示意图；

图7为本发明防尘组件的局部结构示意图。

附图标记说明：

1、柜体；2、门板；3、散热口；5、防爆机构；6、罩体；7、散热风扇；8、套管；9、泄压管；10、泄压开关；11、活动管；12、限流盖；13、透气孔；15、挡板；16、开关弹簧；17、限位板；18、支撑架；19、导向杆；20、连通孔；21、防尘组件；22、防尘罩；23、导向罩；25、连接杆；26、限位套；27、限位块；28、缓冲弹簧。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

实施例一

本发明提供了如图1-6所示的一种具有防护功能的开关柜，包括柜体1和安装在柜体1前侧的门板2，所述柜体1两侧均设置有两个散热口3，用于从一侧进风并从另一侧出风，形成散热风道，所述柜体1内部设置有两个防爆机构5，两个防爆机构5分别设置在柜体1两侧，两个防爆机构5分别与柜体1两侧的散热口3相对应；

柜体1两侧设置散热口3，可以形成贯通柜体1内部的风道，方便柜体1内部的散热通风，防爆机构5的设置，可以在柜体1内部故障而产生气体爆破时，关闭散热口3并开启泄压通道，避免柜体1因气体爆破而损伤，并闭合散热口3，防止高温高压气体从散热口3排出而伤人。

所述防爆机构5包括两个罩体6，两个罩体6垂直分布，所述罩体6与柜体1内壁相连接，所述罩体6的形状设置为喇叭状，所述罩体6呈喇叭口的一端罩散热口3上，所述罩体6的另一端连接有套管8，所述罩体6内部安装有散热风扇7，所述套管8的顶端连接有泄压管9，所述泄压管9与套管8相连通，位于底部的泄压管9顶端延伸到另一个套管8底部，并与其相连通，另一个泄压管9顶端延伸出柜体1顶部，所述套管8内部设置有泄压开关10，用于控制泄压管9的开关。

其中，柜体1两侧的散热风扇7分别用于进气和排气，可以使柜体1两侧的散热口3，一侧进风一侧出风，进而形成贯通柜体1的散热通道，位于同一侧的两个套管8通过垂直的泄压管9相连接，而位于顶端的套管8通过泄压管9连通到柜体1顶端，可以将两个套管8内部的高压气体一并排出，泄压开关10在平时控制泄压管9常闭，套管8常通，并在发生爆破时，控制泄压管9开启，并闭合套管8，避免高温高压气体通过散热口3喷出。

所述泄压开关10包括活动管11，所述活动管11设置在套管8内部，所述活动管11一端延伸出套管8内部，所述活动管11与套管8滑动连接，所述活动管11位于套管8内部的一端设置有限流盖12。

所述限流盖12表面开设有多个透气孔13，所述罩体6内部连接有挡板15，所述挡板15与限流盖12相对应，用于遮挡限流盖12上的透气孔13，所述活动管11外壁开设有连通孔20，所述连通孔20与泄压管9相匹配。

通过活动管11的来回运动，控制泄压管9的开关，在正常运行时，活动管11远离挡板15，此时限流盖12上的透气孔13未被遮蔽，可以通过透气孔13连通内外，此时连通孔20被套管8遮蔽，泄压管9的端部也被活动管11遮蔽，泄压管9闭合，而当发生爆破意外时，活动管11靠近挡板15，挡板15遮蔽透气孔13，阻断柜体1内外的连通，此时，连通孔20移动到泄压管9的位置，使泄压管9与活动管11连通，将柜体1内部的高温高压气体排出。

所述活动管11外部套设有开关弹簧16，所述开关弹簧16设置在套管8的一侧，所述开关弹簧16远离套管8的一侧设置有限位板17，所述限位板17与活动管11相连接。

所述泄压管9的外部设置有支撑架18，所述支撑架18的一端与罩体6相连接，用于支撑泄压管9，所述限位板17一侧连接有两个导向杆19，所述导向杆19的一端贯穿支撑架18并与支撑架18滑动连接。

开关弹簧16配合安装在活动管11上的限位板17，可以使活动管11端部的限流盖12远离挡板15，保持活动管11维持常开状态，并且配合限流盖12上的透气孔13，在柜体1内部压力增大时，开关弹簧16压缩，而当柜体1内部压力稳定时，在开关弹簧16的作用下，活动管11又能复原。

实施例二

基于实施例一所提出的泄压管9，本发明提供如图2、3、7的进一步技术方案。

位于柜体1顶部的泄压管9顶端设置有防尘组件21；

所述防尘组件21包括设置在泄压管9顶端的防尘罩22，所述防尘罩22形状设置为伞状，所述防尘罩22底部四角均连接有连接杆25，所述连接杆25的外部套设有限位套26，所述连接杆25与限位套26滑动连接，所述限位套26设置在泄压管9的外部，所述限位套26与泄压管9固定连接。

防尘罩22位于泄压管9顶部，可以封住泄压管9的端部，避免外部灰尘杂物落到泄压管9内部，而连接杆25和限位套26配合，限位防尘罩22，使泄压管9可以沿着泄压管9的竖直方向上下滑动，当泄压管9排气时，防尘罩22可以被顶起，解除对泄压管9的封闭。

所述防尘罩22底部安装有导向罩23，所述导向罩23底部形状设置为流线型，所述导向罩23与泄压管9相匹配，用于降低风阻，避免防尘罩22被泄压管9内部喷出的高压气流顶飞。

导向罩23与泄压管9配合，在泄压管9闲置时，导向罩23封堵在泄压管9上，而当泄压管9开启使用时，导向罩23被泄压管9喷出的高压气流顶起，流线型的底部设计，可以降低风阻，防止导向罩23以及导向罩23顶部的防尘罩22被顶飞。

所述连接杆25的底端连接有限位块27，所述连接杆25外部套设有缓冲弹簧28，所述缓冲弹簧28设置在限位块27和限位套26之间，所述缓冲弹簧28底部与限位块27相连接。

防尘罩22上升时带动连接杆25底部的限位块27上升，缓冲弹簧28随之接触限位套26，避免限位块27冲击限位套26，将导向罩23限位在泄压管9顶部。

本发明提供一种具有防护功能的开关柜的使用方法，包括以下步骤；

S1、正常散热工作：两个防爆机构5内的散热风扇7分别用于进气和排气，位于柜体1一侧的两个散热风扇7将外部冷空气从散热口3吸入到罩体6内部，冷空气通过套管8，然后从限流盖12上的透气孔13进入活动管11，随后进入柜体1内，而柜体1内部的热空气从另一侧的活动管11进入罩体6内部，通过位于罩体6内部的散热风扇7将热空气从散热口3排出；

S2、泄压防护：当柜体1内部发生故障而产生高温高压气体时，高温高压气体从活动管11一端进入活动管11内部，并通过限流盖12上的透气孔13，由于透气孔13的设置，高温高压气体难以在短时间内快速通过透气孔13，会将活动管11推向挡板15的位置，使限流盖12抵在挡板15上，使挡板15封闭透气孔13，此时，连通孔20连通泄压管9，高温高压气体通过连通孔20进入泄压管9内部，最后从柜体1顶端排出；

S3、泄压防尘：高温高压气体从泄压管9顶端喷出，将位于泄压管9顶部的防尘罩22顶起，防尘罩22上升时带动连接杆25底部的限位块27上升，缓冲弹簧28随之接触限位套26，避免限位块27冲击限位套26，并且设置在防尘罩22底部的流线型导向罩23可以降低高温高压气体对其的冲击力，避免防尘罩22被吹飞，泄压完成后，在重力的作用下防尘罩22落回，导向罩23落到泄压管9内部，将泄压管9顶端遮蔽，避免灰尘进入泄压管9内部；

S4、泄压管闭合：泄压完成后，柜体1内部压力恢复正常，开关弹簧16推动限位板17，使活动管11一端的限流盖12远离挡板15，使封闭的透气孔13开启，并且连通孔20脱离泄压管9，将泄压管9闭合。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。