一种泄压盖板防落装置及开关柜

技术领域

本发明涉及高压开关设备技术领域，尤其涉及一种泄压盖板防落装置及开关柜。

背景技术

开关柜是一种大型电气设备，其内部设有断路器、隔离开关、操作机构等各种部件。开关柜在使用过程中，由于绝缘老化、误操作、过电压等各种原因，常常会造成开关柜故障，诱发燃弧事故。当开关柜内部发生燃弧事故时，燃弧在短时间内释放巨大能量，从而在开关柜内形成高温高压气体，高温高压气体如果不能在短时间内得到释放，将会引起柜体爆炸等安全事故。因此，在柜体顶部通常都设置有泄压通道，柜体内部产生的高温高压气体可通过泄压通道向外排出。目前的开关柜泄压通道多为如图1所示的结构形式，在柜体1顶部设有泄压口，泄压口处设有泄压盖板3，泄压盖板3通过铰链4铰接在柜体的顶板2上，泄压盖板3上开有百叶窗，泄压盖板3以铰链4为支点可在一定角度范围内旋转，开关柜正常运行时泄压盖板覆盖在泄压口上，发生燃弧事故时，柜体内产生的高温高压气体将泄压盖板冲开而向外排出。

现有开关柜泄压结构在实际应用时存在以下问题：在燃弧后期，即热量和烟尘释放量较小时，泄压盖板将在自身重力作用下落下，从而阻碍剩余热量和烟尘彻底释放。

发明内容

本发明的目的在于提供一种泄压盖板防落装置，以解决现有开关柜泄压结构在燃弧后期时泄压盖板在自身重力作用下落下而阻碍剩余热量和烟尘彻底释放的问题；本发明的目的还在于提供一种开关柜，以解决现有开关柜发生燃弧事故时热量和烟尘不能彻底释放从而影响开关柜安全性能的问题。

为实现上述目的，本发明泄压盖板防落装置采用如下技术方案：

一种泄压盖板防落装置，包括固定座，固定座上导向活动安装有挡杆，挡杆在其活动行程内具有用于挡止泄压盖板的挡止位和用于避让泄压盖板的避让位，固定座上配置有促使挡杆朝向挡止位活动的弹簧，泄压盖板防落装置还包括与挡杆配合的制动组件，制动组件具有制动端和联动端，制动端用于与挡杆挡止配合而将挡杆限制在避让位，联动端用于与泄压盖板传动连接，在泄压盖板打开时泄压盖板带动联动端进而带动制动端活动，解除对挡杆的限制，挡杆在弹簧作用力下活动至挡止位而将泄压盖板挡在打开状态。

有益效果：本发明全新的提出了一种泄压盖板防落装置，可将其制动组件的联动端与泄压盖板传动连接，在开关柜正常运行时泄压盖板处于关闭状态，制动组件的制动端将挡杆限制在避让位；当柜体内部发生燃弧事故时，产生的高温高压气体将泄压盖板冲开，泄压盖板在打开过程中带动制动组件的联动端进而带动制动端动作，解除对挡杆的限制，挡杆在弹簧作用力下活动至挡止位而挡止在泄压盖板下方，使泄压盖板不能落下，从而使泄压口一直保持打开状态，直至柜体内部产生的热量和烟尘全部从泄压口释放。

进一步地，制动组件包括拐臂，拐臂的一端连接有拉簧，拉簧的远离拐臂的一端构成所述联动端，拐臂的另一端构成所述制动端，在泄压盖板打开时泄压盖板拉伸拉簧进而拉动拐臂旋转，解除对挡杆的限制，在泄压盖板关上时泄压盖板挤压拉簧进而使拉簧推动拐臂旋转，使制动端对挡杆形成挡止。

有益效果：通过拉簧将泄压盖板和拐臂进行联动，拉簧本身是柔性的，能够在一定程度内发生变形，因此能够在实现传动的基础上适应泄压盖板和拐臂的位置变化，并在泄压盖板关闭时推动拐臂反向旋转复位，使得制动组件整体结构比较简单。

进一步地，拐臂包括制动拐臂和联动拐臂，制动拐臂的一端与联动拐臂转动装配在一起，制动拐臂的另一端构成所述制动端，拉簧的一端与联动拐臂相连。

有益效果：制动拐臂和联动拐臂配合使用，通过对两拐臂的角度进行设计，能够使联动拐臂转动较小角度时带动制动拐臂转动较大角度，从而使挡杆能够具有更大的活动行程，对泄压盖板挡止更可靠。

进一步地，固定座包括两个支座，两个支座前后间隔布置，挡杆上设有防脱结构，防脱结构与支座沿前后方向挡止配合以阻止挡杆向前脱出，所述弹簧为压簧，压簧的其中一端顶压在位于后侧的支座上，另一端向前顶压在挡杆上。

有益效果：挡杆同时活动安装在两个支座上，使两个支座形成两个导向点位对挡杆活动进行导向，结构简单，导向可靠，同时两个支座能够为挡杆提供更加稳定的支撑，避免挡杆从固定座上脱出。

进一步地，所述制动端处于两个支座之间。

有益效果：两个支座形成两个导向点位，制动端处于两个支座之间，这样制动端对挡杆的作用力的作用点就处在两个导向点位之间，由此能够保证挡杆不受偏距，导向更稳定、顺畅。

进一步地，挡杆包括杆体，杆体上设有沿杆体径向延伸的操作杆。

有益效果：通过设置操作杆，在热量和烟尘全部释放完成后可手持操作杆推动挡杆背向泄压盖板活动，使挡杆由挡止位活动至避让位，从而解除对泄压盖板的挡止，操作方便且省力。

本发明开关柜采用如下技术方案：

开关柜，包括柜体，柜体上设有泄压口，泄压口处设有泄压盖板，泄压盖板铰接在柜体上，泄压盖板的旁侧配置有泄压盖板防落装置，泄压盖板防落装置包括固定座，固定座上导向活动安装有挡杆，挡杆在其活动行程内具有用于挡止泄压盖板的挡止位和用于避让泄压盖板的避让位，固定座上配置有促使挡杆朝向挡止位活动的弹簧，泄压盖板防落装置还包括与挡杆配合的制动组件，制动组件具有制动端和联动端，制动端用于与挡杆挡止配合而将挡杆限制在避让位，联动端与泄压盖板传动连接，在泄压盖板打开时泄压盖板带动联动端进而带动制动端活动，解除对挡杆的限制，挡杆在弹簧作用力下活动至挡止位而将泄压盖板挡在打开状态。

有益效果：本发明提出了一种改进的开关柜，通过在泄压盖板的旁侧配置泄压盖板防落装置，将泄压盖板防落装置的制动组件的联动端与泄压盖板传动连接，在开关柜正常运行时泄压盖板处于关闭状态，制动组件的制动端将挡杆限制在避让位；当柜体内部发生燃弧事故时，产生的高温高压气体将泄压盖板冲开，泄压盖板在打开过程中带动制动组件的联动端进而带动制动端动作，解除对挡杆的限制，挡杆在弹簧作用力下活动至挡止位而挡止在泄压盖板下方，使泄压盖板不能落下，从而使泄压口一直保持打开状态，直至柜体内部产生的热量和烟尘全部从泄压口释放，避免热量和烟尘在柜体内汇聚而影响开关柜安全性能。

进一步地，制动组件包括拐臂，拐臂的一端连接有拉簧，拉簧的远离拐臂的一端构成所述联动端，拐臂的另一端构成所述制动端，在泄压盖板打开时泄压盖板拉伸拉簧进而拉动拐臂旋转，解除对挡杆的限制，在泄压盖板关上时泄压盖板挤压拉簧进而使拉簧推动拐臂旋转，使制动端对挡杆形成挡止。

有益效果：通过拉簧将泄压盖板和拐臂进行联动，拉簧本身是柔性的，能够在一定程度内发生变形，因此能够在实现传动的基础上适应泄压盖板和拐臂的位置变化，并在泄压盖板关闭时推动拐臂反向旋转复位，使得制动组件整体结构比较简单。

进一步地，拐臂包括制动拐臂和联动拐臂，制动拐臂的一端与联动拐臂转动装配在一起，制动拐臂的另一端构成所述制动端，拉簧的一端与联动拐臂相连。

有益效果：制动拐臂和联动拐臂配合使用，通过对两拐臂的角度进行设计，能够使联动拐臂转动较小角度时带动制动拐臂转动较大角度，从而使挡杆能够具有更大的活动行程，对泄压盖板挡止更可靠。

进一步地，固定座包括两个支座，两个支座前后间隔布置，挡杆上设有防脱结构，防脱结构与支座沿前后方向挡止配合以阻止挡杆向前脱出，所述弹簧为压簧，压簧的其中一端顶压在位于后侧的支座上，另一端向前顶压在挡杆上。

有益效果：挡杆同时活动安装在两个支座上，使两个支座形成两个导向点位对挡杆活动进行导向，结构简单，导向可靠，同时两个支座能够为挡杆提供更加稳定的支撑，避免挡杆从固定座上脱出。

进一步地，所述制动端处于两个支座之间。

有益效果：两个支座形成两个导向点位，制动端处于两个支座之间，这样制动端对挡杆的作用力的作用点就处在两个导向点位之间，由此能够保证挡杆不受偏距，导向更稳定、顺畅。

进一步地，挡杆包括杆体，杆体上设有沿杆体径向延伸的操作杆。

有益效果：通过设置操作杆，在热量和烟尘全部释放完成后可手持操作杆推动挡杆背向泄压盖板活动，使挡杆由挡止位活动至避让位，从而解除对泄压盖板的挡止，操作方便且省力。

进一步地，所述挡杆靠近泄压盖板的转动轴线设置且挡杆的轴线和泄压盖板的转动轴线平行。

有益效果：这样设置能够使挡杆在泄压盖板打开时对泄压盖板提供可靠的挡止，使泄压盖板保持较大的打开角度，有助于热量和烟尘的快速释放，而且使泄压盖板防落装置的整体结构更简单。

进一步地，所述泄压盖板防落装置配置有两个，两个泄压盖板防落装置设置在泄压盖板的相对两侧。

有益效果：设置两个泄压盖板防落装置同时从两侧对泄压盖板进行挡止，能够使挡止更加可靠，尤其在泄压盖板尺寸较大时有助于将泄压盖板稳定的保持在打开状态。

进一步地，所述泄压口位于柜体顶部，所述泄压盖板铰接在柜体顶部。

有益效果：发生燃弧事故时柜体内部产生的高温高压气体携带粉尘向上流动，将泄压口设置在柜体顶部，更有助于保证泄压盖板的快速打开，泄压盖板防落装置也更加适用于泄压盖板设置在柜体顶部的结构。

附图说明

图1为现有开关柜顶部设有泄压通道的结构示意图；

图2为本发明开关柜的实施例1中泄压盖板防落装置未启动时的示意图；

图3为本发明开关柜的实施例1中泄压盖板防落装置启动后的示意图；

图4为本发明开关柜的实施例1中泄压盖板防落装置启动后的局部示意图；

图5为泄压盖板防落装置未启动时的立体示意图；

图6为图5的主视图；

图7为泄压盖板防落装置启动后的立体示意图；

图8为图7的主视图；

图中：1、柜体；2、顶板；3、泄压盖板；4、铰链；5、泄压盖板防落装置；501、挡杆；502、支座；503、操作杆；504、压簧；505、固定销轴；506、制动拐臂；507、连接销轴；508、联动拐臂；509、拉簧；510、外翻边；6、泄压口。

具体实施方式

本发明开关柜通过在泄压盖板的旁侧配置泄压盖板防落装置，将泄压盖板防落装置的制动组件的联动端与泄压盖板传动连接，在开关柜正常运行时泄压盖板处于关闭状态，泄压盖板防落装置不启动，当柜体内部发生燃弧事故时泄压盖板被高温高压气体冲开，泄压盖板打开过程中带动泄压盖板防落装置的制动组件活动从而将泄压盖板防落装置启动，使挡杆活动至挡止位而挡在泄压盖板下方，阻止泄压盖板落下，泄压口一直保持打开状态，从而使柜体内部产生的热量和烟尘能够全部得到释放。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

本发明开关柜的实施例1：

如图2-4所示，开关柜包括柜体1，柜体1包括底板、侧板和顶板2，顶板2上设有泄压口6，泄压口6处设有泄压盖板3，泄压盖板3通过铰链4铰接安装在顶板2上，泄压盖板3上开有百叶窗，泄压盖板3以铰链4为支点可在一定角度范围内旋转，顶板2上在泄压盖板3的相对两侧对称安装有泄压盖板防落装置5。

如图5-6所示，泄压盖板防落装置5包括固定座，固定座包括两个支座502，两个支座502前后间隔布置，两个支座502上均设有螺栓安装孔，两个支座502通过螺栓固定安装在柜体1的顶板2上。泄压盖板防落装置5还包括挡杆501，两个支座502上均设有前后贯通的穿孔，挡杆501活动穿装在两个支座502的穿孔中，两个支座502既用于对挡杆501进行支撑，又能够对挡杆501进行导向。挡杆501的后端设有外翻边510，外翻边510能够与位于后侧的支座502在前后方向形成挡止配合以阻止挡杆501向前脱出支座502。

挡杆501包括杆体和设置在杆体上的操作杆503，操作杆503包括固定部和操作部，固定部为环状结构，固定部套装在杆体上并通过螺栓与杆体固定连接，操作部沿杆体径向延伸。挡杆501在其活动行程内具有用于挡止泄压盖板3的挡止位和用于避让泄压盖板3的避让位。位于后侧的支座502上配置有压簧504，压簧504套装在挡杆501外部，压簧504的一端顶压在位于后侧的支座502上，另一端顶压在挡杆501上而提供给挡杆501向挡止位活动的作用力。

泄压盖板防落装置5还包括与挡杆501配合的制动组件，制动组件包括制动拐臂506、联动拐臂508和拉簧509，制动拐臂506、联动拐臂508分别通过固定销轴505转动安装在顶板2上，制动拐臂506与联动拐臂508通过连接销轴507转动装配在一起，拉簧509的一端与联动拐臂508相连，另一端与泄压盖板3相连。拉簧509的与泄压盖板3相连的一端即为制动组件的联动端，制动拐臂506的远离联动拐臂508的一端构成制动组件的制动端。制动端具有用于与操作杆503挡止配合的挡止弧面，在泄压盖板防落装置5未启动时该挡止弧面能够与操作杆503形成挡止配合而将挡杆501限制在避让位，阻止挡杆501向前活动；在泄压盖板防落装置5启动时该挡止弧面转过一定角度而避让操作杆503，解除对挡杆501的限制，使得挡杆501能够在压簧504作用力下活动至挡止位。制动端处于两个支座502之间，两个支座502形成两个导向点位，制动端对挡杆501的作用力的作用点处于两个导向点位之间，由此能够保证挡杆501不受偏距，导向更稳定、顺畅。

开关柜正常运行时，如图2所示，泄压盖板防落装置5未启动，泄压盖板3覆盖在顶板2上的泄压口6处，此时压簧504处于挤压状态，如图5-6所示，拉簧509的保持力大于压簧504的反作用力，使得联动拐臂508和制动拐臂506保持不动，挡杆501不能动作；发生燃弧事故或进行燃弧试验时，如图3-4所示，柜体1内部产生的高温高压气体将泄压盖板3向上冲开，让开泄压口6，泄压盖板3向上翻转打开的过程中带动拉簧509拉伸形变，泄压盖板防落装置5启动，如图7-8所示，在拉簧509作用下，联动拐臂508顺时针旋转，制动拐臂506逆时针旋转，制动拐臂506解除对挡杆501的制动，挡杆501在压簧504作用力下活动至挡止位，挡住泄压盖板3，使泄压盖板3不能自由落下，泄压口6保持打开状态，燃弧产生的热量和烟尘从泄压口6迅速散开。

待燃弧产生的热量和烟尘充分散去，可手动操作操作杆503，使挡杆501向后活动至避让位，泄压盖板3在拉簧509和自身重力作用下向下翻转，拉簧509恢复至初始长度后泄压盖板3继续翻转而挤压拉簧509，进而使拉簧509推动联动拐臂508逆时针旋转，制动拐臂506则顺时针旋转，直至其制动端对挡杆501形成挡止限位，泄压盖板3最终落在顶板2上，将泄压口6覆盖。

本发明开关柜通过在泄压盖板3的旁侧配置泄压盖板防落装置5，将泄压盖板防落装置5的制动组件与泄压盖板3进行连接，在开关柜正常运行时泄压盖板防落装置5不启动，不会对开关柜的运行造成任何影响；当柜体1内部发生燃弧事故时，产生的高温高压气体将泄压盖板3冲开，泄压盖板3在打开过程中带动拉簧509拉伸形变，将泄压盖板防落装置5启动，挡杆501活动至挡止位而挡住泄压盖板3，使泄压盖板3不能自由落下，从而保证燃弧产生的热量和烟尘能够完全从泄压口6释放，减小了柜体形变，避免了热量和烟尘在柜体内残留而影响开关柜性能。

实施例2：与上述实施例1的区别在于，制动组件包括拐臂，拐臂的一端为联动端，另一端为制动端，泄压盖板的边缘连接有垂直于泄压盖板的板面延伸的联动板，联动板上设有长槽，拐臂的联动端伸入长槽内，在泄压顶盖翻转时通过长槽带动拐臂转动。

实施例3：与上述实施例1的区别在于，拐臂仅设有一个，即只设有制动拐臂，没有设置联动拐臂，制动拐臂的一端连接有拉簧，另一端构成制动端，拉簧的远离制动拐臂的一端构成联动端。

实施例4：与上述实施例1的区别在于，固定座包括一个支座，挡杆导向活动穿装在该支座上，该支座上配置有压簧，压簧向前顶压在挡杆上。

实施例5：与上述实施例1的区别在于，挡杆外部没有套装压簧，而是套装有拉簧，拉簧的一端与位于前侧的支座固定连接，另一端与挡杆固定连接，拉簧提供给挡杆向前的作用力，在制动组件解除对挡杆的限制时挡杆在拉簧的作用下向前活动至挡止位。

实施例6：与上述实施例1的区别在于，位于后侧的支座上设有插筒结构，挡杆插装在插筒结构的内腔中，插筒结构内部设有促使挡杆朝向挡止位活动的压簧，在制动组件的制动端对挡杆进行挡止限位时压簧处于挤压状态，挡杆的部分杆体伸入插筒结构中，当制动组件的制动端解除对挡杆的限制时，挡杆在压簧作用力下活动至挡止位。

实施例7：与上述实施例1的区别在于，制动组件的制动端处于前侧支座的前方。

实施例8：与上述实施例1的区别在于，挡杆的后端没有设置外翻边，而是在挡杆的后端设有沿径向贯穿挡杆的穿孔，穿孔中穿装有限位销，限位销与位于后侧的支座在前后方向形成挡止配合以阻止挡杆向前脱出支座。

实施例9：与上述实施例1的区别在于，挡杆包括杆体和安装在杆体上的操作杆，杆体上设有螺纹孔，操作杆旋装在螺纹孔中，操作杆沿杆体径向延伸。

实施例10：与上述实施例1的区别在于，挡杆距离泄压盖板的转动轴线有一定距离且挡杆的轴线和泄压盖板的转动轴线平行，这样挡杆在活动至挡止位时也能够挡止泄压盖板，使泄压盖板不能落下，此时泄压盖板的打开角度小于90°。

实施例11：与上述实施例1的区别在于，仅在泄压盖板的一侧配置有泄压盖板防落装置。

实施例12：与上述实施例1的区别在于，泄压口位于柜体的其中一个侧板上，泄压盖板铰接在该侧板上，泄压盖板的上边缘与该侧板铰接连接，在不受外力作用时泄压盖板能够在自身重力作用下向下翻转而覆盖在泄压口处，泄压盖板防落装置安装在泄压盖板所在的侧板上，且处于泄压盖板的旁侧。

本发明还提供了一种泄压盖板防落装置的实施例，其具体结构与上述开关柜各实施例中泄压盖板防落装置的具体结构相同，此处不再赘述。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。