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专利名称：预制舱式可视化防爆泄压机构及具有该机构的智能开关柜

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202410664272.5

专利申请（专利权）人：惠州市凯特电力设备有限公司
权利人地址：广东省惠州市惠城区水口街道惠泽大道96号凯特工业园

专利发明（设计）人：吴伟文,马超

专利摘要：本发明涉及开关柜领域，具体是涉及预制舱式可视化防爆泄压机构及具有该机构的智能开关柜，预制舱式可视化防爆泄压机构包括泄压舱体，所述泄压舱体的背板处开设有低泄压口和高泄压口，泄压舱体的开口处具有供电气元件安装的孔板，泄压舱体中位于高泄压口和孔板之间设有高压缓冲组件，以及与其联动的开闭组件，所述高压缓冲组件中具有感应元件，当泄压舱体内的气压触发感应元件的瞬间，高泄压口通过开闭组件处于完全打开状态，本发明结合常开的低泄压口与紧急情况下快速开启的高泄压口，形成了多层次的泄压系统，低泄压口持续释放微小压力波动，高泄压口在紧急时快速响应，有效避免压力累积，提升了开关柜的防爆安全性能。

主权利要求：
1.预制舱式可视化防爆泄压机构，其特征在于，包括设置在开关柜(1)中可拆卸的泄压舱体(2)，所述泄压舱体(2)的背板处开设有低泄压口(21)和高泄压口(22)，泄压舱体(2)的开口处具有供电气元件安装的孔板(3)，所述孔板(3)上具有直通低泄压口(21)的泄压通道；
泄压舱体(2)中位于高泄压口(22)和孔板(3)之间设有高压缓冲组件(4)，以及与高压缓冲组件(4)联动的开闭组件(5)，所述高压缓冲组件(4)中具有感应元件(41)；
当泄压舱体(2)内的气压未触发感应元件(41)时，低泄压口(21)处于常开状态，使得小量压力通过低泄压口(21)释放；
当泄压舱体(2)内的气压触发感应元件(41)的瞬间，高泄压口(22)通过开闭组件(5)处于完全打开状态，使得大量压力通过高泄压口(22)释放；
高压缓冲组件(4)包括有与感应元件(41)连接的柔性展布(42)，所述柔性展布(42)的四角均设有与泄压舱体(2)连接的弹性拉伸件(421)，当柔性展布(42)受到大量气压冲击时，此时的柔性展布(42)处于形变状态，吸收并分散冲击力；
孔板(3)上设有与低泄压口(21)连通的直筒(31)，所述直筒(31)与低泄压口(21)之间形成所述泄压通道，直筒(31)上滑动套设有一个与感应元件(41)连接的滑套(32)，所述滑套(32)与柔性展布(42)固定连接；
柔性展布(42)上设有与开闭组件(5)连接的滑条(422)，所述滑条(422)与泄压舱体(2)之间设有能够遮蔽高泄压口(22)的弹性囊片(423)，当弹性囊片(423)处于未受外力作用的状态时，高泄压口(22)处于完全关闭状态；
感应元件(41)具有触发部(411)和感应部(412)，所述触发部(411)接触于滑套(32)，所述感应部(412)固定设置在泄压舱体(2)上，触发部(411)与感应部(412)之间设有压簧(413)。
2.根据权利要求1所述的预制舱式可视化防爆泄压机构，其特征在于，泄压舱体(2)上沿着弹性囊片(423)所开闭的方向设有导向条(4221)，滑条(422)上设有滑动设置在导向条(4221)上的滑块(4222)。
3.根据权利要求2所述的预制舱式可视化防爆泄压机构，其特征在于，弹性拉伸件(421)具有拉绳(4211)，所述拉绳(4211)的一端与滑块(4222)固定连接，泄压舱体(2)上设有供拉绳(4211)另一端缠绕的转动部(4212)，泄压舱体(2)上还设有轴接部(4213)，转动部(4212)转动连接在轴接部(4213)上，所述转动部(4212)与所述轴接部(4213)之间固定连接有扭簧(4214)。
4.根据权利要求1所述的预制舱式可视化防爆泄压机构，其特征在于，开闭组件(5)设有连接带(51)和驱动器(52)，所述连接带(51)的一端与滑条(422)固定连接，另一端与驱动器(52)传动连接。
5.根据权利要求4所述的预制舱式可视化防爆泄压机构，其特征在于，驱动器(52)具有固定磁铁(521)和与固定磁铁(521)配合的活动磁铁(522)，泄压舱体(2)上固定设有环形轨道(523)，所述固定磁铁(521)固定设置在环形轨道(523)上，所述活动磁铁(522)活动设置在环形轨道(523)上，所述连接带(51)的另一端与活动磁铁(522)固定连接。
6.智能开关柜，包括柜体(11)和柜门(12)，其特征在于，还包括如权利要求1?5中任意一项所述的预制舱式可视化防爆泄压机构。 说明书 : 预制舱式可视化防爆泄压机构及具有该机构的智能开关柜技术领域[0001] 本发明涉及开关柜领域，具体是涉及预制舱式可视化防爆泄压机构，还涉及智能开关柜。背景技术[0002] 传统的开关柜泄压装置大多依赖于单一的泄压机制，即当内部压力超过一定阈值时，通过可开启的封盖或泄压面板迅速释放压力，以防设备损坏或爆炸，这种整体泄压方式虽然能有效应对极端情况，但可能在日常小量压力累积时显得过度反应，且对于泄压的控制不够精细。[0003] 目前公开的中国专利CN115441347A一种预制舱式开关柜防爆泄压装置，包括装置主体、门板、控制器与泄压组件，所述门板竖直设置于所述装置主体上，且所述门板上设置有沿水平方向贯穿的泄压孔，所述泄压组件包括：外板、内板、推杆、电磁铁与弹簧，所述外板沿水平方向可滑动设置于所述泄压孔内，所述内板位于所述装置主体的内部，所述电磁铁固定连接所述装置主体，所述推杆可滑动套接于所述电磁铁上，且前端连接所述外板，后端连接所述内板，所述推杆的前端设置有磁极，所述弹簧一端连接所述电磁铁，另一端连接所述内板，所述控制器与所述电磁铁电连接，用于控制所述电磁铁通点与断电，所述电磁铁用于在通电时，带动所述推杆往前移动，使得所述外板往外侧滑动至所述泄压孔开启，所述弹簧用于在所述电磁铁断电时，带动所述推杆往后移动，使得所述外板往内侧滑动至所述泄压孔封闭。[0004] 根据上述专利所述，该专利通过门板、滑条与滑轨可以组成三级泄压机构，在装置主体内部压力过大且通过一级泄压机构和二级泄压机构仍不能及时泄压时，装置主体内部的压力会对门板造成冲击，在门板承受的压力大于压力释放螺丝的连接力时，从而开启通腔进行加速泄压，由此可知，该专利能够进行三级泄压，然而该专利尽管设计了三级泄压，但在压力急剧上升的情况下，在门板承受的压力大于压力释放螺丝的连接力时，才能开启通腔进行加速泄压，从一级到三级泄压的响应时间是否足够迅速，以避免压力累积导致的突发事故，是一个关键问题，因此，设计一种多层次的泄压机构，即设置初级泄压口用于日常小量压力的释放，而压力瞬时异常时，启用高级泄压口，瞬间泄掉该压力。发明内容[0005] 针对现技术所存在的问题，提供预制舱式可视化防爆泄压机构，本发明结合常开的低泄压口与紧急情况下快速开启的高泄压口，形成了多层次的泄压系统，低泄压口持续释放微小压力波动，保持舱内压力稳定，高泄压口在紧急时快速响应，有效避免压力累积，确保了泄压舱体内气压的稳定，提升了开关柜的防爆安全性能。[0006] 为解决现有技术问题，本发明提供预制舱式可视化防爆泄压机构，包括设置在开关柜中可拆卸的泄压舱体，所述泄压舱体的背板处开设有低泄压口和高泄压口，泄压舱体的开口处具有供电气元件安装的孔板，所述孔板上具有直通低泄压口的泄压通道，泄压舱体中位于高泄压口和孔板之间设有高压缓冲组件，以及与其联动的开闭组件，所述高压缓冲组件中具有感应元件，当泄压舱体内的气压未触发感应元件时，低泄压口处于常开状态，使得小量压力通过低泄压口释放，当泄压舱体内的气压触发感应元件的瞬间，高泄压口通过开闭组件处于完全打开状态，使得大量压力通过高泄压口释放。[0007] 优选地，高压缓冲组件包括有与感应元件连接的柔性展布，所述柔性展布的四角均设有与泄压舱体连接的弹性拉伸件，当柔性展布受到大量气压冲击时，此时的柔性展布处于形变状态，吸收并分散冲击力。[0008] 优选地，孔板上设有与低泄压口连通的直筒，所述直筒与低泄压口之间形成所述泄压通道，直筒上滑动套设有一个与感应元件连接的滑套，所述滑套与柔性展布固定连接。[0009] 优选地，柔性展布上设有与开闭组件连接的滑条，所述滑条与泄压舱体之间设有能够遮蔽高泄压口的弹性囊片，当弹性囊片处于未受外力作用的状态时，高泄压口处于完全关闭状态。[0010] 优选地，泄压舱体上沿着弹性囊片所开闭的方向设有导向条，滑条上设有滑动设置在导向条上的滑块。[0011] 优选地，弹性拉伸件具有拉绳，所述拉绳的一端与滑块固定连接，泄压舱体上设有供拉绳另一端缠绕的转动部，泄压舱体上还设有供转动部转动连接在其上的轴接部，所述转动部与所述轴接部之间固定连接有扭簧。[0012] 优选地，开闭组件设有连接带和驱动器，所述连接带的一端与滑条固定连接，另一端与驱动器传动连接。[0013] 优选地，驱动器具有固定磁铁和与其配合的活动磁铁，泄压舱体上固定设有环形轨道，所述固定磁铁固定设置在环形轨道上，所述活动磁铁活动设置在环形轨道上，所述连接带的一端与活动磁铁固定连接。[0014] 优选地，感应元件具有触发部和感应部，所述触发部接触于滑套，所述感应部固定设置在泄压舱体上，触发部与感应部之间设有压簧。[0015] 本发明还提供智能开关柜，包括柜体和柜门，还包括预制舱式可视化防爆泄压机构。[0016] 本申请相比较于现有技术的有益效果是：[0017] 1.本发明结合常开的低泄压口与紧急情况下快速开启的高泄压口，形成了多层次的泄压系统，低泄压口持续释放微小压力波动，保持舱内压力稳定，高泄压口在紧急时快速响应，有效避免压力累积，确保了泄压舱体内气压的稳定，有效保护了开关柜内的电气元件不受微压波动和异常高压的损害，双重保护的机制显著提升了开关柜的防爆安全性能。[0018] 2.本发明的柔性展布在面对大量气压冲击时，能够有效吸收并分散压力，通过自身形变缓冲了瞬间高压，并且在通过感应元件与柔性展布的连接，实现了对压力状态的即时感知，当压力达到预设阈值后，通过开闭组件迅速开启高泄压口，使得弹性囊片打开高泄压口，释放大量气压，即在打开高泄压口的同时能够通过柔性展布的变形吸收和分散一部分压力，在一定程度上缓解了高泄压口完全打开之前的瞬时高压；弹性囊片不仅在日常状态下保证了高泄压口的封闭，也避免了非必要的外界干扰，而且在需要时能够迅速响应，确保了紧急泄压的及时与高效，有效防止了压力累积导致的危险。附图说明[0019] 图1是预制舱式可视化防爆泄压机构及具有该机构的智能开关柜的立体结构示意图。[0020] 图2是预制舱式可视化防爆泄压机构及具有该机构的智能开关柜的平面剖视图。[0021] 图3是预制舱式可视化防爆泄压机构及具有该机构的智能开关柜的局部立体结构剖视图。[0022] 图4是预制舱式可视化防爆泄压机构及具有该机构的智能开关柜的高泄压口关闭状态的立体结构示意图。[0023] 图5是预制舱式可视化防爆泄压机构及具有该机构的智能开关柜的高泄压口关闭状态的局部立体结构剖视图。[0024] 图6是预制舱式可视化防爆泄压机构及具有该机构的智能开关柜的高泄压口打开状态的立体结构示意图。[0025] 图7是预制舱式可视化防爆泄压机构及具有该机构的智能开关柜的高泄压口打开状态的局部立体结构示意图。[0026] 图8是图7的A处放大示意图。[0027] 图9是预制舱式可视化防爆泄压机构及具有该机构的智能开关柜的高压缓冲组件和开闭组件的立体结构示意图。[0028] 图10是预制舱式可视化防爆泄压机构及具有该机构的智能开关柜的高压缓冲组件和开闭组件的立体结构分解示意图。[0029] 图11是图10的B处放大示意图。[0030] 图中标号为：1、开关柜；11、柜体；12、柜门；2、泄压舱体；21、低泄压口；22、高泄压口；3、孔板；31、直筒；32、滑套；4、高压缓冲组件；41、感应元件；411、触发部；412、感应部；413、压簧；42、柔性展布；421、弹性拉伸件；4211、拉绳；4212、转动部；4213、轴接部；4214、扭簧；422、滑条；4221、导向条；4222、滑块；423、弹性囊片；5、开闭组件；51、连接带；52、驱动器；521、固定磁铁；522、活动磁铁；523、环形轨道；5231、挡块。具体实施方式[0031] 为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。[0032] 参见图1?图7所示，预制舱式可视化防爆泄压机构，包括设置在开关柜1中可拆卸的泄压舱体2，所述泄压舱体2的背板处开设有低泄压口21和高泄压口22，泄压舱体2的开口处具有供电气元件安装的孔板3，所述孔板3上具有直通低泄压口21的泄压通道，泄压舱体2中位于高泄压口22和孔板3之间设有高压缓冲组件4，以及与其联动的开闭组件5，所述高压缓冲组件4中具有感应元件41，当泄压舱体2内的气压未触发感应元件41时，低泄压口21处于常开状态，使得小量压力通过低泄压口21释放，当泄压舱体2内的气压触发感应元件41的瞬间，高泄压口22通过开闭组件5处于完全打开状态，使得大量压力通过高泄压口22释放。[0033] 在正常工作环境下，开关柜1内的预制舱式可视化防爆泄压机构保持稳定状态，将泄压舱体2安装于开关柜1内部，其背板上设置的低泄压口21保持常开，允许泄压舱体2内微小的压力波动通过低泄压口21缓慢释放，而高泄压口22在开闭组件5的作用下处于关闭状态，防止高泄压口22常开状态导致泄压舱体2内气体持续排放，这不仅避免浪费维持泄压舱体2内压力稳定的压缩气体，还有效阻止外部环境中的灰尘、湿气或其他污染物进入泄压舱体2内部，保护开关柜1的电气元件免受污染，孔板3上带有直通低泄压口21的泄压通道，保证了即使在日常微小压力变化下，也能及时平衡内外压力，维持泄压舱体2内气压稳定，保护泄压舱体2内电气元件不受微压影响，泄压舱体2内配置的高压缓冲组件4不仅能够缓冲大量压力的释放，同时其中装有的感应元件41还持续监测泄压舱体2内部气压变化，在日常操作或轻微压力波动时，感应元件41未被触发，系统维持常规泄压模式，一旦开关柜1内部发生异常，如短路导致气压急剧上升，感应元件41在大量压力冲击下立即响应这种异常压力变化，迅速发出信号给联动的开闭组件5，此时，高泄压口22的开闭组件5接收到信号后，立即将高泄压口22完全打开，形成一个快速泄压通道，能够迅速释放泄压舱体2内积累的大量超压气体，避免因压力累积导致的安全事故。[0034] 参见图2?图7所示，高压缓冲组件4包括有与感应元件41连接的柔性展布42，所述柔性展布42的四角均设有与泄压舱体2连接的弹性拉伸件421，当柔性展布42受到大量气压冲击时，此时的柔性展布42处于形变状态，吸收并分散冲击力。[0035] 在正常工作状态下，高压缓冲组件4中的柔性展布42保持平直状态，通过其四角与泄压舱体2连接的弹性拉伸件421固定，感应元件41持续监测舱内气压，此时泄压舱体2内的气压处于稳定状态，当开关柜1内部因故产生异常，导致泄压舱体2内气压急剧上升时，随着大量气压的冲击，柔性展布42开始发生形变，吸收并分散突然增加的气压冲击力，避免直接作用于开关柜1上，柔性展布42四角的弹性拉伸件421在柔性展布42形变过程中起到牵引作用，允许柔性展布42在一定范围内自由形变，起到了缓冲气压冲击的作用。[0036] 参见图4?图8所示，孔板3上设有与低泄压口21连通的直筒31，所述直筒31与低泄压口21之间形成所述泄压通道，直筒31上滑动套设有一个与感应元件41连接的滑套32，所述滑套32与柔性展布42固定连接。[0037] 孔板3上的直筒31与低泄压口21畅通，允许微小的压力波动通过泄压通道缓慢释放，感应元件41持续监测泄压舱体2内的气压变化，当泄压舱体2内部压力急剧升高时，气压冲击柔性展布42，柔性展布42形变过程中带动与之相连的滑套32沿着直筒31滑动，通过柔性展布42的形变吸收和分散冲击力的同时，滑套32的移动触发感应元件41，从而通过开闭组件5开启高泄压口22释放大量压力。[0038] 参见图4?图10所示，柔性展布42上设有与开闭组件5连接的滑条422，所述滑条422与泄压舱体2之间设有能够遮蔽高泄压口22的弹性囊片423，当弹性囊片423处于未受外力作用的状态时，高泄压口22处于完全关闭状态。[0039] 在无异常压力的情况下，弹性囊片423因未受外力作用，自然紧贴并遮蔽高泄压口22，确保高泄压口22处于完全关闭状态，这有效阻止了外界环境对泄压舱体2内部的直接干扰，同时维持泄压舱体2内气压的稳定，保护内部电气元件不受外界污染物影响，当内部压力异常升高，超过预设阈值时，压力波及到柔性展布42，从而触发感应元件41，随之控制开闭组件5带动滑条422移动，进而使弹性囊片423受到拉力作用，从高泄压口22移开，即当没有异常压力时，在弹性拉伸件421对柔性展布42的拉力作用下，柔性展布42不受该非异常压力的影响而发生形变，滑条422保持原位，确保弹性囊片423紧闭高泄压口22，当内部压力异常上升到预设阈值，此时柔性展布42在瞬时高压下克服弹性拉伸件421的拉力作用发生形变，由感应元件41检测到这一压力变化，然后启动开闭组件5驱动滑条422移动，而非单纯依赖柔性展布42所受压力来拉动滑条422移动，这一动作进而使弹性囊片423跟随滑条422的移动打开高泄压口22，从而快速且完全开启高泄压口22，立即为超压气体提供一个快速释放的通道，高泄压口22的快速开启使得大量超压气体得以迅速排出，有效避免了压力累积导致的安全隐患，保护了开关柜1和内部电气元件不受高压的损害，因此，滑条422的移动是受控于开闭组件5的主动操作，而非直接由柔性展布42所承受的压力驱动，确保了在正确时机快速、准确地开启高泄压口22，及时泄压，保护设备安全。[0040] 参见图2和图3所示，泄压舱体2上沿着弹性囊片423所开闭的方向设有导向条4221，滑条422上设有滑动设置在导向条4221上的滑块4222。[0041] 导向条4221为滑块4222的移动提供了一条预定的路径，确保滑块4222在弹性囊片423开启或关闭高泄压口22的过程中沿直线平稳滑动，避免了滑动过程中的偏移，使得整个泄压动作准确无误，确保高泄压口22完全的关闭或打开。[0042] 参见图2、图3、图9?图11所示，弹性拉伸件421具有拉绳4211，所述拉绳4211的一端与滑块4222固定连接，泄压舱体2上设有供拉绳4211另一端缠绕的转动部4212，泄压舱体2上还设有供转动部4212转动连接在其上的轴接部4213，所述转动部4212与所述轴接部4213之间固定连接有扭簧4214。[0043] 在未受外力作用的情况下，柔性展布42处于平展状态，此时弹性拉伸件421保持自然状态，当泄压舱体2内压力异常上升时，压力作用于柔性展布42，进而在柔性展布42形变过程中将拉力传递至拉绳4211，随着拉绳4211的拉伸，转动部4212在轴接部4213上旋转，扭簧4214处于扭转状态，既保持了柔性展布42与泄压舱体2的连接，也利于柔性展布42受压时发生形变，当压力释放后低于阈值时，扭簧4214回转，带动拉绳4211回收，使柔性展布42重新恢复平展状态，以便于下次对大量气压的缓冲。[0044] 参见图2、图3和图5所示，开闭组件5设有连接带51和驱动器52，所述连接带51的一端与滑条422固定连接，另一端与驱动器52传动连接。[0045] 在正常状态下，弹性囊片423由弹性拉伸件421保持紧贴高泄压口22，确保其关闭，当内部压力异常上升，压力通过柔性展布42作用于感应元件41，感应元件41再指令驱动器52工作，驱动器52通过连接带51拉动滑条422移动，这一动作克服了弹性拉伸件421的回复力，使得滑条422带动弹性囊片423打开高泄压口22，当内部压力恢复正：，驱动器52停止工作，此时不再有外力作用于滑条422上，弹性拉伸件421的回复力发挥作用，带动滑条422回到初始位置，从而带动弹性囊片423回到初始关闭高泄压口22的位置，重新遮蔽高泄压口22，因此，弹性拉伸件421在内部压力释放后，帮助高泄压口22恢复到初始封闭状态，利于根据内部压力情况开闭高泄压口22，开启高泄压口22的动作依赖于驱动器52的主动驱动，能够快速打开泄压口，而关闭则是利用了弹性拉伸件421的自然回复特性，结构简单，不需要增加额外的复位装置。[0046] 参见图2和图3所示，驱动器52具有固定磁铁521和与其配合的活动磁铁522，泄压舱体2上固定设有环形轨道523，所述固定磁铁521固定设置在环形轨道523上，所述活动磁铁522活动设置在环形轨道523上，所述连接带51的一端与活动磁铁522固定连接。[0047] 环形轨道523上还设有用以阻挡活动磁铁522移动的挡块5231，当活动磁铁522与挡块5231接触时，此时被弹性囊片423打开的高泄压口22处于最大开度，固定磁铁521和活动磁铁522均为通电磁铁，当固定磁铁521排斥活动磁铁522时，活动磁铁522在环形轨道523上朝着挡块5231移动，从而带动连接带51拉动滑条422，进而使滑条422带动弹性囊片423打开高泄压口22，高泄压口22迅速开启，实现快速泄压。[0048] 参见图7和图8所示，感应元件41具有触发部411和感应部412，所述触发部411接触于滑套32，所述感应部412固定设置在泄压舱体2上，触发部411与感应部412之间设有压簧413。[0049] 当泄压舱体2内部压力异常上升，压力通过柔性展布42传递，此时的柔性展布42发生形变，直接作用于滑套32，使其沿直筒31移动，当滑套32移动到所触发感应的位置时，通过感应元件41的触发部411以压簧413间接激活感应元件41的感应部412，随着感应部412监测到气压发生变化后，立即发送信号至开闭组件5，开闭组件5响应信号迅速开启高泄压口22，实现快速泄压。[0050] 参见图1所示，智能开关柜，包括柜体11和柜门12，还包括预制舱式可视化防爆泄压机构。[0051] 本发明结合常开的低泄压口21与紧急情况下快速开启的高泄压口22，形成了多层次的泄压系统，低泄压口21持续释放微小压力波动，保持舱内压力稳定，高泄压口22在紧急时快速响应，有效避免压力累积，确保了泄压舱体2内气压的稳定，有效保护了开关柜1内的电气元件不受微压波动和异常高压的损害，双重保护的机制显著提升了开关柜1的防爆安全性能。[0052] 以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

专利地区：广东

专利申请日期：2024-05-27

专利公开日期：2024-11-29

专利公告号：CN118554318B