CN209169803U - 新型高压开关柜内部燃弧保护结构和新型高压开关柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种新型高压开关柜内部燃弧保护结构和新型高压开关柜，涉及泄压保护技术领域，包括：多个保护组，在高压开关柜内的每一个柜室内设置一个保护组；柜室具有泄压通道和泄压口；泄压口处设置有金属板；保护组包括电源、控制开关、加热器组成加热回路；控制开关和检测器相连；加热器设置在金属板处；检测器用于检测柜室是否有燃弧发生，并在发生燃弧时发送启动信号给控制开关，以使控制开关闭合；电源用于在控制开关闭合后，对加热器通电，以使加热器加热金属板，加速熔化金属板，从而使柜室内的高压气体通过柜室的泄压通道和泄压口排出去。本实用新型避免发生故障电弧时开关柜柜门飞出威胁人身安全。

Description

新型高压开关柜内部燃弧保护结构和新型高压开关柜

技术领域

本实用新型涉及泄压保护技术领域，尤其是涉及一种新型高压开关柜内部燃弧保护结构和新型高压开关柜。

背景技术

高压开关柜在电力系统中起到通断、控制和保护的作用。在高压开关柜工作过程中电压往往很高，而且很可以因为短路、母线上的绝缘套老化、人为操作失误等等原因，造成一次回路短路发生故障电弧，瞬间产生高温高压气体，导致开关柜柜门飞出，威胁人身安全。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供新型高压开关柜内部燃弧保护结构和新型高压开关柜，能够通过在高压开关柜内的每一个柜室内设置一个保护组，使得高压开关柜内的高温高压气体加速排出，避免了发生故障电弧时开关柜柜门飞出，威胁人身安全。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种新型高压开关柜内部燃弧保护结构，包括：多个保护组，在高压开关柜内的每一个柜室内设置一个保护组；所述柜室具有泄压通道和泄压口；泄压口处设置有金属板；所述高压开关柜内的柜室数量与保护组的数量匹配设置；所述保护组包括加热器、检测器、控制开关、电源；所述电源、所述控制开关、所述加热器组成加热回路；所述控制开关和所述检测器相连；所述加热器设置在金属板处；

所述检测器用于检测所述柜室是否有燃弧发生，并在发生燃弧时发送启动信号给所述控制开关，以使所述控制开关闭合；

所述电源用于在所述控制开关闭合后，对所述加热器通电，以使所述加热器加热所述金属板，加速熔化金属板，从而使所述柜室内的高压气体通过所述柜室的泄压通道和泄压口排出去。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述加热器为电阻丝。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述金属板包括可熔区；所述可熔区的制作材料为金属银、或者锡。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，还包括：控制器，所述控制器具有计时功能，所述控制器设置在所述检测器和所述控制开关之间；所述控制器用于计算所述检测器检测到发生燃弧的时间，并在达到预设时间后，发送启动信号给所述控制开关，以使所述控制开关闭合。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述控制器为控制电路板。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述控制器中的具有计时功能的模块嵌入在所述控制电路板上。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种新型高压开关柜，包括：多个柜室和多个根据实施例任一项所述的燃弧保护结构；每一个柜室内设置一个燃弧保护结构；所述柜室具有泄压通道和泄压口；所述高压开关柜内的柜室数量与保护组的数量匹配设置；泄压口处设置有金属板。

结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，在每个柜室内设置加强板。

本实用新型实施例带来了以下有益效果：保护组包括加热器、检测器、控制开关、电源，电源、控制开关、加热器组成加热回路；控制开关和检测器相连；加热器设置在金属板处，检测器检测柜室是否有燃弧发生，并在发生燃弧时发送启动信号给控制开关，控制开关闭合，电源在控制开关闭合后，对加热器通电，加热器发热，从而加热加热器处的金属板，加速熔化金属板，从而使柜室内的高压气体通过柜室的泄压通道和泄压口排出去，本实用新型能够通过在高压开关柜内的每一个柜室内设置一个保护组，使得高压开关柜内的高温高压气体加速排出，避免了发生故障电弧时开关柜柜门飞出，威胁人身安全。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为新型高压开关柜内部的结构图；

图2为本实用新型一个实施例提供的保护组的结构图；

图3为本实用新型实施例提供的金属板的结构示意图；

图4为本实用新型另一个实施例提供的保护组的结构图。

图标：

1-泄压通道；2-泄压口；3-金属板；4-加热器；5-检测器；6-控制开关； 7-电源；8-控制器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

高压开关柜在电力系统中起到通断、控制和保护的作用。在高压开关柜工作过程中电压往往很高，而且很可以因为短路、母线上的绝缘套老化、人为操作失误等等原因，造成一次回路短路发生故障电弧，瞬间产生高温高压气体，导致开关柜柜门飞出，威胁人身安全。

基于此，本实用新型实施例提供的一种新型高压开关柜内部燃弧保护结构和新型高压开关柜，可以保护组包括加热器、检测器、控制开关、电源，电源、控制开关、加热器组成加热回路；控制开关和检测器相连；加热器设置在金属板处，检测器检测柜室是否有燃弧发生，并在发生燃弧时发送启动信号给控制开关，控制开关闭合，电源在控制开关闭合后，对加热器通电，加热器发热，从而加热加热器处的金属板，加速熔化金属板，从而使柜室内的高压气体通过柜室的泄压通道和泄压口排出去，本实用新型能够通过在高压开关柜内的每一个柜室内设置一个保护组，使得高压开关柜内的高温高压气体加速排出，避免了发生故障电弧时开关柜柜门飞出，威胁人身安全。

为便于对本实用新型进行理解，通过以下两个实施例进行详细介绍，

实施例一：

本实施例提供了一种新型高压开关柜内部燃弧保护结构，包括：多个保护组，在高压开关柜内的每一个柜室内设置一个保护组；柜室具有泄压通道和泄压口；泄压口处设置有金属板；高压开关柜内的柜室数量与保护组的数量匹配设置。

作为一个示例，结合图1所示，示出了一种具有柜室的高压开关柜，每个柜室内包括多个元件，每个类型的元件组成一个柜室，这样能够避免在一个柜室故障时需要换整个高压开关柜的情况。图1示出的高压开关柜分成了四个柜室，其中，断路器室、母线室、电缆室均为容易发生燃弧故障的柜室，所以，在断路器室、母线室、电缆室上设有向上和/或者向下开口的泄压通道、泄压口和金属板。图1中，示出了电缆室中的泄压通道1，在泄压通道上设置有泄压口2，泄压口处设有金属板3。在电缆室发生故障电弧时，瞬间产生高温高压气体将金属板3冲破，高温高压气体从泄压通道1到达泄压口2处从高压开关柜内排出。

由于每个柜室的抗压能力有限，需要在一定时间内将高温高压气体排出高压开关柜外，才不会造成高压开关柜柜门飞出，爆炸等行为，威胁人身安全。其中，这个一定时间一般都是几毫秒，对于抗压能力高的柜室，可以达到几十毫秒，但是，无论是几毫米还是几十毫秒时间都不长，所以，如何快速使高温高压气体排出高压开关柜外，需要快速破坏泄压口2处的金属板3，才能使高温高压气体排出高压开关柜外。所以，可以在柜室内设置保护组。

结合图2所示，保护组包括加热器4、检测器5、控制开关6、电源7；电源7、控制开关6、加热器4组成加热回路；控制开关6和检测器5相连；加热器4设置在金属板3处。

具体来说，检测器5检测柜室是否有燃弧发生，并在发生燃弧时发送启动信号给控制开关6，控制开关6接收到启动信号后，进行闭合。闭合后，加热回路导通，加热回路上的电源7对加热器4通电，加热器4通电后产生热能，热能能够加热在加热器4附近的金属板3，加速熔化金属板3，从而使柜室内的高压气体通过柜室的泄压通道1和泄压口2排出去。

每个柜室均按照有上述描述的保护组，在一个高压开关柜中，有几个柜室就对应几个保护组。

可选的，检测器5可以为故障电弧检测器。该故障电弧检测器可以采用电弧电压特性原理制作而成，原理为：电弧电压在零区的时间带数非常小，电弧电压变化率在零区较大，在电流过零时最大，故障电弧检测器就可以利用这一特性制作而成。

可选的，加热器4为电阻丝。

可选的，金属板包括可熔区，可熔区的制作材料为金属银、或者锡。

结合图3所示，金属板可以在中间部分为可熔区，可以预热之后，迅速熔化，这样将金属板开一个小口，高温高压气体迅速从小口喷出，同时，采用固定螺栓将金属板与泄压口固定连接，避免因为高温高压气体的作用金属板飞溅出去，误伤人员。同时，高温高压气体还会对金属板的其他部分施加压力，使得金属板的可熔区的周围被破坏掉，增加高温高压气体出口的面积。就像在包裹高温高压气体的物质上戳破一个小孔，则气就会将小孔周围破坏掉，使得气体全部流出。

当然，金属板可以整个板均为可熔区，这样就不需要担心金属板飞溅出去，误伤人员。

由于每个柜室的抗压能力有限，需要在几毫米还是几十毫秒时间内将高温高压气体排出高压开关柜外，所以，为了节省电源7的电量，可以从检测到发生燃弧的时间开始后的几毫米后，开始进行加热处理。

基于此，结合图4所示，本实施例提供了另一种保护组，保护组包括：加热器4、检测器5、控制开关6、电源7、控制器8；电源7、控制开关6、加热器4组成加热回路；控制开关6和检测器5相连；加热器4设置在金属板3处；控制器8具有计时功能，控制器8设置在检测器5和控制开关6 之间；控制器8用于计算检测器5检测到发生燃弧的时间，并在达到预设时间后，发送启动信号给控制开关6，以使控制开关6闭合。

可选的，控制器8可以为控制电路板。

可选的，控制器中的具有计时功能的模块为一芯片，所以，控制器中的具有计时功能的模块嵌入在控制电路板上，组成一个具有计时功能的控制电路板。

实施例二：

本实施例还提供一种新型高压开关柜，包括：多个柜室和多个根据实施例任一项所述的燃弧保护结构；每一个柜室内设置一个燃弧保护结构；所述柜室具有泄压通道和泄压口；高压开关柜内的柜室数量与保护组的数量匹配设置；泄压口处设置有金属板。

可选的，在每个柜室内设置加强板。加强板的材料可以为硬度大的金属合金，加强板用来抵制高温高压气体，避免因为高压开关柜中的其中一个柜室发送燃弧，而导致其他的柜室受到牵连损坏。

另外，根据本实用新型实施例的新型高压开关柜的其它构成以及作用对于本领域的普通技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，不做赘述。

综上可知，本实用新型提供一种新型高压开关柜，可以在内的每一个柜室内设置一个保护组，保护组包括加热器、检测器、控制开关、电源，电源、控制开关、加热器组成加热回路；控制开关和检测器相连；加热器设置在金属板处，检测器检测柜室是否有燃弧发生，并在发生燃弧时发送启动信号给控制开关，控制开关闭合，电源在控制开关闭合后，对加热器通电，加热器发热，从而加热加热器处的金属板，加速熔化金属板，从而使柜室内的高压气体通过柜室的泄压通道和泄压口排出去，本实用新型能够使得高压开关柜内的高温高压气体加速排出，避免了发生故障电弧时开关柜柜门飞出，威胁人身安全。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对步骤、数字表达式和数值并不限制本实用新型的范围。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种新型高压开关柜内部燃弧保护结构，其特征在于，包括：多个保护组，在高压开关柜内的每一个柜室内设置一个保护组；所述柜室具有泄压通道和泄压口；泄压口处设置有金属板；所述高压开关柜内的柜室数量与保护组的数量匹配设置；所述保护组包括加热器、检测器、控制开关、电源；所述电源、所述控制开关、所述加热器组成加热回路；所述控制开关和所述检测器相连；所述加热器设置在金属板处；

所述检测器用于检测所述柜室是否有燃弧发生，并在发生燃弧时发送启动信号给所述控制开关，以使所述控制开关闭合；

所述电源用于在所述控制开关闭合后，对所述加热器通电，以使所述加热器加热所述金属板，加速熔化金属板，从而使所述柜室内的高压气体通过所述柜室的泄压通道和泄压口排出去。

2.根据权利要求1所述的新型高压开关柜内部燃弧保护结构，其特征在于，所述加热器为电阻丝。

3.根据权利要求1所述的新型高压开关柜内部燃弧保护结构，其特征在于，所述金属板包括可熔区；所述可熔区的制作材料为金属银、或者锡。

4.根据权利要求1所述的新型高压开关柜内部燃弧保护结构，其特征在于，还包括：控制器，所述控制器具有计时功能，所述控制器设置在所述检测器和所述控制开关之间；所述控制器用于计算所述检测器检测到发生燃弧的时间，并在达到预设时间后，发送启动信号给所述控制开关，以使所述控制开关闭合。

5.根据权利要求4所述的新型高压开关柜内部燃弧保护结构，其特征在于，所述控制器为控制电路板。

6.根据权利要求5所述的新型高压开关柜内部燃弧保护结构，其特征在于，所述控制器中的具有计时功能的模块嵌入在所述控制电路板上。

7.一种新型高压开关柜，其特征在于，包括：多个柜室和多个根据权利要求1-6任一项所述的燃弧保护结构；每一个柜室内设置一个燃弧保护结构；所述柜室具有泄压通道和泄压口；所述高压开关柜内的柜室数量与保护组的数量匹配设置；泄压口处设置有金属板。

8.根据权利要求7所述的新型高压开关柜，其特征在于，在每个柜室内设置加强板。