專利名稱：金屬封閉形開關(guān)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在具有吸氣口和排氣口的箱體的內(nèi)部容納電氣設(shè)備、構(gòu)成為內(nèi)部迸行換氣的金屬封閉形開關(guān)裝置。
背景技術(shù)：
金屬封閉形開關(guān)裝置是用于在盤內(nèi)容納斷路器等電氣設(shè)備、安全地進(jìn)行配電的配電盤。金屬封閉形幵關(guān)裝置中，在門表面或外殼上設(shè)有換氣用的吸氣口及排氣口，以便抑制盤內(nèi)部的溫度上升。作為現(xiàn)有的金屬封閉形開關(guān)裝置的換氣部的結(jié)構(gòu)，例如披露了采用如下結(jié)構(gòu)的開關(guān)裝置的換氣裝置，即，門上穿透設(shè)置有換氣口，從門的背面?zhèn)劝惭b形成有多個換氣孔的換氣板，以堵住換氣口，進(jìn)一步在其后側(cè)設(shè)有防護(hù)板，該防護(hù)板插通在垂直設(shè)置于換氣口的周緣部的埋頭螺栓上，且前后移動自如，防護(hù)板和換氣板利用在它們之間設(shè)置的彈簧在平時保持預(yù)定的間隔。
利用這種結(jié)構(gòu)，由于通常外界氣體能自由出入防護(hù)板和換氣板之間，因此滿足換氣功能，而當(dāng)在主體內(nèi)部發(fā)生短路事故時，因高溫氣體使得防護(hù)板壓縮彈簧而移動，堵住換氣板的換氣孔，防止高溫氣體朝門的前方噴出(例如參照專利文獻(xiàn)1)。
專利文獻(xiàn)1:日本專利特開平9一238413號公報(第2頁、圖1)專利文獻(xiàn)1所示的現(xiàn)有的開關(guān)裝置的換氣裝置中，由于考慮到發(fā)生
短路等事故時，就在形成有多個換氣孔的換氣板的后方設(shè)有無孔的防護(hù)
板，因此換氣的通路狹小，正常時換氣的換氣效率相應(yīng)地降低。
另外，存在如下問題，即，需要用于設(shè)置防護(hù)板的埋頭螺栓或安裝
構(gòu)件，還需要用于移動防護(hù)板的彈簧構(gòu)件等，導(dǎo)致零部件數(shù)增加，加工
及組裝工時數(shù)增多，成本上升。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的，其目的在于得到一種金屬封閉形開關(guān)裝置，該金屬封閉形開關(guān)裝置包括吸氣口及排氣口，且能以簡單的結(jié)構(gòu)抑制短路事故時產(chǎn)生的電弧氣體通過吸氣口噴出到盤外，且不會使正常時的換氣效率降低。
本發(fā)明所涉及的金屬封閉形開關(guān)裝置是在具有吸氣口和排氣口的箱體的內(nèi)部容納有電氣設(shè)備的金屬封閉形開關(guān)裝置，在形成有吸氣口的箱體的外殼部的內(nèi)側(cè)，與外殼部空開一定間隔且與吸氣口相對地配置形成有通氣口的通氣隔板，當(dāng)在箱體的內(nèi)部發(fā)生短路事故時，利用通氣隔板抑制高溫的電弧氣體從吸氣口排出到外部。
根據(jù)本發(fā)明的金屬封閉形開關(guān)裝置，由于在形成有吸氣口的箱體的外殼部的內(nèi)側(cè)，與外殼部空開一定間隔且與吸氣口相對地配置形成有通氣口的隔壁，當(dāng)發(fā)生短路事故時，利用通氣隔板抑制高溫的電弧氣體從吸氣口排出到外部，因此能以簡單的結(jié)構(gòu)在內(nèi)部短路事故時抑制電弧氣體從吸氣口噴出，以確保盤周邊的人員安全，且不會使正常時的換氣效率降低。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式1中的金屬封閉形開關(guān)裝置的正面圖。
圖2是圖1的金屬封閉形開關(guān)裝置的側(cè)面剖視圖。
圖3是表示圖1的金屬封閉形開關(guān)裝置的斷路器室門的詳細(xì)圖。
圖4是表示圖1的金屬封閉形開關(guān)裝置的盤內(nèi)隔板的詳細(xì)圖。
圖5是表示本發(fā)明的金屬封閉形開關(guān)裝置中在正常時的來自盤外的
空氣的流動模型圖。
圖6是表示本發(fā)明的金屬封閉形開關(guān)裝置中在發(fā)生內(nèi)部短路事故時
的電弧氣體的流動模型圖。
圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1中的金屬封閉形開關(guān)裝置的吸氣口
和通氣口的關(guān)系的一個例子的說明圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施方式1.
下面根據(jù)附圖具體說明本發(fā)明。
首先，根據(jù)圖1及圖2，說明金屬封閉形開關(guān)裝置的整體結(jié)構(gòu)。金屬封閉形開關(guān)裝置其整體被金屬制的箱體1覆蓋，正面?zhèn)热鐖D1所示，利用鉸鏈設(shè)有可開閉的多個正面門。上部為儀表室門2，下部為左右排列的兩個斷路器室門3a、 3b。在斷路器室門3a、 3b的下部側(cè)分別形成有吸氣口 4(詳細(xì)情況將在后面闡述)。
箱體1的內(nèi)部被劃分成多個室，在斷路器室門3a的內(nèi)側(cè)的上方配置有斷路器室5a，同樣地在斷路器室門3b的內(nèi)側(cè)的上方也配置有斷路器室5b，兩斷路器室5a、 5b的下方整體為連接作業(yè)室6。另外，儀表室門2的內(nèi)側(cè)、即斷路器室5a、 5b的上方整體為儀表室7，容納有儀表類、繼電器等控制設(shè)備。
在斷路器室5a的內(nèi)部容納有斷路器8a，另外，在斷路器室5b的內(nèi)部容納有斷路器8b，如圖2的側(cè)面剖視圖所示，在斷路器室5a、 5b的后壁，配置上部連接端子9a及下部連接端子9b，使得與壁面絕緣且貫通壁面，并構(gòu)成為可與斷路器5a、 5b的背部的斷路器端子(未圖示)進(jìn)行裝拆。
斷路器室5a、 5b的后方的空間以上述的上部連接端子9a和下部連接端子9b之間為界被一分為二，上側(cè)的空間為母線室IO。在母線室IO內(nèi)的上方，配置三相水平母線ll并被箱體l絕緣支承，而且，將水平母線11和上部連接端子9a連接的分叉導(dǎo)體12通過支承絕緣子被箱體1支承而容納于其中。
另一方面，下側(cè)的空間為電纜室14，該電纜室14中以斷路器為單位分別容納與斷路器8a、 8b分別連接的負(fù)載側(cè)的電纜13。
各電纜13通過連接導(dǎo)體15與下部連接端子9b連接，在連接導(dǎo)體15的中途貫通地設(shè)有電流互感器16。
上述所說明的、斷路器室5a、 5b、連接作業(yè)室6、儀表室7、母線室10、電纜室14中，各室相互間由多個盤內(nèi)隔板隔開，以提高安全性。例如，隔開連接作業(yè)室6和電纜室14的是盤內(nèi)隔板17。此外，省略除此以外的盤內(nèi)隔板的標(biāo)號。
這樣構(gòu)成的金屬封閉形開關(guān)裝置中，由于在工作過程中從母線11經(jīng)
由斷路器8a、 8b向電纜13流過大電流，因此通電部或連接部中發(fā)熱， 盤內(nèi)的溫度上升。為使盤內(nèi)的熱量向外部散熱，在箱體l的外殼形成有 用于導(dǎo)入外界氣體的吸氣口4。若考慮附圖的情況，則斷路器室門3a、 3b的下部為吸氣口 4的位置。另外，在箱體1的頂板上設(shè)有排氣口 18。 這樣構(gòu)成為，從下部的吸氣口4向盤內(nèi)導(dǎo)入外界氣體，使內(nèi)部冷卻后從 排氣口 18排出到盤外，從而將盤內(nèi)的溫度上升抑制在規(guī)定值以下。
此外，吸氣口4的位置并不局限于盤正面的門，也可為箱體l的背 面等。另外，排氣口 18的位置也并不局限于附圖的位置。
如上所述，由于箱體l的內(nèi)部被盤內(nèi)隔板劃分成多個室，因此在多 個盤內(nèi)隔板的適當(dāng)處設(shè)有后述那樣的通氣口，使得能高效地將導(dǎo)入至內(nèi) 部的外界氣體引導(dǎo)至上方的排氣口。
圖3中示出斷路器室門3a的詳細(xì)情況。在斷路器室門3a的下部側(cè) 形成有上述那樣的吸氣口 4。該吸氣口 4是表示在板面上利用沖孔加工等 形成多個橫向的縫隙，但開口孔并不局限于附圖的形狀，例如也可為圓 孔或多邊形孔，另外除沖孔以外也可用百葉門或金屬絲網(wǎng)等來構(gòu)成。
圖4是劃分連接作業(yè)室6和電纜室14的盤內(nèi)隔板17的詳細(xì)圖。在 盤內(nèi)隔板17上形成有通氣口 19。通氣口 19是表示以多個縫隙來形成， 但與上述的斷路器室門3a的吸氣口 4相同，也可為其它形狀。
接著，說明作為本發(fā)明的特征部的換氣結(jié)構(gòu)和作用。
圖5是表示正常時的來自盤外的空氣的流動模型圖。另外，圖6是 表示發(fā)生內(nèi)部短路事故時的電弧氣體的流動模型圖。首先，根據(jù)這兩張 圖，從本發(fā)明的金屬封閉形開關(guān)裝置的換氣結(jié)構(gòu)部的基本形態(tài)開始進(jìn)行 說明。
在形成有吸氣口 4的箱體1的外殼部(即，箱體1的外殼的形成有吸 氣口4的附近)的內(nèi)側(cè)，與該外殼部空開一定間隔，且與吸氣口4相對， 設(shè)置形成有通氣口 19的通氣隔板20。在通氣隔板20的后方的內(nèi)室21中， 容納有可能會發(fā)生短路事故的電氣設(shè)備。在正常工作時，由于盤內(nèi)的電氣設(shè)備的溫度上升，使得外界氣體因
自然對流(或者因風(fēng)扇等的強(qiáng)制通風(fēng))從箱體1的吸氣口 4被導(dǎo)入到前室 22，成為箭頭那樣的空氣流，并從通氣隔板20的通氣口 19流入到內(nèi)室 21，對容納的電氣設(shè)備進(jìn)行冷卻。
由于正常時的空氣流速較慢，因此通氣隔板20不會阻礙空氣的流通， 不會破壞換氣功能。
接著，說明容納于內(nèi)室21的電氣設(shè)備發(fā)生短路事故的情況。如圖6 所示，在事故發(fā)生點(diǎn)23，產(chǎn)生超高溫的電弧氣體，內(nèi)室21內(nèi)的壓力急劇 上升。此時，若沒有通氣隔板20，則高溫的電弧氣體可能會從箱體l的 吸氣口4噴出到盤外部，但本實(shí)施方式中，由于在事故發(fā)生點(diǎn)23和箱體 l的外殼部之間，設(shè)有隔開前室22且具有通氣口 19的通氣隔板20，因 此在高溫高壓的電弧氣體穿過通氣口 19噴出到前室22的過程中，如箭 頭所示，噴出壓力因通過通氣口 19時的較大的阻力而減弱，而且在前室 22的較大的空間中壓力減小的同時溫度下降，因此能防止高溫的電弧氣 體流出到盤外。
將上述那樣的結(jié)構(gòu)、與圖1 圖4所說明的結(jié)構(gòu)的金屬封閉形開關(guān)裝 置迸行對比的話，圖5相當(dāng)于圖2的側(cè)面圖所示的斷路器室門3a和盤內(nèi) 隔板17的部分。因此，圖5中在括號內(nèi)示出與圖1 圖4所說明的結(jié)構(gòu)
對應(yīng)的部分的標(biāo)號。
形成有吸氣口 4的箱體1的外殼部是斷路器室門3a，通氣隔板20相 當(dāng)于盤內(nèi)隔板17，前室22是與連接作業(yè)室6對應(yīng)的部分，內(nèi)室21是與 電纜室14對應(yīng)的部分。
因而，若采用圖1 圖4所示的金屬封閉形開關(guān)裝置的結(jié)構(gòu)，則可將 隔開連接作業(yè)室6和電纜室14的盤內(nèi)隔板17兼用作為通氣隔板21。
如果是沒有連接作業(yè)室6、且斷路器室5a的下側(cè)與電纜室14a連接 成為一體的情況下，則只要在圖2所示的盤內(nèi)隔板17的位置附近、另行 設(shè)置通氣隔板20即可。
另外，圖l、圖2所示的金屬封閉形開關(guān)裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是表示一個 例子，而并不局限于該結(jié)構(gòu)。作為金屬封閉形開關(guān)裝置，其對象為，在箱體1中具有吸氣口 4和排氣口 18、且在內(nèi)部容納有可能會發(fā)生短路事
故的電氣設(shè)備的裝置。
將在形成有吸氣口 4的箱體1的外殼部的內(nèi)側(cè)、設(shè)置如圖5所示的 通氣隔板20作為基本形態(tài)，在有可兼用的盤內(nèi)隔板的情況下，將盤內(nèi)隔 板兼用作為通氣隔板即可。
另外，圖l、圖2所示的金屬封閉形開關(guān)裝置中，在平行于大地的方 向上，且從箱體l的正面?zhèn)瓤磿r，沿左右方向排列配置有多個斷路器(附 圖的情況中為8a、 8b兩臺)。在多個斷路器容納于箱體內(nèi)的情況下，若像 這樣沿橫向并排配置，則由于會在斷路器8a、 8b的上下方向形成空間， 因此例如，如圖所示，可將上方的空間用作為儀表室7，將下方的空間用 作為連接作業(yè)室6。通常，由于較多的情況下吸氣口 4設(shè)于箱體1的正面 側(cè)的下部，因此容易取得吸氣口4、與連接作業(yè)室6的內(nèi)壁的盤內(nèi)隔板 17相對的結(jié)構(gòu)，可容易將盤內(nèi)隔板17兼用作為通氣隔板20。另外，還 可期待得到在連接作業(yè)室6的較大的空間中、使電弧氣體的壓力減小的 效果。
圖7是表示換氣部的吸氣口和通氣口的其它例子的說明圖。如之前 所說明的那樣，吸氣口 4及通氣口 19由縫隙或圓孔那樣的多個開口孔形 成。該開口孔的大小關(guān)系如下。即，使形成于通氣隔板20的通氣口 19 的開口孔、相比箱體1的吸氣口 4的開口孔要小。
若釆用這種結(jié)構(gòu)，則通氣口19的阻力變大，內(nèi)部短路事故時產(chǎn)生的 電弧氣體通過通氣口 19噴出到外部側(cè)的壓力減小的效果較好。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式的發(fā)明，由于金屬封閉形開關(guān)裝置中， 在具有吸氣口和排氣口的箱體的內(nèi)部容納有電氣設(shè)備，在形成有吸氣口 的箱體的外殼部的內(nèi)側(cè)，與外殼部空開一定間隔且與吸氣口相對地配置 形成有通氣口的通氣隔板，當(dāng)在箱體的內(nèi)部發(fā)生短路事故時，利用通氣 隔板抑制高溫的電弧氣體從吸氣口排出到外部，因此能以簡單的結(jié)構(gòu)在 發(fā)生內(nèi)部短路事故時確保盤周邊的人員安全，且不會使正常時的換氣效 率降低。
另外，由于吸氣口和通氣口分別由多個開口孔形成，且使通氣口的開口孔比吸氣口的開口孔要小，因此在發(fā)生短路事故產(chǎn)生電弧氣體時， 通氣口的阻力變大，利用通氣隔板能有效地減小電弧氣體的壓力，所以 抑制電弧氣體從吸氣口排出到外部的效果較好。
另外，由于吸氣口設(shè)于構(gòu)成箱體的外殼的正面門，通氣隔板兼作為 將箱體的內(nèi)部劃分成多個室的盤內(nèi)隔板的一部分來使用，因此能在內(nèi)部 短路事故時抑制電弧氣體噴出到盤外，而幾乎無需增加零部件數(shù)、和加 工及組裝工時數(shù)。
另外，由于將箱體的內(nèi)部劃分成配置于箱體的正面?zhèn)鹊臄嗦菲魇摇?配置于斷路器室的上方的儀表室、配置于斷路器室的下方的連接作業(yè)室、 配置于斷路器室的后方上部的母線室、及配置于斷路器的后方下部的電 纜室，形成有吸氣口的正面門作為設(shè)于斷路器室及連接作業(yè)室的正面的 斷路器室門，兼用的盤內(nèi)隔壁作為劃分連接作業(yè)室和電纜室的盤內(nèi)隔板， 因此除了上述效果以外，在電纜室發(fā)生短路事故時，能在其正面?zhèn)鹊妮^ 大的連接作業(yè)室有效地減小電弧氣體的溫度和壓力。
而且另外，由于斷路器室中，平行于大地、且從箱體的正面?zhèn)瓤磿r 沿左右方向排列容納有多個斷路器，因此即使在斷路器為多臺的情況下， 也能在斷路器的下部形成較大的空間，所以可將該空間用作為從吸氣口 通向盤內(nèi)的換氣路徑且容易設(shè)置通氣隔板。
權(quán)利要求
1.一種金屬封閉形開關(guān)裝置，在具有吸氣口和排氣口的箱體的內(nèi)部容納有電氣設(shè)備，其特征在于，在形成有所述吸氣口的所述箱體的外殼部的內(nèi)側(cè)，與所述外殼部空開一定間隔且與所述吸氣口相對地配置形成有通氣口的通氣隔板，當(dāng)在所述箱體的內(nèi)部發(fā)生短路事故時，利用所述通氣隔板抑制高溫的電弧氣體從所述吸氣口排出到外部。
2. 如權(quán)利要求1所述的金屬封閉形開關(guān)裝置，其特征在于，所述吸氣口和所述通氣口分別由多個開口孔形成，所述通氣口的開口孔比所述吸氣口的開口孔要小。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的金屬封閉形開關(guān)裝置，其特征在于，所述吸氣口設(shè)于構(gòu)成所述箱體的正面門的下部，所述通氣隔板兼作為將所述箱體的內(nèi)部劃分成多個室的盤內(nèi)隔板的一部分來使用。
4. 如權(quán)利要求3所述的金屬封閉形開關(guān)裝置，其特征在于，所述箱體的內(nèi)部被劃分成配置于正面?zhèn)鹊臄嗦菲魇?、配置于所述斷路器室的上方的儀表室、配置于所述斷路器室的下方的連接作業(yè)室、配置于所述斷路器室的后方上部的母線室、及配置于所述斷路器室的后方下部的電纜室，形成有所述吸氣口的所述正面門是設(shè)于所述斷路器室及所述連接作業(yè)室的正面的斷路器室門，兼用的所述盤內(nèi)隔壁是劃分所述連接作業(yè)室和所述電纜室的盤內(nèi)隔板。
5. 如權(quán)利要求4所述的金屬封閉形開關(guān)裝置，其特征在于，所述斷路器室中，平行于大地、且從所述箱體的正面?zhèn)瓤磿r沿左右方向排列容納有多個斷路器，所述各斷路器通過隔板隔開。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在具有吸氣口(4)和排氣口(18)的箱體(1)的內(nèi)部容納有電氣設(shè)備的金屬封閉形開關(guān)裝置，其中，在形成有吸氣口(4)的箱體(1)的外殼部的內(nèi)側(cè)，與外殼部空開一定間隔且與吸氣口(4)相對地配置形成有通氣口(19)且起到作為通氣隔板的功能的盤內(nèi)隔板(17)，當(dāng)在箱體(1)的內(nèi)部的電纜室(14)發(fā)生短路事故時，利用盤內(nèi)隔板(17)抑制高溫的電弧氣體從吸氣口(4)排出到外部。
文檔編號H02B1/28GK101636889SQ20078005221
公開日2010年1月27日 申請日期2007年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月26日
發(fā)明者千輪俊一郎 申請人:三菱電機(jī)株式會社