[发明专利]配电箱的压力平衡保护结构

说明书

技术领域

本发明属于电力系统配电设备的技术领域，具体涉及一种配电箱的压力平衡保护结构。

背景技术

在电力系统中，有一部分配电箱执行独特的控制功能，属于核心控制设备，因而对安全可靠性要求极高，必须考虑并解决以下两方面的问题：

一、配电箱安装的位置通常位于比较狭隘的空间，空间有防火喷淋设施，因而平时需要严格密封，严防灰尘或水汽进入，以避免出现电气短路、漏电、电弧火花等事故；

二、由于安装空间内其它电气设备存在各种电气短路或其他因素导致的爆炸风险，假如一旦该配电箱周围其它电气设备发生爆炸事故，配电箱周围气压急剧上升，而配电箱内部由于密封而仍然保持为常压，巨大的内外气压差就会对配电箱箱壁产生很大压力,进而对配电箱造成冲击损坏，造成配电箱箱壁损坏或者功能受损，从而对设备的安全运行造成很大的次生影响；

针对上述两方面的问题，申请人曾尝试在配电箱的箱体1设置弹簧式的泄压阀2，该弹簧式泄压阀2包括弹簧30和阀片28，如图1所示，阀片28压在泄压阀进气口24的内侧，平时弹簧30对阀片28施加向外的弹力，阀片28将泄压阀的进气口24堵住，实现严防灰尘进入的目的；另一方面，当配电箱周边发生爆炸事故时，外界巨大的气体压力克服弹簧30弹力，将阀片28向内推开，使外界高压气体进入配电箱1的内腔，由此达到配电箱1内外气压的平衡,以期达到配电箱不受气压差破坏的目的。

然而，申请人在研制试验过程中发现上述压力平衡保护结构存在有待改善的问题，具体如下：在外界发生爆炸后，根据泄压阀的动作反应可以分为以下阶段：第一阶段，爆炸刚发生一瞬间，配电箱1外围压力增大(高压用G表示)，泄压阀尚未打开，配电箱1内部压力较小(低压用D表示) 如图1所示；第二阶段，泄压阀2被外部气压打开，配电箱内部压力随之增大，如图2所示；第三阶段，配电箱内部和外围压力基本达到平衡，都达到高压，正因为内外压力平衡，因此弹簧30弹力重新发挥主导作用，使阀片28将泄压阀的进气口重新堵住，如图3所示，泄压阀2在第三阶段重新关闭，关闭时配电箱内部和外部均处于高压状态；第四阶段，配电箱1外部的高压气体向四周消散，配电箱外部的气压随之快速下降而恢复为常压(变成低压D)，但配电箱内部的气压反而得不到宣泄(仍为高压G)，配电箱内部的气压反而大大高于外部气压，这种气压差反而将阀芯28更加压紧，进气口24更加锁闭。因此在第四阶段，配电箱内外的气压反而又变得不平衡起来，内部的气压大于外部气压，而且第四阶段持续时间相对很长（上述前面三个阶段只是在几秒钟内就会全部完成，而第四阶段却会持续几十分钟以上）。第四阶段这种长时间的较高气压差同样会使配电箱箱壁变形甚至损坏，另外配电箱里面长时间处于高温高压也容易影响各种电气元件的正常性能。

另外，申请人在研制试验过程中，还再发现上述弹簧式泄压阀的压力平衡保护结构存在以下不足：一、为了确保泄压阀的进气口密封，弹簧的弹力必须足够大，但如果弹簧弹力太大，则爆炸发生时，泄压阀的打开动作略显缓慢迟滞，泄压阀从刚刚打开到在完全打开需要耗费一段较长时间，而这段时间正是保护配电箱的千钧一发的时刻；反之，如果为了使泄压阀的打开更开快速，则必须大幅度降低弹簧弹力，由此会影响密封性能；二、泄压阀打开后，周围爆炸产生的碎屑或火花很容易通过泄压阀直接喷进配电箱里面，带来次生事故。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺点而提供一种配电箱的压力平衡保护结构，它能够实现配电箱外部的其它设备发生爆炸后，配电箱内外气压一直保持平衡。

其目的可以按以下方案实现：一种配电箱的压力平衡保护结构,包括配电箱的箱体，箱体设有箱体侧壁、箱体底板、箱体顶板，箱体开设有圆形安装孔，圆形安装孔处安装有泄压阀，其主要特点在于，所述圆形安装孔开设在箱体顶板上，所述泄压阀包括圆形阀座、圆形阀盖，圆形阀座固定安装在箱体顶板的圆形安装孔中，圆形阀盖拧装在圆形阀座上方，圆形阀座和圆形阀盖两者之间形成为阀腔；

圆形阀盖的中央区域开设有通气孔；在圆形阀座的边缘区域开设有多个透气孔，在圆形阀座的中心区域开设有一个竖向导孔；竖向导孔中能竖向移动地安装有一根竖向导杆，竖向导杆的上端露出在圆形阀盖上方；

竖向导杆固定连接有磁性阀片和助力片，磁性阀片、助力片和竖向导杆三者同步竖向移动，其中磁性阀片位于阀腔里面，助力片位于圆形阀盖上方，助力片的水平投影面积相当于磁性阀片的4～6倍；