开关柜的通风装置及开关柜的制作方法

本发明涉及一种通风装置，尤其是一种用于开关柜的通风装置。

背景技术：

开关柜内的开关设备在运行时会产生大量的热量，可以通过在开关柜上安装通风装置对开关设备进行降温，从而保证开关设备能够长期安全和稳定地运行。现有的开关柜的通风装置，当开关设备发生短路燃弧故障时，故障引起的电弧和高温高压气体会大量地从通风装置释放到开关柜外部，进而造成附近的人员受伤及环境污染，安全性能有待提高。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种开关柜的通风装置，其利于提高开关柜的安全性能。且该通风装置既能够通风又能够防电弧。

本发明的另一个目的是提供一种开关柜，其具有较高的安全性能。且该开关柜既能够通风又能够防电弧。

作为一个示例性说明，在通风装置设置在开关柜顶部且风机模块独立安装的情况下，能够使得开关柜在带电运行时对风机模块进行更换。

本发明提供了一种开关柜的通风装置，其包括一个壳体、一个保护件和一个风机模块。壳体具有一个容腔。壳体上开设有一个连通容腔的通风口。保护件设置于容腔。保护件包括一个第一固定部、一个第一变形部和一个第一遮挡部。第一固定部固定连接壳体。第一变形部连接第一固定部。第一遮挡部连接第一变形部。位于容腔内的气体能够在压力超出一个阈值的情况下推动第一遮挡部以使第一变形部变形，从而使第一遮挡部由一个开放通风口的开放位置运动至一个遮挡通风口的遮挡位置。风机模块连接壳体且能将气体自通风口吸出容腔。

该开关柜的通风装置在使用过程中，当开关柜内的开关设备正常运行时，第一遮挡部位于开放位置，开关柜的柜体的内腔中的气体能够通过容腔和通风口被风机模块吸出开关柜，以实现降温的目的。当开关柜内的开关设备发生短路燃弧故障时，故障产生的高温高压气体快速且大量地从柜体的内腔进入容腔，这些高温高压气体推动第一遮挡部使第一变形部变形，从而使第一遮挡部由开放位置运动至遮挡位置以遮挡通风口，借此避免故障引起的电弧和高温高压气体从风机模块释放到开关柜外部，提高开关柜的安全性能。

在开关柜的通风装置的另一种示意性实施方式中，壳体包括一个前板。前板呈平板状且垂直于一个第一方向设置。通风口开设于前板。保护件呈第一固定部、第一变形部和第一遮挡部依次接续的板状。第一固定部连接前板。第一变形部具有数个第一通孔，数个第一通孔沿一个垂直于第一方向的方向排列。第一变形部能够绕数个第一通孔的排列方向弯折变形，以将第一遮挡部由开放位置带动至遮挡位置。该保护件结构简单且便于加工。

在开关柜的通风装置的再一种示意性实施方式中，壳体在前板上开设有两个通风口。通风装置设置有两对保护件，每对保护件用于遮挡一个通风口。每对保护件沿一个平行于第一方向的平面镜像设置。借此利于提高通风装置的散热性能。

在开关柜的通风装置的还一种示意性实施方式中，壳体包括一个前板、两个侧板、一个背板和一个顶板。前板位于容腔的沿一个第一方向的一侧。通风口开设于前板。风机模块设置于前板的背离容腔的一侧。两个侧板分别位于容腔的沿一个第二方向的两侧且连接前板，其中第二方向垂直于第一方向。背板位于容腔的沿第一方向的另一侧且连接两个侧板。顶板位于容腔的沿一个第三方向的一侧且连接前板、两个侧板和背板，其中第三方向垂直于第一方向和第二方向。该结构简单且便于加工。

在开关柜的通风装置的还一种示意性实施方式中，各侧板包括一个板体和一个泄压板。板体呈垂直于第二方向的平板状。板体上开设有至少一个泄压口。泄压板设置于板体的一侧且遮挡泄压口。泄压板呈平行于板体设置的平板状且包括依次接续的一个第二固定部、一个第二变形部和一个第二遮挡部。第二固定部固定连接板体。第二变形部衔接第二固定部。第二变形部具有数个第二通孔，数个第二通孔沿一个垂直于第二方向的方向排列。第二变形部能够绕数个第二通孔的排列方向弯折变形。第二遮挡部衔接第二变形部且遮挡泄压口。位于板体的另一侧的气体能够在压力超出一个阈值的情况下推动第二遮挡部，以使第二变形部变形，以开放泄压口。借此，当板体的与泄压板相对的一侧存在高压气体时，可通过预先设置好的泄压口释放压力，从而保护开关柜主体结构免受破坏。

在开关柜的通风装置的还一种示意性实施方式中，泄压板还包括一个冲断部和一个连接部。冲断部衔接第二遮挡部。连接部衔接冲断部。连接部固定连接板体。位于板体的另一侧的气体能够在压力超出一个阈值的情况下推动第二遮挡部，以使冲断部断开并使第二变形部变形，以开放泄压口。借此可以在开关柜正常运行时维持泄压板的状态，防止其发生不必要的变形。

在开关柜的通风装置的还一种示意性实施方式中，泄压板设置有数个连接部和数个冲断部。连接部和第二变形部分别设置于第二遮挡部的沿垂直于第二通孔的排列方向的方向的两侧。各连接部通过数个冲断部连接第二遮挡部。数个冲断部沿其所对应的连接部的垂直于第二方向的周向分布且被形成于泄压板上的开孔隔开。借此利于提高结构的稳定性。

在开关柜的通风装置的还一种示意性实施方式中，板体开设有两个泄压口。各侧板设置有两个泄压板。其中一个泄压板设置于板体的朝向容腔的一侧并遮挡其中一个泄压口，另一个泄压板设置于板体的背离容腔的一侧并遮挡其中另一个泄压口。借此利于进一步提高开关柜的安全性能。

在开关柜的通风装置的还一种示意性实施方式中，壳体包括一个前板，其呈平板状且垂直于一个第一方向设置。通风口开设于前板。风机模块设置于前板的背离容腔的一侧。通风装置还包括一个支撑板和/或一对导向件。支撑板连接前板且位于风机模块的沿一个垂直于第一方向的第三方向的一侧，以沿第三方向的反方向支撑风机模块。一对导向件连接前板且位于前板的背离容腔的一侧。各导向件沿第三方向延伸。一对导向件分别贴靠风机模块的沿一个第二方向的两侧的侧壁，其中第二方向垂直于第一方向和第三方向。风机模块能够沿第三方向插入一对导向件之间以完成与壳体的组装。借此可使风机模块更加稳固且便于风机模块在组装过程中的定位。

在开关柜的通风装置的还一种示意性实施方式中，通风装置还包括一个定位件。定位件连接支撑板且抵靠风机模块的沿第一方向背离前板的一侧的侧壁。定位件上设置有数个沿第三方向延伸的限位槽。限位槽沿第三方向的一端贯通设置。风机模块在其背离前板的一侧凸出设置有数个限位件。风机模块能够沿第三方向插入前板和定位件之间，同时各限位件插入一个限位槽，以完成与壳体的组装。借此可使风机模块更加稳固且便于风机模块在组装过程中的定位。

在开关柜的通风装置的还一种示意性实施方式中，定位件朝向风机模块凸出设置有一个抵压部。抵压部具有一个滑入面，滑入面平行于第二方向且沿第三方向逐渐朝向前板延伸。在风机模块沿第三方向插入前板和定位件之间的过程中，风机模块通过抵靠滑入面从而使定位件弹性变形，定位件凭借弹性变形产生的弹性力通过抵压部抵压风机模块。该结构使得风机模块在沿第三方向插入的过程中同时实现了与定位件的相互抵压。

在开关柜的通风装置的还一种示意性实施方式中，通风装置还包括两个导向板，其分别位于支撑板沿第二方向的两侧且连接于前板远离容腔的一侧，支撑板、两个导向板和前板围成一个空间。这样在更换风机模块的时候，能够尽量使得不慎掉落的部件掉落在该空间中，以避免对开关柜内部造成影响。

在开关柜的通风装置的还一种示意性实施方式中，风机模块在其排风口处具有一个活门，活门能够在一个开放位置和一个遮挡位置间转动，位于遮挡位置的活门能够遮挡排风口，以防止异物由排风口进入风机模块。

本发明还提供了一种开关柜，其包括一个柜体和一个上述的通风装置。通风装置连接柜体，以使容腔连通柜体的内腔。该开关柜的通风装置在使用过程中，当开关柜内的开关设备正常运行时，第一遮挡部位于开放位置，开关柜的柜体的内腔中的气体能够通过容腔和通风口被风机模块吸出开关柜，以实现降温的目的。当开关柜内的开关设备发生短路燃弧故障时，故障产生的高温高压气体快速且大量地从柜体的内腔进入容腔，这些高温高压气体推动第一遮挡部使第一变形部变形，从而使第一遮挡部由开放位置运动至遮挡位置以遮挡通风口，借此避免故障引起的电弧和高温高压气体从风机模块释放到开关柜外部，提高开关柜的安全性能。

在开关柜的另一种示意性实施方式中，通风装置位于柜体的顶部。借此可便于热空气向通风装置的容腔内集中，利于提高散热效率。

在开关柜的再一种示意性实施方式中，通风装置位于柜体的一个手车室的上方。这样能够避开母线，更加有利于开关柜带电运行时风机模块的快速更换。

附图说明

以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。

图1为开关柜的通风装置的一种示意性实施方式的结构示意图。

图2为图1所示的通风装置的使用状态示意图。

图3为图1所示的通风装置的分解示意图。

图4为用于说明图1所示的通风装置的保护件的结构示意图。

图5为用于说明保护件的变化状态的示意图。

图6为侧板的分解示意图。

图7为泄压板的结构示意图。

图8为图1所示的通风装置的部分结构的分解示意图。

图9为用于说明定位件的变化状态的示意图。

图10为图1所示的通风装置的局部结构示意图。

标号说明

10壳体

11容腔

13通风口

14前板

15侧板

16板体

161泄压口

17泄压板

171第二固定部

172第二变形部

173第二遮挡部

174冲断部

175连接部

176第二通孔

177开孔

18背板

19顶板

20把手

30保护件

31第一固定部

32第一变形部

33第一遮挡部

34第一通孔

40支撑板

50导向件

60定位件

61限位槽

63抵压部

631滑入面

70风机模块

71限位件

72活门

80导向板

90柜体

100通风装置

d1第一方向

d2第二方向

d3第三方向

具体实施方式

为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示结构相同或结构相似但功能相同的部件。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

在本文中，“第一”、“第二”等并非表示其重要程度或顺序等，仅用于表示彼此的区别，以利文件的描述。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。

图1为开关柜的通风装置的一种示意性实施方式的结构示意图。图2为图1所示的通风装置的使用状态示意图。如图2所示，通风装置100用于连接开关柜的柜体90，以给柜体90中容纳的开关设备降温。

图3为图1所示的通风装置的分解示意图，图4为图3所示的通风装置的部分结构的示意图。开关柜的通风装置100包括一个壳体10、一个保护件30和一个风机模块70。当然，保护件30和风机模块70的个数可以根据实际需要设定，请同时参见图1、图3和图4，如图所示，例如有两对保护件30(图3中仅标识出其中两个)和两个风机模块70。

壳体10具有一个容腔11(参见图3)，该壳体可以采用金属材料制作。壳体10包括一个前板14、两个侧板15、一个背板18和一个顶板19。前板14、两个侧板15、一个背板18和一个顶板19围成容腔11。前板14位于容腔11的沿一个第一方向d1的一侧。在本示意性实施方式中，前板14呈平板状且垂直于第一方向d1设置。前板14上开设有两个连通容腔11的通风口13(参见图4)。风机模块70连接前板14且设置于前板14的背离容腔11的一侧。各风机模块70的进风口(图中未示出)与一个通风口13对接，以将气体自通风口13吸出容腔11。两个侧板15分别位于容腔11的沿一个第二方向d2的两侧且连接前板14，其中第二方向d2垂直于第一方向d1。背板18位于容腔11的沿第一方向d1的另一侧且连接两个侧板15。顶板19位于容腔11的沿一个第三方向d3的一侧且连接前板14、两个侧板15和背板18，其中第三方向d3垂直于第一方向d1和第二方向d2。如图2所示，当通风装置100安装于开关柜的柜体90上时，该通风装置100具体可以位于柜体90的顶部，借此可便于热空气向通风装置的容腔11内集中，利于提高散热效率。更为具体地，容腔11通过壳体10的与顶板19相对的一侧(即图2中的下侧)的开口连通柜体90的内腔。

保护件30设置于容腔11，保护件30的个数可以根据实际需要设定，其形状和构造也可以根据实际需要设定，保护件30用于遮挡或开放通风口13。作为一个示例性说明，如图4所示，采用一对保护件30来遮挡一个通风口13。每对保护件30沿一个平行于第一方向d1的平面镜像设置，作为一个示例性说明，每对保护件30沿平行于第一方向d1和第二方向d2的平面镜像设置，该保护件30可以在气流的作用下开启或者关闭，开启表示一对保护件30至少能够露出部分通风口13，关闭表示一对保护件30能够遮挡通风口13。各保护件30包括一个第一固定部31、一个第一变形部32和一个第一遮挡部33。为了便于理解，图4中用虚线将第一固定部31、第一变形部32和第一遮挡部33分隔开，其并非用于限定本发明。第一固定部31固定连接前板14朝向容腔11的一侧。第一变形部32连接第一固定部31。第一遮挡部33连接第一变形部32。位于容腔11内的气体能够在压力超出一个阈值的情况下推动第一遮挡部33以使第一变形部32变形，从而使第一遮挡部33由一个开放通风口13的开放位置(图4所示的第一遮挡部33位于开放位置)运动至一个遮挡通风口13的遮挡位置。也就是说，在容腔11内的气体未超出阈值的情况下，第一遮挡部33的位置如图4所示。图5为用于说明保护件的变化状态的示意图，如图5所示，其中实线绘制的第一遮挡部33位于开放位置，虚线绘制的第一遮挡部33位于遮挡位置。

具体地，如图4所示，在本示意性实施方式中，保护件30呈第一固定部31、第一变形部32和第一遮挡部33依次接续的板状。保护件30例如由板材冲压而成。第一固定部31连接前板14且平行于前板14设置。第一变形部32具有数个第一通孔34，数个第一通孔34沿一个垂直于第一方向d1的方向排列。例如在一块板材上设置该第一通孔34，由于该第一通孔34的存在，能够使得该板材在第一通孔34处发生变形。在本示意性实施方式中，数个第一通孔34沿第二方向d2排列，但不限于此。第一变形部32能够绕数个第一通孔34的排列方向弯折变形，以将第一遮挡部33由开放位置带动至遮挡位置。该保护件30结构简单且便于加工，但不限于此。

在使用过程中，当开关柜内的开关设备正常运行时，第一遮挡部33位于开放位置，开关柜的柜体的内腔中的气体能够通过容腔11和通风口13被风机模块70吸出开关柜，以实现降温的目的。当开关柜内的开关设备发生短路燃弧故障时，故障产生的高温高压气体快速且大量地从柜体的内腔进入容腔11，这些高温高压气体推动第一遮挡部33使第一变形部32变形，从而使第一遮挡部33由开放位置运动至遮挡位置以遮挡通风口13，借此避免故障引起的电弧和高温高压气体从风机模块70释放到开关柜外部，提高开关柜整体的安全性能。

在本示意性实施方式中，通风口13设置为两个，保护件30设置为两对，风机模块70设置为两个，但不限于此，在其他示意性实施方式中，通风口13、保护件30和风机模块70的数量可以根据需要调整，例如均设置为一个。

图6为侧板的分解示意图。如图6所示，在本示意性实施方式中，各侧板15包括一个板体16和两个泄压板17。板体16呈垂直于第二方向d2的平板状。板体16上开设有两个泄压口161。其中一个泄压板17设置于板体16的朝向容腔11的一侧并遮挡其中一个泄压口161，另一个泄压板17设置于板体16的背离容腔11的一侧并遮挡其中另一个泄压口161。这样的设置，能够使得气体从哪个方向上来都可以打开一个泄压口161。例如，在将开关柜并排组合使用时，每个侧板15也可以是另外一个开关柜的侧板，该侧板15也能够为相邻的开关柜排出气体。

图7为泄压板的结构示意图。如图6和图7所示，泄压板17呈平行于板体16设置的平板状且包括依次接续的一个第二固定部171、一个第二变形部172、一个第二遮挡部173、数个冲断部174和数个连接部175。泄压板17例如由板材冲压而成。为了便于理解，图7中用虚线将第二固定部171、第二变形部172和第二遮挡部173分隔开，其并非用于限定本发明。第二固定部171固定连接板体16。第二变形部172衔接第二固定部171。第二变形部172具有数个第二通孔176，数个第二通孔176沿一个垂直于第二方向d2的方向排列。在本示意性实施方式中，数个第二通孔176沿第一方向d1排列，但不限于此。第二变形部172能够绕数个第二通孔176的排列方向弯折变形。第二遮挡部173衔接第二变形部172且遮挡泄压口161。冲断部174衔接第二遮挡部173。连接部175衔接冲断部174。连接部175固定连接板体16，以在开关柜正常运行时维持泄压板17的状态，防止其发生不必要的变形。该连接部175例如通过螺栓与板体16固定。位于板体16的与泄压板17相对的一侧的气体能够在压力超出一个阈值的情况下推动第二遮挡部173，以使冲断部174断开并使第二变形部172变形，以开放泄压口161。借此，当板体16的与泄压板17相对的一侧存在高压气体时，可通过预先设置好的泄压口161释放压力，从而保护开关柜主体结构免受破坏。

如图7所示，在本示意性实施方式中，连接部175和第二变形部172分别设置于第二遮挡部173的沿垂直于第二通孔176的排列方向的方向(本示意性实施方式中为第三方向d3)的两侧。各连接部175通过三个冲断部174连接第二遮挡部173。三个冲断部174沿其所对应的连接部175的垂直于第二方向d2的周向分布且被形成于泄压板17上的开孔177隔开。该结构简单且便于加工。作为一个示例性说明，该泄压板17是由一块板材冲压形成，例如在第二变形部172处冲压第二通孔176，在板材上冲压相对的两个“l型”开孔177后，各个开孔177之间的连接部分可以作为冲断部174，连接部175是两个开孔177围绕的板材部分。当然，该泄压板17的结构还可以是其它任何形式，在此不再赘述。

图8为图1所示的通风装置的部分结构的分解示意图。如图8所示，在本示意性实施方式中，通风装置还包括一个支撑板40和成对的导向件50，例如有两对导向件50(图8中仅标识出其中一对)。支撑板40连接前板14且位于风机模块70的沿第三方向d3的一侧，以沿第三方向d3的反方向支撑风机模块70。导向件50连接前板14且位于前板14的背离容腔11的一侧。各导向件50沿第三方向d3延伸，风机模块70能够沿着该导向件50安装至合适位置。具体地，各对导向件50分别贴靠一个风机模块70的沿第二方向d2的两侧的侧壁。各风机模块70能够沿第三方向d3插入与其对应的一对导向件50之间以完成与壳体10的组装。借此可使风机模块更加稳固且便于风机模块在组装过程中的定位，但不限于此。该风机模块70是一个独立的模块，便于携带，且可以将风机模块70安装在通风装置的侧端，能够使得开关柜在带电运行时进行风机模块70的更换。

可选地，如图1和图10所示，该通风装置还包括两个导向板80，两个导向板80分别位于支撑板40沿第二方向d2的两侧且连接于前板14远离容腔11的一侧，即支撑板40、两个导向板80和前板14围成了一个空间，这样在更换风机模块70的时候，如果有部件掉落，能够尽量使得部件(例如螺钉)掉落在该空间中，以避免对开关柜内部造成影响。

可选地，如图1和图8所示，该风机模块70的排风口具有活门72，该活门72可以转动，即能够在一个开放位置和一个遮挡位置间转动，位于遮挡位置的活门72能够遮挡排风口，以防止异物由排风口进入风机模块。位于开放位置的活门72开放排风口，以允许气流通过。该活门72的个数和结构可以根据实际需要设定，例如为一个活门或者两个并列设置的活门。

此外，该风机模块70的外壳为铠装结构，具有较强的强度，能够承受开关柜电弧压力的能量。

如图8所示，在本示意性实施方式中，通风装置还包括两个定位件60。各定位件60连接支撑板40且抵靠一个风机模块70的沿第一方向d1背离前板14的一侧的侧壁，以沿第一方向d1与前板14夹持风机模块70。定位件60上设置有数个沿第三方向d3延伸的限位槽61。限位槽61沿第三方向d3的一端贯通设置。风机模块70在其背离前板14的一侧凸出设置有数个限位件71。风机模块70能够沿第三方向d3插入前板14和定位件60之间，同时各限位件71插入一个限位槽61，以完成与壳体10的组装。借此，可使风机模块更加稳固且便于风机模块在组装过程中的定位。

图9显示了定位件的剖视图，如图9所示，在本示意性实施方式中，定位件60朝向风机模块70凸出设置有抵压部63。抵压部63具有一个滑入面631，滑入面631平行于第二方向d2且沿第三方向d3逐渐朝向前板14延伸。在风机模块70沿第三方向d3插入前板14和定位件60之间的过程中，风机模块70通过抵靠滑入面631从而使定位件60弹性变形，定位件60凭借弹性变形产生的弹性力通过抵压部63抵压风机模块70。该结构使得风机模块在沿第三方向插入的过程中同时实现了与定位件的相互抵压。

如图1和图3所示，通风装置100还包括两个把手20，其固定连接顶板19且设置于顶板19的背离容腔11的一侧，以便于移动通风装置100。

本发明还提供了一种开关柜，如图2所示，在其一种示意性实施方式中，开关柜包括一个柜体90和一个图1所示的通风装置100。柜体90用于容纳开关设备。通风装置100连接柜体90，以使容腔11连通柜体90的内腔。该开关柜具有较高的安全性能。

在示意性实施方式中，通风装置100位于柜体90的顶部。借此可便于热空气向通风装置的容腔11内集中，利于提高散热效率。尤其是，可以将通风装置100设置在柜体90的手车室的上方，这样能够避开母线，更加有利于开关柜带电运行时风机模块的快速更换。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本发明的保护范围之内。