专利名称：固体充填式防爆电器和电气接线装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种防爆电器和接线装置。
目前国内外使用的大功率防爆电器和电气接线装置，主要是隔爆型式，要求隔爆外壳耐爆、隔爆。因此其外壳钢材用量大、加工量大、成本高、维修时涉及许多螺栓，操作极为不便。特别是事故时或工作搬迁时，拆装电器和电缆时需时较长。
隔爆型电器其防爆机理是壳内能进入可燃气体和粉尘空气混合物，电火花能在机壳内点燃壳内可燃气体混合物，但由于隔爆结构保证本身耐爆不坏，且不传爆。即不会引起壳外的可燃气体空气混合物爆炸。事实上国内目前的隔爆外壳仅对小功率点火源在壳内点燃可燃气体不传爆，且耐爆。而对大功率短路电弧还不能保证不传爆和耐爆。
本发明用耐弧耐热绝缘材料，如石英砂袋和可加工成型的三聚晴胺石棉塑料、硅有机石棉耐弧塑料、陶瓷、玻璃等，充填整机壳内电器元、器件外的剩余空间，使可能产生电火花的电器元、器件与可燃气体隔离。既或通过充填物气隙进入微量可燃气体，也不能点燃或点燃也不会传爆。因微小空间和少量可燃气体点燃所产生的能量和压力均很小，经过大量的充填物气隙的冷却消耗能量即不会传爆。
现用隔爆壳内电器带电导体间及与金属外壳间为空气绝缘，可能产生大功率短路电弧，目前隔爆电器在大功率短路电弧作用下仍有传爆的可能。而本发明充填耐弧耐热绝缘物占有了壳内剩余空间，使壳内不能产生大功率短路电弧。即充填物的隔离防爆作用比隔爆壳的隔爆面的防爆作用大。综上所述，本发明充填防爆比目前的隔爆防爆安全得多。
由于充填式防爆电器外壳没有耐高压力的要求，壳体材质可灵活选用。如用钢材，钢板厚度可明显减薄;壳体门、盖可不用大量的螺栓紧固或根本不需螺栓，可用搭扣压紧的简单的快开门、开盖结构。
由于充填式防爆电器外壳也无隔爆面的要求，简化了生产工艺，省去大量的机加工工作量。即省钢材、又便于生产加工，还便于使用单位维修。因门、盖防护等级很易做到不低于IP54，壳内又以充填物充满，所以此种防爆电器也能用粉尘防爆环境。煤矿、化工、军工、轻纺等有爆炸危险的环境均可使用。
充填物依具体条件可用加工成型的耐弧耐热绝缘体或石英砂袋，以便于取出和放入壳内、便于防爆电器的安装、维修和管理。能快速拆、装，减少电网事故更换电器或电缆的时间;减小事故停电时间。总之，充填式防爆与隔爆式防爆比较1、更安全、克服了现行标准的隔爆电器不能保证大功率短路电弧不防爆的弊病;
2、省钢材、简化了生产工艺，能降低成本;
3、结构上能保证维修方便，能减少电网事故停电时间。
国内外尚无石英砂袋或成型的耐弧耐热固体绝缘物充填的防爆开关电器、防爆电力电容器、防爆电气接线装置及充填防爆接线装置、防爆开关电器等组合的充填式组合电器。
本发明用玻璃丝布袋装石英砂充填或与耐弧耐热固体绝缘材料结合充填防爆电器壳内的剩余空间。也可用于有可动部件的防爆电器。对电器不带电的可动部件可用绝缘档板隔离砂袋，以防防碍可动部件机构的正常动作。因其不带电，无引爆电火花产生的危险，可动部件单元可不加充填物。对本安电路及可靠器件、元件加外罩保护组成本质安全型组件，其罩内也不必充填。带电的可动部件用成型的固体耐弧耐热绝缘物充填，在保证可动部份的正常动作的条件下，使空闲空间净容积很小。部件、组件作为整机外壳内部组成单元，各单元间及与外壳间用砂袋充填。
充填砂袋为装石英砂的多种规格的玻璃丝布袋。袋中石英砂不能装满，约装半袋后逢合，以便充填时任意变形，便于充实壳内组器件间与外壳间的各剩余空间。
石英砂粒度适中，粒径在不能挤出玻璃丝布袋的纹孔孔隙为宜，即粒径应大于布袋纹孔孔隙直径。孔隙容积适中，即易泄压通气，又易使热气流冷却、消能导热为宜。
固体绝缘充填的开关机理如图一所示。图一中大实线园为开关动触头园盘如图二所示。动触头园盘为具有一定厚度的耐弧绝缘材料的园盘，两面嵌入导电动触头D，两面为平滑的平面。园盘中间设方孔以便用壳外手柄操作转轴使之转动。静触头板如图三所示，该板是具有一定厚度的耐弧绝缘材料板，其一面嵌入相互具有120度之距的A、B、C三个导电静触头，嵌入A、B、C后保持板的平面平滑。用每个静触头端部的螺孔外引接线。静触头板中间为园孔，孔径大于操作轴的轴径，不受转轴影响。
每两个静触头板，静触头一面，面对面夹一个动触头园盘，从而可以组成动触头能相对静触头转动，并通过动触头D接通A、B或B、C的换向开关。或改变动、静触头的嵌入位置组成非换向的其它型实体开关。将其开关和接线端子装入外壳并充以石英砂袋，以电缆外引接线，就可组成固体充填式防爆开关。多个静触头板和多个动触头园盘可以组成多触头的多路防爆开关。
通过D触头接通A、B或B、C的换向开关，也可作为充填式防爆电磁起动器或其它防爆电器内的隔离开关。换向隔离开关、真空接触器、保护插件、传感器件、控制电路器件及接线端子等装于坚固外壳，通过电缆外引电路，用石英砂袋充填壳内器件外的剩余空间，就可制成充填式防爆真空电磁起动器。
权利要求
1.一种充填式防爆电器和电气接线装置。其特征是A电器器件和电气接线端子置于坚固的便于开启的外壳内，并充以耐弧耐热固体绝缘物。B固体绝缘物可以是耐弧耐热的可制成需要形状的陶瓷、玻璃、三聚睛胺石棉塑料、硅有机石棉塑料、石英砂袋等等。C成形固体绝缘物或石英砂袋占据壳内除电器器件外的所有空间，使具有爆炸环境的可燃气体或粉尘不能进入或极少进入电气装置的外壳内。石英砂装于玻璃丝编织的袋中，便于装入电器外壳和取出以方便维修。电器器件间不能充填的空间净容积很小，并由石英砂袋等充填物分别与外壳隔离，既使有少量进入的可燃气体也不能产生危险的爆炸。万一爆炸也被石英砂袋等充填物隔离，通过隔离物气隙冷却消能作用也使其爆炸生成物不能对壳外传爆。D非带电或不能产生电火花的可动机构及本质安全型电路器件，留有保证其正常动作的安全空间外，器件间；与外壳间均充填石英砂袋等充填物，保证电器器件和整机的防爆目的。
2.根据权利要求1所述的充填式防爆开关电器，其特征是开关静触头和动触头分别用耐弧耐热固体绝缘材料一起组成实体，两个实体间平面接触不留空间。动触头实体，其轴在壳外手柄操作下能实现旋转，使动、静触头间能产生相对滑动，实现动、静触头接触(接通电路)和(分断电路)。该实现电路接通和分断的装置和电路保护器件及接线端子等置于坚固的外壳中，并充填石英砂袋组成充填式防爆开关电器。
3.根据权利要求1所述的充填式防爆开关电器，其特征是用一般鼓形控制器结构，其壳内动、静触头间充以球形颗粒耐弧耐热绝缘体，如玻璃球，即不防碍动触头滑动，又充满壳内器件外的剩余空间，其防爆机理同1C。球径在不防碍触头工作，即不会挤入动、静触头间隙的条件下尽量小，以充分起到冷却、熄弧、隔离防爆的作用。
4.根据权利要求1所述的充填式防爆电力电容器，其特征是用普通电力电容器置于金属外壳中，其接线端子、电容器及超温保护装置与外壳间充填石英砂或袋。
5.根据权利要求1所述的充填式防爆接线装置，其特征是接线端子置于两通或多通的坚固外壳中，用石英砂袋充填剩余空间组成独立的防爆接线装置(防爆接线盒)或防爆母线盒或作为其它防爆电器的组成部分(防爆接线装置)。
6.根据权利要求1所述的充填式防爆电器和充填式接线端子等组合的充填式防爆组合电器。如充填式防爆电磁起动器和充填式组合防爆配电装置。
全文摘要
本发明涉及一种用耐弧耐热固体绝缘物充填的防爆电器。充填物占有电器整机外壳内所有电器器件间和外壳间的空间，使爆炸环境的可燃气体空气混合物或粉尘，不能进入电器外壳内或微量进入不会引起危险的爆炸。使可能产生电火花和危险热源的单元与环境可燃气体或粉尘空气混合物隔离，实现防爆的目的。与隔爆型电器比本发明的防爆电器更安全，成本低且维修方便。
文档编号H05K7/00GK1078846SQ9210340
公开日1993年11月24日 申请日期1992年5月18日 优先权日1992年5月18日
发明者郭维平 申请人:郭维平