一种自主实现防火阻燃的电气柜系统的制作方法

1.本发明属于电器柜的防火阻燃领域。


背景技术：

2.电器柜要实现基于二氧化碳的主动灭火，必须有三个过程才能确保灭火，第一是要关闭柜体底部的通风孔，避免注入的二氧化碳从柜体底部逃逸；第二是要切断电源，从而切断短路状态产生的发热源；第三是要打开二氧化碳灭火装置的阀门；现有的防火结构中无法通过一个触发源来同时完成上述三个过程。


技术实现要素：

3.发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种自主实现防火阻燃的电气柜系统，能通过一个触发源来完成三个灭火的必要步骤。
4.技术方案：为实现上述目的，本发明的一种自主实现防火阻燃的电气柜系统，包括电气柜，所述电气柜的后侧柜壁的下部镂空设置有通风孔阵列，所述电气柜的柜壁上端固定安装有负压抽风机，所述负压抽风机的负压进气端连通所述电气柜的电气柜内腔上端；
5.所述后侧柜壁的下部内侧平行滑动设置有重力通风门，所述重力通风门上镂空有导气孔阵列，所述导气孔阵列上的各导气孔对应连通通风孔阵列上的各通风孔；
6.所述重力通风门的下端与电气柜的底壁之间有降落间距，还包括悬挂连接重力通风门的火灾触发绳，所述火灾触发绳遇到明火会被熔断；当火灾触发绳熔断时，所述重力通风门在重力作用下自动下降到接触底壁，从而使导气孔阵列与通风孔阵列错开。
7.进一步的，所述重力通风门的两端固定设置有孔座，所述孔座上设置有竖向导孔；还包括竖向活动穿过两所述导孔的两导向杆，两导向杆下端固定连接所述底壁。
8.进一步的，火灾触发绳均匀分布在后侧柜壁的内侧，且所述火灾触发绳是由若干横向段和纵向段首尾相连而成的回环曲折形的遇火易熔的线绳结构，所述火灾触发绳的各横向段与纵向段的连接处均跨过有一个定滑轮；各所述定滑轮的支架固定在后侧柜壁的内侧；所述火灾触发绳最下端的一段为竖向的悬挂段，所述悬挂段的下端悬挂连接所述重力通风门，在重力通风门的重力作用下回环曲折的火灾触发绳整体为绷紧状态，当火灾触发绳熔断时，悬挂段的拉力自动解除，重力通风门在重力作用下自动下降到接触底壁，从而使导气孔阵列与通风孔阵列错开；所述火灾触发绳最上端的一段为竖向的拉力段，所述电气柜的顶部下侧设有灭火断电激发单元，所述拉力段上端连接灭火断电激发单元，所述火灾触发绳因熔断而使拉力段的拉力解除时，所述灭火断电激发单元被激发，所述灭火断电激发单元被激发时，会自动断开电气柜电源火线，且灭火单元自动向电气柜内腔内注入低温二氧化碳。
9.进一步的，所述火灾触发绳为线型聚乙烯材质纺制成的聚烯烃纤维。
10.进一步的，所述灭火单元包括通过支座固定安装的液态二氧化碳灭火瓶，所述液态二氧化碳灭火瓶的导出管上端连接有阀门；所述导出管内为竖向的二氧化碳导出通道，
所述阀门内为轴线为横向的圆柱形阀腔，所述圆柱形阀腔与二氧化碳导出通道垂直连通；所述阀门的侧部一体化设置有与圆柱形阀腔同轴心的管套；
11.所述灭火断电激发单元包括位于电气柜内腔顶部且与所述圆柱形阀腔同轴心的激发圆盘，所述激发圆盘的两端分别同轴心一体化连接有第一轴和第二轴；所述第一轴的一端外壁与所述管套的套管内壁通过密封圈同轴心转动配合；所述第一轴、激发圆盘和第二轴所形成的一体化结构的内部同轴心贯通的二氧化碳导气通道，所述二氧化碳导气通道的两端分别为导入口和导出口，所述导出口连通电气柜内腔，所述导入口连通所述圆柱形阀腔；
12.所述第一轴的端部同轴心一体化连接有半圆柱形阀芯，所述半圆柱形阀芯同轴心活动于圆柱形阀腔内，所述半圆柱形阀芯的外弧面封堵所述二氧化碳导出通道上端；当半圆柱形阀芯转动超过90
°
，且低于270
°
时，所述半圆柱形阀芯的外弧面脱离二氧化碳导出通道上端，使二氧化碳导出通道与导入口连通。
13.进一步的，所述激发圆盘的左半部分的外壁沿弧线方向一体化阵列有若干绝缘传动齿体，所述激发圆盘和绝缘传动齿体均为硬质的绝缘材质，所述激发圆盘右半部分的外弧面为绝缘弧面；
14.将若干绝缘传动齿体中的中部高度处的一个绝缘传动齿体记为a绝缘传动齿体，低于a绝缘传动齿体的各绝缘传动齿体齿宽方向的中部均设置有线绳穿过槽；所述火灾触发绳的拉力段的上端向上穿过各线绳穿过槽并固定连接在a绝缘传动齿体的下侧齿根部；所述拉力段对激发圆盘产生一个逆时针方向的扭矩；将沿圆弧阵列的若干绝缘传动齿体中沿圆弧阵列方向最逆时针端的一个绝缘传动齿体记为b绝缘传动齿体，所述线绳穿过槽将b绝缘传动齿体分割成第一半齿体a和第二半齿体b；所述绝缘弧面的顺时针端沿弧线方向设置有弧形槽，所述弧形槽内沿弧线方向胶接贴合有弧形铜片靠近b绝缘传动齿体的一侧分别一体化弯折设置有第一铜触片和第二铜触片，所述第一铜触片和第二铜触片分别胶接贴合在第一半齿体a和第二半齿体b靠近弧形槽一侧的侧面上；
15.所述电气柜电源火线包括第一段导线和第二段导线，所述第一段导线的一端和第二段导线的一端分别固定且电性连接有第一铜触头和第二铜触头，所述第一铜触头和第二铜触头分别固定在第一绝缘基座和第二绝缘基座上；所述第一绝缘基座和第二绝缘基座均通过绝缘支架固定在电气柜柜体上；所述第一铜触头和第二铜触头靠近第一铜触片和第二铜触片的一侧面分别为第一压力接触面和第二压力接触面，在拉力段对激发圆盘逆时针方向的扭矩作用下，所述第一压力接触面和第二压力接触面分别限位接触第一铜触片和第二铜触片，从而实现阻止激发圆盘逆时针转动，确保激发圆盘为稳定状态，且使第一段导线与第二段导线在弧形铜片的导电作用下电性连接；第一铜触头和第二铜触头的末端面分别为第一滑动面和第二滑动面，所述第一滑动面和第二滑动面均与弧形铜片滑动配合；所述激发圆盘上方还包括沿左右方向延伸的齿条，所述齿条与激发圆盘上的传动齿体啮合，所述齿条的右端沿长度方向固定连接有滑杆，所述电气柜的顶壁上还固定安装有滑杆导孔座，所述滑杆导孔座上设置有横向贯通的滑杆穿过孔，所述滑杆末端滑动穿过所述滑杆穿过孔，所述滑杆上套有回拉弹簧，所述回拉弹簧为拉伸状态，且所述回拉弹簧两端分别固定连接齿条和滑杆导孔座，从而使回拉弹簧对齿条形成一个向左的拉力，进而使齿条对激发圆盘形成一个顺时针方向的扭矩，所述齿条对激发圆盘形成一个顺时针方向的扭矩不足以克
服拉力段对激发圆盘产生一个逆时针方向的扭矩；从而使第一压力接触面和第二压力接触面分别与所接触的第一铜触片和第二铜触片之间形成顶压力；当拉力段的拉力解除时，所述齿条对激发圆盘形成一个顺时针方向的扭矩会驱动激发圆盘顺时针转动90
°
至180
°
。
16.进一步的，所述电气柜的顶壁下侧固定安装有轴承座，所述第二轴的外壁通过轴承转动安装在所述轴承座上。
17.进一步的，激发圆盘和绝缘传动齿体均为绝缘陶瓷或阻燃尼龙材质。
18.有益效果：本发明的结构简单，通过一个熔断触发源来同时完成如下三个步骤，从而确保稳定可靠的灭火；同时完成的三个步骤如下：第一，关闭柜体底部通风孔，避免注入的二氧化碳从柜体底部逃逸；第二，切断电源，从而切断短路状态产生的发热源；第三打开二氧化碳灭火装置的阀门，注入二氧化碳灭火。
附图说明
19.附图1为本装置的正视图；
20.附图2为本装置的立体示意图；
21.附图3为本装置的正剖视图；
22.附图4为附图3的下部分放大示意图；
23.附图5为附图4的剖视图；
24.附图6为灭火断电激发单元示意图；
25.附图7为附图6的标记34处的放大示意图；
26.附图8为附图6的立体示意图；
27.附图9为附图8的基础上第一铜触片和第二铜触片分离后的示意图；
28.附图10为附图9的另一视角示意图；
29.附图11为第一铜触头和第二铜触头与第一铜触片和第二铜触片配合示意图；
30.附图12为附图11的拆开示意图；
31.附图13为阀门的第一剖视图；
32.附图14为阀门的第二剖视图。
具体实施方式
33.下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
34.如附图1至14所示的一种自主实现防火阻燃的电气柜系统，包括电气柜1，电气柜1的后侧柜壁1.1的下部镂空设置有通风孔阵列5，电气柜1的柜壁上端固定安装有负压抽风机2，负压抽风机2的负压进气端连通电气柜1的电气柜内腔6上端；当负压抽风机2启动时，负压抽风机2抽走电气柜内腔6内的热空气，电气柜内腔6内腔中形成负压，从而使外部的空气源源不断的透过各通风孔阵列5进入到电气柜内腔6中，从而达到强制散热的目的；
35.后侧柜壁1.1的下部内侧平行滑动设置有重力通风门10，重力通风门10上镂空有导气孔阵列1，导气孔阵列1上的各导气孔对应连通通风孔阵列5上的各通风孔；
36.重力通风门10的下端与电气柜1的底壁1.2之间有降落间距12，还包括悬挂连接重力通风门10的火灾触发绳8，火灾触发绳8遇到明火会被熔断；当火灾触发绳8熔断时，重力通风门10在重力作用下自动下降到接触底壁1.2，从而使导气孔阵列1与通风孔阵列5错开。
37.重力通风门10的两端固定设置有孔座15，孔座15上设置有竖向导孔14；还包括竖向活动穿过两导孔14的两导向杆13，两导向杆13下端固定连接底壁1.2，从而使矩形重力通风门10只能上下位移。
38.如图3，火灾触发绳8均匀分布在后侧柜壁1.1的内侧，且火灾触发绳8是由若干横向段和纵向段首尾相连而成的回环曲折形的遇火易熔的线绳结构，从而使火灾触发绳8均匀布置在后侧柜壁1.1的内侧，使电气柜内腔6内的任意位置着火都会很顺利的熔断火灾触发绳8，提高火灾识别的灵敏性；火灾触发绳8的各横向段与纵向段的连接处均跨过有一个定滑轮9；各定滑轮9的支架固定在后侧柜壁1.1的内侧；火灾触发绳8最下端的一段为竖向的悬挂段8.2，悬挂段8.2的下端悬挂连接重力通风门10，在重力通风门10的重力作用下回环曲折的火灾触发绳8整体为绷紧状态，当火灾触发绳8熔断时，悬挂段8.2的拉力自动解除，重力通风门10在重力作用下自动下降到接触底壁1.2，从而使导气孔阵列1与通风孔阵列5错开；火灾触发绳8最上端的一段为竖向的拉力段8.2，电气柜1的顶部下侧设有灭火断电激发单元7，拉力段8.2上端连接灭火断电激发单元7，火灾触发绳8因熔断而使拉力段8.2的拉力解除时，灭火断电激发单元7被激发，灭火断电激发单元7被激发时，会自动断开电气柜电源火线87，且灭火单元自动向电气柜内腔6内注入低温二氧化碳。
39.火灾触发绳8为线型聚乙烯材质纺制成的聚烯烃纤维，熔融温度为124～138℃，火灾触发绳8的材质还可以有其他选择。
40.如图1，灭火单元包括通过支座4固定安装的液态二氧化碳灭火瓶3，液态二氧化碳灭火瓶3的导出管23上端连接有阀门19；导出管23内为竖向的二氧化碳导出通道22；
41.如图13和14；阀门19内为轴线为横向的圆柱形阀腔18，圆柱形阀腔18与二氧化碳导出通道22垂直连通；阀门19的侧部一体化设置有与圆柱形阀腔18同轴心的管套80；
42.如图6至12；灭火断电激发单元7包括位于电气柜内腔6顶部且与圆柱形阀腔18同轴心的激发圆盘32，激发圆盘32的两端分别同轴心一体化连接有第一轴16和第二轴31；第一轴16的一端外壁与管套80的套管内壁81通过密封圈同轴心转动配合；第一轴16、激发圆盘32和第二轴31所形成的一体化结构的内部同轴心贯通的二氧化碳导气通道70，二氧化碳导气通道70的两端分别为导入口17和导出口33，导出口33连通电气柜内腔6，导入口17连通圆柱形阀腔18；
43.如图13和14；第一轴16的端部同轴心一体化连接有半圆柱形阀芯21，半圆柱形阀芯21同轴心活动于圆柱形阀腔18内，半圆柱形阀芯21的外弧面20封堵二氧化碳导出通道22上端；从图13和图4中可知，当半圆柱形阀芯21沿轴线转动超过90
°
，且低于270
°
的区间时，半圆柱形阀芯21的外弧面20脱离二氧化碳导出通道22上端，使二氧化碳导出通道22与导入口17连通。
44.如图9和10；激发圆盘32的左半部分的外壁沿弧线方向一体化阵列有若干绝缘传动齿体30，激发圆盘32和绝缘传动齿体30均为硬质的绝缘材质，激发圆盘32右半部分的外弧面为绝缘弧面47；本实施例的激发圆盘32和绝缘传动齿体30均为绝缘陶瓷或阻燃尼龙材质。
45.将若干绝缘传动齿体30中的中部高度处的一个绝缘传动齿体30记为a绝缘传动齿体30.1，低于a绝缘传动齿体30.1的各绝缘传动齿体30齿宽方向的中部均设置有线绳穿过槽45；火灾触发绳8的拉力段8.2的上端向上穿过各线绳穿过槽45并固定连接在a绝缘传动
齿体30.1的下侧齿根部；拉力段8.2对激发圆盘32产生一个逆时针方向的扭矩；
46.将沿圆弧阵列的若干绝缘传动齿体30中沿圆弧阵列方向最逆时针端的一个绝缘传动齿体30记为b绝缘传动齿体30.3，线绳穿过槽45将b绝缘传动齿体30.3分割成第一半齿体30.3a和第二半齿体30.3b；
47.绝缘弧面47的顺时针端沿弧线方向设置有弧形槽46，弧形槽46内沿弧线方向胶接贴合有弧形铜片37靠近b绝缘传动齿体30.3的一侧分别一体化弯折设置有第一铜触片38和第二铜触片39，第一铜触片38和第二铜触片39分别胶接贴合在第一半齿体30.3a和第二半齿体30.3b靠近弧形槽46一侧的侧面上；
48.电气柜电源火线87包括第一段导线43和第二段导线44，第一段导线43的一端和第二段导线44的一端分别固定且电性连接有第一铜触头35和第二铜触头36，第一铜触头35和第二铜触头36分别固定在第一绝缘基座40和第二绝缘基座41上；第一绝缘基座40和第二绝缘基座41均通过绝缘支架42固定在电气柜1柜体上；第一铜触头35和第二铜触头36靠近第一铜触片38和第二铜触片39的一侧面分别为第一压力接触面35.1和第二压力接触面35.1，在拉力段8.2对激发圆盘32逆时针方向的扭矩作用下，第一压力接触面35.1和第二压力接触面35.1分别限位接触第一铜触片38和第二铜触片39，从而实现阻止激发圆盘32逆时针转动，确保激发圆盘32为稳定状态，且使第一段导线43与第二段导线44在弧形铜片37的导电作用下电性连接；
49.第一铜触头35和第二铜触头36的末端面分别为第一滑动面35.2和第二滑动面36.2，第一滑动面35.2和第二滑动面36.2均与弧形铜片37滑动配合；
50.激发圆盘32上方还包括沿左右方向延伸的齿条24，齿条24与激发圆盘32上的传动齿体30啮合，齿条24的右端沿长度方向固定连接有滑杆26，电气柜1的顶壁上还固定安装有滑杆导孔座28，滑杆导孔座28上设置有横向贯通的滑杆穿过孔60，滑杆26末端滑动穿过滑杆穿过孔60，滑杆26上套有回拉弹簧27，回拉弹簧27为拉伸状态，且回拉弹簧27两端分别固定连接齿条24和滑杆导孔座28，从而使回拉弹簧27对齿条24形成一个向左的拉力，进而使齿条24对激发圆盘32形成一个顺时针方向的扭矩，齿条24对激发圆盘32形成一个顺时针方向的扭矩不足以克服拉力段8.2对激发圆盘32产生一个逆时针方向的扭矩；从而使第一压力接触面35.1和第二压力接触面35.1分别与所接触的第一铜触片38和第二铜触片39之间形成顶压力；从而有效防止接触不良的问题，确保正常工作状态下电气柜电源火线87为稳定导通状态；
51.当拉力段8.2的拉力解除时，齿条24对激发圆盘32形成一个顺时针方向的扭矩会驱动激发圆盘32顺时针转动90
°
至180
°
；角度的控制可以通过预先控制回拉弹簧27的拉伸形变量来实现。
52.电气柜1的顶壁下侧固定安装有轴承座25，第二轴31的外壁通过轴承29转动安装在轴承座25上；
53.当柜体内因短路而发生火灾时的过程：
54.由于火灾触发绳8是由若干横向段和纵向段首尾相连而成的回环曲折形的遇火易熔的线绳结构，从而使火灾触发绳8均匀布置在后侧柜壁1.1的内侧，当电气柜内腔6内的任意位置着火，都会很顺利的熔断火灾触发绳8，只要任意位置的火灾触发绳8被熔断，则火灾触发绳8的悬挂段8.2的拉力自动解除，重力通风门10在重力作用下自动下降到接触底壁
1.2，从而使导气孔阵列1与通风孔阵列5错开，进而使通风孔阵列5全部处于封闭状态，避免后续注入的二氧化碳通过通风孔阵列5逃逸，与此同时，火灾触发绳8的拉力段8.2的拉力也自动解除，当拉力段8.2的拉力解除时，在回拉弹簧27的回拉作用下，齿条24对激发圆盘32形成一个顺时针方向的扭矩驱动激发圆盘32顺时针转动90
°
至180
°
，激发圆盘32顺时针转动90
°
至180
°
时，半圆柱形阀芯21的外弧面20脱离二氧化碳导出通道22上端，使二氧化碳导出通道22与导入口17连通，从而使二氧化碳导气通道70的导出口33源源不断的将低温二氧化碳注入到电气柜1的电气柜内腔6中，由于二氧化碳的密度大于空气，而且通风孔阵列5也处于关闭状态，进入电气柜内腔6中的二氧化碳会逐渐累积到电气柜内腔6中，从而起到持续的二氧化碳阻燃降温的作用；与此同时激发圆盘32顺时针转动90
°
至180
°
时，第一铜触片38和第二铜触片39也会跟着激发圆盘32运动，从而使第一铜触片38和第二铜触片39均脱离第一铜触头35和第二铜触头36，且这时第一铜触头35和第二铜触头36的第一滑动面35.2和第二滑动面36.2均从弧形铜片37的凸面滑动到绝缘弧面47上，从而使第一段导线43与第二段导线44由原来的电性接通变为断开状态，进而使电气柜1所有的电气元件都处于不通电的状态，避免短路现象发生。
55.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。