一种安全环保型电力电气柜及其使用方法与流程

本发明属于电器柜领域。

背景技术：

在电气柜的工作过程中会放出大量热量因此需要对其进行散热，现有的散热方法分为被动散热和主动强制散热，被动散热由于散热效果较差，在大功率电器柜中不能使用，主动散热主要是通过风机将外部空气源源不断的以正压(或负压)的形式送入电气柜中，强制将电气柜中的热空气通过出风孔压出(或抽出)，进而起到快速散热的效果，适合大功率电气柜使用；

但是，若一旦大功率电气柜因为短路或是其他原因发生内部燃烧时，这种主动式的送风(或负压风机)方式会源源不断的向电气柜内部送入新鲜氧气，进而促进火灾的进程。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种安全环保型电力电气柜及其使用方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明的一种安全环保型电力电气柜，包括电器柜本体，所述电器柜本体的内侧为电器元件腔，所述电器元件腔内安装有若干排电器元件，每相邻两排电器元件之间均安装有温度传感器；所述电器柜本体的前侧还设置有电器柜柜门，所述电器柜柜门的门面下侧呈矩形阵列均布有若干热空气导出孔；各所述热空气导出孔连通所述电器元件腔的下端；

所述电器柜本体的外侧还设置有正压送风轴流风机，所述正压送风轴流风机能将外部的空气以正压的形式送入所述电器元件腔的顶端；所述电器柜本体的一侧安装有消防柜，所述消防柜内安装有罐式二氧化碳灭火器；任意温度传感器检测到电器元件腔的温度达到灭火阈值后均能启动所述二氧化碳灭火器。

进一步的，所述电器元件腔的上端设置有水平的导气隔板，所述导气隔板的上侧为密闭的蓄气腔室，所述导气隔板上呈矩形阵列均布镂空设置有若干导气孔，所述蓄气腔室与所述电器元件腔通过各所述导气孔连通；

所述电器柜本体的上方还包括横向的第一风筒，所述第一风筒通过竖向的支撑柱与所述消防柜固定连接，所述正压送风轴流风机的出风端连通所述第一风筒的进风端；还包括与所述第一风筒同轴心的第二风筒，所述第二风筒的进风端通过锥形过渡管连通所述第一风筒的出风端，所述第一风筒的内径大于所述第二风筒的内径；所述第二风筒的出风端通过导风弯管连通所述蓄气腔室的上端；所述正压送风轴流风机的启动能使所述蓄气腔室内形成正压。

进一步的，还包括二氧化碳灭火剂供给管、第一灭火剂分流管和第二灭火器分流管，所述第一灭火剂分流管同轴心于所述第一风筒的筒内；所述第一灭火剂分流管同轴心于所述第二风筒的筒内，所述二氧化碳灭火剂供给管竖向设置于所述锥形过渡管下侧；

所述锥形过渡管的管内设置有三通，所述二氧化碳灭火剂供给管的上端连通所述三通的第一通，所述第一灭火剂分流管的右端连通所述三通的第二通，所述第二灭火器分流管的左端连通所述三通的第三通；所述二氧化碳灭火剂供给管的下端连通所述罐式二氧化碳灭火器的二氧化碳灭火剂导出端，所述二氧化碳灭火剂供给管上设置有电磁阀；所述导风弯管内设置有灭火剂导出弯管，所述灭火剂导出弯管的导入端连通所述第二灭火器分流管的右端，所述灭火剂导出弯管的导出端向下伸入所述蓄气腔室内；所述导气隔板的中部位置设置有圆形状的挡气圆盘，所述挡气圆盘位于所述导出端的正下方；从导出端喷出的二氧化碳射流通过所述挡气圆盘分散在所述蓄气腔室中；

所述第二风筒内壁与所述第二灭火器分流管外壁之间形成导风直通道；所述灭火剂导出弯管外壁与所述导风弯管内壁之间形成导风弯道，所述导风直通道的右端连通所述导风弯管的进风端，所述导风弯管的出风端向下连通所述蓄气腔室的上端；所述第二灭火器分流管内设置有减压阀。

进一步的，所述第一灭火剂分流管的左端同轴心固定连接有盘体，所述盘体的左侧轮廓边缘一体化设置有第一环形壁，所述第一环形壁与所述第一风筒内壁之间同轴心固定设置有右过滤环盘，所述右过滤环盘上均布设置有若干粉尘过滤孔；

所述第一风筒的筒内左端同轴心设置有支撑柱，所述支撑柱通过支架与所述第一风筒内壁固定连接；所述支撑柱的左端支撑连接所述正压送风轴流风机的电机，所述电机的输出轴上连接有轴流风机叶片，所述电机通过输出轴带动所述轴流风机叶片旋转；所述支撑柱的右端同轴心连接有锥状的引流锥，所述引流锥的尖端同轴心朝左设置；所述引流锥的右端轮廓边缘一体化设置有第二环壁；所述第二环壁与所述第一风筒内壁之间同轴心固定设置有左过滤环盘，所述左过滤环盘上均布设置有若干粉尘过滤孔；

所述左过滤环盘的左侧为进风腔，所述右过滤环盘的右侧为出风腔，所述左过滤环盘与所述右过滤环盘之间形成气囊膨胀腔；

所述气囊膨胀腔内还同轴心设置有筒状的弹性膨胀气囊，所述弹性膨胀气囊的左端轮廓与所述第二环壁的内壁固定密封连接，所述弹性膨胀气囊的右端轮廓与所述第一环形壁的内壁固定密封连接；所述弹性膨胀气囊的内部为密闭的气囊腔，所述第一灭火剂分流管左端的二氧化碳导出口连通所述气囊腔，所述气囊腔内被第一灭火剂分流管充气后会膨胀至填充整个气囊膨胀腔。

进一步的，一种安全环保型电力电气柜的自动冷却以及自动灭火的工作方法，其特征在于：

电气柜工作状态过程中的强制冷却过程：

电气柜工作状态过程各电器件均会放出热量，进而使电器元件腔内升温，启动正压送风轴流风机，进而使进风腔内形成持续的正压，进而进风腔中的空气在正压送风轴流风机的作用下依次通过左过滤环盘、气囊膨胀腔、右过滤环盘、出风腔、导风直通道、导风弯道，最终导风弯道将正压空气导入至蓄气腔室中，进而使蓄气腔室中形成持续的蓄压气体，进而蓄气腔室中的蓄压空气通过若干导气孔向下均匀导入电器元件腔中，由于电器元件腔的上端有源源不断的相对冷空气导入，进而使电器元件腔中因电器件热效应产生的热空气源源不断的通过热空气导出孔导出，进而实现了强制散热的效果；左过滤环盘、右过滤环盘还能有效的阻止大颗粒粉尘进入电器元件腔的作用；

电气柜的自动灭火、阻断供氧通道以及维持柜内无氧状态的工作过程；

在电气柜工作状态过程中，若发生因热负荷过大、短路、元器件意外自燃等柜类火灾的突发事件时，当任意温度传感器检测到电器元件腔的温度达到灭火阈值后控制器启动电磁阀，使二氧化碳灭火剂供给管由闭合状态切换到畅通状态，此时罐式二氧化碳灭火器内的二氧化碳迅速通过二氧化碳灭火剂供给管涌出，进而二氧化碳灭火剂供给管内涌出的低温二氧化碳在三通处分别分流至第一灭火剂分流管和第二灭火剂分流管中；

由于第二灭火剂分流管上设置有减压阀，进而时第一灭火剂分流管内会产生稳定且足够的压强，进而第一灭火剂分流管通过二氧化碳导出口向气囊腔内导入压强足够气囊膨胀的二氧化碳，进而使弹性气囊内被第一灭火剂分流管充气后会膨胀至填充整个气囊膨胀腔，并且左过滤环盘和右过滤环盘还起到束缚弹性气囊，防止继续膨胀爆破的作用；弹性气囊膨胀至填充整个气囊膨胀腔后，进风腔与出风腔之间的通道被膨胀后的弹性气囊阻断，此时即使正压送风轴流风机仍然处于运转状态，电器元件腔内也不会被源源不断的导入空气，进起到瞬间阻断了电器元件腔的强制送气过程，也就是阻断氧气来源的过程；

涌入第二灭火剂分流管中的二氧化碳经过减压阀减压后进入灭火剂导出弯管中，进而灭火剂导出弯管中的二氧化碳通过导出端以射流的形式向下喷向挡气圆盘，进而挡气圆盘将二氧化碳射流分散在所述蓄气腔室中，进而蓄气腔室中产生蓄压的低温二氧化碳气体通过若干导气孔向下均匀涌入电器元件腔中，进而使电器元件腔的上端有源源不断的低温二氧化碳涌入，进而持续将蓄气腔室内的氧气和空气通过热空气导出孔导出，直至电器元件腔中的气体完全为二氧化碳，进而阻断了燃烧的供氧环节，燃烧过程自动会结束，由于是电气着火，故障未排除之前柜内极有可能重新燃烧起来，因而需要在工作人员赶来之前继续维持电器元件腔中的无氧状态，电器元件腔内仍然持续补充二氧化碳，使电器元件腔中处于持续的正压状态，此时热空气导出孔源源不断的向外排出二氧化碳，进而有效防止氧气重新通过热空气导出孔导入至电器元件腔中；直至工作人员赶到现场为止。

有益效果：本发明的结构简单，能在着火后阻断强制散热的空气通道，起到阻断供氧的效果；弹性气囊内被第一灭火剂分流管充气后会膨胀至填充整个气囊膨胀腔，并且左过滤环盘和右过滤环盘起到束缚弹性气囊，防止继续膨胀爆破的作用；弹性气囊膨胀至填充整个气囊膨胀腔后，进风腔与出风腔之间的通道被膨胀后的弹性气囊阻断，此时即使正压送风轴流风机仍然处于运转状态，电器元件腔内也不会被源源不断的导入空气，进起到瞬间阻断了电器元件腔的强制送气过程，也就是阻断氧气来源的过程。

附图说明

附图1为该装置的整体结构第一示意图；

附图2为该装置的整体结构第二示意图；

附图3为该装置的立体剖开示意图；

附图4为第一风筒的第一剖开示意图(弹性气囊未膨胀状态)；

附图5为第一风筒的第二剖开示意图(弹性气囊未膨胀状态)；

附图6为第一风筒的第三剖开示意图(弹性气囊膨胀状态)；

附图7为第一风筒的第四剖开示意图(弹性气囊膨胀状态)。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

本方案的结构介绍如附图1至7所示的一种安全环保型电力电气柜，包括电器柜本体10，所述电器柜本体10的内侧为电器元件腔39，所述电器元件腔39内安装有若干排电器元件40，每相邻两排电器元件40之间均安装有温度传感器41；所述电器柜本体10的前侧还设置有电器柜柜门8，所述电器柜柜门8的门面下侧呈矩形阵列均布有若干热空气导出孔9；各所述热空气导出孔9连通所述电器元件腔39的下端；

所述电器柜本体10的外侧还设置有正压送风轴流风机1，所述正压送风轴流风机1能将外部的空气以正压的形式送入所述电器元件腔39的顶端；所述电器柜本体10的一侧安装有消防柜7，所述消防柜7内安装有罐式二氧化碳灭火器32；任意温度传感器41检测到电器元件腔39的温度达到灭火阈值后均能启动所述二氧化碳灭火器32。

所述电器元件腔39的上端设置有水平的导气隔板38，所述导气隔板38的上侧为密闭的蓄气腔室36，所述导气隔板38上呈矩形阵列均布镂空设置有若干导气孔37，所述蓄气腔室36与所述电器元件腔39通过各所述导气孔37连通；

所述电器柜本体10的上方还包括横向的第一风筒2，所述第一风筒2通过竖向的支撑柱5与所述消防柜7固定连接，所述正压送风轴流风机1的出风端连通所述第一风筒2的进风端；还包括与所述第一风筒2同轴心的第二风筒4，所述第二风筒4的进风端通过锥形过渡管01连通所述第一风筒2的出风端，所述第一风筒2的内径大于所述第二风筒4的内径；所述第二风筒4的出风端通过导风弯管04连通所述蓄气腔室36的上端；所述正压送风轴流风机1的启动能使所述蓄气腔室36内形成正压。

还包括二氧化碳灭火剂供给管3、第一灭火剂分流管17和第二灭火器分流管18，所述第一灭火剂分流管17同轴心于所述第一风筒2的筒内；所述第一灭火剂分流管17同轴心于所述第二风筒4的筒内，所述二氧化碳灭火剂供给管3竖向设置于所述锥形过渡管01下侧；

所述锥形过渡管01的管内设置有三通06，所述二氧化碳灭火剂供给管3的上端连通所述三通06的第一通，所述第一灭火剂分流管17的右端连通所述三通06的第二通，所述第二灭火器分流管18的左端连通所述三通06的第三通；所述二氧化碳灭火剂供给管3的下端连通所述罐式二氧化碳灭火器32的二氧化碳灭火剂导出端，所述二氧化碳灭火剂供给管3上设置有电磁阀6；所述导风弯管04内设置有灭火剂导出弯管18.1，所述灭火剂导出弯管18.1的导入端连通所述第二灭火器分流管18的右端，所述灭火剂导出弯管18.1的导出端35向下伸入所述蓄气腔室36内；所述导气隔板38的中部位置设置有圆形状的挡气圆盘34，所述挡气圆盘34位于所述导出端35的正下方；从导出端35喷出的二氧化碳射流通过所述挡气圆盘34分散在所述蓄气腔室36中；

所述第二风筒4内壁与所述第二灭火器分流管18外壁之间形成导风直通道19；所述灭火剂导出弯管18.1外壁与所述导风弯管04内壁之间形成导风弯道19.1，所述导风直通道19的右端连通所述导风弯管04的进风端，所述导风弯管04的出风端向下连通所述蓄气腔室36的上端；所述第二灭火器分流管18内设置有减压阀31。

所述第一灭火剂分流管17的左端同轴心固定连接有盘体15，所述盘体15的左侧轮廓边缘一体化设置有第一环形壁14，所述第一环形壁14与所述第一风筒2内壁之间同轴心固定设置有右过滤环盘28，所述右过滤环盘28上均布设置有若干粉尘过滤孔；

所述第一风筒2的筒内左端同轴心设置有支撑柱10，所述支撑柱10通过支架23与所述第一风筒2内壁固定连接；所述支撑柱10的左端支撑连接所述正压送风轴流风机1的电机22，所述电机22的输出轴21上连接有轴流风机叶片20，所述电机22通过输出轴21带动所述轴流风机叶片20旋转；所述支撑柱10的右端同轴心连接有锥状的引流锥24，所述引流锥24的尖端同轴心朝左设置；所述引流锥24的右端轮廓边缘一体化设置有第二环壁26；所述第二环壁26与所述第一风筒2内壁之间同轴心固定设置有左过滤环盘25，所述左过滤环盘25上均布设置有若干粉尘过滤孔；

所述左过滤环盘25的左侧为进风腔11，所述右过滤环盘28的右侧为出风腔29，所述左过滤环盘25与所述右过滤环盘28之间形成气囊膨胀腔13；

所述气囊膨胀腔13内还同轴心设置有筒状的弹性膨胀气囊27，所述弹性膨胀气囊27的左端轮廓与所述第二环壁26的内壁固定密封连接，所述弹性膨胀气囊27的右端轮廓与所述第一环形壁14的内壁固定密封连接；所述弹性膨胀气囊27的内部为密闭的气囊腔12，所述第一灭火剂分流管17左端的二氧化碳导出口16连通所述气囊腔12，所述气囊腔12内被第一灭火剂分流管17充气后会膨胀至填充整个气囊膨胀腔13。

本方案中的电气柜的自动冷却以及自动灭火的工作方法和技术原理，如下：

电气柜工作状态过程中的强制冷却过程：

电气柜工作状态过程各电器件40均会放出热量，进而使电器元件腔39内升温，启动正压送风轴流风机1，进而使进风腔11内形成持续的正压，进而进风腔11中的空气在正压送风轴流风机1的作用下依次通过左过滤环盘25、气囊膨胀腔13、右过滤环盘28、出风腔29、导风直通道19、导风弯道19.1，最终导风弯道19.1将正压空气导入至蓄气腔室36中，进而使蓄气腔室36中形成持续的蓄压气体，进而蓄气腔室36中的蓄压空气通过若干导气孔37向下均匀导入电器元件腔39中，由于电器元件腔39的上端有源源不断的相对冷空气导入，进而使电器元件腔39中因电器件热效应产生的热空气源源不断的通过热空气导出孔9导出，进而实现了强制散热的效果；左过滤环盘25、右过滤环盘28还能有效的阻止大颗粒粉尘进入电器元件腔39的作用；

电气柜的自动灭火、阻断供氧通道以及维持柜内无氧状态的工作过程；

在电气柜工作状态过程中，若发生因热负荷过大、短路、元器件意外自燃等柜类火灾的突发事件时，当任意温度传感器41检测到电器元件腔39的温度达到灭火阈值后控制器启动电磁阀6，使二氧化碳灭火剂供给管3由闭合状态切换到畅通状态，此时罐式二氧化碳灭火器32内的二氧化碳迅速通过二氧化碳灭火剂供给管3涌出，进而二氧化碳灭火剂供给管3内涌出的低温二氧化碳在三通06处分别分流至第一灭火剂分流管17和第二灭火剂分流管18中；

由于第二灭火剂分流管18上设置有减压阀31，进而时第一灭火剂分流管17内会产生稳定且足够的压强，进而第一灭火剂分流管17通过二氧化碳导出口16向气囊腔12内导入压强足够气囊膨胀的二氧化碳，进而使弹性气囊27内被第一灭火剂分流管17充气后会膨胀至填充整个气囊膨胀腔13，并且左过滤环盘25和右过滤环盘28还起到束缚弹性气囊27，防止继续膨胀爆破的作用；弹性气囊27膨胀至填充整个气囊膨胀腔13后，进风腔11与出风腔29之间的通道被膨胀后的弹性气囊27阻断，此时即使正压送风轴流风机1仍然处于运转状态，电器元件腔39内也不会被源源不断的导入空气，进起到瞬间阻断了电器元件腔39的强制送气过程，也就是阻断氧气来源的过程；

涌入第二灭火剂分流管18中的二氧化碳经过减压阀31减压后进入灭火剂导出弯管18.1中，进而灭火剂导出弯管18.1中的二氧化碳通过导出端35以射流的形式向下喷向挡气圆盘34，进而挡气圆盘34将二氧化碳射流分散在所述蓄气腔室36中，进而蓄气腔室36中产生蓄压的低温二氧化碳气体通过若干导气孔37向下均匀涌入电器元件腔39中，进而使电器元件腔39的上端有源源不断的低温二氧化碳涌入，进而持续将蓄气腔室36内的氧气和空气通过热空气导出孔9导出，直至电器元件腔39中的气体完全为二氧化碳，进而阻断了燃烧的供氧环节，燃烧过程自动会结束，由于是电气着火，故障未排除之前柜内极有可能重新燃烧起来，因而需要在工作人员赶来之前继续维持电器元件腔39中的无氧状态，电器元件腔39内仍然持续补充二氧化碳，使电器元件腔39中处于持续的正压状态，此时热空气导出孔9源源不断的向外排出二氧化碳，进而有效防止氧气重新通过热空气导出孔9导入至电器元件腔39中；直至工作人员赶到现场为止。

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。