插接箱的制作方法

本实用新型的实施例总体上涉及插接箱，并且更具体地，涉及一种用于高防护等级的插接箱。

背景技术：

插接箱作为母线槽的一个功能单元，在母线槽系统中起着分配电能的作用。插接箱内的开关分断短路故障电流时，开关动、静触头之间产生电弧，触头部分金属会高温气化，同时加热周围空气，导致在插接箱内瞬间产生很大的气压。在高防护等级(一般指ip54以上)的插接箱内，由于气压无法释放，会导致插接箱的箱体、门板等发生形变，进而导致ip防护等级失效。同时，电弧从形变后的箱体的缝隙中溅射到插接箱外，容易造成安全事故。

为应对上述短路故障造成的影响，传统的解决方案有两种。第一种，降低插接箱的防护等级，如降到ip40或者更低，让短路产生的气压从箱体上的开孔处释放到箱外，保持箱体不变形。这种方案会限制插接箱的应用场合。第二种，加强插接箱的箱体的结构，如加厚箱体和门板的钢板、焊接加强筋、使用更坚固的材料、螺钉加密等等。这种方案会使插接箱的结构更为复杂，大幅增加插接箱的成本。

技术实现要素：

本公开的实施例提供了一种插接箱，以能够根据插接箱内的气压的变化而被打开或者关闭设置其上的泄压阀，从而至少部分地解决现有技术中存在的上述问题。

在本公开的第一方面，提供了一种插接箱。该插接箱包括：箱体，该箱体包括箱盖、侧壁和底板；插脚，该插脚流体密封地设置在该底板上并且延伸至该箱体的外部，并且适于电连接至断路器；以及泄压阀，该泄压阀设置在该箱体的该侧壁上，并且适于根据该插接箱内的气压的变化而被打开或者关闭。

根据本公开的实施例，通过在插接箱箱体上安装泄压阀，在插接箱内断路器短路时，打开泄压阀，释放箱体压力，确保箱体不变形；在箱体压力释放完毕后，关闭泄压阀，仍然维持原来的防护等级。

在一个实施例中，该泄压阀被设置在该断路器产生的气体喷射到的该侧壁上。在这样的实施例中，能够更有效地将气体排出插接箱外。

在一个实施例中，该泄压阀包括：阀体，位于该箱体外部并且设置在该侧壁上，该阀体具有通孔和排气孔；阀杆，能够滑动地设置在该通孔中；阀盖，与该阀杆连接并且能够与该阀杆一起在该通孔中滑动；弹性元件，设置在该阀体和该阀杆之间，并且适于根据该插接箱内的气压变化而使该阀盖与该阀体流体密封地接触或者脱离，从而控制该插接箱内的气体通过该排气孔向该插接箱外部的排放。在这样的实施例中，能够使泄压阀根据插接箱内的气压自动地打开或关闭，无需人为控制。

在一个实施例中，该阀体在其与该箱体接触的端面上设置有凹槽，用于设置第一密封圈，适于在该阀体与该箱体之间提供流体密封。在这样的实施例中，能够进一步确保插接箱与泄压阀之间的密封。

在一个实施例中，该阀体在其与该阀盖接触的端面上设置有凹槽，用于设置第二密封圈，适于在该阀体与该阀盖之间提供流体密封性。在这样的实施例中，能够进一步确保泄压阀的阀盖与阀体之间的密封性。

在一个实施例中，该弹性元件为弹簧。在这样的实施例中，根据不同的插接箱分断短路电流时产生的箱内气体压力，可通过调整弹簧的材质、线径、圈数等参数，从而获得不同的泄压阀的开启压力，满足各种插接箱类型的需求。

在一个实施例中，还包括灭弧栅格，该灭弧栅格位于在该箱体中，并且与该泄压阀相对地设置在该侧壁上。在这样的实施例中，可以有效减少排出箱外的电弧，提高插接箱的安全性能。

在一个实施例中，该灭弧栅格包括栅格支架和灭弧栅片。在这样的实施例中，电弧通过灭弧栅片时，电弧被分割成若干短弧，利用短弧的灭弧原理来灭弧，可有效的减少排出箱外的电弧，提高插接箱的安全性能。

在一个实施例中，该灭弧栅片相对于穿过该灭弧栅片的气流方向成角度设置，该角度处于0°到90°这一范围。在这样的实施例中，可以避免电弧直接从泄压阀喷出。

在一个实施例中，该灭弧栅片的材料为磁钢片。在这样的实施例中，可以提高灭弧的效率。

附图说明

通过参照附图的以下详细描述，本公开实施例的上述和其他目的、特征和优点将变得更容易理解。在附图中，将以示例以及非限制性的方式对本公开的多个实施例进行说明，其中：

图1示出了根据本公开的一个实施例的插接箱的部分剖视图；

图2示出了图1中所示的插接箱的内部结构视图；

图3示出了图1中所示的插接箱的泄压阀处于关闭状态时的截面图；

图4示出了图1中所示的插接箱的泄压阀处于打开状态时的截面图；

图5示出了根据本公开的另一个实施例的插接箱的部分剖视图；

图6示出了图5中所示的插接箱的内部结构视图；以及

图7示出了泄压阀和灭弧栅格的安装示意图。

具体实施方式

现在将参照附图中所示的各种示例性实施例对本公开的原理进行说明。应当理解，这些实施例的描述仅仅为了使得本领域的技术人员能够更好地理解并进一步实现本公开，而并不意在以任何方式限制本公开的范围。应当注意的是，在可行情况下可以在图中使用类似或相同的附图标记，并且类似或相同的附图标记可以表示类似或相同的功能。本领域的技术人员将容易地认识到，从下面的描述中，本文中所说明的结构和方法的替代实施例可以被采用而不脱离通过本文描述的本实用新型的原理。

下面将结合图1至图4详细说明根据本公开的一个示例实施例的插接箱的结构。图1示出了根据本公开的一个实施例的插接箱的部分剖视图；图2示出了图1中所示的插接箱的内部结构视图；图3示出了图1中所示的插接箱的泄压阀处于关闭状态时的截面图；图4示出了图1中所示的插接箱的泄压阀处于打开状态时的截面图。

如图1和图2所示，插接箱1包括箱体11、插脚121和泄压阀14。箱体11包括箱盖111、侧壁112和底板113，侧壁112设置在底板113上，箱盖111设置在侧壁112之上，箱盖111、侧壁112和底板113构成密闭的空间。箱盖111、侧壁112和底板113之间例如可以通过螺钉相互连接。在某些实施例中，其他的连接方式也是可以的。在某些实施例中，箱盖111、侧壁112和底板113之间还可以设置有密封件，例如密封圈等。

插脚121流体密封地设置在底板113上并且延伸至箱体11的外部，用于将插接箱插接到母线槽中。连接导体排122电连接至插脚121，并且设置在箱体11中，用于将利用插脚121从母线槽中汲取的电能传输给后续电路。连接导体排122例如可以是铜排。备选地，在其他实施例中，其他导电金属也是可能的，这可以根据设计和生产的需要而确定。

断路器13可以设置在底板113上，并处于箱体11内部，用于在提供给负载的电流过大时断开电源与负载之间的连接。断路器13具有进线端和出线端，进线端可以电连接至连接导体排122，出线端可以连接至插接箱外部的负载。在某些实施例中，断路器13例如可以为塑壳断路器。备选地，在其他实施例中，其他类型的断路器也是可能的，这可以根据设计和生产的需要而确定。

泄压阀14可以设置在箱体11的任何一个侧壁112上。泄压阀14能够根据插接箱1内的气压的变化而被打开或者关闭。在某些实施例中，泄压阀14例如可以被设置在断路器13的进线端朝向的侧壁上。在某些实施例中，泄压阀14例如可以被设置在当断路器13发生短路时，断路器13产生的气体喷射到的侧壁112上。

下面参照图3描述泄压阀的具体结构。如图3所示，在所示的实施例中，泄压阀14可以包括：阀体141、阀杆142、阀盖143和弹性元件144。阀体141、阀杆142、阀盖143和弹性元件144中的一个或者多个例如可以由铝合金加工而成。在其他实施例中，阀体141、阀杆142、阀盖143和弹性元件144中的一个或多个也可以由其他材料制成，这可以根据设计和生产的需要而确定，本公开的范围在此方面不受限制。

阀体141可以位于箱体11外部并且被设置在侧壁112上。在某些实施例中，阀体141可以在其与箱体11接触的端面上设置有凹槽，用于设置第一密封圈147，第一密封圈147适于在阀体141与箱体11之间提供流体密封。第一密封圈147例如可以由橡胶制成，能承受短时间的电弧火花喷射。备选地，在其他实施例中，第一密封圈147也可以由其他绝缘密封材料制成，这可以根据设计和生产的需要而确定。

阀体141可以具有通孔145和排气孔146。通孔145用于容纳阀杆142。排气孔146用于将插接箱1内部的气体排出至插接箱1外部。在某些实施例中，通孔145例如可以设置于阀体141的中心。在其他实施例中，通孔145也可以设置于阀体141的其他位置。排气孔146可以为多个，例如，4个或者其他任何适当的数目。这可以根据设计和生产的需要而确定，本公开的范围在此方面不受限制。

在某些实施例中，阀杆142以能够滑动的方式被设置在通孔145中。阀盖143与阀杆142连接并且能够与阀杆142一起在通孔145中滑动。阀盖143和阀杆142例如可以通过过盈配合连接在一起。在其他实施例中，其他的连接方式也是可以的，这可以根据设计和生产的需要而确定。阀盖143与阀体141流体密封地接触，也可以与阀体141分离，这取决于插接箱1内气压的大小。在某些实施例中，阀体141例如可以在其与阀盖143接触的端面上设置有凹槽，用于设置第二密封圈148，第二密封圈148适于在阀体141与阀盖143之间提供流体密封。第二密封圈148例如可以由橡胶制成，能承受短时间的电弧火花喷射。备选地，在其他实施例中，第二密封圈148也可以由其他绝缘密封材料制成，这可以根据设计和生产的需要而确定。

弹性元件144可以设置在阀体141和阀杆142之间，并且适于根据插接箱1内的气压变化而使阀盖143与阀体141流体密封地接触或者脱离，从而控制插接箱1内的气体通过排气孔146向插接箱1外部的排放。在某些实施例中，弹性元件144例如可以为弹簧。在其他实施例中，弹性元件144可以为其他类型的弹性元件，这可以根据设计和生产的需要而确定。

下面参照图3和图4描述泄压阀的具体结构和工作过程。如图3所示，在插接箱1的内部气压正常时，例如，在经由母线槽提供给插接箱的负载的电路没有发生短路时，弹性元件144可以有一定的压缩量，其提供的作用力推动阀杆142远离处于插接箱1内部的阀体141，导致阀盖143流体密封地接触处于插接箱1外部的阀体141，从而为插接箱1提供较高的防护等级，例如ip54。在其他实施例中，其他的防护等级也是可能的，这可以根据设计和生产的需要而确定。

如图4所示，在插接箱1的内部气压过高时，例如，在经由母线槽提供给插接箱1的负载的电路发生短路时，断路器13分断短路故障电流，断路器13的动、静触头之间产生电弧，触头部分金属会高温气化，同时加热周围空气，导致在插接箱1内瞬间产生很大的气压，此时，插接箱1内的气体通过排气孔146推动阀盖143，阀盖143被推离阀体141。阀盖143和阀体141之间形成一定的缝隙，插接箱1内的气体通过排气孔146从缝隙中释放到插接箱1外。同时，阀杆142也随着阀盖143一起移动，导致弹性元件144被进一步压缩。当插接箱1内的气压小于弹性元件144的弹力时，阀盖143在弹性元件144的作用下复位，再次与阀体141流体密封的接触。

根据不同的插接箱分断短路电流时产生的箱内气体压力，可以通过调整弹性元件144的材质、线径、圈数等参数，从而获得不同的泄压阀14的开启压力，以满足各种插接箱类型的需求。在某些实施例中，泄压阀14的开启压力根据分断短路电流时产生的气体压力、插接箱1的箱体11强度最薄弱处来确定，要确保泄压阀14能正常开启，而箱体11不受到损害。

下面将结合图5至图6详细说明根据本公开的另一个实施例的插接箱的结构。图5示出了根据本公开的另一个实施例的插接箱的部分剖视图；图6示出了图5中所示的插接箱的内部结构视图。

如图5和图6所示，在所示的实施例中，与图1和图2中所示的插接箱相比，图5和图6中所示的插接箱还可以在侧壁112上与泄压阀14相对的位置处设置有灭弧栅格15，该灭弧栅格15位于箱体11内部。由于在断路器13分断短路故障电流时会产生喷射的气体和电弧，电弧有可能通过泄压阀14随同喷射气体被一同排出至插接箱1外部，因此，在安装泄压阀14的侧壁112的箱体11的内部的相对位置上设置灭弧栅格15，可以使电弧和气体先经过灭弧栅格15，再从泄压阀14排出。这样可以有效减少排出插接箱1外的电弧。

如图7所示，在某些实施例中，灭弧栅格15可以包括两个栅格支架151和一组密集排布的灭弧栅片152。电弧通过灭弧栅片152时，电弧被分割成若干短弧，利用短弧的灭弧原理来灭弧。在某些实施例中，灭弧栅片152例如可以相对于穿过灭弧栅片152的气流方向成角度设置，该角度处于0°到90°这一范围。通过将灭弧栅片152倾斜一个角度，可以进一步避免电弧直接从泄压阀中喷出。灭弧栅片152的材料为磁钢片。在其他实施例中，灭弧栅片152例如可以由其他材料制成，这可以根据设计和生产的需要而确定。

图7中还示出了泄压阀14和灭弧栅格15的安装方式。侧壁112上可以开设有通孔和螺钉安装孔。泄压阀14被设置在侧壁112的外侧，阀杆142通过侧壁112上的通孔伸入箱体内部。侧壁112上的通孔的大小能够保证泄压阀14的排气孔146与插接箱1内的气体接触。在某些实施例中，泄压阀14通过螺钉149被固定在侧壁112上。在某些实施例中，灭弧栅格15通过螺钉153被固定在侧壁112上。在其他的实施例中，其他的连接方式也是可以的，这可以根据设计和生产的需要而确定。

虽然在本申请中权利要求书已针对特征的特定组合而制定，但是应当理解，本公开的范围还包括本文所公开的明确或隐含或对其任何概括的任何新颖特征或特征的任何新颖的组合，不论它是否涉及目前所要求保护的任何权利要求中的相同方案。申请人据此告知，新的权利要求可以在本申请的审查过程中或由其衍生的任何进一步的申请中被制定成这些特征和/或这些特征的组合。