專利名稱：固體充填式防爆電器和電氣接線裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種防爆電器和接線裝置。
目前國(guó)內(nèi)外使用的大功率防爆電器和電氣接線裝置，主要是隔爆型式，要求隔爆外殼耐爆、隔爆。因此其外殼鋼材用量大、加工量大、成本高、維修時(shí)涉及許多螺栓，操作極為不便。特別是事故時(shí)或工作搬遷時(shí)，拆裝電器和電纜時(shí)需時(shí)較長(zhǎng)。
隔爆型電器其防爆機(jī)理是殼內(nèi)能進(jìn)入可燃?xì)怏w和粉塵空氣混合物，電火花能在機(jī)殼內(nèi)點(diǎn)燃?xì)?nèi)可燃?xì)怏w混合物，但由于隔爆結(jié)構(gòu)保證本身耐爆不壞，且不傳爆。即不會(huì)引起殼外的可燃?xì)怏w空氣混合物爆炸。事實(shí)上國(guó)內(nèi)目前的隔爆外殼僅對(duì)小功率點(diǎn)火源在殼內(nèi)點(diǎn)燃可燃?xì)怏w不傳爆，且耐爆。而對(duì)大功率短路電弧還不能保證不傳爆和耐爆。
本發(fā)明用耐弧耐熱絕緣材料，如石英砂袋和可加工成型的三聚晴胺石棉塑料、硅有機(jī)石棉耐弧塑料、陶瓷、玻璃等，充填整機(jī)殼內(nèi)電器元、器件外的剩余空間，使可能產(chǎn)生電火花的電器元、器件與可燃?xì)怏w隔離。既或通過(guò)充填物氣隙進(jìn)入微量可燃?xì)怏w，也不能點(diǎn)燃或點(diǎn)燃也不會(huì)傳爆。因微小空間和少量可燃?xì)怏w點(diǎn)燃所產(chǎn)生的能量和壓力均很小，經(jīng)過(guò)大量的充填物氣隙的冷卻消耗能量即不會(huì)傳爆。
現(xiàn)用隔爆殼內(nèi)電器帶電導(dǎo)體間及與金屬外殼間為空氣絕緣，可能產(chǎn)生大功率短路電弧，目前隔爆電器在大功率短路電弧作用下仍有傳爆的可能。而本發(fā)明充填耐弧耐熱絕緣物占有了殼內(nèi)剩余空間，使殼內(nèi)不能產(chǎn)生大功率短路電弧。即充填物的隔離防爆作用比隔爆殼的隔爆面的防爆作用大。綜上所述，本發(fā)明充填防爆比目前的隔爆防爆安全得多。
由于充填式防爆電器外殼沒(méi)有耐高壓力的要求，殼體材質(zhì)可靈活選用。如用鋼材，鋼板厚度可明顯減薄;殼體門、蓋可不用大量的螺栓緊固或根本不需螺栓，可用搭扣壓緊的簡(jiǎn)單的快開門、開蓋結(jié)構(gòu)。
由于充填式防爆電器外殼也無(wú)隔爆面的要求，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，省去大量的機(jī)加工工作量。即省鋼材、又便于生產(chǎn)加工，還便于使用單位維修。因門、蓋防護(hù)等級(jí)很易做到不低于IP54，殼內(nèi)又以充填物充滿，所以此種防爆電器也能用粉塵防爆環(huán)境。煤礦、化工、軍工、輕紡等有爆炸危險(xiǎn)的環(huán)境均可使用。
充填物依具體條件可用加工成型的耐弧耐熱絕緣體或石英砂袋，以便于取出和放入殼內(nèi)、便于防爆電器的安裝、維修和管理。能快速拆、裝，減少電網(wǎng)事故更換電器或電纜的時(shí)間;減小事故停電時(shí)間?？傊?，充填式防爆與隔爆式防爆比較1、更安全、克服了現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的隔爆電器不能保證大功率短路電弧不防爆的弊病;
2、省鋼材、簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，能降低成本;
3、結(jié)構(gòu)上能保證維修方便，能減少電網(wǎng)事故停電時(shí)間。
國(guó)內(nèi)外尚無(wú)石英砂袋或成型的耐弧耐熱固體絕緣物充填的防爆開關(guān)電器、防爆電力電容器、防爆電氣接線裝置及充填防爆接線裝置、防爆開關(guān)電器等組合的充填式組合電器。
本發(fā)明用玻璃絲布袋裝石英砂充填或與耐弧耐熱固體絕緣材料結(jié)合充填防爆電器殼內(nèi)的剩余空間。也可用于有可動(dòng)部件的防爆電器。對(duì)電器不帶電的可動(dòng)部件可用絕緣檔板隔離砂袋，以防防礙可動(dòng)部件機(jī)構(gòu)的正常動(dòng)作。因其不帶電，無(wú)引爆電火花產(chǎn)生的危險(xiǎn)，可動(dòng)部件單元可不加充填物。對(duì)本安電路及可靠器件、元件加外罩保護(hù)組成本質(zhì)安全型組件，其罩內(nèi)也不必充填。帶電的可動(dòng)部件用成型的固體耐弧耐熱絕緣物充填，在保證可動(dòng)部份的正常動(dòng)作的條件下，使空閑空間凈容積很小。部件、組件作為整機(jī)外殼內(nèi)部組成單元，各單元間及與外殼間用砂袋充填。
充填砂袋為裝石英砂的多種規(guī)格的玻璃絲布袋。袋中石英砂不能裝滿，約裝半袋后逢合，以便充填時(shí)任意變形，便于充實(shí)殼內(nèi)組器件間與外殼間的各剩余空間。
石英砂粒度適中，粒徑在不能擠出玻璃絲布袋的紋孔孔隙為宜，即粒徑應(yīng)大于布袋紋孔孔隙直徑?？紫度莘e適中，即易泄壓通氣，又易使熱氣流冷卻、消能導(dǎo)熱為宜。
固體絕緣充填的開關(guān)機(jī)理如圖一所示。圖一中大實(shí)線園為開關(guān)動(dòng)觸頭園盤如圖二所示。動(dòng)觸頭園盤為具有一定厚度的耐弧絕緣材料的園盤，兩面嵌入導(dǎo)電動(dòng)觸頭D，兩面為平滑的平面。園盤中間設(shè)方孔以便用殼外手柄操作轉(zhuǎn)軸使之轉(zhuǎn)動(dòng)。靜觸頭板如圖三所示，該板是具有一定厚度的耐弧絕緣材料板，其一面嵌入相互具有120度之距的A、B、C三個(gè)導(dǎo)電靜觸頭，嵌入A、B、C后保持板的平面平滑。用每個(gè)靜觸頭端部的螺孔外引接線。靜觸頭板中間為園孔，孔徑大于操作軸的軸徑，不受轉(zhuǎn)軸影響。
每?jī)蓚€(gè)靜觸頭板，靜觸頭一面，面對(duì)面夾一個(gè)動(dòng)觸頭園盤，從而可以組成動(dòng)觸頭能相對(duì)靜觸頭轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過(guò)動(dòng)觸頭D接通A、B或B、C的換向開關(guān)。或改變動(dòng)、靜觸頭的嵌入位置組成非換向的其它型實(shí)體開關(guān)。將其開關(guān)和接線端子裝入外殼并充以石英砂袋，以電纜外引接線，就可組成固體充填式防爆開關(guān)。多個(gè)靜觸頭板和多個(gè)動(dòng)觸頭園盤可以組成多觸頭的多路防爆開關(guān)。
通過(guò)D觸頭接通A、B或B、C的換向開關(guān)，也可作為充填式防爆電磁起動(dòng)器或其它防爆電器內(nèi)的隔離開關(guān)。換向隔離開關(guān)、真空接觸器、保護(hù)插件、傳感器件、控制電路器件及接線端子等裝于堅(jiān)固外殼，通過(guò)電纜外引電路，用石英砂袋充填殼內(nèi)器件外的剩余空間，就可制成充填式防爆真空電磁起動(dòng)器。
權(quán)利要求
1.一種充填式防爆電器和電氣接線裝置。其特征是A電器器件和電氣接線端子置于堅(jiān)固的便于開啟的外殼內(nèi)，并充以耐弧耐熱固體絕緣物。B固體絕緣物可以是耐弧耐熱的可制成需要形狀的陶瓷、玻璃、三聚睛胺石棉塑料、硅有機(jī)石棉塑料、石英砂袋等等。C成形固體絕緣物或石英砂袋占據(jù)殼內(nèi)除電器器件外的所有空間，使具有爆炸環(huán)境的可燃?xì)怏w或粉塵不能進(jìn)入或極少進(jìn)入電氣裝置的外殼內(nèi)。石英砂裝于玻璃絲編織的袋中，便于裝入電器外殼和取出以方便維修。電器器件間不能充填的空間凈容積很小，并由石英砂袋等充填物分別與外殼隔離，既使有少量進(jìn)入的可燃?xì)怏w也不能產(chǎn)生危險(xiǎn)的爆炸。萬(wàn)一爆炸也被石英砂袋等充填物隔離，通過(guò)隔離物氣隙冷卻消能作用也使其爆炸生成物不能對(duì)殼外傳爆。D非帶電或不能產(chǎn)生電火花的可動(dòng)機(jī)構(gòu)及本質(zhì)安全型電路器件，留有保證其正常動(dòng)作的安全空間外，器件間；與外殼間均充填石英砂袋等充填物，保證電器器件和整機(jī)的防爆目的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充填式防爆開關(guān)電器，其特征是開關(guān)靜觸頭和動(dòng)觸頭分別用耐弧耐熱固體絕緣材料一起組成實(shí)體，兩個(gè)實(shí)體間平面接觸不留空間。動(dòng)觸頭實(shí)體，其軸在殼外手柄操作下能實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)，使動(dòng)、靜觸頭間能產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)、靜觸頭接觸(接通電路)和(分?jǐn)嚯娐?。該實(shí)現(xiàn)電路接通和分?jǐn)嗟难b置和電路保護(hù)器件及接線端子等置于堅(jiān)固的外殼中，并充填石英砂袋組成充填式防爆開關(guān)電器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充填式防爆開關(guān)電器，其特征是用一般鼓形控制器結(jié)構(gòu)，其殼內(nèi)動(dòng)、靜觸頭間充以球形顆粒耐弧耐熱絕緣體，如玻璃球，即不防礙動(dòng)觸頭滑動(dòng)，又充滿殼內(nèi)器件外的剩余空間，其防爆機(jī)理同1C。球徑在不防礙觸頭工作，即不會(huì)擠入動(dòng)、靜觸頭間隙的條件下盡量小，以充分起到冷卻、熄弧、隔離防爆的作用。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充填式防爆電力電容器，其特征是用普通電力電容器置于金屬外殼中，其接線端子、電容器及超溫保護(hù)裝置與外殼間充填石英砂或袋。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充填式防爆接線裝置，其特征是接線端子置于兩通或多通的堅(jiān)固外殼中，用石英砂袋充填剩余空間組成獨(dú)立的防爆接線裝置(防爆接線盒)或防爆母線盒或作為其它防爆電器的組成部分(防爆接線裝置)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充填式防爆電器和充填式接線端子等組合的充填式防爆組合電器。如充填式防爆電磁起動(dòng)器和充填式組合防爆配電裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用耐弧耐熱固體絕緣物充填的防爆電器。充填物占有電器整機(jī)外殼內(nèi)所有電器器件間和外殼間的空間，使爆炸環(huán)境的可燃?xì)怏w空氣混合物或粉塵，不能進(jìn)入電器外殼內(nèi)或微量進(jìn)入不會(huì)引起危險(xiǎn)的爆炸。使可能產(chǎn)生電火花和危險(xiǎn)熱源的單元與環(huán)境可燃?xì)怏w或粉塵空氣混合物隔離，實(shí)現(xiàn)防爆的目的。與隔爆型電器比本發(fā)明的防爆電器更安全，成本低且維修方便。
文檔編號(hào)H05K7/00GK1078846SQ9210340
公開日1993年11月24日 申請(qǐng)日期1992年5月18日 優(yōu)先權(quán)日1992年5月18日
發(fā)明者郭維平 申請(qǐng)人:郭維平