[發明專利]電弧閃光消除系統,裝置和方法

無效

• 申請號: 200810214269.4
• 申請日: 2008-08-29
• 公開（公告）號: CN101431236A
• 公開（公告）日: 2009-05-13
• 發明（設計）人: G·W·羅斯克;T·阿索肯;A·K·博霍里
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: H02H9/08
• 分類號: H02H9/08;H01H73/18
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 王慶海;陳景峻

相關申請的交叉參考

本申請是2007年3月30日提交的美國專利申請序列No.11/693849的后續申請，其全部內容作為參考結合在本文中。

技術領域

本發明涉及電弧閃光防護以及消除技術，并且尤其涉及用于此目的的消弧(crowbar)設備。

背景技術

電力電路以及開關設備具有絕緣分開的導體。空氣間隙通常在某些區域中用作這種絕緣的部分或者全部。如果導體彼此太靠近或者電壓超過了絕緣特性，那么在這些導體之間會出現電弧。導體之間的空氣或者任何絕緣(氣態或固態電介質)可被離子化，從而使得其導電，這也將形成電弧。電弧溫度可高達20000攝氏度，使導體和相鄰材料氣化，并且釋放大量的能量。

電弧閃光是由于相對相、相對中性線、或者相對地之間的電弧故障所導致的快速能量釋放的結果。電弧閃光可產生很高的熱量、強烈的光、壓力波、以及聲音/沖擊波。然而，電弧閃光電流通常遠小于短路電流，并因此期望延遲或者不跳閘斷路器，除非選擇斷路器來處理電弧故障情況。諸如國家環境政策法案(NEPA)，職業安全與衛生條例(OSHA)，以及電氣和電子工程師協會(IEEE)之類的代理以及標準規定了流過個人保護衣服以及設備發出的電弧閃光，但不存在由規定所形成的消除電弧閃光的設備。

標準熔絲和斷路器典型地不能對電弧閃光足夠快速地反應。“消弧裝置”是一種企圖對電路短路并且因此將電能從電弧閃光轉移出去的保護設備。那么通過使得熔絲斷路器或者斷路器跳閘并且切斷電源而清除將要產生的三相短路故障。通用的減小電弧閃光的設備采用機械和/或電-機械工藝，其能承受從將要產生的短路中得到的較大的電流值。因此，本領域中需要一種克服這些缺陷的電弧閃光消除布置。

發明內容

本發明的實施例包括這一種消除電動機控制中心的電弧閃光的方法。該方法包括檢測對應于電動機控制中心的電弧閃光。響應該檢測，在延遲之后，確定電弧閃光是否繼續，并且響應于確定電弧閃光繼續，使消弧裝置跳閘。

本發明的另一實施例包括一種電動機控制中心，其包括電路支路，與電路支路進行故障保護通信的限流斷路器，以及與該電動機控制中心電力連接的消弧裝置。該限流斷路器響應電路支路內的電流值而切斷其中的電流，并且該消弧裝置響應對應于電動機控制中心的持續限定期間的電弧閃光情況，以消除該電弧情況。

本發明的另一實施例包括配電系統。該配電系統包括開關設備和與該開關設備電力連接的電動機控制中心。該電動機控制中心包括電路支路，與電路支路進行故障保護通信的限流斷路器，以及與該電動機控制中心電力連接的消弧裝置。該限流斷路器響應電路支路內的電流值而切斷其中的電流，并且該消弧裝置響應對應于電動機控制中心的持續限定期間的電弧閃光情況，以消除該電弧情況。

附圖說明

當參考附圖閱讀下面的詳細說明時，本發明的這些以及其他特征，方面以及優點將更好理解，其中所有附圖中相同的特征標識相同的部件，其中：

圖1是根據本發明實施例的具有消弧裝置和激勵電路的電路的示意圖；

圖2是根據本發明實施例的具有球形電極和觸發器栓的消弧外殼的剖面圖；

圖3是根據本發明實施例的具有等離子槍觸發器的消弧裝置的透視圖；

圖4是根據本發明實施例的燒蝕性等離子槍觸發器的剖面圖；

圖5是根據本發明實施例的電弧閃光消除方法的流程圖；

圖6是根據本發明實施例的消弧裝置的示意圖；

圖7是根據本發明實施例的消弧裝置的示意圖；

圖8是根據本發明實施例的配電系統的方框示意圖；以及

圖9是根據本發明實施例的配電系統的方框示意圖。

具體實施方式

本發明實施例的發明人已經創新地意識到受控電弧可用作電弧閃光消除的消弧裝置，并且這種受控電弧比現有的消弧裝置更快，提供了增強的電路保護。圖1示出具有電源22的電路201，給信號可控的斷路器26保護的三個單獨的母線24A，24B，24C提供三相電力A，B，C。通過母線提供電力給一個或多個負載28A，28B，28C。

斷路器26在短路的情況下打開。然而，在電弧閃光30的情況下不打開，這是因為流過電弧閃光30的電流小于短路的熔斷電流，其中該短路的熔斷電流使得斷路器26跳閘。此外，與諸如斷路器26之類的機械斷路器相關的延遲可使得電弧閃光30的能量導致無法預料的設備損壞以及可能的人身傷害。