[發(fā)明專利]具有改進的電弧保護組件的電開關裝置面板

有效

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• 申請日: 2011-05-24
• 公開（公告）號: CN102263380A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發(fā)明（設計）人: 沃爾特-薩爾瓦托雷·佛朗哥
• 申請（專利權）人: ABB技術有限公司
• 主分類號: H02B1/26
• 分類號: H02B1/26;H02B1/56
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權代理有限公司 11227
• 代理人: 寇英杰;黃霖

技術領域

本發(fā)明涉及一種具有改進的電弧保護組件的電開關裝置面板。

背景技術

如已知，在電能分配系統(tǒng)中，開關裝置面板是用作節(jié)點的電氣部件，而電纜和架空線代表各個節(jié)的連接。

從結構的觀點來看，也能夠由配電盤、或簡單地由開關裝置或配電板的等同術語或者由類似定義表示的已知的開關裝置面板通常包括金屬外殼，所述金屬外殼在內(nèi)部分隔為容置各種裝置和設備的若干隔室或單元。例如，一個隔室容置例如斷路器等切換單元；第二隔室容置例如母線等從電源供給電力的主電纜；另一個隔室容置適于連接于例如電動機等負載的電纜系統(tǒng)。根據(jù)應用，開關裝置面板可以包括其它部件，例如變流器、熔絲、變壓器等。

在開關裝置面板的工作期限中，可能會出現(xiàn)一些電氣故障或失靈，例如短路、電流過載并且尤其是電弧活動。當電流電弧例如在開關裝置柜內(nèi)部的兩個導體之間(例如相導體之間、相導體與中性導體之間等)、所使用的斷路器的觸頭之間、或者導體與地面之間等放電時，會出現(xiàn)例如電弧故障或閃光等電弧活動。當出現(xiàn)電弧故障時，尤其是在所涉及的能量級別相當高的中壓至高壓電力應用中，與此關聯(lián)的電離氣體可能會以大的壓力和溫度釋放，這足以嚴重損壞或毀壞開關裝置面板本身以及/或者容置在內(nèi)部的器件和設備，并且還對操作人員或外殼外部的設備構成潛在危險。尤其是，牽涉在或者暴露于電弧的材料產(chǎn)生塑料的和/或金屬的氣態(tài)以及微粒狀的熱分解產(chǎn)物，與熱氣以及火焰一起或者除了熱氣以及火焰之外，所述熱分解產(chǎn)物可以排放至外殼的外部。

由于這些問題，已引入了若干安全標準以及相關測試；例如，一種典型的標準測試預知了高度易燃的指示物的使用，例如棉花片或等同材料，所述指示物從外殼的部分側壁或全部側壁以特定距離圍繞外殼的周邊放置在開關裝置外殼外部。在測試過程中，當使內(nèi)部電弧放電時，這些易燃指示物必須不能燃燒。

因此，這種標準已強制開關裝置生產(chǎn)采用適于防止并且/或者減輕可能的電弧的影響的保護系統(tǒng)。

尤其是，許多已知的解決方案專注于對發(fā)生的電弧進行早期檢測，并且進行隨后的快速干涉從而在早期階段防止或減輕其不期望的影響。

例如，第一解決方案預知了指示電弧活動的導體中的電流擾動的估計；但是，該解決方案可能會需要繁瑣的處理請求，從而導致用于識別電弧活動的反應時間不期望地變長。另一種解決方案使用壓力傳感器以監(jiān)控指示電弧活動的壓力的增加；同樣，該解決方案在壓力增加至可探檢測的級別之前可能會需要大量時間，從而導致在減輕電弧活動之前的長的反應時間。

用于檢測電弧活動最常用的解決方案之一涉及使用例如光纖等光學檢測器以檢測可見光，由此感測與電弧活動關聯(lián)的電弧閃光。但是，由于光傳感器可以檢測到來自與電弧無關的來源的光，該解決方案可能會導致錯誤的檢測。這將導致保護單元無根據(jù)的切斷，從而將會使整個開關裝置面板或其一部分不能工作。

在一些情況中，使用了不同類型的電弧保護系統(tǒng)的結合；例如，通過將對可能與發(fā)生的電弧關聯(lián)的光進行的檢測與對流入所監(jiān)控的電系統(tǒng)的零部件的電流等級進行的監(jiān)控結合在一起來部分地限制不期望的干涉。

相反，其它解決方案著重于對電弧產(chǎn)生的影響進行限制。例如，廣泛使用能夠通過機械方式抵抗與電弧故障關聯(lián)的熱氣的壓力波以及溫度的耐電弧開關裝置柜；在一些其它情況中，設置有可以由于發(fā)生在外殼內(nèi)部的電弧而爆破的外殼的特定零部件。

除此之外或可替代地，也設置有用于朝向期望區(qū)域將由電弧故障產(chǎn)生的熱氣和火焰自內(nèi)室引出和排出的合適的路徑。例如，設置有經(jīng)由外殼的頂部或者在一些情況下甚至經(jīng)由底部，即朝向遠離可能出現(xiàn)操作人員的區(qū)域，將熱氣、火焰和微粒導向外部環(huán)境的板片或導管。

發(fā)明內(nèi)容

盡管已知的解決方案以相當令人滿意的方式起作用，但是仍然需要和期望進一步的改進；例如，開關裝置面板所位于的房間的天花板和墻壁可能會使熱氣、火焰和微粒向下偏轉至在面板附近工作的人員，從而仍具有潛在危險。