[發明專利]用于消弧的設備和系統以及裝配方法

有效

• 申請號: 201110283859.4
• 申請日: 2011-09-16
• 公開（公告）號: CN102404928A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發明（設計）人: S·A·卡特勒;D·A·羅巴奇;G·W·羅斯克
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: H05H1/34
• 分類號: H05H1/34
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 湯春龍;朱海煜

技術領域

一般來說，本文所述的實施例涉及等離子體槍，更具體來說，涉及供消除電弧閃光中使用的消融等離子體槍。

背景技術

電弧裝置可用于多種應用，包括例如串聯電容器保護、高功率開關、發聲器、沖擊波發生器、脈沖等離子體推力器和電弧抑制裝置。這類已知裝置一般包括通過空氣間隙所分開的兩個或更多主電極。偏置電壓則在間隙上施加到主電極。但是，至少部分已知電弧裝置要求將主電極密集定位在一起。間隙中的污染物或者甚至空氣的特性阻抗能夠在不合需要的時間導致在主電極之間的電弧形成，這能夠導致斷路器在原本不需要的時候跳閘。

相應地，至少部分已知電弧裝置只是將主電極定位成更為遠離，以便避免這類假肯定結果。但是，由于來自等離子體槍的等離子體的不太有效擴展，這些裝置通常不太可靠。例如，至少部分已知等離子體槍提供一種等離子體擴展，它沒有有效地促進主電極之間的空氣間隙中的阻抗降低和有效電介質擊穿。因此，這類等離子體槍會呈現較低的可靠性等級。

發明內容

在一個方面，消融等離子體槍包括具有第一直徑的第一部分以及具有比第一直徑更大的第二直徑的第二部分，其中腔室由第一部分和第二部分來限定。

在另一方面，電弧閃光消除系統包括多個主電極，其中所述多個主電極中的每個主電極耦合到電路的不同部分。電弧閃光消除系統還包括相對于所述多個主電極定位的消融等離子體槍。消融等離子體槍包括具有第一直徑的第一部分以及具有比第一直徑更大的第二直徑的第二部分，其中腔室由第一部分和第二部分來限定。

在另一方面，一種用于裝配電弧閃光消除系統的方法包括：將多個主電極中的每個主電極耦合到電路的不同部分，并且相對于所述多個主電極來定位消融等離子體槍。消融等離子體槍包括具有第一直徑的第一部分以及定位在第一部分之上并且具有比第一直徑更大的第二直徑的第二部分，其中腔室由第一部分和第二部分來限定。

附圖說明

圖1是示范消融等離子體槍的截面圖。

圖2是消融等離子體槍的一個備選實施例的截面圖。

圖3是包括圖1或圖2所示消融等離子體槍的示范消弧系統的簡化電路圖。

圖4是圖3所示消弧系統的截面圖。

圖5是圖3所示消弧系統的透視圖。

圖6是示出裝配圖3-5所示消弧系統的示范方法的流程圖。

具體實施方式

本文描述供通過起燃獨立裝置內的隔離弧進行的電弧閃光消除中使用的系統、方法和設備的實施例。這些實施例提供一種包括腔室的消融等離子體槍，腔室具有：第一部分，或下部，具有第一直徑；以及第二部分，或上部，具有比第一直徑更大的第二直徑。這種等離子體槍設計便于可靠性提高以及增強消弧系統的主電極之間的等離子體擊穿和電弧形成。例如，在主電極之間形成電弧之后，本文所述的實施例提供更大的等離子體擴展，這便于主電極之間的主間隙內增強的電介質擊穿。附加等離子體擴展和電介質擊穿使消弧系統能夠在主電極之間的更大范圍的偏置電壓(包括低至200伏特的偏置電壓)下并且在主間隙內的更大范圍的阻抗下執行。

圖1是示范消融等離子體槍100的截面圖，所述示范消融等離子體槍100包括其中形成了腔室104的杯102。杯102包括第一部分106以及相對于第一部分106定位以便限定腔室104的第二部分108。例如，在示范實施例中，第二部分108定位在第一部分106之上。此外，第一部分106具有第一直徑110。在示范實施例中，第一直徑110大約為0.138英寸。另外，第二部分108具有比第一直徑110更大的第二直徑112。在示范實施例中，第二直徑112大約為0.221英寸。應當注意，使等離子體槍100能夠按本文所述起作用的任何適當尺寸可用于第一直徑110和/或第二直徑112。此外，在示范實施例中，整體地形成第一部分106和第二部分108，并且在其中限定腔室104。在一個備選實施例中，第一部分106和第二部分108分開地形成，并且耦合在一起以形成腔室104。在示范實施例中，杯102由諸如聚四氟乙烯、聚甲醛聚酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、其它消融聚合物之類的消融材料或者這些材料的多種混合物來形成。