[發明專利]可調電弧電極組件和組裝方法

有效

• 申請號: 201110284156.3
• 申請日: 2011-09-16
• 公開（公告）號: CN102403713A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發明（設計）人: R·J·卡吉亞諾;D·A·羅巴奇
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: H02H9/08
• 分類號: H02H9/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李強;譚祐祥

技術領域

本文中描述的實施例大體涉及電力裝備保護裝置，并且更具體而言，涉及包括可調電極組件的設備。

背景技術

已知的電功率電路和開關設備一般具有由絕緣體(例如空氣或氣體或固體電介質)分開的導體。但是，如果導體定位得太靠近在一起，或如果導體之間的電壓超過導體之間的絕緣體的絕緣特性，則可出現電弧。導體之間的絕緣體可變得被離子化，這使絕緣體導電且使得能夠形成電弧閃。

電弧閃由因為兩個相導體之間、相導體和中性導體之間或相導體和接地點之間的故障引起的能量的快速釋放而導致。電弧閃溫度可到達或超過20,000℃，這可使導體和鄰近的裝備氣化。此外，電弧閃可以熱、強光、壓力波和/或聲波的形式釋放足以損害導體和鄰近的裝備的大量的能量。但是，產生電弧閃的故障的電流水平一般低于短路的電流水平，使得斷路器可不跳脫或展現延遲的跳脫，除非斷路器特別設計來處理電弧故障情形。雖然存在通過要求使用人員防護服和防護裝備來控制電弧閃問題的機構和標準，但是并沒有由規章確立的消除電弧閃的裝置。

諸如熔斷器和斷路器的標準電路保護裝置一般不會足夠快速地反應來減輕電弧閃。展現足夠快的響應的一個已知的電路保護裝置是電氣“消弧電路”，其通過故意產生電氣“短路”而使用機械式和/或機電式過程來將電能轉移離開電弧閃點。然后通過使熔斷器或斷路器跳脫來清除這種故意短路故障。但是，使用消弧電路產生的故意短路故障可允許較高水平的電流流過鄰近的電氣裝備，因此仍然使得能夠損害裝備。

展現足夠快的響應的另一個已知的電路保護裝置是電弧包容裝置，其產生被包容的電弧，以將電能轉移離開電弧閃點。至少一些已知的電弧包容裝置包括各自直接擰到對應的電極保持器中的多個電極。這些電極導致電能集中在與電極保持器的交接點處，即螺紋處，這會產生可在使用期間導致失效的結構方面的弱點。此外，在交接點處的能量的這個集中可導致電極變得被焊接或熔化到電極保持器上，這需要在使用之后更換電極和電極保持器兩者。此外，因為這種帶螺紋電極的制造容差的原因，定位這些電極以獲得一致的結果可為困難的。

發明內容

在一方面，提供了一種用于包括至少一個導體的電路的電路保護裝置。該電路保護裝置包括電聯接到該至少一個導體上的至少一個相電極組件，其中，該至少一個相電極組件包括可調電極組件。電路保護裝置還包括：導體基底，其包括大小設置成將可調電極組件固定在其中的至少一個絕緣區域；以及導體蓋，其聯接到導體基底上，并且包括至少一個絕緣通道，其中，可調電極組件至少部分地延伸通過該至少一個絕緣室。

在另一方面，提供一種用于包括多個相電極組件的電路保護裝置的電絕緣結構，該多個相電極組件各自具有可動地聯接到電極保持器上的電極，以及相板條。該電絕緣結構包括導體基底，導體基底包括各自大小設置成將相應的相板條固定在其中的多個絕緣區域，其中，導體基底構造成在該多個相電極組件的相板條之間提供電絕緣。電絕緣結構還包括聯接到導體基底上且包括多個絕緣通道的導體蓋，其中，相應的電極保持器至少部分地延伸通過該多個絕緣通道的相應的絕緣室，以在該多個相電極組件的多個電極保持器之間提供電絕緣。

在另一方面，提供了一種組裝用于包括至少一個導體的電路的電路保護裝置的方法。該電路保護裝置包括具有至少一個絕緣區域的導體基底、具有至少一個絕緣通道的導體蓋，以及至少一個電極柱組件，該至少一個電極柱組件具有電極保持器，以及固定在限定于電極保持器中的開口內的電極。該方法包括將電極插入開口、將電極固定在開口內、將該至少一個電極柱組件固定在該至少一個絕緣區域內、將導體蓋聯接到導體基底上使得該至少一個電極柱組件至少部分地延伸通過該至少一個絕緣通道，以及將該至少一個電極柱組件電聯接到該至少一個導體上。

附圖說明

圖1是示例性電路保護裝置的透視圖。

圖2是可用于圖1中顯示的電路保護裝置的電絕緣結構的透視圖。

圖3是圖2中顯示的電絕緣結構的局部分解視圖。

圖4是可用于圖1中顯示的電路保護裝置的相電極組件的透視圖。

圖5是圖4中顯示的相電極組件的備選透視圖。

圖6是可用于圖4和5中顯示的相電極組件的示例性電極組件的視圖。

部件列表：

100?電路保護裝置

102?包容區段

104?外殼

106?控制器

200?電絕緣結構

202?基底板

204?導體基底

206?第一端

208?第二端