[發明專利]可變排出和阻尼電弧減輕組件及組裝方法

有效

• 申請號: 201310649412.3
• 申請日: 2013-12-06
• 公開（公告）號: CN103872611B
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: S.N.帕爾瓦迪;R.庫馬;C.戈普拉拉姆
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: H02B13/00
• 分類號: H02B13/00;H02B13/025
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;譚祐祥

本發明涉及一種可變排出和阻尼電弧減輕組件及組裝方法。具體而言，公開了裝備保護系統、電弧容納裝置和組裝電弧容納裝置的方法。在一個實例中，電絕緣結構包括導體底座(210)、聯接到導體底座(210)上且限定隔離室(247)的蓋(202)、設置在隔離室(247)內的導體底座(210)上的容納護罩(206)，以及定位在蓋(202)與容納護罩(206)之間的偏壓組件(246)。容納護罩(206)限定構造成用以包圍多個電極組件(213)的容納室(249)。容納護罩(206)構造成用以至少部分地將電弧產物容納在容納室(249)內。偏壓組件(246)構造成用以允許容納護罩(206)移離導體底座(210)，從而限定在導體底座(210)與容納護罩(206)之間的間隙，以使電弧氣體的至少一些能夠從容納室(249)排出。

技術領域

本文中所述的實施例大體上涉及功率裝備保護裝置，并且更具體地，涉及用于將排放氣體和壓力導送遠離電弧生成地點的電弧減輕系統。

背景技術

已知的電功率電路和開關裝置大體上具有利用絕緣物質如空氣或氣體或固體電介質分開一定距離的導體。然而，如果導體定位成過于靠近在一起，或如果在導體之間的電壓超過在導體之間的絕緣物質的介電強度，則可出現電弧閃光(flash)。電弧閃光還可出現在絕緣物質老化、嚙齒動物和不適當的維護程序的情況下。在導體之間的絕緣物質可變為電離的，這使得絕緣物質導電，且使得能夠形成電弧。電弧閃光由于相導體之間、相導體與中性導體之間，或在相導體與接地點之間的故障而引起快速能量釋放。電弧閃光溫度可達到或超過20,000℃，這可氣化相鄰的導體，且燒穿相鄰的裝備面板的板片。此外，電弧故障與釋放熱、強光、壓力波和/或聲波形式的大量能量相關聯，由于此，可出現對導體和相鄰裝備的嚴重破壞。大體上，與電弧事件相關聯的故障電流和能量相比于與突發的短路故障相關聯的故障電流和能量較低。由于在繼電器閉合與上游電路斷路器清除電弧故障之間的固有延遲，故在故障地點處可出現巨大的破壞。電路斷路器可使用較快的跳閘機構操作來減少破壞。但即使利用此特征也不可將破壞最小化。

至少一些已知的系統使用電弧減輕系統來將故障能量從電弧閃光地點安全地轉移至安全區。電弧減輕系統具有容納裝置/室，其通常包括電極或導體，電極或導體分開一定距離且在它們之間具有足夠的介電強度以免在沒有外部協助的情況下引起電弧閃光。等離子生成裝置包括在電弧容納室內。當探測到電弧閃光事件時，等離子裝置朝電極發射燒蝕等離子。燒蝕等離子減小在電極之間的電阻抗，且電弧可在電極之間形成。電弧將能量從第一電弧閃光區轉移至電弧室，直到減少或熄滅電弧閃光。為了安全地轉移能量遠離電弧且容納能量，電弧容納裝置將不會在接地路徑中或穿過接地路徑傳遞過大的電流。來自于電弧減輕系統的接地部分上的電弧事件的帶電粒子的沉積大體上會引起電流流過接地路徑。為了避免過大的電流流過地面，將使用附加的構件如電荷收集器和/或涂層如環氧樹脂和/或陶瓷，這可使得生產過程復雜且還增加了成本。

發明內容

一方面，描述了一種用于結合包括至少一對導體的電路使用的電路保護裝置。電路保護裝置構造成用以生成電弧，電弧生成包括電弧氣體的電弧產物。電路保護裝置包括至少一對電極組件、用于將電極組裝安裝到其上的導體底座、聯接到導體底座上且限定至少一個隔離室的蓋、設置在隔離室內的導體底座上的容納護罩，以及定位在蓋與容納護罩之間且聯接到蓋和容納護罩中的至少一個上的偏壓組件。成對電極組件中的第一電極組件電性地聯接到至少一對導體中的第一導體上，且成對電極組件中的第二電極組件電性地聯接到至少一對導體的第二導體上。至少一對電極組件構造成用以生成電弧。成對電極組件設置在至少一個隔離室內。容納護罩限定包圍至少一對電極組件的容納室。容納護罩構造成用以至少部分地將電弧產物容納在容納室內。偏壓組件構造成用以允許容納護罩移動離開導體底座，從而限定在導體底座與容納護罩之間的間隙，以使至少一些電弧氣體能夠從容納室排出。