[發明專利]用于避免地閃擊的電弧減輕組件和組裝方法

有效

• 申請號: 201310650450.0
• 申請日: 2013-12-06
• 公開（公告）號: CN103872612B
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: S.N.帕爾瓦迪;S.S.帕楚努里;R.庫馬
• 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

技術領域

本文所述實施例大體上涉及電力裝備保護裝置，并且更特別地涉及用于將排氣和壓力導引遠離電弧產生地點并限制系統中的地閃擊(ground strike)的電弧減輕系統、設備和組裝方法。

背景技術

已知的電力電路和開關裝置通常具有被諸如空氣或氣體或固體電介質的絕緣物分開一定距離的導體。然而，如果導體定位得太靠近在一起，或者如果導體之間的電壓超過導體之間的絕緣物的介電強度，則可能出現電弧閃光。電弧閃光也可出現在絕緣物老化、嚙齒動物和不當維護程序的情況下。導體之間的絕緣物可變得被電離，這使絕緣物導電，并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、或相導體與接地點之間的故障而造成能量的快速釋放。電弧閃光溫度可達到或超過20000℃，這可使導體氣化并燒穿相鄰裝備面板的板材。此外，電弧故障與呈熱、強光、壓力波和/或聲波形式的大量能量釋放相關聯，由于該原因，可能發生對導體和相鄰裝備的嚴重損壞。通常，相比與金屬性(bolted)短路故障相關聯的故障電流和能量，與電弧事件相關聯的故障電流和與電弧事件相關聯的能量較低。由于在繼電器關閉與斷路器清除故障之間的固有延遲，在故障位置可能發生巨大的破壞。斷路器可使用快速脫扣機構來操作以減少損壞。即使利用該特征，也難以將破壞最小化。

至少一些已知的系統使用電弧減輕系統從電弧閃光位置安全地轉移能量。電弧減輕系統具有常常包括電極或導體的容納裝置/室，電極或導體相隔一定距離并在它們之間具有足夠的介電強度以便在沒有外部輔助的情況下不造成電弧閃光。等離子體生成裝置包括在電弧容納室內。當檢測到電弧閃光事件時，等離子體裝置朝電極發射燒蝕性等離子體。燒蝕性等離子體減小電極之間的電阻抗，并且在電極之間可能形成電弧。電弧將能量從第一電弧閃光區轉移至電弧室，直到電弧閃光被減弱或熄滅為止。為了將能量遠離電弧安全轉移，電弧容納裝置不應在接地路徑中傳送過量的電流。來自電弧事件的帶電粒子在接地部分上的堆積通常造成通過接地路徑的電流。為了避免通過地線的過量電流，使用諸如電荷收集器的附加部件和/或諸如環氧樹脂和/或陶瓷的涂層，這使制造過程變復雜并且還增加了成本。

發明內容

在一個方面，描述了用于與包括至少一對導體的電路一起使用的電路保護裝置。電路保護裝置被構造成產生電弧。電路保護裝置包括：至少一對電極組件；導體基部，其被構造成在其上支撐電極組件；覆蓋件，其聯接到導體基部且限定至少一個隔離室；容納護罩，其在隔離室內可移動地聯接到覆蓋件；以及隔離組件，其聯接到覆蓋件和容納護罩中的至少一個。一對電極組件中的第一電極組件電聯接到至少一對導體中的第一導體，并且一對電極組件中的第二電極組件電聯接到至少一對導體中的第二導體。至少一對電極組件設置在至少一個隔離室內。容納護罩限定構造成容納由電弧產生的帶電粒子的容納室。容納護罩操作以響應于由電弧在容納室內產生的壓力變化而相對于覆蓋件移動。隔離組件被構造成防止覆蓋件接觸容納護罩。

本公開的另一方面是用于與包括多個電極組件的電路保護裝置一起使用的電隔離結構。多個電極組件中的每個電極組件具有聯接到電極夾的電極。電隔離結構包括：導體基部；覆蓋件，其聯接到導體基部；容納護罩，其聯接到覆蓋件且限定容納室；以及隔離組件，其聯接到覆蓋件和容納護罩中的至少一個。容納護罩設置在覆蓋件內且被構造成響應于由電弧在容納室內產生的壓力變化而遠離導體基部移動。隔離組件被構造成防止所述覆蓋件接觸容納護罩。

又一方面是組裝用于與包括一對導體的電路一起使用的電路保護裝置的方法。電路保護裝置包括導體基部、限定容納室的容納護罩、覆蓋件、等離子體生成裝置、以及各自具有固定到其的電極的一對電極組件。該方法包括：將一對電極組件固定到導體基部；利用容納護罩與覆蓋件之間的隔離組件將容納護罩聯接到覆蓋件，使得容納護罩可朝向和遠離覆蓋件的頂部移動；將覆蓋件聯接到導體基部，使得一對電極組件被設置在容納室內；以及將一對電極組件電聯接到一對導體。

附圖說明

圖1是示例性配電系統的示意性框圖，該系統可用來將接收自電源的電功率(即，電流和電壓)分配至一個或多個負載。

圖2是將與圖1的配電系統一起使用的電弧減輕系統的剖視示意圖。

圖3是圖2所示示例性電弧減輕系統的透視示意圖。

圖4是圖2所示電弧減輕系統的絕緣體盤的放大剖視圖。

圖5是內護罩與圖2所示電弧減輕系統的覆蓋件的頂部表面的接口的放大剖視圖。

圖6是組裝圖2所示電弧減輕系統的方法的工藝流程圖。