[發明專利]用于耐電弧開關設備通道的變形壓力環密封

有效

• 申請號: 201380074224.0
• 申請日: 2013-03-06
• 公開（公告）號: CN105009390B
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發明（設計）人: 杰弗里·T·喬丹;塞爾吉奧·弗洛雷斯·瓦茲庫茲;阿爾貝托·格雷羅·維格;格雷戈里·O·莫特利
• 申請（專利權）人: 施耐德電氣美國股份有限公司
• 主分類號: H02B1/30
• 分類號: H02B1/30
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 孫靜;鄭霞

一種電氣外殼組件包括具有兩個相鄰通道部分的通道室，兩個相鄰通道部分具有相應的第一凸緣和第二凸緣，該第一凸緣和第二凸緣被固定以形成凸緣對接接頭。通道部分位于在電弧故障事件期間壓力波從電弧故障設備至排氣口行進通過的路徑中。壓力環被在內部固定到第一面板和第二面板中的至少一個面板以覆蓋凸緣對接接頭。響應于壓力波的峰值壓力，壓力環與通道部分的相應鄰接的面板一起變形。盡管峰值壓力在凸緣對接接頭中造成了空隙，但是變形使得壓力環填充這些空隙，從而阻止了通過凸緣對接接頭的通氣。

發明領域

本發明通常涉及電氣系統，以及更具體地，涉及用于保護兩個相鄰的通道部分之間的接頭的壓力環。

發明背景

耐電弧開關設備外殼被設計為承受內部電弧故障事件的作用。這類事件通常引起爆炸反應，導致猛烈的壓力波在外殼中向著排氣口行進并在外殼的結構組件上引起嚴重的機械應力和熱應力。

當前關于外殼的一個問題發生在相鄰的通道部分之間的凸緣連接。連接通常是凸緣對接接頭，其中，相鄰通道部分的各個凸緣被互相固定。為達到安全標準，需要結構完整性以便防止通過凸緣連接的壓力波的意外爆裂。例如，工業標準規定，在由于逸出的電弧產物的測試過程中，相對于外殼被放置在特定位置的指示器不會燃燒。IEEE標準C37.20.7，5.4.2段，指示器放置。該規定對連接在各個凸緣的模塊化通道擴展件來說，造成了重大的設計挑戰。

為了符合行業標準，當前的外殼利用添加結構組件和加固材料來強化，以限制凸緣連接的變形。然而，當前的外殼的缺點包括添加的材料的成本、組裝結構組件所增加的時間以及在強化的凸緣連接中開發非故意地允許壓力波和電弧產品逸出的扭折的可能性。

發明概述

所需要的是接受凸緣連接的變形的耐電弧外殼。

在本發明的實施中，用于中或高壓系統的電氣外殼組件包括有由對接接頭連接的兩個通道面板的通道室。通常，對接接頭被旋(或以其它方式固定)到通道面板的側凸緣。壓力環被旋在對接接頭的下面。當電弧故障發生時，電弧爆炸力量促使壓力波穿行通過通道室，使通道面板扭曲。壓力波傾向于搜尋通過對接接頭的意外的通氣路徑。然而，響應于壓力波，壓力環展開以吸收壓力波并填充對接接頭中的由通道面板扭曲引起的任何空隙。因此，壓力環阻止了排氣通過對接接頭的逸出并允許通道面板暫時順應由電弧故障引起的變形壓力。

本發明的實施方式還提供了以下方面：

1)一種電氣外殼組件，包括具有第一面板的第一通道部分，該第一面板具有第一凸緣。第二通道部分與第一部分相鄰并具有第二面板，該第二面板具有第二凸緣。第二凸緣被固定在第一面板的第一凸緣上以在第一通道部分和第二通道部分之間形成凸緣對接接頭。第一部分和第二部分處于在外殼中的電弧故障事件期間壓力波通往排氣口行進的路徑中。壓力環被在內部固定在第一面板和第二面板中的至少一個面板并覆蓋凸緣對接接頭。響應于壓力波的峰值壓力，壓力環與第一面板和第二面板一起變形，該變形促使壓力環填充在凸緣對接接頭內由在電弧故障事件期間峰值壓力造成的空隙。

2)如項目1)所述的電氣外殼組件，其中，所述壓力波通過所述第一通道部分和所述第二通道部分的所述路徑是水平的。

3)如項目1)所述的電氣外殼組件，其中，所述壓力環被固定到所述第一面板和所述第二面板二者。

4)如項目1)所述的電氣外殼組件，其中，所述凸緣對接接頭是面朝外的立縫。

5)如項目1)所述的電氣外殼組件，其中，所述壓力環和所述第一通道部分和所述第二通道部分具有匹配的矩形橫截面輪廓。

6)如項目5)所述的電氣外殼組件，其中，所述第一面板還包括具有第三凸緣的第三面板，并且所述第二面板包括具有第四凸緣的第四面板，所述第三凸緣和所述第四凸緣在所述第一通道部分和所述第二通道部分之間形成另一個凸緣對接接頭，所述壓力環被固定到所述第三面板和第四面板中的至少一個面板，以覆蓋所述另一個凸緣對接接頭。