耐弧配电盘和将电弧从配电盘转移开的方法技术

本公开提供了具有用于被动电弧控制的电弧转移的配电盘电力母线。用于限制由母线组中的电弧造成的损害的方法和系统提供了在母线组的每一侧上的电弧转移特征。电弧转移特征捕获在母线连接点附近形成的任何电弧，并将电弧从母线连接点转移到母线组的内部。沿着母线组的内部的长度的相屏障然后将电弧朝向母线组的端部进行引导。在母线组的端部，母线端部灭弧室接收和熄灭电弧。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请的主题与下列申请相关：于2012年4月20日提交的、申请号为13/452,145、题为“具有烟室的被动电弧管理系统(PassiveArcManagementSystemwithaFlueChamber)”的共同受让的美国申请；于2013年7月17日提交的、申请号为PCT/US13/50797、题为“电气设备的内部电弧管理和通风(InternalArcManagementandVentilationforElectricalEquipment)”的国际申请；于2014年9月30日提交的、申请号为14/501,946、题为“主断路器线路侧电源导体的被动电弧保护(PassiveArcProtectionforMainBreakerLineSidePowerConductors)”的美国申请；与本申请同时提交的申请号为14/585,477、题为“母线端部灭弧室(BusEndArcInterrupter)”的美国申请；及与本申请同时提交的申请号为14/585,518、题为“用于处理内部电弧的方法(MethodforTreatingInternalArcs)”的美国申请(分别地，案卷号CRC-0266、CRC-0275、CRC-0299、CRC-0300和CRC-0301)，以上均通过引用将其整个地并入本文。专利
本专利技术大体涉及用于控制和限制由配电设备中的电弧造成的损害的方法和系统，更具体地，涉及用于降低内部电弧事件(包括对接近人员意外的能量暴露和设备损坏及停机)的严重程度的方法和系统。专利技术背景电弧或电弧故障是通过通常不导电的气体(通常为空气)的放电。这种电弧可以在低压配电设备内部在暴露的不同电位的导体之间(如相邻的母线之间或母线与地之间)发生。当电弧从一个导体穿过空气间隙跳跃到另一个导体时，它可以拉伸并使其围绕障碍物，以遵循穿过空气间隙的最小阻力路径。内部电弧常发生在连接点附近，例如，由于短路因素、表面污染等，发生在断路器插头式电源连接器连接到母线处。插头式电源连接器通常接近人员，因而，从插头式电源连接器上去除电弧将有助于降低对人员和设备的危害。这些危害源于与电弧闪光和电弧爆炸相关的内部电弧并且可能造成重大损害。例如，电弧爆炸能释放出大量的能量，其产生强大的压力、非常热的气体、蒸发的金属/聚合物和其他有害的副产物。用于控制电弧的技术在本领域是已知的，包括被动电弧控制技术和主动电弧控制技术。主动电弧控制技术通常包括某种形式的传感和切换机构以控制电弧电流。与主动技术有关的问题可能包括更高的成本、令人讨厌的断路器跳闸、速度和未被检测到的系统故障。被动技术可以包括遏制和定向排放电弧能量和气体。其他被动电弧控制技术可以包括结构加固部以更好抵御来自电弧的副产物。上述被动方法都不能限制电弧事件。此外，一些被动的内部电弧管理装置，例如防弧开关装置等，使用通风导管和/或管来排放电弧副产物。然而，热气体、蒸发的金属/聚合物和其它副产物即使在离开管或导管后仍保持足够热量以致随着时间的推移损坏其他部件。在部件和装配劳动上必须花费额外的费用以解决这些问题。因此，存在对一种对由配电设备中的电弧造成的损害进行控制和限制的改进的方式的需要。公开实施例的概述本文公开的实施例涉及用于控制和限制由配电设备中的电弧引起的损害的方法和系统，配电设备如配电盘，包括来自美国施耐德电气公司的I-LineTM系列的配电盘。该方法和系统提供了具有电弧转移特征的配电盘，其可以将配电盘中形成的电弧从其中的母线连接点转移或以其他方式进行移动，这样电弧不会损坏设备或伤害人员。已经发现在某些情况下，转移电弧可以做到比例如在其原始位置熄灭电弧更安全、快速和持续。考虑到可并排安装在配电盘中的各种类型的断路器，具有提供更持续地转移电弧的能力的配电盘尤为重要。此外，由于电弧的原始位置一般更接近于人员，转移电弧也减少了使该人员暴露于电弧和电弧副产物。像I-LineTM的配电盘和类似的配电盘具有由平行且间隔开的母线组成的母线组。断路器可以通过插头式电源连接器或类似的具有夹住母线的侧边缘的导电颚的连接器连接到这些配电盘。这些颚由每个断路器上的绝缘罩(insulatingshroud)部分地遮挡或保护。具体来说，每个罩具有罩构件，罩构件类似于与母线基本平行的向内朝向母线横向延伸的板条。相邻的罩构件界定其间的、一个或多个颚可凹陷在其中的槽。例如，在3极断路器中，多达三对相邻的罩构件(即，六个罩构件)可以分别界定三个平行槽，一个槽在另一个槽之上。当断路器连接到母线时，插头式连接器的颚夹住母线而罩构件在母线的上方和下方伸出。配电盘上的任何未使用的断路器安装空间通常填充有空隙填充物(blankfiller)以保持配电盘的整体性。空隙填充物用作防止物理接触母线的冲击屏障和防止暴露于电弧的电弧闪光屏障。空隙填充物可以设置有与断路器的绝缘罩和罩构件类似的绝缘罩和罩构件，但没有凹进其中的颚。同样，在空隙填充物和断路器两者上的相邻的罩构件对之间的区域没有被颚占据。在一些实现方式中，断路器和空隙填充物的绝缘罩可配备重叠的密封件，其类似于在上面提到的申请号为13/452,145(案卷号CRC-0266)的美国申请中描述的烟通道。重叠的密封件可例如具有由相邻的重叠的密封构件上的结构提供的舌槽型交错的结构，其将有助于覆盖断路器、空隙填充物和配电盘之间的任何泄漏路径，通过该泄漏路径，电弧副产物可以逸出，且该舌槽型交错的结构也提供了用于冷却逸出的热气体的迂曲且狭窄通道的路线。当安装在罩上时，重叠的密封件被设计为彼此精确匹配，并且与罩的顶盖精确匹配以提供用于可能存在于相邻的断路器之间、相邻的空隙填充物之间、相邻的断路器和空隙填充物之间及断路器和空隙填充物和配电盘之间的任何间隙的密封。这些重叠的密封件帮助冷却可能从配电盘逃逸的任何电弧副产物，确保任何逃逸的电弧副产物对人员和设备构成较低的危险或没有危险。断路器和空隙填充物与在母线组的上方和下方纵向延伸的上法兰板和下法兰板一起形成基本上包围母线组的外壳。在母线组的外壳内，类似于不导电的母线的绝缘的相屏障在相邻的母线之间并与之大体平行和等距地纵向延伸。每个相屏障的跨度小于(例如，约一半)母线的宽度，留出沿相屏障的每一侧延伸的裸露区域，在该裸露区域处，相屏障并未在相邻的母线之间延伸。大体上为“C”形状的绝缘的通道构件被安装或设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有电弧转移特征的耐弧配电盘，包括：母线组，所述母线组在所述配电盘上，所述母线组在其中具有多条平行且间隔开的母线；相屏障，所述相屏障被纵向设置在相邻的母线之间且与所述母线实质上平行和等距；通道构件，所述通道构件被纵向安装在所述相邻的母线之间且包围所述相屏障的一侧使得所述通道构件与所述相屏障形成在所述相邻的母线之间纵向延伸的成形的过道；和电弧屏障，所述电弧屏障从所述通道构件的后侧实质上垂直于所述通道构件的后侧而伸出，使得当断路器连接到所述母线组时，所述电弧屏障、所述母线和所述通道构件与所述断路器形成蜿蜒的电弧通路，形成在所述相邻的母线之间的任何电弧被捕获在所述蜿蜒的电弧通路内；其中，在所述相邻的母线之间的所述蜿蜒的电弧通路内捕获的任何电弧，通过所述蜿蜒的电弧通路内的电弧爆炸压力而穿过所述通道构件中的开口转移到所述成形的过道内。

【技术特征摘要】
2014.12.30 US 14/585,7031.一种具有电弧转移特征的耐弧配电盘，包括：
母线组，所述母线组在所述配电盘上，所述母线组在其中具有多条平
行且间隔开的母线；
相屏障，所述相屏障被纵向设置在相邻的母线之间且与所述母线实质
上平行和等距；
通道构件，所述通道构件被纵向安装在所述相邻的母线之间且包围所
述相屏障的一侧使得所述通道构件与所述相屏障形成在所述相邻的母线
之间纵向延伸的成形的过道；和
电弧屏障，所述电弧屏障从所述通道构件的后侧实质上垂直于所述通
道构件的后侧而伸出，使得当断路器连接到所述母线组时，所述电弧屏障、
所述母线和所述通道构件与所述断路器形成蜿蜒的电弧通路，形成在所述
相邻的母线之间的任何电弧被捕获在所述蜿蜒的电弧通路内；
其中，在所述相邻的母线之间的所述蜿蜒的电弧通路内捕获的任何电
弧，通过所述蜿蜒的电弧通路内的电弧爆炸压力而穿过所述通道构件中的
开口转移到所述成形的过道内。
2.根据权利要求1所述的耐弧配电盘，其中，所述相屏障将转移到所
述成形的过道内的任何电弧朝向所述母线组的端部进行引导。
3.根据权利要求1所述的耐弧配电盘，还包括布置在所述通道构件内
的所述开口中的单向阀，所述单向阀阻止来自所述成形的过道的电弧气体
和等离子体的流进入所述蜿蜒的电弧通路。
4.根据权利要求1所述的耐弧配电盘，其中，所述通道构件重叠所述
相屏障的一部分，使得在所述成形的过道中在相邻的母线之间没有视线路
径。
5.根据权利要求1所述的耐弧配电盘，还包括连接到所述母线组的断
路器，所述断路器具有罩，所述罩具有从所述罩伸出的实质上平行的罩构

\t件，所述罩构件与所述母线和所述电弧屏障交错以在所述相邻的母线之间
形成所述蜿蜒的通路。
6.根据权利要求5所述的耐弧配电盘，还包括空隙填充物，所述空隙
填充物具有与所述断路器的罩和罩构件类似的罩和罩构件，当所述空隙填
充物附接到所述母线组时，所述空隙填充物的罩构件与所述母线和所述电
弧屏障交错，以和所述母线、所述通道构件和所述电弧屏障形成蜿蜒的电

【专利技术属性】
技术研发人员：蒂莫西·法伯尔，卡梅伦·伍德森，
申请(专利权)人：施耐德电气美国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US