用于避免地闪击的电弧减轻组件和组装方法技术

本发明专利技术涉及用于避免地闪击的电弧减轻组件和组装方法，具体而言，提供了用于与包括至少一对导体的电路一起使用的构造成产生电弧的电路保护装置(130)。保护装置(130)包括电联接到一对导体的一对电极组件(213)和用于支撑一对电极组件(213)的导体基部(210)。保护装置包括联接到导体基部(210)且限定至少一个隔离室(247)的覆盖件(202)。电极组件(213)设置在隔离室(247)内。容纳护罩(206)可移动地联接到覆盖件(202)。容纳护罩(206)限定构造成容纳由电弧产生的带电粒子的容纳室(249)。容纳护罩(206)操作以响应于由电弧在容纳室(249)内产生的压力变化而相对于覆盖件(202)移动。隔离组件(207)被构造成防止覆盖件(202)接触容纳护罩(206)。

【技术实现步骤摘要】
用于避免地闪击的电弧减轻组件和组装方法
本文所述实施例大体上涉及电力装备保护装置，并且更特别地涉及用于将排气和压力导引远离电弧产生地点并限制系统中的地闪击(groundstrike)的电弧减轻系统、设备和组装方法。
技术介绍
已知的电力电路和开关装置通常具有被诸如空气或气体或固体电介质的绝缘物分开一定距离的导体。然而，如果导体定位得太靠近在一起，或者如果导体之间的电压超过导体之间的绝缘物的介电强度，则可能出现电弧闪光。电弧闪光也可出现在绝缘物老化、啮齿动物和不当维护程序的情况下。导体之间的绝缘物可变得被电离，这使绝缘物导电，并且使得能够形成电弧。电弧闪光由于相导体之间、相导体与中性导体之间、或相导体与接地点之间的故障而造成能量的快速释放。电弧闪光温度可达到或超过20000℃，这可使导体气化并烧穿相邻装备面板的板材。此外，电弧故障与呈热、强光、压力波和/或声波形式的大量能量释放相关联，由于该原因，可能发生对导体和相邻装备的严重损坏。通常，相比与金属性(bolted)短路故障相关联的故障电流和能量，与电弧事件相关联的故障电流和与电弧事件相关联的能量较低。由于在继电器关闭与断路器清除故障之间的固有延迟，在故障位置可能发生巨大的破坏。断路器可使用快速脱扣机构来操作以减少损坏。即使利用该特征，也难以将破坏最小化。至少一些已知的系统使用电弧减轻系统从电弧闪光位置安全地转移能量。电弧减轻系统具有常常包括电极或导体的容纳装置/室，电极或导体相隔一定距离并在它们之间具有足够的介电强度以便在没有外部辅助的情况下不造成电弧闪光。等离子体生成装置包括在电弧容纳室内。当检测到电弧闪光事件时，等离子体装置朝电极发射烧蚀性等离子体。烧蚀性等离子体减小电极之间的电阻抗，并且在电极之间可能形成电弧。电弧将能量从第一电弧闪光区转移至电弧室，直到电弧闪光被减弱或熄灭为止。为了将能量远离电弧安全转移，电弧容纳装置不应在接地路径中传送过量的电流。来自电弧事件的带电粒子在接地部分上的堆积通常造成通过接地路径的电流。为了避免通过地线的过量电流，使用诸如电荷收集器的附加部件和/或诸如环氧树脂和/或陶瓷的涂层，这使制造过程变复杂并且还增加了成本。
技术实现思路
在一个方面，描述了用于与包括至少一对导体的电路一起使用的电路保护装置。电路保护装置被构造成产生电弧。电路保护装置包括：至少一对电极组件；导体基部，其被构造成在其上支撑电极组件；覆盖件，其联接到导体基部且限定至少一个隔离室；容纳护罩，其在隔离室内可移动地联接到覆盖件；以及隔离组件，其联接到覆盖件和容纳护罩中的至少一个。一对电极组件中的第一电极组件电联接到至少一对导体中的第一导体，并且一对电极组件中的第二电极组件电联接到至少一对导体中的第二导体。至少一对电极组件设置在至少一个隔离室内。容纳护罩限定构造成容纳由电弧产生的带电粒子的容纳室。容纳护罩操作以响应于由电弧在容纳室内产生的压力变化而相对于覆盖件移动。隔离组件被构造成防止覆盖件接触容纳护罩。本公开的另一方面是用于与包括多个电极组件的电路保护装置一起使用的电隔离结构。多个电极组件中的每个电极组件具有联接到电极夹的电极。电隔离结构包括：导体基部；覆盖件，其联接到导体基部；容纳护罩，其联接到覆盖件且限定容纳室；以及隔离组件，其联接到覆盖件和容纳护罩中的至少一个。容纳护罩设置在覆盖件内且被构造成响应于由电弧在容纳室内产生的压力变化而远离导体基部移动。隔离组件被构造成防止所述覆盖件接触容纳护罩。又一方面是组装用于与包括一对导体的电路一起使用的电路保护装置的方法。电路保护装置包括导体基部、限定容纳室的容纳护罩、覆盖件、等离子体生成装置、以及各自具有固定到其的电极的一对电极组件。该方法包括：将一对电极组件固定到导体基部；利用容纳护罩与覆盖件之间的隔离组件将容纳护罩联接到覆盖件，使得容纳护罩可朝向和远离覆盖件的顶部移动；将覆盖件联接到导体基部，使得一对电极组件被设置在容纳室内；以及将一对电极组件电联接到一对导体。附图说明图1是示例性配电系统的示意性框图，该系统可用来将接收自电源的电功率(即，电流和电压)分配至一个或多个负载。图2是将与图1的配电系统一起使用的电弧减轻系统的剖视示意图。图3是图2所示示例性电弧减轻系统的透视示意图。图4是图2所示电弧减轻系统的绝缘体盘的放大剖视图。图5是内护罩与图2所示电弧减轻系统的覆盖件的顶部表面的接口的放大剖视图。图6是组装图2所示电弧减轻系统的方法的工艺流程图。具体实施方式本文描述了用于与电路保护系统一起使用的系统和设备的示例性实施例。这些实施例在产生电弧之后增强了排气、热和压力从电路保护系统向外的流动。例如，电路保护系统统接收指示检测到联接至电路保护系统的电力系统内一次电弧闪光的信号。电路保护系统产生二次电弧以将一次电弧闪光产生的能量远离电力系统而转移。本文所述实施例利用由电弧闪光形成的排气的存在来触发由电弧闪光形成的能量向装备封罩之外的导引，而不造成电流流过接地熔断器，这保护电路保护系统和定位于装备封罩内的任何其它电气装备避免接地故障。图1是示例性配电系统100的示意性框图，该系统可用来将接收自电源102的电能(即，电流和电压)分配至一个或多个负载104。配电系统100包括多个配电线路106，配电线路106从电源102接收电流，例如三相交流电流(AC)。备选地，配电系统100可通过使配电系统100能够如本文所述起作用的任何合适数量的配电线路106接收任何相数的电流。电源102包括例如配电网络或“电网”、蒸汽涡轮发电机、燃气涡轮发电机、风力涡轮发电机、水电发电机、太阳能电池板阵列和/或产生电能的任何其它装置或系统。负载104包括例如制造、发电或配送设施的机械、马达、照明装置和/或其它电气和机电装备。配电线路106布置为多个导体110。在示例性实施例中，导体110包括第一相导体112、第二相导体114和第三相导体116。第一相导体112、第二相导体114和第三相导体116联接到装备保护系统118以便将第一相电流、第二相电流和第三相电流分别传输至装备保护系统118。在示例性实施例中，装备保护系统118为开关单元，其保护配电系统100和/或负载104避免在配电系统100内可能发生的电气故障。更具体而言，装备保护系统118在检测到电弧闪光事件120时电气分离负载104与配电线路106(和电源102)以中断电流。备选地，装备保护系统118是使配电系统100能够选择性地防止电流流至负载104的任何其它保护系统。如本文所用，“电弧闪光事件”是指由于两个电导体之间的故障导致的能量的迅速释放。能量的迅速释放可造成在故障附近例如在装备保护系统118和/或配电系统100内产生压力波、冲击波、过高的温度、金属弹片、声波、气体和/或光(在本文中有时统称为“电弧产物”)。在示例性实施例中，装备保护系统118包括控制器122，该控制器122包括处理器124和联接到处理器124的存储器126。处理器124控制和/或监测装备保护系统118的操作。备选地，装备保护系统118包括用于控制和/或监测装备保护系统118的操作的任何其它合适的电路或装置。应当理解，术语“处理器”通常是指任何可编程系统，其包括系统和微控制器、精简指令集电路(RISC)、专用集本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于与包括至少一对导体的电路一起使用的电路保护装置(130)，所述电路保护装置(130)被构造成产生电弧，所述电路保护装置(130)包括：至少一对电极组件(213)，所述一对电极组件(213)中的第一电极组件电联接到所述至少一对导体中的第一导体，并且所述一对电极组件(213)中的第二电极组件电联接到所述至少一对导体中的第二导体；导体基部(210)，其被构造成在其上支撑所述电极组件(213)；覆盖件(202)，其联接到所述导体基部(210)且限定至少一个隔离室(247)，其中所述至少一对电极组件(213)被设置在所述至少一个隔离室(247)内，其特征在于，还包括：容纳护罩(206)，其在所述隔离室(247)内可移动地联接到所述覆盖件(202)，所述容纳护罩(206)限定构造成容纳由所述电弧产生的带电粒子的容纳室(249)，并且所述容纳护罩(206)操作以响应于由所述电弧在所述容纳室(249)内产生的压力变化而相对于所述覆盖件(202)移动；以及隔离组件(207)，其联接到所述覆盖件(202)和所述容纳护罩(206)中的至少一个，所述隔离组件(207)被构造成防止所述覆盖件(202)接触所述容纳护罩(206)。...

【技术特征摘要】
2012.12.07 US 13/7078221.一种用于与包括至少一对导体的电路一起使用的电路保护装置(130)，所述电路保护装置(130)被构造成产生电弧，所述电路保护装置(130)包括：至少一对电极组件(213)，所述一对电极组件(213)中的第一电极组件电联接到所述至少一对导体中的第一导体，并且所述一对电极组件(213)中的第二电极组件电联接到所述至少一对导体中的第二导体；导体基部(210)，其被构造成在其上支撑所述电极组件(213)；覆盖件(202)，其联接到所述导体基部(210)且限定至少一个隔离室(247)，其中所述至少一对电极组件(213)被设置在所述至少一个隔离室(247)内，其特征在于，还包括：容纳护罩(206)，其在所述隔离室(247)内可移动地联接到所述覆盖件(202)，所述容纳护罩(206)限定构造成容纳由所述电弧产生的带电粒子的容纳室(249)，并且所述容纳护罩(206)操作以响应于由所述电弧在所述容纳室(249)内产生的压力变化而相对于所述覆盖件(202)移动；以及隔离组件(207)，其联接到所述覆盖件(202)和所述容纳护罩(206)中的至少一个，所述隔离组件(207)被构造成防止所述覆盖件(202)接触所述容纳护罩(206)。2.根据权利要求1所述的电路保护装置(130)，其特征在于，还包括：可移动安装平台(237)；多个绝缘体(239)，其联接在所述可移动安装平台(237)与所述导体基部(210)之间。3.根据权利要求1所述的电路保护装置(130)，其特征在于，所述导体基部(210)包括构造成接纳所述容纳护罩(206)的底部部分的环形凹槽(204)。4.根据权利要求1所述的电路保护装置(130)，其特征在于，所述隔离组件(207)包括联接到所述覆盖件(202)的绝缘体盘(230)，所述绝缘体盘(230)操作以在所述容纳护罩(206)相对于所述覆盖件(202)移动时防止所述容纳护罩(206)与所述覆盖件(202)之间的直接接触。5.根据权利要求4所述的电路保护装置(130)，其特征在于，所述隔离组件(207)还包括柔性部件(236)，所述柔性部件(236)联接在所述绝缘体盘(230)与所述容纳护罩(206)之间且被构造成将所述容纳护罩(206)远离所述覆盖件(202)偏置。6.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：SN帕尔瓦迪，SS帕楚努里，R库马，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US