电力系统的过压保护装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电气保护装置，比如与电力系统一起使用的电气保护装置，以用于过压保护。一种电气保护装置包括第一电接线、第二电接线、第一放电装置和第二放电装置。第一放电装置包括被连接到第一电接线的第一导电总线以及被连接到第二电接线的第二导电总线。第一放电装置具有第一击穿电压。第二放电装置包括被连接到第一电接线的第三导电总线和被连接到第二电接线的第四导电总线。第二放电装置具有第二击穿电压。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】电力系统的过压保护装置本申请在2014年2月19日被递交，作为PCT国际专利申请并且要求2013年2月20日递交的美国临时专利申请序列号61/767，143、2013年4月30日递交的美国临时专利申请序列号61/817，762以及2013年9月20日递交的美国临时专利申请序列号61/880，345的优先权，其特此通过引用被全部合并至本申请中。
本申请主要涉及电力系统特征，并且尤其涉及电力系统的过压保护装置。
技术介绍
传统上，关键的电气系统需要防止由在这样的电气系统中的故障引起的过压。这些故障能够跨过关键设备产生远远高于正常值的电流和电压并且超出它们的安全界限。例如，对应于关键基础设施的例子的电力系统会经历接地故障，接地故障导致高电压信号被接地，造成电流尖峰通过设备，并且经常造成关键电气设备的损坏。历史上已经开发了在故障情况中保护所述系统的系统。例如，在一些情况下，以往通过允许跨过开放的空气间隙或在容器内的不易燃气体中形成火花以造成超过预定阈值的电压消除的现象，火花隙被用以消除过压现象。然而，火花隙是高度可变的，并且引发产生这样的火花的电压可以基于湿度和凝结或其他环境条件而变化高达10% -15%。而且，在间隙电极材料被电弧的能量破坏之前，总能量可以通过火花隙被分散。在较新的保护系统中，电涌放电器已与电力线路变压器并联放置，以在雷击、接地故障或其他电压和/或电流尖峰条件中提供保护。在这样的情况中，电涌放电器在第一阈值提供电压削波，其中过压现象可以被发送到地面，而不损坏与这样的电涌放电器并联放置的电气系统。电涌放电器具有它们可以分流到地面的能量极限。如果在该能量极限被超过之后情况继续的话，电涌放电器进入压力消除模式。在此情况中，电涌放电器被设计为安全地将电流传导至地面并且在要保护的系统上限制电压(例如，如IEEEC62.11中所述)，但是之后则不能使用。因此，已被使用的不同系统和方法在其实施的操作中有时存在缺陷，用于电气系统的可靠保护是不理想的。
技术实现思路
根据以下公开，通过以下内容解决了上述和其他问题:在第一方面中，一种电气保护装置包括第一电接线、第二电接线、第一放电装置以及第二放电装置。第一放电装置包括被连接到第一电接线的第一导电总线以及被连接到第二电接线的第二导电总线，其中第一放电装置具有第一击穿电压，并且其中当第一导电总线和第二导电总线之间的电压差超过第一击穿电压时，第一电流在第一导电总线和第二导电总线之间穿过。第二放电装置包括被连接到第一电接线的第三导电总线以及被连接到第二电接线的第四导电总线，其中第二放电装置具有第二击穿电压，并且当第三导电总线和第四导电总线之间的电压差超过第二击穿电压时，第二电流在第三导电总线和第四导电总线之间穿过。在第二方面中，一种电气保护装置包括第一电接线、第二电接线、第一火花隙以及第二火花隙。第一火花隙被形成在第一电极和第二电极之间，第一电极被连接到第一电接线且第二电极被连接到第二电接线，其中第一火花隙具有第一击穿电压。第二火花隙被形成在第三电极和第四电极之间，第三电极被连接到第一电接线且第四电极被连接到第二电接线，其中第二火花隙具有第二击穿电压。在第三方面中，一种电气保护装置包括第一电接线、第二电接线、第一火花隙、第二火花隙、第三火花隙、上板、下板以及绝缘支柱。第一火花隙被形成在第一电极和第二电极之间，第一电极被连接到第一电接线且第二电极被连接到第二电接线，其中第一火花隙具有第一击穿电压。第二火花隙被形成在第三电极和第四电极之间，第三电极被连接到第一电接线且第四电极被连接到第二电接线，其中第二火花隙具有第二击穿电压。第三火花隙被形成在第五电极和第六电极之间，第五电极被连接到第一电接线且第六电极被连接到第二电接线，其中第三火花隙具有第三击穿电压。上板由导电材料形成。下板由导电材料形成。绝缘支柱被设置在上板和下板之间。第一电极、第三电极以及第五电极被垂直地定向且被安装在上板中。第二电极、第四电极以及第六电极被垂直地定向且被安装在下板中。第一电极通过对应第一击穿电压的第一间隙距离与第二电极分隔开。第三电极通过对应第二击穿电压的第二间隙距尚与第四电极分隔开。第五电极通过对应第三击穿电压的第三间隙距离与第六电极分隔开。第一电接线被连接到接地端子，并且第二电接线被连接到电力传输线或者被连接到变压器的中性点，从而保护被连接的电气装置免受电接地故障电流的影响。在第四方面中，一种过压保护系统包括过压保护组件和自检组件。过压保护组件包括第一电接线及第二电接线。过压保护组件还包括第一放电装置，第一放电装置包括被连接到第一电接线的第一导电总线以及被连接到第二电接线的第二导电总线，其中第一放电装置具有第一击穿电压，并且其中当第一导电总线和第二导电总线之间的电压差超过第一击穿电压时，第一电流在第一导电总线和第二导电总线之间穿过。过压保护组件还包括第二放电装置，第二放电装置包括被连接到第一电接线的第三导电总线以及被连接到第二电接线的第四导电总线，其中第二放电装置具有第二击穿电压，并且其中当第三导电总线和第四导电总线之间的电压差超过第二击穿电压时，第二电流在第三导电总线和第四导电总线之间穿过。自检组件与过压保护组件并联电连接，并且能用于检测电气组件和地面之间的第一击穿电压和第二击穿电压中的至少一个。在另一个方面中，一种电气保护装置包括第一电接线和第二电接线，以及电涌放电器，电涌放电器包括被连接到第一电接线的第一侧和被连接到第二电接线的第二侧。电涌放电器具有击穿电压以及压力消除电压，在该击穿电压下，电涌放电器开始导电并且发生削波，超过该压力消除电压，电涌放电器几乎瞬间(在此小于10微秒)进入压力消除模式。电气保护装置包括被形成在第一电极和第二电极之间的火花隙，第一电极被连接到第一电接线且第二电极被连接到第二电接线，其中火花隙具有第一侧和第二侧，第一侧和第二侧之间的距离被选择为使得火花隙的击穿电压大于传导电压并且小于被连接的电气装置的电压承受极限。电气保护装置还包括第一导体以及第二导体，第一导体包括第一端部和第二端部，第一端部被连接到火花隙的第一侧，第二导体包括第一端部和第二端部，第一端部被连接到火花隙的第二侧。第一导体的第二端部和第二导体的第二端部之间的距离大于第一导体的第一端部和第二导体的第一端部之间的距离。电涌放电器和火花隙因此被以并联配置电连接。在另一方面中，电气保护装置包括第一和第二电接线以及电涌放电器，电涌放电器包括第一侧和第二侧，第一侧被连接到第一电接线，第二侧被连接到第二电接线。电气保护装置包括由导电材料形成的成对的招弧角(或者雅各布天梯)，在该对招弧角中的第一招弧角被连接到第一电接线，在该对招弧角中的第二招弧角被连接到第二电接线。第一招弧角的中部和第二招弧角(或者雅各布天梯)的中部之间的距离形成火花隙，其击穿电压大于电涌放电器的传导电压，并且小于被连接的电气装置的电压承受极限。电涌放电器和招弧角因此被以并联配置电连接。在进一步的方面中，电气保护装置包括第一电接线、第二电接线和电涌放电器。电涌放电器包括被连接到第一电接线的第一侧以及被连接到第二电接线的第二侧，电涌放电器具有击穿电压，在该击穿电压下发生削波。装置还包括由成对的同轴圆柱形导体形成的火花隙，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电气保护装置，包括：第一电接线；第二电接线；第一放电装置，其包括被连接到第一电接线的第一导电总线以及被连接到第二电接线的第二导电总线，其中，第一放电装置具有第一击穿电压，并且其中，当第一导电总线和第二导电总线之间的电压差超过第一击穿电压时，第一电流在第一导电总线和第二导电总线之间穿过；以及第二放电装置，其包括被连接到第一电接线的第三导电总线以及被连接到第二电接线的第四导电总线，其中，第二放电装置具有第二击穿电压，并且其中，当第三导电总线和第四导电总线之间的电压差超过第二击穿电压时，第二电流在第三导电总线和第四导电总线之间穿过。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：格雷格·富克斯，乔治·安德森，比尔·沃尔纳，盖尔·诺德林，华莱士·詹森，戴维·B·杰克森，弗雷德里克·R·法克斯沃格，詹姆斯·尼古拉斯·鲁厄尔，
申请(专利权)人：恩普里默斯有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US