用于电气设备的阻火过滤器制造技术

一种电气装置的外壳(100)，其包括外壳壁(105)和集成到外壳壁(105)中的阻火过滤器(130)，其中，阻火过滤器(130)配置为过滤在外壳(100)内部的在电弧故障事件期间发生的热气体和颗粒的流(160)，以便使得热气体和颗粒被过滤器(130)吸收并且经过滤的冷却气体流(170)离开过滤器(130)到达外壳(100)的外部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电气设备的阻火过滤器相关申请的交叉引用本申请要求于2016年2月29日在美国专利及商标局提交的美国临时专利申请第62/301,062号的权益，其内容全部以引用的方式并入本文。
本专利技术的各个方面大体上涉及电气设备，诸如，例如，变频驱动器、电源供应器、变压器、以及断路器等，其包括用于冷却在电弧故障事件期间排放的气体的一个或多个阻火过滤器。
技术介绍
电气装置或者设备(诸如：例如变频驱动器(VFD)、电源供应器、变压器或者断路器)通常被容置于外壳或者机壳中。例如，可能由于错误连接或者用户失误在外壳或者机壳中发生电弧故障。内部短路可能会导致电弧故障。空气由于电弧故障而在电气装置中的两个或者更多个电位之间被电离，从而引起包括快速膨胀蒸发金属材料的等离子体云的电弧闪光。等离子体使得顷刻间在外壳内快速地积累高压和高温。电弧故障状态必须被控制在外壳内或者被排出至电气装置外壳的外部。电弧故障影响在其发生的地方对设备极具破坏性，并且继发影响(诸如，弹片和有毒气体的爆炸性喷发)会引起对人员的严重危害。在电弧燃烧的同时，会发生对机壳内部的部件的显著损坏，这部分地是由于电弧燃烧的方式不可控。此外，电弧具有在机壳内部移动远离能量源头的倾向。这样，内部的损坏是显著的并且一般来说会对整个机壳及其内含物造成永久损坏。进一步地，电气装置或者设备可以包括空气入口，空气入口包括用于冷却目的的(多个)空气过滤器，但在电弧故障事件期间，可能会从空气入口排出热气体、等离子体和碎片，这可能对人员和财产造成严重损伤或者死亡。正常空气过滤器在电弧事件下会发生故障或者不会过滤这些气体。因此，可能存在对改进型电气设备机壳或者外壳的需要，尤其是改进型抗电弧故障的电气设备。
技术实现思路
简要地说，本专利技术的各个方面涉及一种电气装置或者电气设备，包括低和中/高电压设备，尤其是包括外壳、机壳或者壳体的电气设备，诸如：例如电源供应器、变压器、断路器、变频驱动器，其包括用于冷却在电弧故障事件期间排放出的气体的一个或多个阻火过滤器。根据本专利技术的第一方面，一种电气装置的外壳包括外壳壁以及集成到外壳壁中的阻火过滤器，其中，阻火过滤器配置为过滤在电弧故障事件期间在外壳内部出现的热气体和颗粒的流，使得热气体和颗粒被吸收并且经过滤的冷却气体流离开过滤器到达外壳的外部。根据本专利技术的第二方面，一种配置为耦联至公用电源且提供输出电流的变频驱动器(VFD)，包括多个外壳，该多个外壳包括多个外壳壁，以及集成到多个外壳壁中的至少一个中的至少一个阻火过滤器，其中，阻火过滤器配置为过滤在电弧故障事件期间在外壳内部出现的热气体和颗粒的流，使得热气体和颗粒被过滤器吸收，并且清洁的冷却气体流离开过滤器到达外壳的外部。附图说明图1示出了根据本专利技术的示例性实施例的电气装置的机壳或者外壳的示意截面图的第一表示。图2示出了根据本专利技术的示例性实施例的电气装置的机壳或者外壳的示意截面图的第二表示。图3示出了根据本专利技术的示例性实施例的变频驱动器的机壳或者外壳的截面的透视示意图的表示。具体实施方式为了有助于理解本专利技术的实施例、原理和特征，下文参照在图示性实施例中的实施方式来对其进行解释。尤其，在作为电气装置和用于电气装置的外壳的语境中对其进行描述，诸如，例如，电源供应器、变压器、断路器、变频驱动器(VFD)等，其包括用于冷却在电弧故障事件期间排放出的气体的一个或多个阻火过滤器。然而，本专利技术的实施例不限于在所描述的方法或者系统中使用。下文描述的作为组成各个实施例的部件和材料意在是图示性的并且不具限制性。能够执行与本文所描述的材料相同或者相似功能的许多合适的部件和材料意在被包含在本专利技术的实施例的范围内。图1示出了根据本专利技术的示例性实施例的电气装置的机壳或者外壳100的示意截面图的第一表示。外壳100容置一个或多个电气装置，诸如：例如电源供应器、变压器、断路器、变频驱动器等。外壳100可以是由例如金属制成，并且可以配置作为例如钢外壳。电气装置的冷却系统可以包括在外壳100的前面、后面和/或侧面上的进气口。根据图1，外壳100包括用于电气设备的的多个空气入口110，其中，为了冷却的目的，将由箭头120图示的环境空气提供给定位在外壳100内部的电气设备。空气入口110可以包括多个固定鳍片或者百叶窗板115，例如，用于覆盖和保护空气入口110。在环境空气120进入外壳100并进而进入电气装置之前，对环境空气120进行了过滤。外壳100包括一个或多个过滤器130。在电气装置的正常操作状态下，过滤器130用作标准空气过滤器，其中，从环境空气流120中过滤掉颗粒和灰尘以便保护外壳100内部的电气设备。经过滤的空气流由箭头150表示。过滤器130是外壳100的集成部分，即，过滤器130被集成且形成外壳100的一部分，例如，前面或者侧面的一部分。外壳100包括用于接收过滤器130的一个或多个开口140。过滤器130被插入到开口140中使得过滤器130完全覆盖开口140并且被牢固地和稳固地安装在开口140中。如图1示出的，过滤器130大约以其厚度T的中间插入到外壳100的开口140中。外壳100(尤其是在开口140的边缘处)可以包括在开口140的两个相对侧上的支撑元件125，例如，支撑元件125被设计作为具有折叠边缘或者边界的平面，当将过滤器130布置在开口140中时，其用作“止挡”。在示例性实施例中，过滤器130包括矩形设计(同样见图3)，但也可以包括许多其它形状或者根据需要成形，其中，外壳100包括具有用于接收过滤器130的对应形状或者形式的开口140。过滤器130可以包括约3(三)英寸的示例性厚度T，但也可以包括大于或者小于3英寸的厚度。图2图示了根据本专利技术的示例性实施例的电气装置的机壳或者外壳100的示意截面图的第二表示。图2的示意截面图对应于图1的视图，并且在图1和图2中使用的相同附图标记用于标注相同的部件。如参照图1描述的，在容置于外壳100中的电气装置的正常操作状态下，即，未在电弧故障事件期间，为了冷却的目的，将环境空气流120提供至外壳100内部的电气设备，其中，过滤器130用作普通的空气过滤器并且从环境空气流120中过滤掉颗粒和灰尘以便保护电气设备。但在外壳100中的电弧故障事件期间，可能会从空气入口110排出热气体、等离子体和碎片，这可能对人员和财产造成严重损伤或者死亡。正常空气过滤器在有电弧事件的情况下会发生故障或者不会过滤这些气体。为了提高电气装置在电弧故障事件期间的安全性，过滤器130配置作为阻火过滤器，其适应于过滤和/或吸收电弧故障事件的热气体、等离子体和碎片。在示例性实施例中，过滤器130可以配置作为填充有多孔材料135(特别是具有高孔隙率的材料)的金属过滤器，该多孔材料具有高热导率和高比热(也被称为比热容)。阻火过滤器130在被置于空气流中时允许空气连续地从外壳100流向外部，但限制包括电弧故障事件产生的火花、热气体、等离子体和碎片在内的颗粒的通过。如图2图示的，在电弧故障事件中，由气体流160表示的热气体和颗粒进入阻火过滤器130。热气体和颗粒流160被过滤，其中，经冷却和过滤的流170离开过滤器130。阻火过滤器130在电弧故障事件期间吸收热量和颗粒并且还允许空气离开外壳100，因而降低了设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电气装置的外壳(100)，所述外壳(100)包括：外壳壁(105)，以及阻火过滤器(130)，被集成到所述外壳壁(105)中，其中，所述阻火过滤器(130)被配置为过滤在所述外壳(100)内部的在电弧故障事件期间出现的热气体和颗粒的流(160)，使得所述热气体和颗粒被过滤器(130)吸收，并且经过滤的冷却气体流(170)离开所述过滤器(130)到达所述外壳(100)的外部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.29 US 62/301,0621.一种电气装置的外壳(100)，所述外壳(100)包括：外壳壁(105)，以及阻火过滤器(130)，被集成到所述外壳壁(105)中，其中，所述阻火过滤器(130)被配置为过滤在所述外壳(100)内部的在电弧故障事件期间出现的热气体和颗粒的流(160)，使得所述热气体和颗粒被过滤器(130)吸收，并且经过滤的冷却气体流(170)离开所述过滤器(130)到达所述外壳(100)的外部。2.根据权利要求1所述的外壳(100)，其中，所述阻火过滤器(130)进一步被配置用于过滤进入所述外壳(100)的环境空气流(120)，所述环境空气流用于冷却定位在所述外壳(100)内部的电气装置。3.根据权利要求1或2所述的外壳(100)，其中，在所述电弧故障事件期间，所述阻火过滤器(130)允许空气离开所述外壳(100)，因而降低所述外壳(100)内部的压力。4.根据权利要求1、2或3所述的外壳(100)，其中，所述外壳壁(105)包括用于接收所述阻火过滤器(130)的开口(140)。5.根据前述权利要求1至4中任一项所述的外壳(100)，其中，所述阻火过滤器(130)包括多孔材料(135)。6.根据前述权利要求2至5中任一项所述的外壳(100)，进一步包括空气入口(110)和固定鳍片(115)，其中，所述空气入口(110)和所述固定鳍片(115)允许所述环境空气流(120)进入所述外壳(100)，并且其中，所述空气入口(110)和所述固定鳍片(115)被安装在所述阻火过滤器(130)之上，以从所述外壳(100)的外部覆盖所述阻火过滤器(130)。7.一种变频驱动器(VFD)(200)，被配置为联接至公...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼古拉斯·切尔年斯基，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE