自动转换开关的电流平衡制造技术

一种自动转换开关包括具有第一多个匣片的第一相开关部件、以及设置在第一相开关部件的外侧的至少一个外部母线部件。该自动转换开关还包括第一板，该第一板设置在第一相开关部件的终端处的第一相开关部件的外侧上。第一板被构造成增加第一相开关部件的外部母线部件上的阻抗，以使沿第一相开关部件的电流重新平衡。

Current balance of automatic transfer switch

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】自动转换开关的电流平衡相关申请的交叉引用本申请要求2017年10月19日提交的美国临时申请,申请号为62/574,539的权益和优先权，该临时申请的全部内容通过引用并入本文。
本公开总体上涉及自动转换开关中的电流重新平衡。
技术介绍
自动转换开关(ATS)具有广泛的部件和配置。某些配置可能会受到所谓的“趋肤效应”，其中交流电往往主要流过ATS导体的外层。
技术实现思路
本文描述的实施例总体上涉及用于自动转换开关的设备和方法。在一些实施例中，电工钢的层叠部(lamination)可以放置在自动转换开关的一个或多个相的至少一个母线导体或匣片上。由此产生的组件可以针对“趋肤效应”使电流分布重新平衡，从而恢复为更均匀的流动分布。此外，这样的实施例具有增强的载流能力、降低的热效应以及改善的预期寿命。特别地，本文描述的某些实施例总体上涉及ATS装置，例如单相装置或多相装置，其中，每个相的导体和匣片在物理上并排安装，例如以线性布置。在这种配置的每个相内的导体和匣片之间的电磁“趋肤效应”交叉耦合可能导致在每个相的载流元件上的电流分布不平衡，从而每个相的外部母线导体和匣片比内部导体和匣片承载更多的电流。除了由于这些外部导体和匣片上的电流限制引起的ATS早期降额之外，这还可能导致这些外部导体和匣片中的热效应增加。可以将钢层叠部放置在ATS中一个或多个相的外部母线导体和/或接触匣片上，以提供增加的阻抗并重新平衡相中的电流。此外，在一些ATS配置中，分离的接触匣片组可以设置有至少一个执行器机构。例如，至少一个执行器机构可以被放置在相的外部部分。至少一个执行器可以配备有钢板(例如钢板面板)以获得磁隔离。然而，寄生(parasitic，无源)感应的和/或电阻性的热损失可能会增加系统中的热量，从而导致ATS中的温度升高。为了确保ATS符合适用的技术规范和/或要求，例如由UnderwritersLaboratories(UL)规定的，可能需要释放产生的热量，即将其排到外部环境中。此外，可能需要排放热量以避免ATS降额(de-rating)。根据至少一个实施例，通过将层叠部钢盖放置在各相的外部母线导体和/或接触匣片上以增加其有效阻抗并降低整体发热效果从而重新平衡ATS每个相中的电流流动来减少这种寄生损失。至少一个实施例涉及一种自动转换开关，该自动转换开关包括：第一相开关部件，该第一相开关部件包括第一多个匣片；至少一个外部母线部件，其设置在所述第一相开关部件的外侧；以及第一板，其设置在所述第一相开关部件的终端处的第一相开关部件的外侧上，其中，所述第一板被构造为增加第一相开关部件的外部母线部件上的阻抗，以使沿第一相开关部件的电流重新平衡。此外，至少一个实施例涉及一种自动转换开关组件，其包括第一相开关部件，第一相开关部件包括多个导体，其中，所述多个导体包括多个内部导体，所述多个内部导体设置在所述第一相开关部件的第一侧上的第一外部导体与所述第一相开关部件的第二侧上的第二外部导体之间，其中，所述母线导体中的至少一个包括切口部分，所述切口部分被配置为增加沿所述第一相开关部件的阻抗。更进一步，至少一个实施例涉及一种方法，该方法包括：布置包括第一多个匣片的第一开关部件，所述第一多个匣片包括外部匣片和设置在外部匣片之间的内部匣片。将第一板设置第一外部导体上，所述第一外部导体位于所述第一开关部件的第一终端处的所述第一开关部件的第一外侧；将第二板设置第二外部导体上，所述第二外部导体位于所述第一开关部件的第二终端处的第一开关部件的第二外侧，第一和第二外部导体在第一和第二外部导体之间夹有多个内部导体，以及通过移除内部匣片中的至少一个，重新平衡沿第一相开关部件的电流。应当理解的是，以下更详细讨论的前述概念和附加概念的所有组合(假设这些概念不相互矛盾)被认为是本文公开的专利技术主题的一部分。特别地，出现在本公开结尾的所要求保护的主题的所有组合都被认为是本文公开的专利技术主题的一部分。附图说明从以下描述和所附权利要求，结合附图，本公开的前述和其他特征将变得更加明显。应理解，这些附图仅描绘了根据本公开的若干实施方式，因此，不应认为是对其范围的限制，本公开将通过使用附图以额外的特征和细节来描述。图1描绘了根据实施例的ATS的匣片组件的剖视图。图2描绘了根据实施例的匣片子组件的正视图。图3描绘了根据实施例的匣片子组件。图4A描绘了根据实施例的ATS的侧视图。图4B描绘了ATS装置的单相组件的透视图。图5A描绘了图4B中所示的单相组件的电流分布。图5B描绘了图4B中所示的单相组件的温度分布。图6A描绘了设置在框架中的三相组件。图6B描绘了根据实施例的三相组件。图7A描绘了根据实施例的包括母线的组件。图7B描绘了根据实施例的层叠部(laminatedplates)板的组件。图7C描绘了根据实施例的单个层叠部板。图8描绘了三相组件的电流和温度分布。图9A描绘了三相组件的电流和温度分布。图9B描绘了另一三相组件的电流和温度分布。图10A描绘了三相组件的第一相的电流分布。图10B描绘了三相组件的第一相的温度分布。图11A描绘了三相组件的第二相的电流分布。图11B描绘了三相组件的第二相的温度分布。图12A描绘了三相组件的第三相的电流分布。图12B描绘了三相组件的第三相的温度分布。在整个以下详细描述中参考了附图。在附图中，除非上下文另有指示，否则类似的符号通常标识类似的部件。在具体实施方式、附图和权利要求中描述的说明性实施方式并不意味着是限制性的。在不脱离本文呈现的主题的精神或范围的情况下，可以利用其他实施方式，并且可以进行其他改变。容易理解的是，如本文一般描述的并且在附图中示出的本公开的方面可以以各种不同的配置来布置、替换、组合和设计，所有这些都被明确考虑并且成为本公开的一部分。具体实施方式下面提供与自动转换开关有关的各种示例性实施例。下面讨论的各种示例性实施例允许通过(1)添加电工钢、铁氧体或其他电磁活性材料的层叠；(2)在导体中形成切口或缝隙；或(3)利用较小和/或较高电阻值的导体这三者中的任一种或任多种来改变(1)内部导体的间距、或(2)外部导体的阻抗中的至少一项。这种交替有利地增加了外部导体的电阻值抗，并且将电流分布抵抗电趋肤效应推回到更均匀的流动分布。以这种方式，可以避免在ATS中任何特定导体和/或匣片(cassette)的过载或过热。这样的技术使电流在导体中“均匀”，从而获得更加规则的整个ATS的性能曲线。图1描绘了根据实施例的ATS组件的部件。更具体地，图1示出了开关构件10的部件，该开关构件10包括固定部件1、可移动部件2以及该开关构件10的T形母线部件(T形接头)3。该开关构件连接到第一源(标记为“源1”)，并与第二源(标记为“源2”)断开连接。可移动部件2与固定部件1之间的接触位置(可移动部件2的末端最靠近固本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动转换开关，其特征在于，包括：/n第一相开关部件，所述第一相开关部件包括第一多个匣片；/n至少一个外部母线部件，所述外部母线部件设置在所述第一相开关部件的外侧；和/n第一板，所述第一板设置在所述第一相开关部件的终端处的第一相开关部件的外侧上，/n其中，所述第一板被构造为增加第一相开关部件的外部母线部件上的阻抗，以使沿第一相开关部件的电流重新平衡。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171019 US 62/574,5391.一种自动转换开关，其特征在于，包括：
第一相开关部件，所述第一相开关部件包括第一多个匣片；
至少一个外部母线部件，所述外部母线部件设置在所述第一相开关部件的外侧；和
第一板，所述第一板设置在所述第一相开关部件的终端处的第一相开关部件的外侧上，
其中，所述第一板被构造为增加第一相开关部件的外部母线部件上的阻抗，以使沿第一相开关部件的电流重新平衡。


2.根据权利要求1所述的自动转换开关，其特征在于，还包括：
第二板，所述第二板设置在第一相开关部件和第二相开关部件之间；和
第三板，所述第三板设置在第二相开关部件和第三相开关部件之间。


3.根据权利要求2所述的自动转换开关，其特征在于：
所述第一板和所述第二板均包括电工钢的层叠部。


4.根据权利要求2所述的自动转换开关，其特征在于：
所述第一板和第二板中的每一个均包括具有第一厚度的第一层叠部组件；和
所述第三板包括具有第二厚度的第二层叠部组件，其中，所述第二厚度小于所述第一厚度。


5.根据权利要求2所述的自动转换开关，其特征在于，还包括：
多个可移动接触构件，所述多个可移动接触构件包括位于第一位置的至少一个第一可移动接触构件、位于第二位置的至少一个第二可移动接触构件以及位于第三位置的至少一个第三可移动接触构件，
其中，所述至少一个第一可移动接触构件被配置为移动所述第一多个匣片，所述至少一个第二可移动接触构件被配置为移动所述第二多个匣片，并且所述至少一个第三可移动接触构件被配置为移动所述第三多个匣片，
其中，所述第一板和第二板这两者中的至少一个包括第一层叠部组件，
其中，在所述第一多个匣片中的至少第一匣片和第二匣片之间提供第一气隙，以及
其中，至少在所述第二多个匣片中的第一匣片和第二匣片之间提供第二气隙。


6.根据权利要求2所述的自动转换开关，其特征在于，在所述多个可移动接触构件中的至少一个与所述多个可移动接触构件中的另一个之间设置有气隙。


7.根据权利要求2所述的自动转换开关，其特征在于，所述第二板和所述第三板之间的距离小于所述第一板和所述第二板之间的距离。


8.根据权利要求3所述的自动转换开关，其特征在于，所述电工钢的层叠部包括彼此连接的多层电工钢。


9.根据权利要求2所述的自动转换开关，其特征在于：
所述第一板和第二板中的每一个包括具有第一多个片材的第一层叠部组件，以及
第三板包括具有第二多个片材的第二层叠部组件，其中，所述第二多个片材具有少于第一多个片材的片材。


10.一种自动转换开关组件，其特征在于，包括：
第一相开关部件，所述第一相开关部件包括多...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·苏普里亚，周王伟，
申请(专利权)人：康明斯发电IP公司，
类型：发明
国别省市：美国;US