用于易爆环境合规的电路保护装置、系统和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种固态电路保护装置和一种混合电路保护装置，该固态电路保护装置和混合电路保护装置包括具有改进的耐化学性、防静电放电性和抗冲击性的壳体构造、无弧开关操作、安全端子组件和热管理特征部。该固态电路保护装置和混合电路保护装置是防点燃的并避免可能的爆炸，因此消除了对常规防爆外壳的需要，以确保电力系统在潜在易爆环境中安全操作。作。作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于易爆环境合规的电路保护装置、系统和方法

技术介绍

[0001]本专利技术的领域整体涉及电路保护装置，并且更具体地涉及改进的电路保护装置，其满足或超过适用于潜在易爆环境中的操作的安全标准。
[0002]为了满足为各种电气负载提供电力的电力系统的需要，存在各种不同类型的电路保护装置。例如，各种不同装置和组件是已知的，它们在电源电路和电气负载之间提供断路功能。在拥有此类装置的情况下，可手动地或自动地通过此类装置从电源选择性地切换输出功率，以便于电力系统的维修保养以及解决过电流和/或电气故障状况。断路器装置和可熔断路开关装置是两种熟知类型的装置，它们各自提供用于响应过电流和电气故障状况的不同的能力并且将负载侧电气设备与线路侧电源电路电隔离，从而保护负载侧装置和电路免受电力系统中的其他破坏性过电流状况的影响。
[0003]虽然已知的电路保护器断路装置可用于满足许多电气系统的需要，但是对于其中电路保护器位于危险场所的易爆环境中的某些类型的电气系统和应用而言，它们在一些方面仍然是不利的。因此，现有的电路保护器断路装置尚未完全满足市场需求。因此需要改进。
附图说明
[0004]参考以下附图描述非限制性和非穷举性实施方案，其中除非另外指明，否则类似的附图标记在各个附图中指代类似的部分。
[0005]图1是根据本专利技术的第一示例性实施方案的合规的易爆场所电路保护装置的透视图。
[0006]图2是示例性固态构型的图1所示的电路保护装置的简化示意图。
[0007]图3是图1和图2所示的电路保护装置的框图。
[0008]图4为合规的易爆场所电路保护装置的第二示例性实施方案的局部前正视图，示出了安全电缆端接组件和技术。
[0009]图5是根据本专利技术的第二示例性实施方案的合规的易爆场所电路保护装置的透视图。
[0010]图6是示例性混合构型的图5所示的电路保护装置的简化示意图。
[0011]图7是图5和图6所示的电路保护装置的框图。
[0012]图8概略地示出了图5至图7所示的电路保护装置的热管理特征部。
[0013]图9示出了包括合规的易爆场所电路保护装置的示例性配电板。
具体实施方式
[0014]为了在最大程度上理解本文所述的专利技术构思，下文阐述了对现有技术的讨论，因为其涉及由在危险场所的易爆环境中运行的电力系统引起的问题，随后阐述了解决了此类问题并且满足了本领域中的长期存在但未满足的需求的装置、系统和方法的示例性实施方案。
[0015]I.现有技术
[0016]电力系统有时会在危险环境中运行，产生因点燃周围气体或蒸汽粉尘、纤维或飞尘而导致爆炸的危险。仅举例来说，这种危险环境可能出现在炼油厂、石化厂、粮仓、废水和/或处理设施以及其他工业设施中，这些设施在周围环境中的持续不稳定状况下运行，增加了火灾或爆炸的风险。气载可点燃气体、可点燃蒸汽或可点燃粉尘或其它易燃物质的持续存在给这些设施的整体安全和可靠运行带来了重大考验，包括但不限于电力系统本身的安全运行，在某些情况下，常规电路保护装置可能会导致电力系统在正常运行时和电气故障时产生点燃源。因此，根据爆炸或火灾风险的评估概率，已经颁布了许多关于在易爆环境中的电气产品使用的标准，以提高在危险场所中的安全性。
[0017]例如，美国保险商实验室(Underwriter
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s Laboratories，UL)标准UL1203规定了用于危险场所的防爆和防尘点燃的电气设备的标准。目前，存在防爆和防尘点燃外壳，可用于包封或容纳电气产品，包括但不一定限于自身不是防爆和防尘点燃的电路保护装置。通过结合适当的防爆和防尘点燃外壳，电气设备制造商可获得UL认证，证明其符合适用于危险场所的评级标准，UL认证是制造商成功将产品推向北美市场或接受UL标准UL 1203的任何其他市场的能力的重要方面。
[0018]美国国家电气规范(NEC)通常按照级和段对危险场所进行分类。I级场所是其中可存在易燃蒸气和气体的那些场所。II级场所是其中存在可燃粉尘的那些场所。III级场所是由于可点燃纤维或飞絮的存在而变得危险的那些场所。I级，1段涵盖了在正常运行状况下、在频繁维修或维护操作下可能存在易燃气体或蒸气的场所，或工艺设备的故障或错误操作也可能导致电气设备同时发生故障的场所。1段比例如2段存在更大的爆炸风险，在2段中，易燃气体或蒸汽通常在封闭系统中处理，限制在合适的外壳内，或者通常通过积极的机械通风来防止。
[0019]鉴于在某些情况下电气装置可以是点燃源，防爆、防火或防点燃外壳通常设置在NEC的1段场所中以容纳如下所述电路保护装置。在本文中，术语“防爆”或“防火”是指被设计成能够控制规定的易燃蒸气
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空气混合物引发的内部爆炸的外壳。此外，防爆外壳必须相对于周围空气在安全温度下操作。
[0020]已知常规断路器装置、各种类型的开关装置和接触器装置包括可连接到电源或线路侧电路的输入端子、可连接到一个或多个电气负载的输出端子，以及相应输入端子和输出端子之间的成对机械开关触点。每对机械开关触点通常包括静止触点和连接到致动器元件的活动触点，该致动器元件使活动触点沿着预定的运动路径朝向和远离静止触点移位，以连接和断开通过装置的电路路径，从而电连接或断开输入端子和输出端子。当开关触点断开时，装置用于将连接到输出端子的一个或多个电气负载与连接到输入端子的电源隔离。上述机械开关装置中的致动器元件可出于电路保护目的而自动移动，以响应于线路侧电路中的过电流或故障状况而断开机械开关触点，并且将电气负载与电气故障状况电隔离以防止它们被损坏，或者，致动器元件可以是可手动移动的，以将电气负载与线路侧电源电隔离，从而节约能源、维护负载等。
[0021]断路器和可熔断路开关装置是两种熟知类型的装置，其各自通过机械开关触点提供不同类型的断路功能和电路保护。国际电工委员会(IEC)包括下列相关定义：
[0022]2.2.11
[0023]断路器
[0024]机械开关装置，其能够在正常电路状况下接通、承载和断开电流，并且也能够在规定的异常电路状况(诸如短路)下，接通、在规定时间内承载、断开电流[441
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20][0025]2.2.9
[0026]开关(机械)
[0027]机械开关装置，其能够在可包括规定的运行过载状况的正常电路状况下接通、承载和断开电流，并且也能够在规定的异常电路状况(诸如短路)下在规定时间内承载电流[441
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10][0028]注意，开关能够接通但不能断开短路电流。
[0029]2.2.1
[0030]开关装置
[0031]被设计成在一个或多个电路中接通或断开电流的装置[441
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01][0032]注意，开关装置可执行这些操作中的一者或两者。
[0033]从上面的定义可以看出，IEC 2.2.11中定义的断本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于易爆环境的合规开关装置，所述合规开关装置包括：壳体，所述壳体被制造成在所述易爆环境中表现出耐化学性；线路侧端子和负载侧端子，所述线路侧端子和所述负载侧端子联接到所述壳体并且被包封以在所述易爆环境中提供防点燃端接件；总线结构，所述总线结构在所述壳体中并且包括至少一个固态开关元件，所述至少一个固态开关元件能够以无弧方式操作以将所述负载侧端子连接到所述线路侧端子并且将所述负载侧端子与所述线路侧端子断开连接；由此所述开关装置对于在所述易爆环境中使用是合规的，而无需单独提供的防爆外壳。2.根据权利要求1所述的合规开关装置，其中所述壳体还被制造成在所述易爆环境中表现出抗静电特性。3.根据权利要求1所述的合规开关装置，其中所述壳体被构造成电接地。4.根据权利要求1所述的合规开关装置，其中所述壳体还被构造和设计成在等于或低于所述易爆环境的额定温度的表面温度下操作，从而防止所述壳体成为所述易爆环境中的点燃源。5.根据权利要求4所述的合规开关装置，还包括控制器，所述控制器被配置为操作所述至少一个固态开关元件以将所述表面温度保持在所述额定温度或低于所述额定温度，从而防止所述壳体成为所述易爆环境中的点燃源。6.根据权利要求1所述的合规开关装置，还包括所述总线结构中的至少一个机械开关触点，并且所述壳体包括密封内部外壳，所述密封内部外壳容纳所述至少一个机械开关触点，从而防...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：伊顿智能动力有限公司，
类型：发明
国别省市：