[发明专利]电动机控制中心及其母线组件

说明书

技术领域

所公开构思一般涉及电动机控制系统，特别涉及电动机控制中心。所公开构思还涉及用于电动机控制中心的母线组件。

背景技术

电动机控制中心用于例如某些商用和工业应用中，以便对多种负载(例如但不限于相对较高功率的电动机，泵，以及其他负载)进行配电。

例如，图1示出了电动机控制中心10的部分。电动机控制中心10包含多间隔(multi-compartment)外壳12，用于容纳多个电动机控制模块14、16、18、20、22、24，其通常称为“吊斗(bucket)”。典型地，各个吊斗(例如参见图1的吊斗22，其也在图2中示出)为可移除的拉出式子单元，其具有门26，或安装在门26之后。门26优选为经由铰链28(在图1中用假想线绘图示出)耦合到外壳12，以便在吊斗被安装在外壳12中的同时允许接触吊斗22的电动机控制部件。例如但不限于，门26允许接触断路器组件30，杆(stab)指示器32、闸门(shutter)指示器34、线路接触致动器36。当吊斗22在外壳10的门26之后完全安装并电气连接时，操作者可操作断开手柄38。在电动机控制中心10的解除通电状态下，通过移动滑动器40并经过门26中的孔43插入曲轴42，操作者可操作隔离构件，以便接近线路接触致动器36，从而将若干个线路触点(例如参见图2的吊斗22的杆触点46、48、50)移动到不与电动机控制中心10的母线组件60(在图2中以假想线绘图部分地示出，也参见图3)电气接触的隔离位置(见图2)。

根据当前的工业标准实践，用于电动机控制中心10的电路图的一部分在图3中示出。在图3的实例中，电动机控制中心10用于相对较低的电压(例如但不限于直到600V)系统，其包含主要的三相母线组件60，母线组件具有水平母线62，其由主断路器30馈电，额定值为例如但不限于直到3200A。具体而言，电动机控制中心10由一系列的结构构成，每个结构容纳竖直母线64，其额定值为例如但不限于300A、600A、800A或1200A。子单元——例如，采用多种不同尺寸和构造的电动机控制启动器单元70或馈送器单元(未示出)的形式——通过合适的电气连接器组件(在图3中用参考标号66一般地表示)——例如但不限于公/母杆连接器组件——电气连接到竖直母线64。根据可应用的安全规章，电动机控制中心10的母线组件60的额定值被设置为耐受具有大约42kA、大约65kA和大约100kA的相关联的短路电流水平的电弧事件达大约50ms的持续时间(对于MEMA额定产品)，以及直到1秒的持续时间(对于IEC额定产品)。主断路器30典型地提供对于电动机控制中心10的短路保护。对于NEMA应用，清除电弧事件的清除时间为大约50ms(例如大约三个周期)。电动机控制中心10在例如共同转让的美国专利申请公开2009/0086414、2008/0258667、2008/0023211和2008/0022673中更为详细地介绍，其并入此处作为参考。

安全性是电力工业的主要问题。一个焦点涉及电动机控制中心内的不受控制的电弧闪络(arc flash)事件的电气安全性。电弧闪络是与电弧(例如电弧事件)导致的能量的爆发性释放相关联的危险情况。这种故障可能由于许多因素导致，包括例如但不限于掉落的工具、与电气系统的偶然接触、导电灰尘的积累、腐蚀或不正确的作业过程。例如，由于到地的闪络(a flash over to ground)引起的在电动机控制中心子单元中开始的相对较为轻微的事件，可迅速传播到相间故障，于是，在电弧可能跳到子单元断路器或熔断器的线路侧的情况下，导致全面熄灭的三相电弧故障。因此，电弧闪络能量可能是显著的，并造成严重的安全风险。

电动机控制中心及其母线组件存在改进的空间。

发明内容

这些需求以及其他需求通过所公开构思的实施例实现，其指向一种用于电动机控制中心的母线组件，其中，除其他的优点以外，母线组件限制电弧闪络能量，由此减小母线和电动机控制中心部件上的短路以及其他电气应力，其又允许实现更为紧凑的电动机控制中心母线组件和子单元配置。

作为所公开构思的一个实施形态，对于电动机控制中心提供母线组件。电动机控制中心包含外壳、可移除地耦合到外壳的电气开关设备以及至少一个子单元。母线组件包含：水平母线，其被构造为电气连接到电气开关设备；若干个竖直母线，其各自被构造为将所述至少一个子单元中的对应一个电气连接到水平母线；若干个短路保护装置，其各自被布置在水平母线和竖直母线中的对应一个之间。