[发明专利]用于避免地闪击的电弧减轻组件和组装方法

说明书

技术领域

本文所述实施例大体上涉及电力装备保护装置，并且更特别地涉及用于将排气和压力导引远离电弧产生地点并限制系统中的地闪击(ground strike)的电弧减轻系统、设备和组装方法。

背景技术

已知的电力电路和开关装置通常具有被诸如空气或气体或固体电介质的绝缘物分开一定距离的导体。然而，如果导体定位得太靠近在一起，或者如果导体之间的电压超过导体之间的绝缘物的介电强度，则可能出现电弧闪光。电弧闪光也可出现在绝缘物老化、啮齿动物和不当维护程序的情况下。导体之间的绝缘物可变得被电离，这使绝缘物导电，并且使得能够形成电弧。

电弧闪光由于相导体之间、相导体与中性导体之间、或相导体与接地点之间的故障而造成能量的快速释放。电弧闪光温度可达到或超过20000℃，这可使导体气化并烧穿相邻装备面板的板材。此外，电弧故障与呈热、强光、压力波和/或声波形式的大量能量释放相关联，由于该原因，可能发生对导体和相邻装备的严重损坏。通常，相比与金属性(bolted)短路故障相关联的故障电流和能量，与电弧事件相关联的故障电流和与电弧事件相关联的能量较低。由于在继电器关闭与断路器清除故障之间的固有延迟，在故障位置可能发生巨大的破坏。断路器可使用快速脱扣机构来操作以减少损坏。即使利用该特征，也难以将破坏最小化。

至少一些已知的系统使用电弧减轻系统从电弧闪光位置安全地转移能量。电弧减轻系统具有常常包括电极或导体的容纳装置/室，电极或导体相隔一定距离并在它们之间具有足够的介电强度以便在没有外部辅助的情况下不造成电弧闪光。等离子体生成装置包括在电弧容纳室内。当检测到电弧闪光事件时，等离子体装置朝电极发射烧蚀性等离子体。烧蚀性等离子体减小电极之间的电阻抗，并且在电极之间可能形成电弧。电弧将能量从第一电弧闪光区转移至电弧室，直到电弧闪光被减弱或熄灭为止。为了将能量远离电弧安全转移，电弧容纳装置不应在接地路径中传送过量的电流。来自电弧事件的带电粒子在接地部分上的堆积通常造成通过接地路径的电流。为了避免通过地线的过量电流，使用诸如电荷收集器的附加部件和/或诸如环氧树脂和/或陶瓷的涂层，这使制造过程变复杂并且还增加了成本。

发明内容

在一个方面，描述了用于与包括至少一对导体的电路一起使用的电路保护装置。电路保护装置被构造成产生电弧。电路保护装置包括：至少一对电极组件；导体基部，其被构造成在其上支撑电极组件；覆盖件，其联接到导体基部且限定至少一个隔离室；容纳护罩，其在隔离室内可移动地联接到覆盖件；以及隔离组件，其联接到覆盖件和容纳护罩中的至少一个。一对电极组件中的第一电极组件电联接到至少一对导体中的第一导体，并且一对电极组件中的第二电极组件电联接到至少一对导体中的第二导体。至少一对电极组件设置在至少一个隔离室内。容纳护罩限定构造成容纳由电弧产生的带电粒子的容纳室。容纳护罩操作以响应于由电弧在容纳室内产生的压力变化而相对于覆盖件移动。隔离组件被构造成防止覆盖件接触容纳护罩。

本公开的另一方面是用于与包括多个电极组件的电路保护装置一起使用的电隔离结构。多个电极组件中的每个电极组件具有联接到电极夹的电极。电隔离结构包括：导体基部；覆盖件，其联接到导体基部；容纳护罩，其联接到覆盖件且限定容纳室；以及隔离组件，其联接到覆盖件和容纳护罩中的至少一个。容纳护罩设置在覆盖件内且被构造成响应于由电弧在容纳室内产生的压力变化而远离导体基部移动。隔离组件被构造成防止所述覆盖件接触容纳护罩。

又一方面是组装用于与包括一对导体的电路一起使用的电路保护装置的方法。电路保护装置包括导体基部、限定容纳室的容纳护罩、覆盖件、等离子体生成装置、以及各自具有固定到其的电极的一对电极组件。该方法包括：将一对电极组件固定到导体基部；利用容纳护罩与覆盖件之间的隔离组件将容纳护罩联接到覆盖件，使得容纳护罩可朝向和远离覆盖件的顶部移动；将覆盖件联接到导体基部，使得一对电极组件被设置在容纳室内；以及将一对电极组件电联接到一对导体。

附图说明

图1是示例性配电系统的示意性框图，该系统可用来将接收自电源的电功率(即，电流和电压)分配至一个或多个负载。

图2是将与图1的配电系统一起使用的电弧减轻系统的剖视示意图。

图3是图2所示示例性电弧减轻系统的透视示意图。

图4是图2所示电弧减轻系统的绝缘体盘的放大剖视图。

图5是内护罩与图2所示电弧减轻系统的覆盖件的顶部表面的接口的放大剖视图。

图6是组装图2所示电弧减轻系统的方法的工艺流程图。