[发明专利]用于电涌放电器的隔离开关装置及包括联接到所述隔离开关装置的电涌放电器的保护组件

说明书

本公开涉及用于电涌放电器的隔离开关装置(10)。隔离开关装置(10)包括包围腔(20)的壳体(15)和设在腔(20)内的隔离开关单元(25)。隔离开关装置可连接到电涌放电器和地电位。壳体(15)形成壳体单元(14)的内壳体(15)。壳体单元(14)包括内壳体(15)和外壳体(16)。内壳体(15)的至少一个通风口(65)流体连接到外壳体(16)的至少一个另外的通风口(66)，以便形成具有用于来自操作隔离的开关盒(26)的气体的气体逸出路径(68)的迷宫(67)。

技术领域

本公开的各方面涉及一种隔离开关装置，用于在电线中的暂时过电压持续长于十分之几毫秒(例如，在几个周期内延伸超过100ms直至几秒钟或更长时间)的情况下永久地断开电涌放电器中的电流。更具体而言，它们涉及提供火灾危险保护的隔离开关装置。

背景技术

金属氧化物电涌放电器是安装在电网中的电气装置，以便保护其它电气设备免受破坏性过电压的后果。这种后果可导致电气系统及其构件的损坏。工作原理基于金属氧化物电阻器的电阻率随着施加的电压而变化的强非线性特性。这允许电涌放电器通过在短时间内将许多kA的电流漏到地极而限制受雷电影响的过电压的破坏作用。相比之下，在正常使用条件下，电涌放电器在多年的操作中具有部分mA的漏电流。

最大连续电压Uc限定了电涌放电器可无限期工作的条件。可在有限的时间内施加高于Uc的升高的电压，这由制造商规定。超过此指定时间将引起过载，这引起金属氧化物电涌放电器达到热极限并发生故障，导致短路故障并永久损坏电涌放电器。

通过短路测试规范，国际标准IEC 60099-4和IEEE C62.11a认可了这种故障情况。根据测试程序，为了防止安装在变电站中的电涌放电器附近的设备受到损坏，电涌放电器必须提供故障模式而不会使壳体剧烈破碎，并且会能够在测试结束后2分钟内自行熄灭明火。

用于保护电网线免受暂时过电压影响的常规组件的问题在于，在电线中的暂时过电压持续时间超过十分之几毫秒(例如，在几个周期内延伸超过100ms直至几秒钟或更长时间)的情况下，电涌放电器会遭受不可逆转的损坏，因为电涌放电器遭受热过载。暂时过电压在下文中称为TOV，例如，如从IEC 60099-4:2014；3.0版本已知的。相同的标准限定了脉冲电压，其持续时间短于几毫秒，例如短于100毫秒。

在诸如澳大利亚和美国一些干旱地区的具有高火灾危险的地区，附加技术规范对降低火灾点火风险提出了更严格的要求：除了IEC或IEEE规定的正常要求之外，电涌放电器必须失效而不会散布具有在其周围引起火灾的足够能量的热颗粒。

这通过进行短路测试来证明，其中电涌放电器安装在对地面的限定高度处，其中地面先前已经由易于燃烧的热敏材料覆盖。例如，澳大利亚标准AS 1307.2指定了地面上的许多薄的校准纸层，而美国(Cal fire)指定了用燃料制备的包括干草的燃料床。

用于通过电涌放电器防止火灾加剧的先前技术方案主要基于在故障电流的情况下限制电涌放电器的上端子和下端子之间的电弧燃烧的影响的概念。结果在于，虽然电涌放电器在测试期间(以及之后在现场)过载，但过载引起短路故障，并且电弧随后在电涌放电器端子之间燃烧。端子配备有特别开发的电极，这些电极将迫使电弧移动，从而限制熔化的金属液滴落到地面的尺寸。

例如，EP1566869B1公开了一种用于电涌放电器中的电弧引导的成形电极概念。

鉴于上述问题，应改善针对电流过载引起的非预期火灾的环境保护。

发明内容

该问题通过高压电涌放电器和隔离开关装置的保护组件解决，其第一端子电连接到高压电涌放电器，并且其第二端子电连接到地电位。通过隔离开关装置的设计实现实际的防火。