CN103872612B - 用于避免地闪击的电弧减轻组件和组装方法 - Google Patents

用于避免地闪击的电弧减轻组件和组装方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103872612B
CN103872612B CN201310650450.0A CN201310650450A CN103872612B CN 103872612 B CN103872612 B CN 103872612B CN 201310650450 A CN201310650450 A CN 201310650450A CN 103872612 B CN103872612 B CN 103872612B
Authority
CN
China
Prior art keywords
covering
shield
conductor
pair
receiving
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201310650450.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103872612A (zh
Inventor
S.N.帕尔瓦迪
S.S.帕楚努里
R.库马
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ABB AS Norway
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of CN103872612A publication Critical patent/CN103872612A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103872612B publication Critical patent/CN103872612B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/30—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H9/38—Auxiliary contacts on to which the arc is transferred from the main contacts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/04—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H33/08—Stationary parts for restricting or subdividing the arc, e.g. barrier plate
    • H01H33/10—Metal parts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/26—Means for detecting the presence of an arc or other discharge
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/50—Means for detecting the presence of an arc or discharge
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T1/00—Details of spark gaps
    • H01T1/15—Details of spark gaps for protection against excessive pressure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T2/00—Spark gaps comprising auxiliary triggering means
    • H01T2/02—Spark gaps comprising auxiliary triggering means comprising a trigger electrode or an auxiliary spark gap
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/0007—Details of emergency protective circuit arrangements concerning the detecting means
    • H02H1/0015—Using arc detectors
    • H02H1/0023—Using arc detectors sensing non electrical parameters, e.g. by optical, pneumatic, thermal or sonic sensors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49117—Conductor or circuit manufacturing

Landscapes

  • Gas-Insulated Switchgears (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

本发明涉及用于避免地闪击的电弧减轻组件和组装方法，具体而言，提供了用于与包括至少一对导体的电路一起使用的构造成产生电弧的电路保护装置(130)。保护装置(130)包括电联接到一对导体的一对电极组件(213)和用于支撑一对电极组件(213)的导体基部(210)。保护装置包括联接到导体基部(210)且限定至少一个隔离室(247)的覆盖件(202)。电极组件(213)设置在隔离室(247)内。容纳护罩(206)可移动地联接到覆盖件(202)。容纳护罩(206)限定构造成容纳由电弧产生的带电粒子的容纳室(249)。容纳护罩(206)操作以响应于由电弧在容纳室(249)内产生的压力变化而相对于覆盖件(202)移动。隔离组件(207)被构造成防止覆盖件(202)接触容纳护罩(206)。

Description

用于避免地闪击的电弧减轻组件和组装方法
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。
具体实施方式
本文描述了用于与电路保护系统一起使用的系统和设备的示例性实施例。这些实施例在产生电弧之后增强了排气、热和压力从电路保护系统向外的流动。例如，电路保护系统统接收指示检测到联接至电路保护系统的电力系统内一次电弧闪光的信号。电路保护系统产生二次电弧以将一次电弧闪光产生的能量远离电力系统而转移。本文所述实施例利用由电弧闪光形成的排气的存在来触发由电弧闪光形成的能量向装备封罩之外的导引，而不造成电流流过接地熔断器，这保护电路保护系统和定位于装备封罩内的任何其它电气装备避免接地故障。
图1是示例性配电系统100的示意性框图，该系统可用来将接收自电源102的电能(即，电流和电压)分配至一个或多个负载104。配电系统100包括多个配电线路106，配电线路106从电源102接收电流，例如三相交流电流(AC)。备选地，配电系统100可通过使配电系统100能够如本文所述起作用的任何合适数量的配电线路106接收任何相数的电流。
电源102包括例如配电网络或“电网”、蒸汽涡轮发电机、燃气涡轮发电机、风力涡轮发电机、水电发电机、太阳能电池板阵列和/或产生电能的任何其它装置或系统。负载104包括例如制造、发电或配送设施的机械、马达、照明装置和/或其它电气和机电装备。
配电线路106布置为多个导体110。在示例性实施例中，导体110包括第一相导体112、第二相导体114和第三相导体116。第一相导体112、第二相导体114和第三相导体116联接到装备保护系统118以便将第一相电流、第二相电流和第三相电流分别传输至装备保护系统118。
在示例性实施例中，装备保护系统118为开关单元，其保护配电系统100和/或负载104避免在配电系统100内可能发生的电气故障。更具体而言，装备保护系统118在检测到电弧闪光事件120时电气分离负载104与配电线路106(和电源102)以中断电流。备选地，装备保护系统118是使配电系统100能够选择性地防止电流流至负载104的任何其它保护系统。
如本文所用，“电弧闪光事件”是指由于两个电导体之间的故障导致的能量的迅速释放。能量的迅速释放可造成在故障附近例如在装备保护系统118和/或配电系统100内产生压力波、冲击波、过高的温度、金属弹片、声波、气体和/或光(在本文中有时统称为“电弧产物”)。
在示例性实施例中，装备保护系统118包括控制器122，该控制器122包括处理器124和联接到处理器124的存储器126。处理器124控制和/或监测装备保护系统118的操作。备选地，装备保护系统118包括用于控制和/或监测装备保护系统118的操作的任何其它合适的电路或装置。
应当理解，术语“处理器”通常是指任何可编程系统，其包括系统和微控制器、精简指令集电路(RISC)、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑电路、以及能够执行本文所述功能的任何其它电路或处理器。以上示例仅为示例性的，且因此并不意图以任何方式限制术语“处理器”的定义和/或含义。
装备保护系统118包括联接到第一相导体112、第二相导体114和第三相导体116的电路中断装置128。电路中断装置128被控制器122控制或激活以中断流过第一相导体112、第二相导体114和第三相导体116的电流。在示例性实施例中，电路中断装置128包括断路器、接触器、开关和/或使电流能够被控制器122可控地中断的任何其它装置。
有时也称为电气故障减轻系统130或电路保护装置130的电弧减轻系统130由第一相导体112、第二相导体114和第三相导体116联接到电路中断装置128。此外，控制器122通信地联接到电弧减轻系统130。
在示例性实施例中，装备保护系统118还包括至少一个第一或电流传感器132和至少一个第二或附加传感器134，例如光学、声学、电压、压力等。电流传感器132联接到第一相导体112、第二相导体114和第三相导体116或围绕它们定位，以用于测量和/或检测流过导体112、114和116的电流。备选地，单独的电流传感器132联接到第一相导体112、第二相导体114和第三相导体116中的每一个或围绕它们定位，以用于测量和/或检测流过它们的电流。在示例性实施例中，电流传感器132为电流互感器、罗氏线圈、霍尔效应传感器和/或分流器。备选地，电流传感器132可包括使装备保护系统118能够如本文所述起作用的任何其它传感器。在示例性实施例中，每个电流传感器132产生表示流过第一相导体112、第二相导体114和/或第三相导体116的测量或检测到的电流的一个或多个信号(下文中称为“电流信号”)并将电流信号传输至控制器122。
在示例性实施例中，附加传感器134通过例如测量或检测所产生的光的量、所产生的声压、系统的电压的减小、一个或多个预定平面上的大气压、和/或由电弧闪光事件120产生的覆盖件保护系统118在装备保护系统118内的位移而测量和/或检测电弧闪光事件。附加传感器134产生表示测量或检测到的量的一个或多个信号(下文中有时称为“传感器信号”)并将传感器信号传输至控制器122。
控制器122分析电流信号和来自附加传感器134的信号以确定和/或检测是否已发生电弧闪光事件120。更具体而言，控制器122比较附加信号与一个或多个规则或阈值以确定附加信号是否包含电弧闪光事件120的指示。如果控制器122基于附加信号确定电弧闪光事件120已发生，则控制器122将脱扣信号传输至电路中断装置128，并且将激活信号传输至电弧减轻系统130。电路中断装置128响应于脱扣信号而中断流过第一相导体112、第二相导体114和第三相导体116的电流。电弧减轻系统130将来自电弧闪光事件120的能量转移和/或排放到电弧减轻系统130中，如本文中更全面描述的。
图2是电弧减轻系统130的剖视示意图，且图3是示例性电弧减轻系统130的透视示意图。图4是电弧减轻系统130的剖面A的放大视图(图2中示出)，并且图5是电弧减轻系统130的剖面B的放大视图(图2中示出)。
在示例性实施例中，电弧减轻系统130包括覆盖件202(图2中示出)、电击护罩206(也称为容纳外壳或容纳护罩)(图2-5中示出)、隔离组件207(图2和图4中示出)、以及导体组件208(图2和图3中示出)。
如图2和图5所示，导体组件208包括导体基部210和导体覆盖件212，多个电导体(未示出)定位在它们之间。每个电导体联接到电极组件213。在示例性实施中，系统130包括一对电极组件213和一对电导体，每个电极组件213联接到一对电导体的不同导体。更具体而言，一对电极组件213中的第一电极组件213联接到一对电导体中的第一导体，并且一对电极组件213中的第二电极组件213联接到一对电导体中的第二导体。其它实施例可包括更多或更少电极组件213和更多或更少导体。电极组件213包括电弧源电极218和电极支撑件214。电极支撑件214具有内部导体219。电弧源电极218刚性地安装在电极支撑件214的内部导体219上。电极支撑件214的外部主体221由绝缘材料制成(图2中示出)。每个电极支撑件214刚性地安装在导体覆盖件212上。电弧源电极218间隔开以在电弧源电极218之间限定电极间隙250。每个电导体(未示出)延伸穿过导体基部210以将电极218连接到电源(未示出)，例如电力母线。导体基部210和导体覆盖件212可由任何合适的电绝缘材料和复合材料制成，以便为电极218提供电绝缘支持。
诸如等离子体生成装置216的电弧触发装置设置在间隙附近。例如，等离子体生成装置216可相对于电弧源电极218居中设置并且被构造成电离间隙中的空间的全部或一部分。在一个实施例中，等离子体生成装置216作为电弧形成技术而喷射等离子体，以响应于指示联接到电弧减轻系统130的电力系统内的一次电弧闪光的信号而形成二次电弧放电故障。在操作中，电弧源电极218产生诸如二次电弧闪光的电弧，以用于耗散与在电路上检测到的一次电弧闪光相关联的能量，从而在电弧减轻系统130内产生排气、热和压力。在形成电弧期间电极218的侵蚀形成可能与电击护罩206接触的带电粒子。
覆盖件202包括顶部220、唇缘和/或平坦表面222、以及在顶部202与唇缘222之间延伸的侧面246。唇缘222包括多个安装孔口(未示出)，其尺寸设计成在其中接纳诸如螺栓的相应紧固机构(未示出)以联接到导体覆盖件212。顶部220和侧面246大体上限定内部设置电极组件213的隔离室247。覆盖件202尺寸设计成覆盖电击护罩206并将电击护罩206封闭在隔离室247内。如图3所示，覆盖件202还具有也称为排放孔248的开口248，以用于排出由电弧事件在电弧容纳装置130中造成的电弧流出物。在图示实施例中，排放孔248位于覆盖件202的侧面226上。在其它实施例中，排放孔248位于覆盖件202的顶部220上。一些实施例包括更多或更少排放孔248和/或不同地定位的排放孔248。在图示实施例中，电弧流出物被允许直接通过排放孔248离开装置118。在其它实施例中，离开排放孔248的排气可由联接到覆盖件202的烟囱(未示出)捕集和排放。
如图2和图3中所示，电击护罩206尺寸设计成覆盖电极218，并且设置在隔离室247内的电极218上方。电击护罩206包括大体上在隔离室247内限定容纳室249的顶部224和侧面226。电极组件213大体上设置在容纳室249内，使得由等离子体生成装置216和电极218形成的二次电弧源或者由电击护罩206容纳或者部分地容纳在容纳室249内。此外，带电粒子和其它电弧产物例如高强度压力波、高温、金属弹片、气体和/或光被容纳或部分地容纳在容纳室249内。多个排气孔257形成在顶部224中。电击护罩206的侧面226具有多个结构形成物258，例如气泡、凹坑、畸变等，以散射来自由电弧事件产生的冲击压力的反射和/或减少由电弧事件在容纳室249内产生的冲击压力波。
隔离组件207定位在覆盖件202与电击护罩206之间。在示例性实施方案中，隔离组件联接到覆盖件202和电击护罩206。在其它实施方案中，隔离组件可联接到覆盖件202和电击护罩206中的仅仅一个。隔离组件207防止覆盖件202与电击护罩206之间的直接接触和电联接。由此，防止在二次电弧事件期间在容纳室内产生的带电粒子联接到覆盖件202。隔离组件207包括位于覆盖件202的中心且联接到电击护罩206的对齐柱228(图2和图4)。绝缘体盘230用多个紧固机构232安装到顶部220的中心。绝缘体盘230由电绝缘材料构成且包含尺寸设计成接纳对齐柱228的孔口234，从而使电击护罩206能够滑动地联接到覆盖件202。因此，电击护罩206可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202移动。柔性部件236围绕对齐柱228并在远离覆盖件202的顶部220的方向上偏置电击护罩206。在示例实施例中，柔性部件236为弹簧236。在其它实施例中，柔性部件236可以是任何其它合适的柔性部件。在反向且更强的力被施加到电击护罩206和相关联弹簧236的情况下，当电击护罩206远离导体基部210且朝向覆盖件202移动时，电击护罩206和附连的对齐柱228平行于对齐柱滑动，使得对齐柱228保持在孔口234内。
绝缘体盘230容纳对齐柱228和弹簧236，并且在电弧事件期间为电击护罩206的移动充当导向器。绝缘体盘230防止在电击护罩206与导体覆盖件212之间的接触。通过避免电击护罩206与覆盖件202之间的接触而消除了地闪击电流。另外，电弧减轻系统130使用绝缘体239安装在可移动安装平台237的顶部上。在使用中，电弧减轻系统130可安装在装备柜或支架(rack)(未示出)中。可移动安装平台237允许电弧减轻系统237相对于其所安装到的支架移动。在相对于支架的安装/使用位置，电弧减轻系统130可以至少部分地被封闭和不可触及。可移动安装平台237允许电弧减轻系统130移动离开支架到允许触及电弧减轻系统230的位置，而不使电弧减轻系统130与支架分离。可移动安装平台237处于接地电位。选择绝缘体239以满足系统介电要求。该布置由于绝缘体239而中断从电弧减轻系统130到支架的接地路径。从覆盖件202安装位置到绝缘体239的表面上方路径长度增强了装置的介电强度且避免由于渗漏而形成接地路径。通过防止安装平台237电联接到电弧减轻系统130，可以避免和/或控制装置130的接地路径，并且保护在电弧闪光事件期间接触安装平台237的操作人员避免电弧的高电流。绝缘体239上的安装机构和绝缘体盘机构230可防止在电弧闪光期间地闪击故障的任何发生。
环形凹槽204限定在导体覆盖件212的一部分中。环形凹槽204从导体覆盖件212的上表面252朝导体覆盖件212内的导体基部210延伸。在示例性实施例中，凹槽204具有大约0.5英寸的深度。在示例性实施例中，凹槽204朝位于距导体基部210预定距离256的导体覆盖件212的一部分延伸。而且，凹槽204由远离表面252延伸距离260的两个间隔开的突起254a和254b部分地限定。距离256和距离260可具有任何值。凹槽204被构造成接纳电击护罩206的侧表面226的底部部分244，使得当电击护罩206在背对覆盖件顶部220的方向上被偏置时烟气不能逸出。当由电击护罩206内的烟气形成的压力足以造成电击护罩206在背对导体覆盖件212的方向上平行于对齐柱滑动时，电击护罩侧面226保持在凹槽204内，使得电击护罩206内的烟气仍然不能在侧表面226的底部部分244与凹槽204之间逸出。当电击护罩206在背对导体覆盖件212的方向上滑动使得电击护罩顶部224接触覆盖件顶部220(其被接地)时，由电击护罩206容纳的电弧行进通过电击护罩顶部224并到达地面。该构型将来自电弧的能量容纳在电击护罩206和容纳装置130内部。
在操作期间，控制器122(图1中示出)分析电流信号和来自附加传感器134的信号以确定和/或检测是否已发生电弧闪光事件120。响应于检测，控制器122(图1中示出)造成等离子体生成装置216(图2中示出)发射烧蚀性等离子体的烟雾。具体而言，等离子体生成装置216将等离子体发射到限定于电弧源电极218(图2中示出)之间的间隙284(图2中示出)中。等离子体降低电极218的顶端之间的阻抗，以使得能够形成二次电弧闪光。二次电弧闪光释放包括金属弹片、热、压力、光和/或声音的能量。
二次电弧闪光可由于来自排气的电荷堆积而形成电流。排气被电击护罩206保持或部分地保持，使得它由于气体的积累而在背对导体覆盖件212的方向上移动。来自等离子体和金属弹片的带电粒子堆积在电击护罩206上。堆积的电荷可造成电击护罩206的电位升高。导电的电击护罩206的移动使其与覆盖件202接触，形成电连接，其使得由电击护罩获得的电位能够造成电流穿过覆盖件202，除非被阻止。覆盖件202中的绝缘体盘230防止电击护罩206与覆盖件202之间的直接接触。
如图6中所示，一种组装电路保护装置130的方法300包括将至少一对电极组件固定302到导体基部，每个电极组件具有安装在其上的电极。等离子体生成装置被安装到导体覆盖件。容纳护罩和覆盖件利用容纳护罩与覆盖件之间的隔离组件联接304在一起，使得容纳护罩能够朝向和远离导体覆盖件移动而不与覆盖件进行电接触。在一些实施方案中，隔离组件包括绝缘盘和弹簧机构。该方法包括将覆盖件联接306到导体基部，使得至少一对电极组件设置在容纳室内。至少一对电极组件被电联接308到一对导体。该方法包括将导体基部组装310到绝缘体和将绝缘体安装到可移动安装平台上，以使减轻装置可移动和/或可支架安装。
上文详细描述了在用于保护配电装备的装置中使用的设备的示例性实施例。该设备不限于本文所述的具体实施例，相反，方法的操作和/或系统和/或设备的部件可独立地且与本文所述的其它操作和/或部件分开地使用。此外，所描述的操作和/或部件还可限定在其它系统、方法和/或设备中，或者与它们结合起来使用，而不限于仅用本文描述的系统、方法和存储介质来实践。
虽然结合示例性配电环境描述了本发明，但本发明的实施例适于许多其它通用或专用的配电环境或构型。配电环境并不意图提出对于本发明的任何方面的使用或功能性的范围的任何限制。此外，配电环境不应解释为具有与示例性操作环境中示出的部件中的任何一个或组合有关的任何依赖性或要求。
在本文所示和所述的本发明的实施例中的操作的执行或实行次序并非至关重要的，除非另外指明。也就是说，除非另外指明，否则可以任何次序来执行操作，并且本发明的实施例可包括另外的操作或比本文所公开的那些更少的操作。例如，可以设想，在另一操作之前、与另一操作同时或在另一操作之后执行或实行特定操作都在本发明的方面的范围内。
在介绍本发明或其实施例的方面的要素时，用词“一个”、“一种”、“该”和“所述”意图表示存在这些要素中的一个或多个。术语“包含”、“包括”和“具有”意图包括端值，并且意味着可能有除所列要素之外的额外要素。
该书面描述使用示例来公开包括最佳模式的本发明，并且还使本领域任何技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何包括在内的方法。本发明的可专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果这种其它示例具有与权利要求的字面语言没有差别的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质差别的等同结构元件，则这种其它示例意图在权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种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(130)，所述电路保护装置(130)被构造成产生电弧，所述电路保护装置(130)包括：
至少一对电极组件(213)，所述一对电极组件(213)中的第一电极组件电联接到所述至少一对导体中的第一导体，并且所述一对电极组件(213)中的第二电极组件电联接到所述至少一对导体中的第二导体；
导体基部(210)，其被构造成在其上支撑所述电极组件(213)；
覆盖件(202)，其联接到所述导体基部(210)且限定至少一个隔离室(247)，其中所述至少一对电极组件(213)被设置在所述至少一个隔离室(247)内，其特征在于，还包括：
容纳护罩(206)，其在所述隔离室(247)内可移动地联接到所述覆盖件(202)，所述容纳护罩(206)限定构造成容纳由所述电弧产生的带电粒子的容纳室(249)，并且所述容纳护罩(206)操作以响应于由所述电弧在所述容纳室(249)内产生的压力变化而相对于所述覆盖件(202)移动；以及
隔离组件(207)，其联接到所述覆盖件(202)和所述容纳护罩(206)中的至少一个，所述隔离组件(207)被构造成防止所述覆盖件(202)接触所述容纳护罩(206)。
2.根据权利要求1所述的电路保护装置(130)，其特征在于，还包括：
可移动安装平台(237)；
多个绝缘体(239)，其联接在所述可移动安装平台(237)与所述导体基部(210)之间。
3.根据权利要求1所述的电路保护装置(130)，其特征在于，所述导体基部(210)包括构造成接纳所述容纳护罩(206)的底部部分的环形凹槽(204)。
4.根据权利要求1所述的电路保护装置(130)，其特征在于，所述隔离组件(207)包括联接到所述覆盖件(202)的绝缘体盘(230)，所述绝缘体盘(230)操作以在所述容纳护罩(206)相对于所述覆盖件(202)移动时防止所述容纳护罩(206)与所述覆盖件(202)之间的直接接触。
5.根据权利要求4所述的电路保护装置(130)，其特征在于，所述隔离组件(207)还包括柔性部件(236)，所述柔性部件(236)联接在所述绝缘体盘(230)与所述容纳护罩(206)之间且被构造成将所述容纳护罩(206)远离所述覆盖件(202)偏置。
6.一种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(130)的方法，其特征在于，所述电路保护装置(130)包括导体基部(210)、限定容纳室(249)的容纳护罩(206)、覆盖件(202)、等离子体生成装置(216)、以及各自具有固定到其的电极(218)的一对电极组件(213)，所述方法包括：
将所述一对电极组件(213)固定到所述导体基部(210)；
利用所述容纳护罩(206)与所述覆盖件(202)之间的隔离组件(207)将所述容纳护罩(206)联接到所述覆盖件(202)，使得所述容纳护罩(206)能够朝向和远离所述覆盖件(202)的顶部移动；
将所述覆盖件(202)联接到所述导体基部(210)，使得所述一对电极组件(213)被设置在所述容纳室(249)内；以及
将所述一对电极组件(213)电联接到所述一对导体。
7.根据权利要求6所述的组装电路保护装置(130)的方法，其特征在于，还包括利用多个绝缘体(239)将所述导体基部(210)联接到安装平台(237)，所述多个绝缘体(239)能够操作以在所述导体基部(210)与所述安装平台(237)之间维持电隔离。
8.根据权利要求6所述的组装电路保护装置(130)的方法，其特征在于，利用所述容纳护罩(206)与所述覆盖件(202)之间的隔离组件(207)将所述容纳护罩(206)联接到所述覆盖件(202)包括利用包括绝缘体的隔离组件(207)将所述容纳护罩(206)联接到所述覆盖件(202)，所述绝缘体被构造成在所述覆盖件(202)与所述容纳护罩(206)之间维持电隔离。
9.根据权利要求6所述的组装电路保护装置(130)的方法，其特征在于，利用所述容纳护罩(206)与所述覆盖件(202)之间的隔离组件(207)将所述容纳护罩(206)联接到所述覆盖件(202)包括利用包括绝缘体盘(230)的隔离组件(207)将所述容纳护罩(206)联接到所述覆盖件(202)。
10.根据权利要求6所述的组装电路保护装置(130)的方法，其特征在于，利用所述容纳护罩(206)与所述覆盖件(202)之间的隔离组件(207)将所述容纳护罩(206)联接到所述覆盖件(202)包括利用包括弹簧(236)的隔离组件(207)将所述容纳护罩(206)联接到所述覆盖件(202)，所述弹簧(236)用于将所述容纳护罩(206)朝向所述导体基部(210)偏置。
CN201310650450.0A 2012-12-07 2013-12-06 用于避免地闪击的电弧减轻组件和组装方法 Active CN103872612B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/707,822 US8981248B2 (en) 2012-12-07 2012-12-07 Arc mitigation assembly and method of assembly to avoid ground strike
US13/707822 2012-12-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103872612A CN103872612A (zh) 2014-06-18
CN103872612B true CN103872612B (zh) 2017-06-13

Family

ID=50778300

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310650450.0A Active CN103872612B (zh) 2012-12-07 2013-12-06 用于避免地闪击的电弧减轻组件和组装方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8981248B2 (zh)
CN (1) CN103872612B (zh)
DE (1) DE102013113709A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9468083B2 (en) * 2012-10-30 2016-10-11 General Electric Company Plasma generation device assembly, arc mitigation device, and method of assembling a plasma generation device assembly
US9343252B2 (en) * 2014-08-27 2016-05-17 Eaton Corporation Arc extinguishing contact assembly for a circuit breaker assembly
US10332704B2 (en) 2016-04-19 2019-06-25 Abb Schweiz Ag Devices, systems, and methods for protection of switchgear against electrical arcs

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0437151A1 (fr) * 1989-12-11 1991-07-17 Schneider Electric Sa Disjoncteur multipolaire à filtre des gaz commun aux différents pôles
CN101277008A (zh) * 2007-03-30 2008-10-01 通用电气公司 电弧闪光消除装置和方法
CN102570339A (zh) * 2010-12-30 2012-07-11 通用电气公司 用于电路保护的装置和方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0204082B1 (de) 1985-05-20 1989-06-14 BBC Brown Boveri AG Gussgehäuse für Mittelspannungs-Schaltanlage
FI87614C (fi) 1991-05-06 1993-01-25 Abb Stroemberg Saehkoenjakelu Slaeckningsanordning foer ljusbaoge foer en kopplingsapparatur
JP4041068B2 (ja) 2002-03-14 2008-01-30 アンビエント・コーポレイション 中程度の電圧誘導結合装置を電気過渡現象から保護する方法
DE502004009974D1 (de) 2004-11-16 2009-10-08 Abb Schweiz Ag Hochspannungsleistungsschalter mit Kühlung
PL1820034T3 (pl) 2004-11-18 2010-03-31 Powersense As Kompensacja prostych czujników światłowodowych wykorzystujących zjawisko Faradaya
US7572133B2 (en) 2005-11-14 2009-08-11 Cooper Technologies Company Separable loadbreak connector and system
DE102006024991A1 (de) 2006-05-30 2007-12-06 Abb Technology Ag Verfahren zur Löschung eines Störlichtbogens innerhalb einer Mittel- und Hochspannungsschaltanlage, sowie Kurzschlusseinrichtung selbst
WO2008023365A1 (en) 2006-08-21 2008-02-28 Arcoline Ltd. Medium-voltage circuit-breaker
US7724489B2 (en) 2007-08-18 2010-05-25 Ema Electromecanica S.A. Circuit breaker with high speed mechanically-interlocked grounding switch
US8563888B2 (en) * 2008-06-11 2013-10-22 General Electric Company Arc containment device and method
US8289665B2 (en) 2009-07-17 2012-10-16 The Invention Science Fund I Llc Systems and methods for grounding power line sections to clear faults
US8264809B2 (en) * 2010-09-15 2012-09-11 General Electric Company System and apparatus for circuit protection within an equipment enclosure
US9036309B2 (en) * 2010-09-16 2015-05-19 General Electric Company Electrode and plasma gun configuration for use with a circuit protection device
US8922958B2 (en) * 2012-06-12 2014-12-30 General Electric Company Method and systems for discharging energy from an electrical fault

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0437151A1 (fr) * 1989-12-11 1991-07-17 Schneider Electric Sa Disjoncteur multipolaire à filtre des gaz commun aux différents pôles
CN101277008A (zh) * 2007-03-30 2008-10-01 通用电气公司 电弧闪光消除装置和方法
CN102570339A (zh) * 2010-12-30 2012-07-11 通用电气公司 用于电路保护的装置和方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103872612A (zh) 2014-06-18
US8981248B2 (en) 2015-03-17
DE102013113709A1 (de) 2014-06-12
US20140158666A1 (en) 2014-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8692149B2 (en) Low-voltage, medium-voltage or high-voltage switchgear assembly having a short-circuiting system
CN101454859B (zh) 短路开关装置
KR101538212B1 (ko) 전기적 결함으로부터 에너지를 방출하기 위한 방법 및 시스템
EP2472683B1 (en) Device and method for circuit protection
US8618435B2 (en) Ablative plasma gun
JP5719202B2 (ja) プラズマ発生装置
MX2012014899A (es) Sistema de proteccion contra arco y fallo de arco con un interruptor de alta velocidad.
KR101903972B1 (ko) 회로 보호 시스템과 함께 사용하는 봉입체, 개폐장치 스택 및 개폐장치 스택의 조립 방법
EP2432088B1 (en) Electrode and plasma gun configuration for use with a circuit protection device
KR101996295B1 (ko) 에너지 전환 장치 및 에너지 전환 장치 제조 방법
US8993916B2 (en) Variable venting and damping arc mitigation assemblies and methods of assembly
CN103872612B (zh) 用于避免地闪击的电弧减轻组件和组装方法
EP2347485A1 (en) Switching installation with arc protection and arc protection method
EP2340591B1 (en) Switching installation with arc protection and arc protection method
KR20120029348A (ko) 조정가능한 아크 전극 조립체 및 그 조립 방법
US9468084B2 (en) Plasma generation device assembly, arc mitigation device, and method of assembling a plasma generation device assembly
CN103796408B (zh) 等离子体生成装置组件、电弧缓解装置和组装方法
PL203035B1 (pl) Sposób eliminacji łuku elektrycznego i układ do eliminacji łuku elektrycznego
PL203036B1 (pl) Sposób eliminacji łuku elektrycznego i układ do eliminacji łuku elektrycznego

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20190729

Address after: Baden, Switzerland

Patentee after: ABB Switzerland Co.,Ltd.

Address before: American New York

Patentee before: General Electric Co.

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230227

Address after: Italy, Milan

Patentee after: ABB A/S

Address before: Swiss Baden

Patentee before: ABB Switzerland Co.,Ltd.