CN111082319B - 用于放电电流的具有横向排放方向的保护装置 - Google Patents

Abstract

一种保护装置(1)，其构造成允许放电电流的循环，包括：火花间隙(15)，其设置有第一连接组件和第二连接组件，绝缘外壳，其设置有形成壳体的多个壁，第一电极和第二电极位于壳体中，所述多个壁还形成从形成在壳体中的开口开始的排放通道(51)，该排放通道(51)具有朝向与壳体(63)相对的排放方向(63)定向的出口部段，并且在绝缘外壳外部开口，保护装置(1)在保护装置(1)的构造成与基座的接收支架和/或接收站(5)配合的后部区域(11)和保护装置(1)的前部区域(7)之间延伸，后部区域(11)根据高度方向(13)与前部区域(7)相对，排放方向(63)横向于高度方向(13)。

Description

用于放电电流的具有横向排放方向的保护装置

技术领域

本发明涉及一种用于放电电流的具有横向排放方向的保护装置。

背景技术

已知使用具有火花间隙的保护装置，其旨在被设置在待保护的设备的相与地之间、中性线与地、相与中性线或差速器保护的两个相之间。

这种火花间隙包括两个连接组件。每个连接组件包括电极以及与对应电极配合的导电端子。

两个电极布置成接近，使得施加到导电端子的超过特定阈值的过电压生成电火花。

为了限制电弧引起的过压，已经知道在保护装置的绝缘外壳中设置一个或数个开口。该布置令人满意，因为过量的空气容易从保护装置中移除，并且内部压力下降。

然而，可能难以断开保护装置来对设备的电网进行绝缘测试。雷击累积或网络出现故障后，也可能需要更换保护装置。

另外，火花间隙的点火会引起非常快的排出气体，这一点应该加以考虑。

本发明旨在解决上述所有或一些缺点。

发明内容

为此目的，本发明涉及一种构造成允许放电电流循环的保护装置，所述保护装置包括：

-火花间隙，其设置有第一连接组件和第二连接组件，所述第一连接组件包括第一电极以及与所述第一电极配合的第一导电端子，所述第二连接组件包括第二电极以及与所述第二电极配合的第二导电端子，所述第一电极和所述第二电极以允许在其间形成电火花的方式远程地定位，

-绝缘外壳，其设置有形成壳体的多个壁，所述第一电极和所述第二电极定位在所述壳体中，所述多个壁还形成从形成在壳体中的开口开始的排放通道，所述排放通道具有朝向与壳体相对的排放方向定向的出口部段，并且该出口部段向所述绝缘外壳外侧敞开，

所述保护装置根据高度方向在保护装置的后部区域和所述保护装置的前部区域之间延伸，所述排放方向横向于所述高度方向，所述后部区域构造成与所述基座的接收支架和/或接收站配合。

换言之，朝向与壳体相对的排放方向定向意味着穿过出口部段的气流移动离开壳体。

根据后部区域和前部区域的对齐以及所称的高度方向而限定的方向不应被理解为关于保护装置的几何形状的限制。它仅仅限定了等同于根据后部区域和前部区域对齐所限定的延伸方向的几何方向。

出口部段向绝缘外壳外侧敞开，这意味着在排放方向上，在出口部段前面不存在绝缘外壳的壁。气流由此能够直接在绝缘外壳外侧离开排放通道。

根据本发明的一方面，排放通道构造成在壳体中过压的情况下从壳体中排放空气。

保护装置构造成与基座的接收支架和/或接收站配合的事实便于设备上的绝缘测量和在保护装置寿命结束时对其进行更换。事实上，不需要断开任何电缆。

该布置允许限制由于形成的电火花而产生的压力峰值的影响。事实上，压力峰值意味着气流试图离开壳体。因此，排放通道有助于将气流导出，并避免对保护装置和/或对接收站的机械约束。

根据本发明的一个方面，保护装置可以包括串联设置的两个火花间隙。这允许用单个保护装置保护设备的若干相。

排放方向横向于高度方向的事实允许在不干扰位于前部区域前面的用户的方向上排放空气。另外，保护装置和接收站之间的配合得以保持，因为这些部件上不存在根据高度方向的约束。

根据本发明的一方面，前部区域包括抓握部分。这允许对保护装置的容易的操作。

根据本发明的一方面，两个火花间隙根据横向于高度方向和排放方向的方向对齐。优选地，每个火花间隙对应于本文所述的绝缘外壳。

根据一种可能性，火花间隙是充气火花间隙。

根据本发明的一方面，所述多个壁形成两个排放通道。优选地，两个排放通道的两个排放方向相反，以便限定以相反方式流动的两个排放气流。具体而言，两个排放方向对齐或平行或以小于5度的角度倾斜。

由于两个气流引起的约束相互抵消，该布置使得能够稳定保护装置。

根据本发明的一个方面，所述排放通道具有从所述开口开始的入口弯管、连接至所述入口弯管并沿着所述壳体延伸的直的部分、以及包括所述出口部段的出口弯管。

设置有入口弯管和出口弯管的排放通道允许将气流定向在不会干扰保护装置与接收站和/或基座的接收支架之间的配合的方向上。

排放通道的特殊布置使得可以防止过压导致接收站的保护装置的弹出。事实上，排放方向上的定向抑制了可能从基座和/或接收站移除保护装置的力量。

根据本发明的一个方面，入口弯管和出口弯管是排放通道的部分，其中通过的气流从初始气流方向转向到横向于初始气流方向的最终气流方向。

根据本发明的一个方面，所述直的部分根据平行于高度方向或相对于高度方向以小于5度的角度倾斜的方向延伸，和/或形成在壳体中的开口沿横向于高度方向的方向定向。

换言之，沿一方向定向意味着通过开口的气流主要根据所述方向定向。

该布置允许减小在壳体中出现过压时对保护装置和/或接收站的约束。事实上，生成的气流被转向，并且不直接对准接收站。

根据本发明的一个方面，所述直的部分和所述壳体由所述多个壁中的分隔壁界定，所述分隔壁邻接所述开口。

该布置是产生排放通道的直的部分的简单且有效的方式。分隔壁具有限定壳体的界限和直的部分的侧部的双重目的。

根据本发明的一方面，出口弯管包括邻接出口部段并连结至分隔壁的出口壁。

该结构是产生排放通道以及具体地具有容易且有效的设计的出口弯管的简单方式。

根据本发明的一个方面，所述入口弯管和所述直的部分包括所述多个壁中的转向壁，所述转向壁以与排放方向平行的方式至少部分地定位在开口的前方。

入口弯管的结构同样简单有效。优选地，转向壁构成实现入口弯管中气流的转动的转换壁。

根据本发明的一个方面，转向壁部分地面向分隔壁。这允许以简单的结构限定排放通道的直的部分。

根据本发明的一个方面，保护装置包括凹槽，该凹槽构造成与基座的接收支架配合，该凹槽形成在后部区域中。

根据本发明的一个方面，凹槽构造成与导轨配合。

根据本发明的一个方面，保护装置包括互锁机构，该互锁机构构造成在安装位置中将保护装置可释放地固定在接收站上，第一导电端子和第二导电端子构造成在安装位置中分别与接收站的第一互补端子和第二互补端子配合。

互锁机构的存在有助于设备上的绝缘测量和保护装置寿命结束时对保护装置的更换。事实上，不需要断开任何电缆。

根据本发明的一个方面，互锁机构构造成根据插入方向与接收站配合，直到到达安装位置，在安装位置中，直的部分平行于插入方向或与插入方向成小于5度的角度延伸。

优选地，排放方向横向于插入方向。具体而言，开口和/或出口部段定向成横向于插入方向。

换言之，沿一方向定向意味着穿过开口和/或出口部段的气流主要根据所述方向定向。

该布置允许将保护装置保持在安装位置，因为在壳体中过压的情况下，在保护装置上不存在根据插入方向的拆卸保护装置的约束。

根据本发明的一个方面，互锁机构包括两个闩锁元件，每个闩锁元件被布置成在安装位置与接收站的对应互补闩锁元件配合，两个闩锁元件根据保护装置的中心平面对称。

由于使用了两个对称的闩锁元件，该布置允许容易地插入安装位置并很好地保持位置。

优选地，两个闩锁元件形成在绝缘外壳的两个基端上，所述基端在横向于高度方向的方向上对齐。该布置有助于良好地保持位置。

具体而言，两个闩锁元件各自包括系紧螺钉(captive screw)、四分之一转系统螺钉或卡扣系统部分。在该情况下，互补闩锁元件是螺纹的或互补的卡扣系统部分。

根据本发明的一个方面，火花间隙设置有消电离室，第一连接组件包括第一引导构件，并且第二连接组件包括第二引导构件，第一引导构件和第二引导构件构造成允许所形成的电火花被朝向消电离室引导，并且第一引导构件、第二引导构件和消电离室定位在壳体中。

该布置允许限制由于所形成的电火花而产生的压力峰值的影响。事实上，压力峰值意味着气流试图离开壳体。因此，排放通道有助于将气流导出，并避免对保护装置和/或接收站的机械约束。

根据本发明的一个方面，消电离室以与排放方向平行的方式至少部分地与开口对齐。

由于排放通道在附近，该布置允许电火花生成的气流快速离开壳体。壳体中的过压的持续时间由此降低。

根据本发明的一个方面，消电离室包括多个对齐的板，这些板构造成在相邻的板之间形成小的电火花。

优选地，所述多个板中的各个板平行于高度方向或与高度方向成小于5°的角度延伸。具体而言，所述多个板中的各个板根据横向于高度方向的方向对齐。

由于开口靠近消电离室，该布置允许壳体结构紧凑。

根据本发明的一个方面，所述多个壁形成两个排放通道，所述两个排放通道以与所述消电离室的中心对称平面相比对称的方式构造。

由于能够实现更高的流量，该布置允许更好地排放由电火花生成的气流。此外，两个排放通道之间的对称允许产生流出两个出口部段的两个相同的流，这消除了横向于高度方向对保护装置的约束。

本发明还涉及一种电气系统，该电气系统包括如上所述的保护装置和构造成在安装位置中与保护装置配合的接收站，当能应用时，所述电气系统还具有一延伸通道或两个延伸通道，所述或每个延伸通道在安装位置中实现对应的排放通道和外部区域之间的流体连接，当所述保护装置和所述接收站处于安装位置时，所述外部区域邻接所述电气系统。

该布置使得能够将电火花生成的空气排到外部区域中，并且这是有效的方式。

根据本发明的一个方面，所述或每个延伸通道包括以与对应的排放方向平行的方式或与对应的排放方向成小于5°的角度延伸的最终部分。

换言之，延伸意味着穿过该最终部分的气流以与穿过出口部段的气流平行的方式或以与穿过出口部段的气流成小于5°的角度倾斜的方式移动。

根据本发明的一个方面，所述或每个延伸通道形成在所述保护装置和/或所述接收站中。

该布置允许具有紧凑的电气系统，其中延伸通道容易地集成，而不需要额外的空间。该布置还允许适用于不同的保护装置和接收站设计。

根据本发明的一方面，电气系统包括构造成与互补连接元件配合的支撑件。

根据本发明的一方面，互补连接元件包括导轨。该布置使得能够在导轨的侧部上排放气流，而不在用户可能面对的其它侧上。

以上限定的未兼容的不同方面可以结合在一起。

附图说明

借助于下面参考附图阐述的详细描述，将更好地理解本发明，附图中：

-图1是包括保护装置和接收站的电气系统的透视图；

-图2是接收站的透视图；

-图3和图4是保护装置的内部元件的透视图；

-图5和图6是保护装置的两种替代结构的示意性剖视图。

具体实施方式

在以上限定的附图的以下详细描述中，相同的元件或实现相同功能的元件可以保留相同的附图标记，以便简化对本发明的理解。

如图1和图2中所示，电气系统1包括处于安装位置的接收站5以及保护装置3。保护装置3构造成允许放电电流的循环。

保护装置3具有包括抓握部分9的前部区域7，使得用户可以从接收站5移除保护装置3。保护装置3还具有根据高度方向13与前部区域7相对的后部区域11。

如图3中所示，保护装置3包括火花间隙15，火花间隙15设置有第一连接组件17、第二连接组件19和消电离室21。保护装置3包括串联安装的另一火花间隙，两个火花间隙的布置相似。

第一连接组件17包括第一电极23、第一引导构件25以及与所述第一电极23配合的第一导电端子27。同样，第二连接组件19包括第二电极29、第二引导构件31和与所述第二电极29配合的第二导电端子33。

第一导电端子27和第二导电端子33构造成在安装位置分别与接收站5的第一互补端子35和第二互补端子37配合。

第一连接组件17和第二连接组件19根据保护装置3的中心平面39对称。消电离室21还具有中心对称平面41，该中心对称平面41与保护装置3的中心平面39合并。

第一电极23和第二电极29远程地定位，使得在过电压的情况下可以在其间形成电火花。第一引导构件25和第二引导构件31构造成允许形成的电火花被朝向消电离室21引导。

消电离室21包括多个对齐的板43，其构造成在相邻的板43之间形成小的电火花。

如图3和图4中所示，保护装置3包括设置有多个壁47的绝缘外壳45。所述多个壁47形成壳体49，第一电极23、第二电极29、第一引导构件25、第二引导构件31和消电离室21定位在壳体49中。

所述多个壁47还形成两个排放通道51，它们根据消电离室21的中心对称平面41对称且是相同的。为了简化目的，下面仅描述一个排放通道51。

同样如图5和图6中所示，排放通道51包括入口弯管53、直的部分55和出口弯管57。入口弯管53起始于形成在壳体49中的开口59，开口59根据横向于高度方向13的方向延伸。

对应于所述开口59的是对称开口59，该描述同样适用于该对称开口59。

直的部分55安装成与入口弯管53流体连接，并且直的部分55沿着壳体49延伸。直的部分55平行于高度方向13延伸。

出口弯管57与直的部分55流体连接，并具有朝向排放方向63定向的出口部段61，排放方向63与壳体相对且横向于高度方向13。出口部段61在绝缘外壳45的外侧开口。

因此，入口弯管53和出口弯管57是排放通道51的部分，其中，穿过的气流从初始气流方向到横向于初始气流方向的最终气流方向，如图3至图6所示。

所述多个壁47包括邻接开口59的分隔壁65。分隔壁65将直的部分55和壳体49分隔。

所述多个壁47包括转向壁67，转向壁67邻接出口部段61，并以与排放方向63平行的方式部分定位在开口59的前面。所述多个壁47还包括出口壁69，该出口壁69邻接出口部段61并连结至分隔壁65。

因此，分隔壁65、转向壁67和出口壁69形成排放通道51。消电离室21以与排放方向63平行的方式与开口59对齐。

如图1中所示，保护装置3包括互锁机构71，该互锁机构71构造成在安装位置中将保护装置3可释放地固定在接收站5上。互锁机构71是可选的，这将参考图6详细描述。

保护装置3构造成根据插入方向73与接收站5配合，直到到达安装位置。如图1和图2中所示，插入方向73对应于高度方向13。

互锁机构71包括两个闩锁元件75，每个闩锁元件75被布置成在安装位置与接收站5的对应互补闩锁元件77配合，两个闩锁元件75根据保护装置3的中心平面39对称。

两个闩锁元件75形成在绝缘外壳45的两个基端上，所述基端在横向于高度方向13并平行于排放方向63的方向上对齐。

两个闩锁元件75各自包括卡扣系统部分，该卡扣系统部分构造成与接收站5的对应互补卡扣系统部分配合。

如图5中所示，电气系统1还包括两个延伸通道79。为了简化描述，将只描述一个延伸通道，两个延伸通道79根据处于安装位置的保护装置3的中心平面39对称。

延伸通道79在安装位置实现排放通道51和外部区域81之间的流体连接。当保护装置3和接收站5处于安装位置时，该外部区域81邻接电气系统1。

延伸通道79包括平行于排放方向63延伸的最终部分83。换言之，延伸意味着通过最终部分83的气流以与穿过出口部段61的气流平行的方式移动。

延伸通道83可以形成在保护装置3和/或接收站5中。

电气系统1还包括构造成与导轨89配合的支撑件87，处于安装位置的最终部分83在支撑件87上开口并形成在支撑件87中。

如图6中所示，根据另一实施例，保护装置3可被独立地使用而没有互锁机构71。在该构造中，绝缘外壳45具有凹槽91，该凹槽91构造成与基座93的接收支架配合。

在图6的实施例中的基座93的接收支架是与图5的接收站5一起使用的导轨89相同的导轨。

这些布置使得能够横向于高度方向13排出气流且不是在用户可能面对的侧上。由此，保护装置3易于移除以用于操作控制或更换。

不言而喻，本发明并不局限于上述作为示例的唯一实施例，它涵盖所有变型。

Claims (13)

1.一种保护装置(3)，其构造成允许放电电流的循环，所述保护装置(3)包括：

-火花间隙(15)，其设置有第一连接组件(17)和第二连接组件(19)，所述第一连接组件(17)包括第一电极(23)以及与所述第一电极(23)配合的第一导电端子(27)，所述第二连接组件(19)包括第二电极(29)以及与所述第二电极(29)配合的第二导电端子(33)，所述第一电极(23)和所述第二电极(29)以允许在其间形成电火花的方式远程地定位，

-绝缘外壳(45)，其设置有形成壳体(49)的多个壁(47)，所述第一电极(23)和所述第二电极(29)定位在所述壳体(49)中，所述多个壁(47)还形成从形成在壳体(49)中的开口(59)开始的排放通道(51)，所述排放通道(51)具有朝向与壳体相对的排放方向(63)定向的出口部段(61)，并且向所述绝缘外壳(45)的外侧敞开，

所述保护装置(3)根据高度方向(13)在保护装置(3)的后部区域(11)与所述保护装置(3)的前部区域(7)之间延伸，所述排放方向(63)横向于所述高度方向(13)，所述后部区域(11)构造成与基座(93)的接收支架和/或接收站(5)配合，

其中，所述火花间隙(15)设置有消电离室(21)，其中，所述第一连接组件(17)包括第一引导构件(25)，并且其中，所述第二连接组件(19)包括第二引导构件(31)，所述第一引导构件(25)和所述第二引导构件(31)构造成允许形成的电火花被朝向所述消电离室(21)引导，并且所述第一引导构件(25)、所述第二引导构件(31)和所述消电离室(21)位于所述壳体(49)中，其中，所述消电离室(21)以与所述排放方向(63)平行的方式至少部分地与所述开口(59)对齐。

2.根据权利要求1所述的保护装置(3)，其中，所述排放通道(51)具有从所述开口(59)开始的入口弯管(53)、连接至所述入口弯管(53)并沿着所述壳体(49)延伸的直的部分(55)、以及包括所述出口部段(61)的出口弯管(57)。

3.根据权利要求2所述的保护装置(3)，其中，所述直的部分(55)根据平行于所述高度方向(13)或相对于高度方向(13)以小于5度的角度倾斜的方向延伸，和/或其中，形成在所述壳体(49)中的开口(59)沿横向于所述高度方向(13)的方向定向。

4.根据权利要求2所述的保护装置(3)，其中，所述直的部分(55)和所述壳体(49)由所述多个壁(47)中的分隔壁(65)界定，所述分隔壁(65)邻接所述开口(59)。

5.根据权利要求2所述的保护装置(3)，其中，所述入口弯管(53)和所述直的部分(55)包括所述多个壁(47)中的转向壁(67)，所述转向壁(67)以与所述排放方向(63)平行的方式至少部分地定位在所述开口(59)的前方。

6.根据权利要求1所述的保护装置(3)，包括凹槽(91)，其构造成与基座(93)的接收支架配合，所述凹槽(93)形成在后部区域(11)中。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的保护装置(3)，包括互锁机构(71)，其构造成在安装位置中将保护装置(3)可释放地固定在接收站(5)上，所述第一导电端子(27)和所述第二导电端子(33)构造成在安装位置中分别与所述接收站(5)的第一互补端子(35)和第二互补端子(37)配合。

8.根据权利要求7所述的保护装置(3)，其中，所述互锁机构(71)构造成根据插入方向(73)与所述接收站(5)配合，直到到达安装位置，所述直的部分(55)在安装位置中平行于所述插入方向(73)或以与所述插入方向(73)成小于5度的角度延伸。

9.根据权利要求7所述的保护装置(3)，其中，所述互锁机构(71)包括两个闩锁元件(75)，每个闩锁元件(75)布置成在安装位置中与所述接收站(5)的对应互补闩锁元件(77)配合，两个闩锁元件(75)根据所述保护装置(3)的中心平面(39)对称。

10.根据权利要求1至6中的任一项所述的保护装置(3)，其中，所述多个壁(47)形成两个排放通道(51)，所述两个排放通道(51)以与所述消电离室(21)的中心对称平面(41)相比对称的方式构造。

11.一种电气系统(1)，所述电气系统(1)包括根据权利要求1至10中的一项所述的保护装置(3)和构造成在安装位置与所述保护装置(3)配合的接收站(5)，当能应用时，所述电气系统(1)还具有一延伸通道(79)或两个延伸通道(79)，所述延伸通道(79)在安装位置中实现对应的排放通道(51)与外部区域(81)之间的流体连接，当所述保护装置(3)和所述接收站(5)处于安装位置时，所述外部区域(81)邻接所述电气系统(1)。

12.根据权利要求11所述的电气系统(1)，其中，所述延伸通道(79)包括以与对应排放方向(63)平行的方式或与对应排放方向(63)成小于5°的角度的方式延伸的最终部分(83)。

13.根据权利要求11或12所述的电气系统(1)，其中，所述延伸通道(79)形成在所述保护装置(3)和/或所述接收站(5)中。

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