JP2012142273A - 回路保護のための装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電力システム内で生じたアーク・フラッシュから離れるようにエネルギーを移すための装置を提供する。
【解決手段】本装置は、第２のアーク・フラッシュを形成するように構成されたアーク光源と、アーク・フラッシュに応じて前記アーク光源の近傍にプラズマを噴射するように構成および配置されたプラズマ・ガンと、前記アーク光源および前記プラズマ・ガンを収容するように構成および配置されたアーク閉じ込め装置であって、前記アーク光源および前記プラズマ・ガンを覆うように構成および配置されたカバーを備え、前記カバーは内面および外面を備え、前記内面は前記アーク光源および前記プラズマ・ガンの近傍であり、前記内面は絶縁性のセラミック・プラズマ噴霧コーティングを備えるアーク閉じ込め装置と、を備えている。
【選択図】図３

Description

本明細書で説明する実施形態は一般的に、電力機器保護デバイス関し、より詳細には、排気ガスおよび圧力をアーク発生箇所から離れるように運ぶ際に用いる装置に関する。

既知の電力回路および開閉装置は一般的に、導体が、空気または気体もしくは固体誘電体などの絶縁体によって分離されている。しかし、導体が互いに非常に接近して位置している場合、または導体間の電圧が導体間の絶縁体の絶縁特性を超えている場合、アークが生じる可能性がある。導体間の絶縁体はイオン化される可能性があり、その結果、絶縁体が導電的になって、アーク・フラッシュの形成が可能になる。

アーク・フラッシュには、２つの相導体の間、相導体と中性導体との間、または相導体と接地点との間の故障に起因するエネルギーの急速な放出が含まれる。アーク・フラッシュ温度は、２０，０００°Ｃ以上になる可能性があり、その結果、導体および隣接機器が気化する可能性がある。また、アーク・フラッシュは、導体および隣接機器に損傷を与えるのに十分な著しいエネルギーを熱、強い光、圧力波、および／または音波の形態で放出する可能性がある。しかし、アーク・フラッシュを発生させる故障の電流レベルは一般的に、短絡回路の電流レベルよりも低いために、回路遮断器がトリップしないかまたは遅延トリップを示すことが、回路遮断器がアーク故障状態を取り扱うように具体的にデザインされない限り起こり得る。

標準的な回路保護デバイス（たとえばヒューズおよび回路遮断器）は一般的に、アーク・フラッシュを軽減するように十分迅速に反応することはない。十分迅速な応答を示す既知の回路保護デバイスの１つは、電気的な「バール」である。これは、電気エネルギーをアーク・フラッシュ・ポイントから離れるように移すために電気的「短絡回路」を意図的に形成することにより機械的および／または電気機械プロセスを用いるものである。このような意図的な短絡回路故障を次に、ヒューズまたは回路遮断器をトリップさせることによって取り除く。しかし、意図的な短絡回路故障をバールを用いて形成することによって、著しいレベルの電流が隣接電気機器を通って流れることができる場合があり、その結果、やはり機器に対する損傷が起こる可能性がある。

十分に迅速な応答を示す別の既知の回路保護デバイスは、アーク閉じ込め装置である。これは、電気エネルギーをアーク・フラッシュ・ポイントから離れるように移すために閉じ込めアークを形成するものである。たとえば、既知のデバイスの中には、回路上で検出された一次アーク・フラッシュに付随するエネルギーを散逸させるのに用いるアーク（たとえばアーク閉じ込めデバイスまたは容器内の二次アーク・フラッシュ）を発生させるものがある。少なくともいくつかの既知のアーク閉じ込め装置は、アークが形成される箇所で発生する高圧で極めて高温のガスに耐える金属製の最上部またはカバーを備えている。しかしこのような閉じ込め装置は、装置内で発生した高温導電性ガスおよび導電性残留物により、損傷を受けるかまたは接地に対するアーク・トラッキングを示す可能性がある。二次アーク・フラッシュの間に、高圧で高温のイオン化排気ガスが形成される。排気ガスは著しい熱および機械的応力をカバーに及ぼす。アーク閉じ込め装置内で高圧が発生するために、強力で堅固な材料を用いてカバーを形成する必要がある。しかし、硬いカバー（たとえば鋼鉄またはアルミニウムなどの金属から形成されるもの）によって、アーク閉じ込め装置内の高圧に耐えるための必要な構造強度が得られる一方で、高温排気ガスによって金属に対する損傷（たとえば溶融または溶落ち）が生じる可能性がある。溶融温度がより高い他の金属（たとえばステンレス鋼など）では、コストおよび重量がさらに増加するため、カバー材料としては望ましくない。カバーを高温から熱的に絶縁するコーティングが得られることが望ましい。さらに加えて、イオン化排気ガスによって、煤煙または他の導電性残留物がカバー上に堆積して、アーク・トラッキングに対する抵抗が減り、接地（たとえば接地されたフレーム）への短絡回路に起因する破損に至る場合がある。アーク閉じ込め装置として、高圧に耐えるほど十分に堅固であり、高温耐性があり、また電気的トラッキングに対して十分に高抵抗で、上部カバーをイオン化ガスから絶縁してアーク・トラッキング破損（たとえば接地に対する）から保護するアーク閉じ込め装置が得られることが望ましい。

金属基板に対する熱保護が得られる既知の方法の１つは、プラズマ・スプレイ遮熱コーティングを金属に施すことである。しかし、従来技術に開示される従来の遮熱コーティングの組成物は、グラウンド・ストライクを回避するためにアーク・トラッキング抵抗の望ましい増加が求められていること、およびアーク閉じ込め装置にとって必要な低コストが求められていることにまで、さらに対応しているわけではない。

少なくとも前述した理由により、耐溶融性が向上したアーク閉じ込め装置が必要とされている。さらに加えて、少なくとも前述した理由により、アーク・トラッキングに対する耐性が向上したアーク閉じ込め装置が必要とされている。単純で、堅固で、安価で、および可動部品を持たない改善された装置であればさらに望ましいであろう。

一態様においては、電力システム内で生じたアーク・フラッシュから離れるようにエネルギーを移すための装置が提供される。本装置は、第２のアーク・フラッシュを形成するように構成されたアーク光源と、アーク・フラッシュに応じて前記アーク光源の近傍にプラズマを噴射するように構成および配置されたプラズマ・ガンと、前記アーク光源および前記プラズマ・ガンを収容するように構成および配置されたアーク閉じ込め装置であって、前記アーク光源および前記プラズマ・ガンを覆うように構成および配置されたカバーを備え、前記カバーは内面および外面を備え、前記内面は前記アーク光源および前記プラズマ・ガンの近傍であり、前記内面は絶縁性のセラミック・プラズマ噴霧コーティングを備えるアーク閉じ込め装置と、を備えている。

別の態様においては、装置を製造する方法が提供される。本方法は、第２のアーク・フラッシュを形成するように構成されたアーク光源と、アーク・フラッシュに応じて前記アーク光源の近傍にプラズマを噴射するように構成および配置されたプラズマ・ガンと、前記アーク光源および前記プラズマ・ガンを囲むように構成および配置されたアーク閉じ込め装置であって、前記アーク光源および前記プラズマ・ガンを覆うように構成および配置されたカバーを備え、前記カバーは内面および外面を備え、前記内面は前記アーク光源および前記プラズマ・ガンの近傍であり、前記内面は絶縁性のセラミック・プラズマ噴霧コーティングを備えるアーク閉じ込め装置と、を含む。

回路保護システムを有する典型的な電子機器スタックの正面図である。 図１に示す回路保護システムとともに用いても良い典型的なアーク閉じ込め装置の概略斜視図である。 図２に示すアーク閉じ込め装置の断面概略図である。 図２に示すアーク閉じ込め装置の部分分解図である。 図１に示す回路保護システムの概略斜視図である。 図１に示す回路保護システムの部分分解図である。 図２のアーク閉じ込め装置の一部の拡大部分断面図である。

本明細書では、アーク・フラッシュの高温高圧が発生する場合の回路保護システムとともに用いるための装置および方法の典型的な実施形態について、説明する。たとえば、回路保護システムは、回路保護システムに結合された電力システム内での一次アーク・フラッシュの検出を示す信号を受信することができる。回路保護システムは次に、アーク閉じ込め装置内に二次アーク・フラッシュを発生させて、一次アーク・フラッシュによって発生したエネルギーを電力システムから離れるように移すことができる。本明細書で説明した実施形態によって、回路保護装置内に高温イオン化ガスおよび圧力が発生したときの回路保護装置の性能が高まる。

図１は、機器エンクロージャ１０２内に収容される典型的な電子機器スタック１００の正面図である。スタック１００は、１または複数のエレクトロニクス・モジュール１０４と、エレクトロニクス・モジュール１０４にたとえばアーク・フラッシュ事象からの保護をもたらす回路保護システム１０６と、を備える。エンクロージャ１０２は、複数のコンパートメントを備えている。たとえば、下部コンパートメント１０８、中央コンパートメント１１０（回路保護システム１０６を収容する）、および上部コンパートメント１１２（エレクトロニクス・モジュール１０４を収容する）である。エンクロージャ１０２は、上壁１１４が、エンクロージャ１０２の第１の側壁１１６と第２の側壁１１８との間を延びている。排気開口部（図１には示さず）たとえば通気口が、上壁１１４を通って延びて、排気プレナム（図１には示さず）に流れ連絡する状態で結合している。排気プレナムは、上壁１１４からエレクトロニクス・モジュール１０２の背後を通って下方に延びて、中央コンパートメント１１０内に入っている。そこでは、排気プレナムは回路保護システム１０６に対して位置決めされている。特に、回路保護システム１０６はアーク転送装置（図１には示さず）を備えている。アーク転送装置は、エレクトロニクス・モジュール１０４または電力供給などの回路内で検出されたアーク・フラッシュ事象から離れるようにエネルギーを移す。アーク転送装置はアーク閉じ込め装置であっても良い。これについては、以下に詳細に説明する。あるいは、アーク転送装置は、アーク・フラッシュ事象に付随するエネルギーを別の箇所に移して任意の好適な仕方で散逸させるボルト締め故障装置であっても良い。

図２は、図１の回路保護システム１０６とともに用いても良い典型的なアーク閉じ込め装置２００の概略斜視図である。図３は、アーク閉じ込め装置２００の断面概略図である。図４は、アーク閉じ込め装置２００の部分分解図である。典型的な実施形態においては、アーク閉じ込め装置２００は、上部カバー２０２（図２〜６）、排気マニホールド２０４（図３および４）、ショック・シールド２０６（図３および４に示す）、および導体アセンブリ２０８（図４に示す）を備えている。図２、３、５、および６に示すように、導体アセンブリ２０８は、導体ベース２１０と導体カバー２１２とを備え、それらの間に複数の導電体（図示せず）が位置している。各導電体は、アーク光源電極２１６（図４）を支持する電極支持体２１４に結合されている。各アーク光源電極２１６は、導体カバー２１２上に堅固に取り付けられるとともに、離間に配置されて電極間隙２８４を画定することによって、アーク光源２１６を形成している。各導電体（図示せず）は、導体ベース２１０を通って延びて、電極２１６を電源（図示せず）たとえば電力バスに接続している。導体ベース２１０および導体カバー２１２を、任意の好適な電気絶縁材料および複合物で作って、電極２１６に対する電気絶縁性支持体にしても良い。

アーク・トリガリング装置たとえばプラズマ・ガン２８２は、間隙２８４に隣接して配置され、たとえばアーク光源電極２１６に対して中心に配置され、また間隙２８４内のスペースの一部をイオン化するように構成されている。一実施形態においては、プラズマ・ガン２８２は、アーク軽減技術としてプラズマを噴射して、回路保護システム１０６に結合された電力システム内での一次アーク・フラッシュを示す信号に応じて二次アーク放電故障を形成する。一実施形態においては、プラズマ・ガン２８２はプラズマ・ガン・カバー２１８（図３）で覆われている。動作時には、アーク光源電極２１６によって、回路上で検出された一次アーク・フラッシュに付随するエネルギーを散逸させるのに用いるアーク（たとえば第２のアーク・フラッシュ）を発生させて、その結果、アーク閉じ込め装置２００内に高温排気ガスおよび圧力が生成される。

導体カバー２１２は、複数の取付用アパーチャ（図示せず）を備えている。各アパーチャのサイズは、対応する固定メカニズムを内部に受け取って、導体カバー２１２を支持体（たとえば導体ベース２１０）に結合するように設定されている。また、導体カバー２１２は、複数の凹部２２２が内部に形成されたエッジ部分２２０を備えている（図４）。後でより詳細に説明するように、導体カバー２１２は、１または複数のはめ合い特徴部（たとえばリブ２２９）を備えている。この特徴部は、排気マニホールド２０４の排気ポート部材３４５内に形成された対応するはめ合い特徴部（たとえばスロット３５３）とはまり合うように構成されている。

上部カバー２０２は、上面２４２、へり２４４、および上面２４２とへり２４４との間を延びる側面２４６を備えている。へり２４４は、排気マニホールド支柱２３２（図２および４）を覆うようなサイズであり、また複数の取付用アパーチャ２４８を備えている。取付用アパーチャ２４８のサイズは、対応する固定メカニズム２４９（たとえば、ねじボルト）を内部に受け取って導体カバー２１２に結合するように設定されている。たとえば、上部カバー２０２の各取付用アパーチャ２４８は、排気マニホールド２０４の対応する取付用アパーチャ、および導体カバー２１２の対応する取付用アパーチャ２２２と、位置が合っている。動作時には、上部カバーは接地（たとえばフレーム３０２）から絶縁されている。一実施形態においては、固定メカニズム２４９は、鋼鉄ボルトを含み、電気絶縁性の導体カバー２１２に結合されて、ボルト２４９およびカバー２０２をフレーム３０２接地から絶縁している。

また、図３および４に示すように、ショック・シールド２０６は、電極２１６を覆うようなサイズであり、また電極２１６上に配置されてアーク光源がシールド２０６内に収容されるようになっている。一実施形態においては、ショック・シールド２０６は導体カバー２１２の上面２２４に固定して結合されている。

典型的な実施形態においては、ショック・シールド２０６は上面２２６および側面２２８を備えている。複数の排気口２３０が、上面および側面２２６および２２８内に形成されている。排気マニホールド２０４はショック・シールド２０６を覆うようなサイズである。排気マニホールド２０４は複数の支柱２３２（図４）を備えている。各支柱２３２は取付用アパーチャ（図示せず）を備えている。取付用アパーチャのサイズは、対応する固定メカニズムを内部に受け取って排気マニホールド２０４を導体カバー２１２に結合するように設定されている。また、各支柱２３２のサイズは、導体カバー２１２の対応する凹部２２２内に収まるように設定されている。

典型的な実施形態においては、また図３に示すように、上部カバー２０２のサイズは、排気マニホールド２０４を覆ってマニフォールド２０４がカバー２０２によって収容されるように、またそれらの間にキャビティ２３８を画定して、通路または排気経路２４０（図３では一般的に矢印「Ｐ」で示す）として使用できるように、設定されている。典型的な実施形態においては、排気マニホールド２０４はまた、上面２３４を備え、その中を通って複数の排気口２３６が排気経路２４０と流れ連絡する状態で延びている。同様に、複数の排気口２３６は、ショック・シールド２０６の複数の排気口２３０と流れ連絡している。さらに加えて、排気マニホールド２０４は少なくとも１つの排気ポート部材３４５を備えている。排気ポート部材３４５は、上部カバー２０２の一部と協同して開口部または間隙３５８を画定するように構成された第１の排気ポート面３５１を備えている。間隙３５８は、排気経路２４０と流れ連絡する状態で配置され、またキャビティ２３８からアーク閉じ込め装置２００の外へ排気ガス、熱、および圧力を逃がすための排気ポート３５０を与えるように配設されている。典型的な実施形態においては、排気マニホールド２０４は、排気マニホールド２０４の外部上に形成された２つの排気ポート部材３４５を備えている。動作時には、１または複数のはめ合い特徴部（たとえば、排気ポート部材３４５上に配置されたスロット３５３）が、対応するはめ合い特徴部（たとえば、導体カバー２１２上に配置されたリブ２２９）と協同して、構造剛性を実現し、また排気マニホールド２０４内から電気接地（たとえばフレーム３０２）への高圧下の高温排気ガスの望ましくない「吹き抜け」を防止して、その結果、望ましくないグラウンド・ストライクを防止する。

さらに、アーク閉じ込め装置２００は、上部カバー２０２の周辺上に位置する１または複数の非導電性排気ダクト３２２を備えている。典型的な実施形態においては、図４〜６に例示するように、アーク閉じ込め装置２００は２つの排気ダクト３２２を備えている。各排気ダクト３２２は排気ポート３５０から排気ガスを送る。

図５は回路保護システム１０６の概略斜視図であり、図６は回路保護システム１０６の部分分解図である。典型的な実施形態においては、回路保護システム１０６は、コントローラ３００およびアーク閉じ込め装置２００を備えている。フレーム３０２は、機器エンクロージャ１０２（図１）内でアーク閉じ込め装置２００を支持するようなサイズに設定されている。好ましくは、フレーム３０２は接地に電気的に結合されている。コントローラ３００はフレーム３０２に結合されていて、回路保護システム１０６を機器エンクロージャ１０２に挿入するかまたは取り出すときに、コントローラ３００がアーク閉じ込め装置２００に固定されているようになっている。典型的な実施形態においては、フレーム３０２は、下壁３０４、第１の側壁３０６、および第２の側壁３０８を備えている。側壁３０６および３０８はそれぞれ、１または複数のローラ３１０を備えている。ローラ３１０のサイズは、エンクロージャ・コンパートメント（たとえば中央コンパートメント１１０（図１））内に設けられたラッキング・レール（図示せず）内に挿入されるかまたは共に用いられるように設定されている。

動作中に、コントローラ３００が、たとえば、エレクトロニクス・モジュール１０４（図１）から、１または複数のモニタリング装置（図示せず）（たとえば電流センサ、電圧センサなど）によってモニタされた回路上での一次アーク・フラッシュの検出を示す信号を受信する。検出に応じて、コントローラ３００は、プラズマ・ガン２８２にアブレーション・プラズマのプルームを放出させる。具体的には、プラズマ・ガン２８２は、プラズマを、電極２１６（図４）間に画定された間隙２８４内に放出する。プラズマによって、電極２１６の先端間のインピーダンスが下がり、二次アーク・フラッシュの形成が可能になる。二次アーク・フラッシュから、熱、圧力、光、および／または音などのエネルギーが放出される。

二次アーク・フラッシュはまた、高温イオン化排気ガスを生成する。排気ガスはショック・シールド２０６の排気口２３０を通して送られる。排気ガスはまた、排気マニホールド２０４の排気口２３６（図４）を通して、排気マニホールド２０４と上部カバー２０２との間に画定された排気経路２４０（図２）内に送られる。排気ガスは、排気経路２４０に沿って流れて、排気ポート３５０を通って第１の方向に送られた後、排気ダクト３２２を通って第２の方向に送られ、アーク閉じ込め装置２００から外へ出て、機器エンクロージャ１０２内の排気プレナム（図５および６に示さず）内に送られる。たとえば、図６に例示するような一実施形態においては、第２の方向は第１の方向と同じ方向であっても良い。別の実施形態においては、図６ａに示すように、第２の方向は第１の方向とある角度をなしていても良い。たとえば、一実施形態においては、第２の方向は、第１の方向が実質的に垂直方向であるときに、実質的に水平方向であっても良い。別の実施形態においては、第２の方向は、第１の方向が実質的に垂直方向であるときに、実質的に水平方向であっても良い。

一実施形態においては、カバー２０２は好適な金属（たとえば鋼鉄またはアルミニウム）から形成され、また絶縁性セラミック・プラズマ噴霧コーティングを従来の方法を用いて施して、コーティングを通って表面３６０に至る熱の流れを減らすかまたは制限するとともに、表面３６０に沿って生じるアーク・トラッキングに対する抵抗を増加させる。

一実施形態においては、プラズマ・スプレイＴＢＣを用いて、熱保護および耐アーク・トラッキング性とともに、カバー２０２が適切に機能するのに必要な低コストを得ても良い。図７に示したように、一実施形態においては、コーティング３８０は、好ましくは、一次のベースまたはボンド・コーティング３６２と二次のトップ・コーティング３７２とを有する２層コーティングである。

一実施形態においては、一次のボンド・コーティング３６２は、既知の技術を用いて、カバー２０２の内部表面３６０上に、約１０００分の３〜１２インチ（０．００３〜０．０１２ｉｎ．）の厚さ範囲までプラズマ・スプレイ堆積される。一次のボンド・コーティング３６２は、好ましくは、２０〜２４ｗｔ．％Ｃｒ、７〜１２ｗｔ．％Ａｌ、０〜１．５ｗｔ．％Ｙを含む合金ＪＣｒＡｌＹを含み、ＪはＮｉ、Ｃｏ、およびＦｅのうちの１つである。別の実施形態においては、一次のボンド・コーティングは、合金Ｎｉ５Ａｌおよびコバルトを含み、合金は０〜３５ｗｔ．％Ｎｉ、０〜３５ｗｔ．％Ｃｏ、０〜２４ｗｔ．％Ｃｒ、４〜１２％Ａｌ、０〜１．５ｗｔ．％Ｙを含んでいても良い。

二次のトップ・コーティング３７２は、従来のプラズマ・スプレイ技術を用いて、一次のボンド・コーティング３６２上に、約１０００分の５〜３０インチ（０．００５〜０．０３０ｉｎ．）の厚さ範囲まで、好ましくは約１０００分の１０〜２０インチ（．０１０〜．０２０ｉｎ）の範囲まで施される。二次のトップ・コーティング３７２は、絶縁性セラミック・コーティングであり、熱伝導度が比較的低い緻密な垂直亀裂（ＤＶＣ）の遮熱コーティング（ＴＢＣ）であっても良い。ＤＶＣに対する代替物として、二次のトップ・コーティング３７２は、多孔性の微細構造（たとえば約５〜２０％多孔度を有する）を含んでいても良い。具体的には、二次のトップ・コーティング３７２は、イットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）、マグネシア安定化ジルコニア（ＭＳＺ）、またはアルミナのうちの１つを含んでいても良い。一実施形態においては、二次のトップ・コーティング３７２は、７〜９ｗｔ．％イットリア、およびジルコニアを含んでいても良い。

図において各排気ダクト３２２を、一例として、限定することなく、略三角形の断面を有すると示しているが、各排気ダクト３２２には、任意の一般的に都合の良い断面を有するパイプ、チューブ、またはチャネルが含まれていても良いと考えられる。各排気ダクト３２２を、排気ガスを任意の所望の所定の方向に送るように配向および配設しても良い。同様に、図の実施形態では、一例として、限定することなく、２つの排気ポート３５０を例示しているが、当然のことながら、任意の数の排気ポートを、説明したように形成しても良く、また排気経路２４０と流れ連絡する状態で配設しても良い。同様に、図の実施形態では、一例として、限定することなく、２つの排気ダクト３２２が、対応する排気ポート３５０に流れ連絡する状態で接続されているのを例示しているが、当然のことながら、任意の数の排気ダクト３２２を一実施形態において提供しても良い。一実施形態においては、図６に示すように、各排気ダクト３２２が、下部または第１の排気ダクト部分３２６および上部または第２の排気ダクト部分３２８（下部排気ダクト部分３２６に結合されている）を備えている。たとえば、下部排気ダクト部分３２６は、少なくとも部分的に最上端部３３２の周辺に沿って延びるへり３３０を備えている。へり３３０のサイズは、上部排気ダクト部分３２８の底端部３３４内に挿入されるように設定されている。下部排気ダクト部分３２６は、底端部３３８の少なくとも一部に沿ってフランジ３３６を備える。フランジ３３６は複数の取付用アパーチャ３４０を備えている。取付用アパーチャ３４０のサイズは、対応する固定メカニズムを内部に受け取って、上部カバー２０２に結合するように設定されている。たとえば、下部排気ダクト部分３２６の各取付用アパーチャ３４０は、上部カバー２０２の対応する取付用アパーチャ２４８および排気マニホールド２０４の対応する取付用アパーチャと位置が合っている。同様に、上部排気ダクト部分３２８は最上端部３４４の少なくとも一部に沿ってフランジ３４２を備えている。フランジ３４２は複数の取付用アパーチャ３４６を備えている。取付用アパーチャ３４６のサイズは、対応する固定メカニズムを内部に受け取って、上部カバー２０２に結合するように設定されている。たとえば、上部排気ダクト部分３２８の各取付用アパーチャ３４６は、上部カバー２０２の対応する取付用アパーチャ３４８と位置が合っている。好ましくは、図４〜６に示すように、上部排気ダクト部分３２８の末端部は、保護メッシュまたはスクリーン３４７によって構成されていて、排気ダクト３２２内に物体の望ましくない入力が生じることを防止するようになっている。

図の実施形態は、一例として、限定することなく、各排気ダクト３２２が２つの別個の構成部品で形成されていると例示しているが、当然のことながら、一実施形態においては、各排気ダクト３２２は、単一であっても良いし、または任意の所望する数の構成部品を互いに結合したものであっても良い。

複数の第１の一次電気コネクタ３１２がアーク閉じ込め装置２００に結合されていて、アーク閉じ込め装置２００を、アーク閉じ込め装置２００がモニタおよび／または保護する回路（図示せず）の複数の導体（図示せず）に電気的に接続している。また、コントローラ３００（図５）は、診断および／またはプラズマ・ガン点火試験を行なう際に用いる第２の二次コネクタ（図示せず）にコントローラ３００を接続する第１の二次電気コネクタ３１４を備えている。位置表示器３１６が上部カバー２０２に結合され、位置表示器３１６の方向は、ラッキング・カセット（図示せず）内に設けられた開閉器（図示せず）に嵌合して、ラッキング・カセット内のアーク閉じ込め装置２００の位置を示すように設定されている。これについては後で詳述する。たとえば、位置表示器３１６は、内部を１または複数の取付用アパーチャ３２０が延びるフランジ３１８を備え、また位置表示器３１６のサイズは、対応する固定メカニズムを受け取って位置表示器３１６を上部カバー２０２に結合するように設定されている。したがって、上部カバー２０２は、フランジ３１８の対応する取付用アパーチャ３２０の真下に位置する１または複数の対応する取付用アパーチャ（図示せず）を備えている。特に、位置表示器３１６を、開閉器がラッキング・カセット内のアーク閉じ込め装置２００の位置を示すことができるように、アーク閉じ込め装置２００の任意の好適な部分に結合しても良い。

以上、配電機器を保護するためのデバイス内で用いる装置の典型的な実施形態について詳細に述べている。システム、方法、および装置は、本明細書で説明した特定の実施形態には限定されず、むしろ、方法の動作ならびに／またはシステムおよび／もしくは装置の構成要素は、本明細書で説明した他の動作および／または構成要素から独立および別個に用いても良い。さらに、説明した動作および／または構成要素を、他のシステム、方法、および／または装置において規定しても良いし、またはこれらと組み合わせて用いても良く、本明細書で説明したようなシステム、方法、および記憶媒体のみを用いて実行することに限定されない。

本発明を典型的な回路保護環境と関連して説明しているが、本発明の実施形態は、多数の他の汎用または専用の回路保護環境または構成とともに動作可能である。回路保護環境は、本発明の任意の態様の用途または機能の範囲について何ら限定を示唆することは意図されていない。また、回路保護環境は、典型的な動作環境において例示した部品の任意の一つまたは組み合わせに関する任意の依存関係または要求を有するものと解釈すべきではない。

特に指示がない限り、本明細書で例示および説明した本発明の実施形態における動作の実行または実施の順序は本質的ではない。すなわち、動作は、特に指示がない限り、任意の順序で実施しても良く、また本発明の実施形態には、さらなる動作または本明細書で開示したものよりも少ない動作が含まれていても良い。たとえば、特定の動作を、別の動作の前に、同時に、または後に実行または実施することは、本発明の態様の範囲内であると考えられる。

本発明の態様またはその実施形態の要素を導入するとき、冠詞「ａ」「ａｎ」「ｔｈｅ」および「前記（ｓａｉｄ）」は、要素のうちの１または複数が存在していることを意味することが意図されている。用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、および「有する（ｈａｖｉｎｇ）」は、包含的であることが意図されており、列記した要素以外のさらなる要素が存在していても良いことを意味している。

この書面の説明では、実施例を用いて、本発明を、ベスト・モードも含めて開示するとともに、どんな当業者も本発明を実施できるように、たとえば任意のデバイスまたはシステムを作りおよび用いること、ならびに取り入れた任意の方法を実行することができるようにしている。本発明の特許可能な範囲は、請求項によって定められるとともに、当業者に想起される他の実施例を含んでいても良い。このような他の実施例は、請求項の文字通りの言葉使いと違わない構造要素を有する場合、または請求項の文字通りの言葉使いとの違いが非実質的である均等な構造要素を含む場合には、請求項の範囲内であることが意図されている。

Claims (16)

1. 電力システム内で生じたアーク・フラッシュから離れるようにエネルギーを移すための装置であって、
   第２のアーク・フラッシュを形成するように構成されたアーク光源と、
   前記アーク・フラッシュに応じて前記アーク光源の近傍にプラズマを噴射するように構成および配置されたプラズマ・ガンと、
   前記アーク光源および前記プラズマ・ガンを囲むように構成および配置されたアーク閉じ込め装置であって、
   前記アーク光源および前記プラズマ・ガンを覆うように構成および配置されたカバーを備え、前記カバーは内面および外面を備え、前記内面は前記アーク光源および前記プラズマ・ガンの近傍であり、前記内面は絶縁性のセラミック・プラズマ噴霧コーティングを備えるアーク閉じ込め装置と、を備える装置。
2. 前記カバーはアルミニウムで形成されている請求項１に記載の装置。
3. 前記カバーは接地から電気的に絶縁されている請求項１に記載の装置。
4. 前記コーティングは、一次のベース・コーティングと二次のトップ・コーティングとを含む請求項３に記載の装置。
5. 前記一次のベース・コーティングは、２０〜２４ｗｔ．％Ｃｒ、７〜１２ｗｔ．％Ａｌ、０〜１．５ｗｔ．％Ｙ、および残りＪを含む合金ＪＣｒＡｌＹを含み、ＪはＮｉ、Ｃｏ、およびＦｅのうちの１つである請求項４に記載の装置。
6. 前記一次のベース・コーティングは、０〜３５ｗｔ．％Ｎｉ、０〜３５ｗｔ．％Ｃｏ、０〜２４ｗｔ．％Ｃｒ、４〜１２ｗｔ．％Ａｌ、および０〜１．５ｗｔ．％Ｙを含む合金Ｎｉ５ＡｌおよびＣｏを含む請求項４に記載の装置。
7. 前記二次のトップ・コーティングは、イットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）、マグネシア安定化ジルコニア（ＭＳＺ）、またはアルミナのうちの１つを含む請求項４に記載の装置。
8. 前記二次のトップ・コーティングは、７〜９ｗｔ．％イットリア、およびジルコニアを含む請求項４に記載の装置。
9. 電力システム内で生じた第１のアーク・フラッシュから離れるようにエネルギーを移すための装置を製造する方法であって、
   前記第１のアーク・フラッシュに応じて第２のアーク・フラッシュを形成するように構成されたアーク光源を配置することと、
   前記第１のアーク・フラッシュに応じて前記アーク光源の近傍にプラズマを噴射するプラズマ・ガンを配置することと、
   前記アーク光源および前記プラズマ・ガンを囲むアーク閉じ込め装置カバーを配置することであって、前記アーク閉じ込め装置は、
   前記アーク光源および前記プラズマ・ガンを覆うように構成および配置されたカバーを備え、
   前記カバーは内面を備え、前記内面は前記アーク光源および前記プラズマ・ガンの近傍にあり、
   前記内面は絶縁性のセラミック・プラズマ噴霧コーティングを備える、配置することと、を含む方法。
10. 前記カバーはアルミニウムで形成されている請求項９に記載の方法。
11. 前記カバーを接地から絶縁することをさらに含む請求項９に記載の方法。
12. 前記コーティングは、一次のベース・コーティングと二次のトップ・コーティングとを含む請求項１１に記載の方法。
13. 前記一次のベースは、２０〜２４ｗｔ．％Ｃｒ、７〜１２ｗｔ．％Ａｌ、０〜１．５ｗｔ．％Ｙ、および前記残りＪを含む合金ＪＣｒＡｌＹを含み、ＪはＮｉ、Ｃｏ、およびＦｅのうちの１つである請求項１１に記載の方法。
14. 前記一次のベース・コーティングは、０〜３５ｗｔ．％Ｎｉ、０〜３５ｗｔ．％Ｃｏ、０〜２４ｗｔ．％Ｃｒ、４〜１２ｗｔ．％Ａｌ、および０〜１．５ｗｔ．％Ｙを含む合金Ｎｉ５ＡｌおよびＣｏを含む請求項１１に記載の方法。
15. 前記二次のトップ・コーティングは、イットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）、マグネシア安定化ジルコニア（ＭＳＺ）、またはアルミナのうちの１つを含む請求項１１に記載の方法。
16. 前記二次のトップ・コーティングは、重量で７〜９％イットリアおよび残り％ジルコニアを含む公称上の化学範囲を含む請求項１１に記載の方法。

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