(57)【要約】【課題】回路保護システムから外へ排気ガスを送るように構成された少なくとも１つの排気ダクトを有する回路保護システムとともに用いるためのエンクロージャを提供する。【解決手段】エンクロージャは、回路保護システムに結合された第１の障壁と、回路保護システムに結合された第２の障壁と、第１の障壁および第２の障壁に結合された上壁と、を備えている。第１の障壁および第２の障壁によって、少なくとも１つの排気ダクトに流れ連絡する状態で結合された排気プレナムが画定される。通気口が、上壁を通って延びるとともに、排気プレナムに流れ連絡する状態で結合されて、エンクロージャから外へ排気ガスを送る。【選択図】図１
2012143136.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路保護システムから外へ排気ガスを送るように構成された少なくとも１つの排気ダクトを有する回路保護システムとともに用いるためのエンクロージャであって、
前記回路保護システムに結合された第１の障壁と、
前記回路保護システムに結合された第２の障壁であって、前記第１の障壁および前記第２の障壁によって、前記少なくとも１つの排気ダクトに流れ連絡する状態で結合された排気プレナムが画定される、第２の障壁と、
前記第１の障壁および前記第２の障壁に結合された上壁であって、前記上壁を通って通気口が延び、前記通気口は前記排気プレナムに流れ連絡する状態で結合されて前記エンクロージャから外へ前記排気ガスを送る、上壁と、を備えるエンクロージャ。
【請求項２】
前記第１の障壁は、
実質的に垂直方向に延びる第１の部分と、
前記第１の部分にある角度をなして結合されて、前記エンクロージャから前記排気プレナムを通して外へ前記排気ガスを送ることを容易にする第２の部分と、
を備える請求項１に記載のエンクロージャ。
【請求項３】
前記第１の障壁はさらに、前記第２の部分に結合された第３の部分であって、前記第１の障壁を前記回路保護システムに結合させるように構成された第３の部分を備える請求項２に記載のエンクロージャ。
【請求項４】
前記第２の障壁は、
実質的に垂直方向に延びる第４の部分と、
前記第３の部分にある角度をなして結合された第５の部分であって、前記回路保護システムを前記排気ガスからシールドするように構成された第５の部分と、
を備える請求項３に記載のエンクロージャ。
【請求項５】
前記第２の障壁はさらに、前記第５の部分に結合された第６の部分であって、前記第２の障壁を前記回路保護システムに結合させるように構成された第６の部分を備える請求項４に記載のエンクロージャ。
【請求項６】
前記第２の障壁に結合された第３の障壁であって、前記第２の障壁に実質的に垂直に配向される第３の障壁をさらに備え、
前記第２の障壁および前記第３の障壁によってコンパートメントが画定され、前記第２の障壁および前記第３の障壁は、前記コンパートメントを前記排気ガスからシールドするように構成されている、請求項１に記載のエンクロージャ。
【請求項７】
前記上壁に移動可能に結合された蓋であって、前記通気口の少なくとも一部を覆うように配向された蓋をさらに備える請求項１に記載のエンクロージャ。
【請求項８】
機器ラックをさらに備え、前記第１の障壁および前記第２の障壁は、前記回路保護システムが前記機器ラック内の第１の位置および第２の位置の一方に位置するときに、前記排気プレナムを前記回路保護システムに流れ連絡する状態で結合することができるように配向されている請求項１に記載のエンクロージャ。
【請求項９】
少なくとも１つの排気ダクトを備える回路保護システムであって、回路内の一次アーク・フラッシュを検出するように構成され、前記一次アーク・フラッシュの前記検出に応答して二次アーク・フラッシュを起こし、前記少なくとも１つの排気ダクトは前記回路保護システムから外へ排気ガスを送るように構成されている、回路保護システムと、
前記回路保護システムに結合されたエンクロージャであって、
前記回路保護システムに結合された第１の障壁と、
前記回路保護システムに結合された第２の障壁であって、前記第１の障壁および前記第２の障壁によって、前記少なくとも１つの排気ダクトに流れ連絡する状態で結合されて前記エンクロージャから外へ前記排気ガスを送る内部の排気プレナムが画定される、第２の障壁と、を備えるエンクロージャと、を備える開閉装置スタック。
【請求項１０】
前記第１の障壁は、
実質的に垂直方向に延びる第１の部分と、
前記第１の部分にある角度をなして結合されて、前記エンクロージャから前記排気プレナムを通して外へ前記排気ガスを送ることを容易にする第２の部分と、
前記第２の部分に結合された第３の部分であって、前記第１の障壁を前記回路保護システムに結合するように構成された第３の部分と、を備える請求項９に記載の開閉装置スタック。
【請求項１１】
前記第２の障壁は、
実質的に垂直方向に延びる第４の部分と、
前記第３の部分にある角度をなして結合された第５の部分であって、前記回路保護システムを前記排気ガスからシールドするように構成された第５の部分と、
前記第５の部分に結合された第６の部分であって、前記第２の障壁を前記回路保護システムに結合するように構成された第６の部分と、を備える請求項１０に記載の開閉装置スタック。
【請求項１２】
前記エンクロージャはさらに、前記第２の障壁に結合された第３の障壁であって、前記第２の障壁に実質的に垂直に配向される第３の障壁を備え、
前記第２の障壁および前記第３の障壁によってコンパートメントが画定され、前記第２の障壁および前記第３の障壁は、前記コンパートメントを前記排気ガスからシールドするように構成されている請求項９に記載の開閉装置スタック。
【請求項１３】
前記エンクロージャはさらに、前記第１の障壁および前記第２の障壁に結合された上壁であって、前記上壁を通って通気口が延び、前記通気口は前記排気プレナムに流れ連絡する状態で結合されて前記エンクロージャから外へ前記排気ガスを送る上壁を備える請求項９に記載の開閉装置スタック。
【請求項１４】
前記上壁に移動可能に結合された蓋であって、前記通気口の少なくとも一部を覆うように配向された蓋をさらに備える請求項１３に記載の開閉装置スタック。
【請求項１５】
前記回路保護システムは、第１の横材および第２の横材を備え、前記第１の障壁は前記第１の横材に結合され、前記第２の障壁は前記第２の横材に結合される請求項９に記載の開閉装置スタック。
【請求項１６】
前記回路保護システムを前記エンクロージャ内の複数の位置に支持するように構成されたラッキング・カセットをさらに備え、前記排気プレナムは、前記回路保護システムが前記複数の位置のうちの少なくとも１つにあるときに、前記少なくとも１つの排気ダクトに流れ連絡する状態で結合される請求項９に記載の開閉装置スタック。
【請求項１７】
エンクロージャと、前記エンクロージャ内に位置し少なくとも１つの排気ダクト、第１の横材、および第２の横材を有する回路保護システムと、を備える開閉装置スタックを組み立てる方法であって、
前記第１の横材に第１の障壁を結合することであって、前記第１の障壁の少なくとも一部は実質的に垂直方向に延びる、結合することと、
前記第２の横材に第２の障壁を結合することであって、前記第２の障壁の少なくとも一部は実質的に垂直方向に延びて、前記第１の障壁および前記第２の障壁によって、前記少なくとも１つの排気ダクトに流れ連絡する状態で結合されて前記エンクロージャから外へ排気ガスを送る排気プレナムが画定されるようにする、結合することと、を含む方法。
【請求項１８】
前記第１の障壁および前記第２の障壁に第１の側面部分を結合することと、
前記第１の障壁および前記第２の障壁に第２の側面部分を結合することであって、前記第１の障壁、前記第２の障壁、前記第１の側面部分、および前記第２の側面部分によって前記排気プレナムが画定されるようにする、結合することと、をさらに含む請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記第２の障壁に第３の障壁を結合することであって、前記第３の障壁は前記第２の障壁に実質的に垂直に配向されて前記第２の障壁および前記第３の障壁によってコンパートメントが画定されるようになっており、前記第２の障壁および前記第３の障壁は前記コンパートメントを前記排気ガスからシールドするように構成されている、結合することをさらに含む請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記第１の障壁および前記第２の障壁に上壁を結合することであって、前記上壁を通って通気口が延び、前記通気口は前記排気プレナムに流れ連絡する状態で結合される、結合することと、
前記上壁に蓋を移動可能に結合することであって、前記蓋は、前記通気口の少なくとも一部を覆うように配向される、結合することと、をさらに含む請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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・ポイントから離して移すために電気的「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。
【０００５】
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・ポイントから離して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。少なくとも一部の既知のアーク閉じ込めデバイスは、二次アーク・フラッシュが形成される箇所を離れて環境に入る排気経路を短くするために、側面に沿って位置する排気ポートを備えている。しかし、このような逃がす方式では、高圧の高温ガスが放出されて機器エンクロージャ内に入り、その結果、同じエンクロージャ内の他のエレクトロニクス・モジュールに対するさらなる損傷が生じる可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
少なくとも前述の理由により、アーク閉じ込め装置上の排気ポートから排気ガスを上方に送って機器エンクロージャから外へ出す改善された機器エンクロージャを有するアーク閉じ込め装置が求められている。
【０００７】
さらに加えて、少なくとも前述の理由により、単純で、堅固で、安価で、かつ排気ガスを敏感な回路構成から離れるように送る可動部品を持たない機器エンクロージャが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一態様においては、回路保護システムから外へ排気ガスを送るように構成された少なくとも１つの排気ダクトを有する回路保護システムとともに用いるためのエンクロージャが提供される。エンクロージャは、回路保護システムに結合された第１の障壁と、回路保護システムに結合された第２の障壁と、第１の障壁および第２の障壁に結合された上壁と、を備えている。第１の障壁および第２の障壁によって、少なくとも１つの排気ダクトに流れ連絡する状態で結合された排気プレナムが画定される。通気口が、上壁を通って延びるとともに、排気プレナムに流れ連絡する状態で結合されて、エンクロージャから外へ排気ガスを送る。
【０００９】
別の態様においては、開閉装置スタックが、少なくとも１つの排気ダクトを備える回路保護システムを備えている。回路保護システムは、回路内のアーク・フラッシュ事象を検出し、アーク・フラッシュ事象の検出に応答してアークを起こすように構成されている。少なくとも１つの排気ダクトは、回路保護システムから外へ排気ガスを送るように構成されている。開閉装置スタックはまた、回路保護システムに結合されたエンクロージャを備えている。エンクロージャは、回路保護システムに結合された第１の障壁と、回路保護システムに結合された第２の障壁と、を備えている。第１の障壁および第２の障壁によって、少なくとも１つの排気ダクトに流れ連絡する状態で結合されてエンクロージャから外へ排気ガスを送る排気プレナムが画定されている。
【００１０】
別の態様においては、エンクロージャと、エンクロージャ内に位置し少なくとも１つの排気ダクト、第１の横材、および第２の横材を備える回路保護システムと、を備える開閉装置スタックを組み立てるための方法が提供される。本方法は、第１の横材に第１の障壁を結合することであって、第１の障壁の少なくとも一部は実質的に垂直方向に延びる、結合することを含んでいる。本方法はまた、第２の横材に第２の障壁を結合することであって、第２の障壁の少なくとも一部は実質的に垂直方向に延びて、第１の障壁および第２の障壁によって、少なくとも１つの排気ダクトに流れ連絡する状態で結合されてエンクロージャから外へ排気ガスを送る排気プレナムが画定されるようにする、結合することと、を含んでいる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】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２】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３】図２に示すアーク閉じ込め装置の断面概略図である。
【図４】図２に示すアーク閉じ込め装置の部分分解図である。
【図５】図１に示す回路保護システムの概略斜視図である。
【図６】図１に示す回路保護システムの部分分解図である。
【図７】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ラッキング・カセットの概略斜視図である。
【図８】図１に示す機器スタックとともに用いても良い典型的な機器エンクロージャの平面図である。
【図９】は図８に示す機器エンクロージャの断面図である。
【図１０】図８に示す機器エンクロージャの斜視図である。
【図１１】図８に示す機器エンクロージャとともに用いても良い典型的な排気管理部分の部分分解図である。
【図１２】図１１に示す排気管理部分の概略図である。
【図１３】図８に示す機器エンクロージャの上壁の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本明細書では、回路保護システムとともに用いるためのシステムおよび装置の典型的な実施形態について説明する。これらの実施形態によって、アーク・フラッシュが発生した後の回路保護システムから外へ出る排気ガス、熱、および圧力の流れが増える。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、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。また、これらの実施形態によって、回路保護システムを備える機器エンクロージャから外へ出る排気ガス、熱、および圧力の流れが増える。排気ガスを回路保護デバイスから離れるように（たとえば、実質的に垂直方向等に）送ることによって、機器エンクロージャ内に位置する回路保護システムおよび他の任意の電気的な機器を、排気ガス、熱、および圧力の流れから保護する。
【００１３】
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。
【００１４】
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）、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、離間に配置されてアーク光源電極２１６間の電極間隙２８４を画定している。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。
【００１５】
アーク・トリガリング装置（たとえばプラズマ・ガン２８２）が、間隙２８４に隣接して配置されている。たとえば、プラズマ・ガン２８２を、アーク光源電極２１６に対して中心に配置しても良く、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しても良い。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答し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（たとえば二次アーク・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内に排気ガス、熱、および圧力が生成される。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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ョック・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。
【００１９】
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。
【００２０】
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を与えるように配置されている。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。
【００２１】
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、排気ダクト３２２と流れ連絡する状態で位置する排気プレナム（図示せず）内に送って、機器エンクロージャ１０２から外へ排気ガスを送る。
【００２２】
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が、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。典型的な実施形態においては、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。
【００２３】
また、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によってモニタおよび／または保護されている回路（図示せず）の複数の導体（図示せず）に、アーク閉じ込め装置２００を電気的に接続することを容易にしている。また、コントローラ３００（図５に示す）は、第１の二次電気コネクタ３１４を備えている。第１の二次電気コネクタ３１４は、コントローラ３００を、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）に接続することを容易にするものである。位置表示器３１６が、上部カバー２０２に結合されているとともに、ラッキング・カセット（図５には示さず）内に設けられた開閉器（図示せず）と嵌合するように配向されていて、ラッキング・カセット内のアーク閉じ込め装置２００の位置を表示することを容易にしている。これについては後で詳述する。たとえば、位置表示器３１６はフランジ３１８を備えている。フランジ３１８を通って１または複数の取付用アパーチャ３２０が延びている。取付用アパーチャ３２０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、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、この取付用アパーチャは、フランジ３１８の対応する取付用アパーチャ３２０の真下に位置している。特に、位置表示器３１６をアーク閉じ込め装置２００の任意の好適な部分に結合して、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しても良い。
【００２４】
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。検出に応答して、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、アーク光源電極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。
【００２５】
二次アーク・フラッシュによって排気ガスも形成される。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。
【００２６】
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。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置しても良い。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および３２４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５および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。
【００２７】
図７は、回路保護システム１０６（図１に示す）とともに用いても良い典型的なラッキング・カセット４００の概略斜視図である。ラッキング・カセット４００の構成は、アーク閉じ込め装置２００（図２〜４に示す）を支持し、回路保護システム１０６をエンクロージャ１０２（図１に示す）内の機器ラック（図示せず）内にラック入りさせることを容易にするように設定されている。典型的な実施形態においては、ラッキング・カセット４００は、底部表面またはトレイ４０２、第１の側壁４０４、および対向する第２の側壁（図示せず）を備えている。背壁４０６が、第１の側壁４０４と第２の側壁との間を延びている。また、ラッキング・カセット４００は、背壁４０６から内壁４１０を通って延びる複数の突出部４０８を備えている。突出部４０８は、内壁４１０に対して移動可能であり、アーク閉じ込め装置２００をラッキング・カセット４００内に挿入したときに、突出部４０８が背壁４０６内に押し戻されて第２の一次コネクタを露出させるようになっている。第１の一次コネクタ３１２（図５に示す）の構成は、背壁４０６と内壁４０８との間に位置する対応する複数の第２の一次コネクタ（図示せず）に結合して、アーク閉じ込め装置２００を機器スタック１００（図１に示す）の線路電圧に接続するように設定されている。加えて、複数の横材（図７には示さず）がカセット４００に結合されていて、排気プレナムの部品を回路保護システム１０６に結合することを容易にしている。
【００２８】
回路保護システム１０６が機器ラック内の第１の位置（たとえば試験位置）にラック入りされると、第１の一次コネクタ３１２が第２の一次コネクタから接続が切られ、第１の二次コネクタ３１４は第２の二次コネクタに電気的に結合される。具体的には、第２の二次コネクタは背壁４０６から離れるように前進して、第１の二次コネクタ３１４への電気的接続を維持する。回路保護システム１０６が試験位置にラック入りされると、アーク閉じ込め装置２００は試験モードになって、デバイス・インターフェースおよび信号制御の試験が可能になる。たとえば、コントローラ３００への電力の供給が、アーク・フラッシュ検出部品を試験するためにおよび／または接続モードの間にプラズマ・ガン・コンデンサ・バンクが適切に充電されたか否かを試験するために行なわれる。回路保護システム１０６が第１の位置にラック入りされると、排気ダクト３２２および３２４がエンクロージャ１０２内の排気プレナムと位置合わせされて、たとえばプラズマ・ガンの試験の間にアーク閉じ込め装置２００内で発生する任意の排気ガスをエンクロージャ１０２から外へ送ることが容易になる。
【００２９】
回路保護システム１０６が機器ラック内の第２の位置（たとえば接続位置）にラック入りされると、第１の一次コネクタ３１２が第２の一次コネクタに電気的に結合され、第１の二次コネクタ３１４は第２の二次コネクタに電気的に結合される。具体的には、突出部４０８が背壁４０６内に押し戻されて、接続されている第２の一次コネクタおよび第１の一次コネクタ３１２を露出させる。回路保護システム１０６が接続位置にラック入りされると、アーク閉じ込め装置２００がアクティブになる。たとえば、コントローラ３００への電力の供給が、プラズマ・ガン・コンデンサ・バンク（図示せず）を充電するために行なわれる。プラズマ・ガン・コンデンサ・バンクは、電極２１６（図４に示す）間で二次アーク・フラッシュを起こすのに用いるプラズマ・ガン（図示せず）に電力を提供するために用いられる。回路保護システム１０６が第２の位置にラック入りされると、排気ダクト３２２および３２４がエンクロージャ１０２内の排気プレナムと位置合わせされて、アーク閉じ込め装置２００内で発生した任意の排気ガスをエンクロージャ１０２から外へ、たとえばアーク閉じ込め装置２００内で二次アーク・フラッシュが形成された後に送ることが容易になる。
【００３０】
回路保護システム１０６が機器ラック内の第３の位置（たとえば切断位置）にラック入りされると、第１の一次コネクタ３１２は第２の一次コネクタから接続が切られ、第１の二次コネクタ３１４は第２の二次コネクタ（図示せず）から接続が切られる。加えて、突出部４０８が背壁４０６から離れるように前進して、第２の一次コネクタを内壁４１０の背後にシールドする。回路保護システム１０６が切断位置にラック入りされたら、回路保護システム１０６を機器ラックから取り外して補修および／または交換しても良い。また、位置表示器３１６は、第１の側壁４０４に沿って設けられた開閉器４１２と嵌合する。開閉器４１２から開閉装置コントローラ（図示せず）に、アーク閉じ込め装置２００がラック入りの用意ができていることを示す信号が送信される。回路保護システム１０６が第３の位置にラック入りされたときに、排気ダクト３２２および３２４は、エンクロージャ１０２内の排気プレナムとは位置は合っていない。
【００３１】
図８は機器エンクロージャ１０２の平面図であり、図９は機器エンクロージャ１０２の断面図である。典型的な実施形態においては、エンクロージャ１０２は、下部コンパートメント１０８、中央コンパートメント１１０、および上部コンパートメント１１２を備えている。中央コンパートメント１１０には回路保護システム１０６が収容され、上部コンパートメント１１２にはエレクトロニクス・モジュール１０４が収容されている。これはたとえば、電源、ヒューズ、リレー、光センサ、および／または一次アーク・フラッシュを検出するための他の任意の好適な回路構成である。上壁１１４は、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（たとえば通気口）が、上壁１１４を通って延びて、内部の排気プレナム５０２に流れ連絡する状態で配置または結合されている。排気プレナム５０２が、上壁１１４から下方にエレクトロニクス・モジュール１０４の背後を延びて、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５０２が回路保護システム１０６に隣接して位置している。エンクロージャ１０２はまた、下部、中央、および上部コンパートメント１０８、１１０、および１１２の背後に配置された後方コンパートメント５０４を備えている。回路保護システム１０６では、複数の導体５０６が、後方コンパートメント５０４内の第１の一次コネクタ３１２を介して結合されている。
【００３２】
図１０は機器エンクロージャ１０２の斜視図であり、図１１は機器エンクロージャ１０２の排気管理部分の部分分解図であり、図１２は機器エンクロージャ１０２の排気管理部分の概略図である。図１０に示すように、第１の障壁５０８および第２の障壁５１０がそれぞれ、回路保護システム１０６に結合されている。より具体的には、第１の横材５１２（図１２に示す）がカセット４００に結合されている。第１の障壁５０８は、第１の横材５１２に結合されて、排気プレナム５０２を回路保護システム１０６に対して位置決め、および／または排気プレナム５０２を回路保護システム１０６と流れ連絡する状態で結合している。第１の障壁５０８によって、たとえば、排気ガスおよび／または汚染物質が後方コンパートメント５０４内に流れ出ることが防止されている。同様に、第２の横材５１４（図１２に示す）がカセット４００に結合されている。第２の障壁５１０は、第２の横材５１４に結合されて、排気プレナム５０２を回路保護システム１０６に対して位置決め、および／または排気プレナム５０２を回路保護システム１０６と流れ連絡する状態で結合している。第２の障壁５１０によって、排気ガスまたは他の汚染物質がコントローラ３００（図５および６に示す）に接触することが防止されている。典型的な実施形態においては、排気プレナム５０２は、第１の障壁５０８、第２の障壁５１０、第１の側壁１１６、および第２の側壁１１８の間に画定されている。
【００３３】
また、第１の障壁５０８は、第１の部分５１６、第２の部分５１８、および第３の部分５２０を備えている。第１の部分５１６は、底端部５２２から実質的に垂直方向に、上壁１１４に結合する対向する最上端部５２まで延びている。第２の部分５１８は、底端部５２６および対向する最上端部５２８を備えている。最上端部５２８は、底端部５２２にある角度をなして結合して、排気ガスを回路保護システム１０６から離れるように上方に排気プレナム５０２を通して送ることを容易にしている。第３の部分５２０はまた、第１の横材５１２に結合する底端部５３０と、底端部５２６に結合する対向する最上端部５３２と、を備えている。同様に、第２の障壁５１０は、第１の部分５３４および第２の部分５３６を備えている。第１の部分５３４は、底端部５３８から実質的に垂直方向に、上壁１１４に結合する対向する最上端部５４０まで延びている。第２の部分５３６は、底端部５４２および対向する最上端部５４４を備えている。最上端部５４４は、底端部５３８にある角度をなして結合していて、排気ガスを回路保護システム１０６から離れるように上方に排気プレナム５０２を通して送ることを容易にしている。また、底端部５４２は第２の横材５１４に結合している。典型的な実施形態においては、第３の障壁５４６は底端部５４２に結合されている。より具体的には、第３の障壁５４６は、第２の障壁５１０の前面５４８に底端部５４２において結合されている。第３の障壁５４６は、第１の部分５３４に実質的に垂直に配向されている。また、第１の部分５３４および第３の障壁５４６によって上部コンパートメント１１２が画定されている。加えて、第１の部分５３４および第３の障壁５４６によって、エレクトロニクス・モジュール１０４（図１に示す）が排気ガスからシールドされている。
【００３４】
図１３は、機器エンクロージャ１０２の上壁１１４の側面図である。ワイヤ・チャネル５５０が、少なくとも部分的に第１の側壁１１６と第２の側壁１１８（両方とも図１に示す）との間の上壁１１４を渡って延びている。ワイヤ・チャネル５５０によって、ケーブル布線をエンクロージャ１０２内にまたはそこから外に配線することが可能にする。また、蓋５５２が、上壁１１４に結合（たとえば１または複数のヒンジを用いて移動可能に結合）されている。蓋５５２は、少なくとも部分的に第１の側壁１１６と第２の側壁１１８との間の上壁１１４を渡って延びている。蓋５５２は、排気プレナム５０２（図１０および１１に示す）を少なくとも部分的に覆うように配向されている。また、複数のスペーサ５５４が上壁１１４に結合されている。スペーサ５５４によって、排気プレナム５０２の最上端部において蓋５５２と通気口（図示せず）との間の間隙５５６が画定されている。回路保護システム１０６（図１に示す）内の二次アーク・フラッシュによって発生した排気ガスが、回路保護システム１０６から排気プレナム５０２を通って放出されて、通気口（図示せず）を通ってエンクロージャ１０２を出る。回路保護システム１０６によって発生した二次アーク・フラッシュの中には、蓋５５２を持ち上げるのに十分な力で排気ガスを通気口を通して放出するのに十分な圧力を発生させないものがある場合がある。したがって、間隙５５６によって、排気ガスが排気プレナム５０２から逃げることが可能になる。また、蓋５５２によって、汚染物質がエンクロージャ１０２および／または回路保護システム１０６に排気プレナム５０２を介して入ることが防止される。
【００３５】
電子機器スタック１００（図１に示す）を組み立てる典型的な方法は、第１の障壁５０８（図１０〜１２に示す）を第１の横材５１２（図１２に示す）に結合することと、第２の障壁５１０（図１０〜１２に示す）を第２の横材５１４（図１２に示す）に結合して、第１の障壁５０８および第２の障壁５１０によって排気プレナム５０２（図１０および１１に示す）が画定されるようにすることと、を含む。典型的な実施形態においては、排気プレナム５０２を、第１および第２の排気ダクト３２２および３２４（図５および６に示す）に流れ連絡する状態で結合して、エンクロージャ１０２（図１に示す）から外へ排気ガスを送る。また、本方法は、第１の側壁１１６（図１に示す）を第１の障壁５０８および第２の障壁５１０に結合することと、第２の側壁１１８（図１に示す）を第１の障壁５０８および第２の障壁５１０に結合して、第１の障壁５０８、第２の障壁５１０、第１の側壁１１６、および第２の側壁１１８によって排気プレナム５０２が画定されるようにすることと、を含む。
【００３６】
第３の障壁５４６（図１１および１２に示す）を次に、第２の障壁５１０の前面５４８（図１１に示す）に結合する。第３の障壁５４６を、第２の障壁５１０に、より具体的には第１の部分５３４（図１１に示す）に、実質的に垂直に配向して、第２の障壁５１０および第３の障壁５４６によって上部コンパートメント１１２（図１に示す）が画定されるようにする。また、第２の障壁５１０および第３の障壁５４６によって、上部コンパートメント１１２が、回路保護システム１０６によって放出される排気ガスからシールドされる。より具体的には、第２の障壁５１０および第３の障壁５４６によって、エレクトロニクス・モジュール１０４（図１に示す）が排気ガスからシールドされる。
【００３７】
さらに、上壁１１４（図１に示す）を、第１の障壁５０８および第２の障壁５１０に結合する。通気口（図示せず）が上壁１１４を通って延び、この通気口を排気プレナム５０２に流れ連絡する状態で結合して、排気ガスがエンクロージャ１０２から出ることができるようにする。蓋５５２（図１３に示す）を、上壁１１４に移動可能に結合する。また、蓋５５２を、通気口の少なくとも一部を覆うように配向する。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【外国語明細書】
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