[发明专利]用于减弱电气柜的磁场的方法及装置

说明书

技术领域

本公开在此涉及在电气柜的附近和内部出现的低频磁场的衰减。

背景技术

对持续暴露于现有环境交变电磁场的影响的科学研究和调查已经引起了采用ALARA(合理可行尽量低)规则的采用，该ALARA规则要求使用以合理的成本尽可能地防护磁场。过去也有人推荐针对50Hz÷300Hz范围的频率将场级(field level)限制于0.2μT。

电气柜(例如，电缆/电力分配柜)中的磁场的主要来源是汇流条系统，来自该汇流条系统的输出分支从柜通过断路器分配。因此，居住在这些电气柜附近的人通常暴露于可能超过针对职业安全和健康设定的最低要求的大小的磁场。而且，位于电气柜附近的装置和通信线缆可能遭受源自从柜发射的磁场的磁干扰。

迄今为止，减小从电气柜发射的磁场的影响的尝试主要提出部分或全部地将电气柜或其部分封闭在金属材料制成的磁屏蔽结构内部。例如，为了在电气柜附近达到0.2μT的场级，通常使用较厚的金属板来屏蔽该柜，或在其它可能的方法中，电气柜被重新设置在距公共区域一定的距离处。

EP 1 763 118提出使用金属保护元件作为磁屏蔽，该磁屏蔽被设计为至少部分地围绕电气柜的配电保险丝/连接器。这种方案专注于该柜的配电连接器，而不考虑从作为来自该柜的磁场的主要来源的该柜的母线排系统发射的磁场。此外，由于需要将金属保护元件的前部保持打开使得对于常规的操作目的和日常维护可以容易进出，这种方案仅提供有限的保护。

发明内容

在本领域中，存在能够大大降低从该柜发射的磁场的强度的电气柜涉及的需要。为了减少/防止暴露于电气柜磁场，电气柜附近的相对较高的磁场大小要求将柜部分或全部地围绕在金属屏蔽之内和/或将电气柜定位在远离人口稠密地区的遥远地点。这种方案通常导致柜和与所述柜相关联的电气基础设施的成本和复杂性的增加。

本申请提供用于设计和排列电气柜的内部布线、汇流条和连接端子的技术，以保证从电气柜发射的磁场的大幅度减弱。本申请的发明人发现，从电气柜发射的磁场可以通过将电气柜内部的承载电力的电气柜的元件排列为形成自保护结构来进行大幅度地减弱，该自保护结构提供从电气柜的不同的电力承载元件发射的磁场破坏性地互相干扰，从而大幅度地减小从电气柜发射的总磁场的大小。

例如，并且非限制性的，在某些实施方式中，电气柜的汇流条系统的各个汇流条元件由一组彼此并联电连接的至少两个子汇流条元件构成，每组所述子汇流条元件与提供到电气柜的至少一个电相电连接，并且所述子汇流条元件被排列为各个子汇流条元件被定位为邻近与不同的电相或者不同的电流方向相关联的至少一个其它子汇流条元件，从而造成从所述子汇流条元件发射的磁场彼此相消干涉。

在某些实施方式中，与特定电相或电流方向相关联的子汇流条元件的截面面积的总和被调整为大致等于与相同的特定电相或电流方向相关联的被所述子汇流条元件所代替的原始汇流条元件的截面面积，或者大致等于其根据电力法律/法规和标准的设计截面面积。可选地，通过所述子汇流条元件的电流的总和等于所述子汇流条元件代替的原始汇流条元件的给定的额定电流。

例如，并且非限制性的，改进的电气柜可以被设计为通过保证全部的磁矩M_i和磁偶极子P_i满足下列条件来保证从其各种元件发射的磁场的最大衰减：