用于减弱电气柜的磁场的方法及装置的制造方法
用于减弱电气柜的磁场的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本公开在此设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】
[0002]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W合理的成本尽可能地防护 磁场。过去也有人推荐针对50化今300化范围的频率将场级（fieldlevel)限制于0. 2uT。 [000引 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，居住在该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。
[0004] 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0.2UT 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。
[0005] EP1 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。该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W容易进出，该种方案仅提供 有限的保护。
【发明内容】
[0006] 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设及的需要。 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。该种方案 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。
[0007] 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，W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W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。
[000引例如，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设。
[0009] 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。
[0010] 例如，并且非限制性的，改进的电气柜可W被设计为通过保证全部的磁矩Mi和磁 偶极子Pi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：
[0011]
[0012] 其中，N是电气柜中的磁场发射元件的总数量，i是指定特定偶极子/矩的整数指 数。因此，为了大致满足式（1)中设定的条件，可W对电气柜的各个电力承载元件（例如， 汇流条、子汇流条、导线、电缆、和/或断路器）的位置、几何结构和/或连通性进行修改。
[0013] 如申请人与本发明相同的申请号为PCT/IL2013/050570的国际专利申请中所述， 在某些可能的实施方式中，用在电气柜中来提供并传输电力的电缆是产生非常低的磁场 (例如，W大约50化至400化的非常低的频率）的自保护电缆，该国际专利申请的公开通过 引用被合并在本文中。
[0014] 本文中所公开的技术可W允许使用常规的电气柜（例如，木制或塑料制成）来代 替金属柜，而没有任何高水平磁场大小的风险。因此，为了降低磁场等级并减少暴露于该种 磁场，作为利用常规电气柜的通常做法，本文所公开的电气柜设计可W被制成用于布置在 电气设计所需的方便的任何场所，而无需将它们布置在远离人口稠密区域的偏僻场所。
[0015] 本文所公开的技术可W被用来通过将电气柜的内部布线和汇流条系统排列为形 成自保护结构来改进常规设计的电气柜，在该自保护结构中，从电气柜的各个带电元件发 射的磁场彼此相消干设。例如，并且非限制性的，传统的单相或多相电气柜可W被改进为通 过用W分体式连接的方式（例如，其中至少两个元件并列连接）彼此连接的两个或更多个 子汇流条元件代替电气柜的原始汇流条元件中的每个原始汇流条元件，并且将所述子汇流 条元件排列为各个子汇流条元件被定位为邻近与不同的电相相关联的或者承载不同方向 上的电流的至少一个其它子汇流条元件，修改电气柜的标准汇流条系统来衰减从电气柜发 射的磁场。
[0016] 根据一个方面，提供一种用于分配由包括两个或更多个导电导线的电源电缆提供 的电力的汇流条系统，该汇流条系统包括：预定数量的汇流条元件，各个汇流条元件可W与 电源电缆的至少一条导线电连接，并且汇流条元件中的至少一个汇流条元件由一组可彼此 并联电连接的至少两个子汇流条元件构成，每组子汇流条元件可与所述电源电缆的至少一 条导线电连接，各个所述汇流条元件和子汇流条元件被定位为与关联于不同的电相或者不 同的电流方向的至少一个其它汇流条或子汇流条元件相邻，从而造成从所述汇流条元件和 子汇流条元件发射的磁场彼此相消干设。
[0017] 在可能的实施方式中，汇流条系统分配由提供两个或更多个电相的电源电缆提供 的电力，该汇流条系统包括两个或更多个汇流条元件，各个汇流条元件与特定相的电源电 缆相关联，并且所述汇流条元件中的至少一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，其中，每组子汇流条元件与特定相的电源电缆相关联，所述汇流条元 件和子汇流条元件中的每个被定位为与关联于不同电相的至少一个其它汇流条或子汇流 条元件相邻，从而造成从所述汇流条和/或子汇流条元件发射的磁场彼此相消干设。
[001引在某些实施方式中，汇流条元件和子汇流条元件由几何上平行排列的细长导电件 (piece)制成。可选地，多组子汇流条元件的各组中子汇流条元件的截面面积的总和大致等 于汇流条元件中的至少一个汇流条元件的截面尺寸（例如，面积）、或等于原始汇流条系统 设计中的该种汇流条元件的截面尺寸（例如，面积）除W该组中的子汇流条元件的数目。
[0019] 根据某些实施方式，汇流条元件和子汇流条元件被排列在平行的列中，使得所述 汇流条元件和子汇流条元件沿着所述列的轴线W间隔开的大致平行的关系排列在所述列 中。可选地，所述子汇流条元件被排列为所述列中的每个列包括来自特定组的子汇流条元 件的单个子汇流条元件。子汇流条元件、或汇流条元件和子汇流条元件的两个相邻定位的 列之间的距离可选地可W等于或小于相间距离（目P，相邻地定位在同一列中的汇流条和/ 或子汇流条之间的距离）。
[0020] 在某些可能的实施方式中，在所述列的任何一列中的各个汇流条元件和子汇流条 元件在相邻的列中利用两个相邻的子汇流条元件或者汇流条元件和子汇流条元件之间的 空隙进行对齐。可选地，汇流条元件和子汇流条元件在每列中的排列相对于汇流条元件和 子汇流条元件在至少一个相邻定位的列中的排列沿着该列的轴线移位。在某些应用中，经 由电源电缆来实现子汇流条元件之间的并联电连接。
[0021] 在某些实施方式中，电源电缆被构造成提供至少两个不同的电相，并且所述汇流 条系统包括相应数量的子汇流条元件组，各个子汇流条元件组与特定电相的电源电缆关联 并包括彼此并联电连接的至少两个子汇流条元件，其中，所述子汇流条元件被排列在平行 的列中，使得其彼此大致平行，并且与特定电相的电源电缆电相关的各个子汇流条元件被 定位在邻近与不同的电相相关联的至少一个其它子汇流条元件的汇流条系统中，从而造成 从所述子汇流条元件发射的磁场彼此相消干设。
[0022] 在某些实施方式中，在每列子汇流条元件中电相的顺序相对于在至少一个相邻定 位的列的子汇流条元件中电相的顺序循环移位。
[0023] 可选地，电源电缆是设计为大幅度衰减从其导体发射的磁场的自保护电缆，并且 通过该电缆来实现子汇流条元件之间的并联电连接。
[0024] 根据本发明的另一方面，提供有一种包括用于分配由S相电源电缆提供的电力的 汇流条系统的电气柜，所述汇流条系统包括=个汇流条元件，各个汇流条元件与电源电缆 的相应的相相关联，汇流条元件中的每一个汇流条元件呈一组彼此并联电连接的至少两个 子汇流条元件的形式，每组子汇流条元件与电源电缆的特定相相关联，并且子汇流条元件 中的每一个子汇流条元件被定位为邻近与不同电相相关联的至少一个其它子汇流条元件。 电气柜还可W包括一个或更多个断路器，各个断路器可与承载特定相的至少一个子汇流条 元件电连接。优选地，各个断路器与和特定电相相关联的特定组元件的子汇流条元件电连 接。
[00巧]电气柜还可W包括一个或更多个中性汇流条或者一组中性子汇流条元件，该一个 或更多个中性汇流条或者一组中性子汇流条元件与电源的电中性相关联的并且可与经由 断路器中的一个断路器从电气柜分支出的电源线的至少一个中性导线电连接。可选地，所 述至少一个中性导线与断路器相邻并且大致平行地穿过。
[0026] 电气柜中的电连接可W利用单相自保护电缆来执行，各个单相电缆包括多个导 体，预订数量的导体被用于承载电相，并且另一预定数量的导体被用于承载电中性，所述导 体被排列在每个电缆中，使得从所述导体发射的磁场彼此相消干设。
[0027] 磁场的相消干设可W通过使各个该单相电缆的承载相的导体彼此并联电连接、 使承载中性的导体彼此电连接、W及将所述导体排列在电缆内部使得各个承载相的导体 (良P，与电相连接的导体）被定位在靠近至少一个承载中性的导体（目P，与电中性连接的导 体）的电缆的内部来实现。磁场的衰减通过W彼此固定的距离将导体布置在各个单相电缆 的内部并防止导体在其内部一个相对于另一个的移动来实现最大化。
[0028] 例如，并且非限制性的，在某些实施方式中，某些单相电缆包括中央支撑元件，并 且所述电缆的导体围绕该支撑元件被排列成圆形，使得各个相承载导体被定位在靠近至少 一个中性承载导体的电缆的内部。优选地，各个相承载导体被定位在两个中性承载导体之 间的电缆内部。该支撑元件被构造成将导体保持在所述电缆内部的固定位置，并防止所述 导体在其内部位移。该中央支撑元 件可W是具有配置用来限定预定数量的细长缺口的多点 截面星形状或海盘车（Asterix)形状的细长元件，各个细长缺口被构造成接收并保持电缆 的导体中的一个导体。
[0029] 根据本申请的另一方面，提供有一种利用汇流条系统减小从单相或多相电气柜发 射的磁场的方法，所述方法包括W下步骤；W两个或更多个子汇流条元件的形式提供汇流 条系统的各个汇流条元件；将所述子汇流条元件排列成使得所述子汇流条元件中的每一个 被定位为与关联于不同电相相关联的或者承载不同方向上的电流的至少一个其它子汇流 条元件相邻；W及在与相同的电相或电流方向相关联的两个或更多个子汇流条元件之间建 立并联电连接。
[0030] 在某些实施方式中，子汇流条元件被排列在平行的列中，并且所述汇流条元件和 子汇流条元件沿着所述列的轴线W间隔开的大致平行关系排列在所述列中。
[0031] 可选地，排列步骤可W包括相对于在至少一列相邻定位的汇流条元件中电相或电 流方向的顺序循环改变每列的汇流条元件中电相或电流方向的顺序。
【附图说明】
[0032] 为了理解本发明并且明白其在实践中是如何执行的，下面将参照附图通过仅仅非 限制性示例的方式来对实施方式进行描述，在所述附图中，相同的参考标记被用来指示相 应的部件，并且在所述附图中：
[0033] 图1示意性地例示了传统的电气柜结构；
[0034] 图2A至图2C示出了根据某些可能的实施方式的母线排系统化arbussystem); [00巧]图3A和图3B示意性地例示了根据某些可能的实施方式的母线排系统的布线；
[0036] 图4示意性地例示了根据某些可能的实施方式的电气柜结构；
[0037] 图5A至图5C示意性地例示了具有如可W用在根据某些可能的实施方式的电气柜 中的四个导体来减小磁场的单相电缆的可能的结构，其中，图5A示出了具有四个导体和圆 形支撑元件的电缆的截面图，图5B示出了具有十字形状的支撑元件的电缆的截面图，图5C 示出了具有星形支撑元件的电缆的立体图；
[003引图6A至图6C示意性地例示了具有如可W用在根据某些可能的实施方式的电气柜 中的六个导体来减小磁场的单相电缆的可能的结构，其中，图6A示出了具有六个导体的电 缆的截面图，图6B示出了具有星形支撑元件的电缆的截面图，图6C示出了具有海盘车形状 的支撑元件的电缆的截面图；W及
[0039] 图7示例性地例示了如可W用在某些可能的实施方式中的包括走个导体的S相 电缆的可能的结构。
[0040] 应当注意，附图中例示的实施方式不是成比例的并且呈图形的形式，W便于容易 理解和说明。
【具体实施方式】
[0041] 本公开提供了用于有效减小从电气柜发射的磁场（例如，大约50化至60化的低 频率）的技术。具体地，本发明提供了大幅度衰减外部和内部磁场的电气柜装置和设计电 气开关柜的内部布线、连接和结构的方法。
[0042] 图1示意性地例示了电气柜10的传统结构，其举例了该种电气柜针对磁场的设计 和屏蔽方面的主要困难。电气柜10包括包围柜的内部部件的壳体13,内部部件通常包括支 撑框架14,该支撑框架14安装于柜内并且母线排系统12和一组断路器S1、S2.....Sn机 械地附接于该支撑框架14。母线排系统12在该示例中与S相电源电缆11电连接并且用来 将电力分配到输出电力供应分支R1、R2.....化，该输出电力供应分支R1、R2.....化向电 器设备和/或下游电气柜D1、D2.....化供应电力。
[0043] 电源电缆11包括针对'R'、'S'和'T'相的S条导线W及用作中性导线'N'（电 性'〇')的附加导线。电源电缆11的每条导线借助于设置在母线排系统12的汇流条中的 连接孔15在电器柜10的内部与相应的汇流条12r、12s、12t和1化电连接。在该示例中， 输出电力供应分支R1、R2.....化是通过相应的断路器S1、S2.....Sn接收其电相的S个 相分支，并且其中性导线与中性母线排1化直接连接，即没有断路器和特定结构。
[0044] 如图1中所示，立个承载相的元件（即，汇流条和导线）通常被分组W形成更多或 更少平坦总线结构，并且由于通过其供应的相对较高的电流，=个承载相的元件通常发射 相长干设的磁场，该些磁场加起来的大小超过最低安全/健康要求。
[0045] 本申请的基本构思在于按照使得从电气柜发射的磁场的相消干设的方式来排列 电气柜的导电元件，从而有效衰减其大小。例如，并且非限制性的，在某些实施方式中，由多 个彼此并联电连接的子元件构建电气柜的至少某些导电元件并且将该些子元件排列成使 得各个子元件被布置在与不同相或不同电流方向相关联的一个或更多个其它子元件（或 者原始/非分裂元件）的附近，改进原始电气柜设计。因此，在某些实施方式中，来自原始 电气柜设计的改进后的元件（例如，汇流条元件）由彼此并联电连接的两个或更多个导电 子元件构建。例如，如根据电气规章/规则和标准所要求的，子元件的截面面积的总和可W 等于电气柜的原始设计（即，在改进之前）中的元件的截面面积。流过子元件的电流大致 相同，并且其总和等于在原始电气柜设计的元件中将获得的电流。磁场的有效衰减通常通 过将来自原始电气柜设计的各个元件的子元件彼此平行地几何排列来获得。
[0046] 根据某些实施方式，对原始电气柜设计如下改进W减小从其发射的磁场：
[0047] i)通过使电气柜内部的每个电相穿过彼此并联电连接的至少两个元件（例如，汇 流条或导线），将各个元件布置为靠近与另一电相相关联的至少一个其它元件，和/或使电 中性导线沿着承载（例如，相应的输出分支的）电相的导线并与所述导线大致平行地穿过， 来修改电气柜的内部布局和电连接；和/或
[0048] ii)对于电气柜的内部布线，通过使用设计用来大幅度衰减磁场的专口设计的自 保护电缆，例如，如相同申请人的国际专利申请NO.PCT/IL2013/050570中所描述和要求保 护的，该国际专利申请的公开通过引用被合并在本文中。
[0049] 该些技术允许设计具有非常低的磁场大小（例如，0. 1至1.0UT范围）的单相、W 及多相电气柜，从而提供自保护电气柜设计和结构。
[0050] 例如，并且非限制性的，根据某些实施方式，对电气柜供电的电源可W是自保护电 源电缆，在该自保护电源电缆中，至少一个电导体（本文中还被称为导线）被分裂成具有相 同截面面积并且W并联连接的方式彼此电连接的两个或更多个子导体，其中，各个子导体 在自保护电缆中被排列成与关联于不同相或不同电流方向的至少一个其它导体或子导体 保持相邻。自保护电源电缆在某些实施方式中与改进后的汇流条系统电连接，其中，原始电 气柜设计的至少一个原始汇流条元件被分裂成多个子汇流条元件，例如并且非限制性的与 自保护电源电缆中的各自相的子导体的数目相对应，其中各个分裂后的原始汇流条元件的 子汇流条元件在至少一端彼此电连接（例如，并联连接的元件的任意集合可W在元件的一 端或两端连接）。
[0051] 改进后的汇流条系统可W被设置成使得其汇流条元件和子汇流条元件在电气柜 的内部被彼此平行地几何排列，并且使得汇流条元件和子汇流条元件中的每个汇流条元件 和子汇流条元件被布置在与不同相或不同电流方向相关联的至少一个其它汇流条和/或 子汇流条元件的附近，从而确保从汇流条元件和子汇流条元件发射的磁场彼此相消干设。
[0052] 在某些实施方式中，改进后的汇流条被设置成使得汇流条元件和子汇流条元件中 的每一个汇流条元件和子汇流条元件被布置在与不同相或不同电流方向相关联的至少一 个其它汇流条和/或子汇流条元件的附近，并且相对远离与相同相或相同电流方向相关联 的其它汇流条和/或子汇流条元件，从而保证从汇流条元件和子汇流条元件发射的磁场彼 此相消干设。
[0053] 在某些实施方式中，一个或更多个断路器可W与改进后的汇流条系统电连接，使 得各个断路器通过导线与和特定相或者特定电流方向相关联的至少某些汇流条和/或子 汇流条元件电连接。
[0054] 在某些可能的实施方式中，通过将子导体在自保护电缆的远端（相对于电气柜） 彼此电连接、将各个子导体（在所述电缆的另一端）与电气柜的改进后的汇流条系统的相 应子汇流条元件连接、并且将与相同的特定电相或电流方向相关联的子汇流条元件与至少 一个断路器电连接，来获得与向电气柜提供电力的自保护电源电缆的相同特定电相或电流 方向相关联的子导体之间的并联电连接。换句话说，通过将子导体在自保护电源电缆的一 端彼此电连接、将子导体的另一端与相应的子汇流条元件电连接、并且通过将母线汇流条 元件与断路器电连接的导线在子汇流条元件之间建立电连接，可W获得与特定电相或电流 方向相关联的子汇流条元件之间的并联电连接。
[0055] 在S相电气柜中，改进后的汇流条系统可W还包括一个或更多个中性汇流条和/ 或子汇流条元件。在可能的实施方式中，该电气柜被构造成将来自改进后的汇流条系统的 电流分配在承载特定相的一个或更多个供电输出分支上。例如，并且非限制性的，各个供电 输出分支可W包括；与安装在电气柜内部的各个断路器的输出端子电连接的一条或更多条 导线，W及与中性汇流条和/或子汇流条元件中的至少一个中性汇流条和/或子汇流条元 件电连接的一个或更多个中性导线。
[0056] 在某些实施方式中，利用自保护单相电缆来进行电相的电连接。自保护单相电缆 包括彼此并联电连接的至少两个承载相的导线（即，导体）和彼此并联电连接的至少两个 承载中性的导线，其中，所述导线被设置成使得各个承载相的导线被定位为与至少一个中 性承载导线相邻。在某些可能的实施方式中，所述一个或更多个中性导线与相应的断路器 (与中性导线相关联的供电输出分支通过该断路器馈电）相邻且大致平行地穿过。
[0057] 在下面的描述中，波形括号'{}'被用来指定任意排序的元件的集合（目P，在括号 之间指示的元件没有特定顺序），并且方括号'□'被用来按照在括号之间指示指定元件的 特定顺序。
[0058] 图2A示出了根据某些实施方式的改进后的=相汇流条系统20。在该示例中，汇 流条系统（例如，12)的原始设计的各个汇流条元件被分裂成n个子汇流条元件（其中n 是正整数n> 2)，其中各个子汇流条元件可W具有大约A/n的截面面积，其中A是原始汇 流条系统设计（12)中的相应汇流条元件的截面面积。例如，并且非限制性的，在原始设计 (12r)中承载"R"相的汇流条元件在改进后的汇流条系统20中被分裂成由附图标记化1、 化2、化3、. ..、Br(n-1)和化(n)表示的n个子汇流条元件，在原始设计（12s)中承载"S" 相的汇流条元件被分裂成由附图标记Bsl、Bs2、Bs3.....Bs(n-l)和Bs(n)表示的n个子 汇流条元件，并且在原始设计（12t)中承载"T"相的汇流条元件被分裂成由附图标记化1、Bt2、Bt3、. ..、Bt(n-1 )和化(n)表示的n个子汇流条元件。
[0059] 每个子汇流条元件S元组（本文中还被称为子汇流条元件的列）{Bri、Bsi、化i} (其中i是正整数1 >i>n)可W在一个或更多个相应的框架支撑件Pi上安装在电气柜 22的内部。例如，并且非限制性的，第一子汇流条元件；元组（i=lHBrl、Bsl、^U被安 装在支撑框架P1上，第二子汇流条元件S元组（i= 2) {Br2、Bs2、化2}被安装在支撑框架 P2上，W此类推。支撑框架在电气柜22的内部被排列成彼此平行，使得安装在其上的子汇 流条元件也大致彼此平行。例如，并且非限制性的，可W通过在电气柜的内部将支撑框架安 装成与第一几何平面大致垂直来将支撑框架排列成平行，使得通过将安装在支撑框架上的 子汇流条元件排列成与大致垂直于该第一几何平面的另一几何平面平行来将安装在支撑 框架上的子汇流条元件排列成彼此平行。例如，并且非限制性的，在图2A中，支撑元件P1、 P2、P3...被安装为与'X'- 'y'平面大致垂直，并且相应的子汇流条元件=元组巧ri、Bsi、 Bti}i= 1、2、3、…、n大致平行于<y' - <z'平面安装在支持元件上。
[0060] 支撑元件Pi可W由由诸如塑料或陶瓷的任何合适的材料制成的细长的矩形/圆 形柱/杆制成，并且子汇流条元件可W是从诸如铜和/或侣的任何合适的导电材料制成的 细长的矩形元件。
[0061] 参照图2B，图2B示意性地例示了改进后的汇流条系统20的侧视图，每个子汇流条 系统S元组巧ri、Bsi、Bti}i= 1、2、3、…、n的子汇流条元件可W在相应的支撑框架上W 不同的相顺序排列，W将各个子汇流条元件定位为与关联于另一相的至少一个其它子汇流 条元件相邻。在图2B中所示的侧视图中，每个子汇流条元件S元组{Bri、Bsi、化i}被W 安装在相应的支撑杆Pi(i= 1、2、3.....n)上的列的形式示出。例如，并且非限制性的， 第一S元组{化1、Bsl、化1}的子汇流条元件可W被排列在支撑杆P1上，使得由Brl承载 的"R"相最高，由Btl承载的"T"相最低，并且由Bsl承载的"S"相处于"R"和"T"相之 间，即，W巧rl、Bsl、Btl]的顺序从高到低，并且第二S元组巧r2、Bs2、Bt2}的子汇流条元 件可W被排列在支撑元件P2上，使得由Bs2承载的"S"相最高并被定位在在第一S元组的 "R"相（由Brl子汇流条元件承载）之上的'y' - 'Z'平面中，由虹2承载的"R"相最低并 且被定位在第一S元组的"S"相和"T"相（由相应的Bsl和Btl子汇流条元件承载）之间 的'y' - 'Z'平面中，并且由Bt2承载的"T"相处于第二S元组的"S"相和"R"相之间并且 被定位在所述第一S元组的"R"相和"S"相（由相应的Brl和Bsl子汇流条元件承载）之 间的'y'- 'Z'平面中，即，W巧s2、Bt2、Br2]的顺序从高到低。W下的子汇流条元件S元 组（目P，i〉2)进行类似的排列，使得安装在奇数编号（即，i= 1、3、5、...）的支撑元件Pi 上的子汇流条S元组中的相顺序被排列成从上到下为出ri、Bsi、Bti]，并且安装在偶数编 号（即，i= 2、4、6、...）的支撑元件Pi上的子汇流条S元组中的相顺序被排列成从上到 下为[Bsi、Bti、Bri]。
[0062] 如图2A和图2B中所展示的，子汇流条元件的该种排列使得承载特定相的各个子 汇流条元件被布置为与承载不同相的至少一个其它子汇流条元件相邻。而且，由于该种排 列，承载特定相的各个子汇流条元件可W被布置为相对地远离承载相同的特定相的其它子 汇流条元件。
[0063] 应当注意，本申请的改进后的汇流条系统不限制于图2A和图2B中所示例的子汇 流条相排列，并且在电气柜22中可W利用其它排列，使得承载特定相的各个子汇流条被布 置为与承载不同相的至少一个其它子汇流条元件相邻和/或相对地远离承载相同特定相 的其它子汇流条元件。例如，并且非限制性的，图2C例示了改进后的汇流条系统24被构造 成分配k化为大于零的正整数）个不同相的更通常的情况。在该示例中，一列k个子汇流条 元件{Bli、B2i、B3i、…、趾i}安装在相应的支撑杆Pi(i= 1、2、3、. . .、n)上，并且为了将 承载特定相的各个子汇流条元件定位为与承载不同相的至少一个其它子汇流条元件相邻， 由奇数编号（即，i= 1、3、5、...）的所述列的子汇流条元件承载的相按照W下顺序巧li、 B2i、B3i、…、B化-l)i、Bki]从上到下进行排列，并且由偶数编号（即，i= 2、4、6、...）的 所述列的子汇流条元件承载的相按照W下顺序[B2i、B3i、B4i、…、B(k-l)i、趾i、Bli]从 上到下进行排列。
[0064] 为了进一步保证从子汇流条元件发射的磁场彼此相消干设，在某些实施方式中， 安装在特定支撑元件上的各列子汇流条元件{Bli、B2i、B3i、…、趾i}中的子汇流条元件 沿着支撑元件间隔开。而安装在相同支撑杆上的相邻子汇流条元件之间的空隙g应当尽可 能得小，W增加磁场衰减，在某些实施方式中，为了安全起见，该空隙g可W大致等于子汇 流条元件的高度h或甚至大于该高度h。在某些实施方式中，相邻列的子汇流条元件沿着支 撑元件的轴线（即，'Z'轴）一个相对于另一个移位。例如，并且非限制性的，在图2A和图 2B中，偶数编号（即，i= 2、4、6、...）的列的子汇流条元件巧ri、Bsi、Bti}相对于奇数编 号（即，i= 1、3、5、...）的列的子汇流条元件巧ri、Bsi、Bti}向上移位。在某些实施方式 中，奇数编号和偶数编号的列一个相对于另一个移位了大约安装在相同支撑杆上的相邻子 汇流条元件之间的空隙g的长度的距离。
[006引在该示例中，偶数编号（即，i= 2、4、6、...）的列中的子汇流条元件{Bri、Bsi、Bti}的位置相对于奇数编号（即，i= 1、3、5、...）的列的子汇流条元件巧ri、Bsi、Bti}循 环移位。更具体地，奇数编号（即，i= 1、3、5、...）的列的汇流条元件巧ri、Bsi、Bti}中 的最高的汇流条元件在偶数编号（即，i= 2、4、6、...）的列的汇流条元件巧ri、Bsi、Bti} 中被移动变成最低的元件，同时对该列的全部其它元件向上移位一个位置（类似于移位寄 存器的逐移位位）。因此，在该排列中，各列汇流条元件巧ri、Bsi、Bti}中的汇流条元件的 相关联性相对于至少一个相邻定位的列的汇流条元件巧^、83^'、8^}(其中1声如循环移 位。
[0066] 在可能的实施方式中，相邻定位的列的子汇流条元件{Bri、Bsi、化i}被定位为彼 此尽可能地接近，W增加汇流条系统的磁场衰减。例如，并且非限制性的，在某些可能的实 施方式中，两个相邻定位的列的子汇流条元件之间的距离（图2B中的r)被调整为使得两 个相邻定位的列上的相邻的子汇流条元件之间的对角线（d)大致等于在相同的列上相邻 定位的两个子汇流条元件之间的距离g，例如，大约然而，在可能的实施方式中， 为了安全起见，相邻定位的列的子汇流条元件之间的距离可W大于该范围（例如，距离r可W等于或大于或小于g)。
[0067] 图3A和图3B示出了改进后的汇流条系统30与自保护S相电缆36的电连接，在 该自保护S相电缆36中，各个相（"R"、"S"和"T")由彼此并联电连接的（例如，R1、R2和 R3导线彼此并联电连接）S个单独的子导体巧i、Si和Ti，i分别=1、2、3)承载，并且被 排列成使得承载特定相的各个子导体被布置在承载不同相的至少一个其它子导体附近。例 如，并且非限制性的，自保护电缆36的子导体Ri、Si和Ti可W围绕用作电中性/零的中屯、 导线N呈圆形排列。
[0068] 在该示例中，原始汇流条设计的各个汇流条元件被分裂成=个子汇流条元件 {Bri、Bsi、Bti}i= 1、2、3,并且承载子汇流条元件S元组{Bri、Bsi、Bti}的各个支撑元件 Pi还包括与自保护电缆36的中性导线N电连接的附加的子汇流条元件化i。如图3A中所 例示的，子汇流条元件S元组被排列成使得由奇数编号（即，i= 1、3、5、...）的列的子汇流 条元件中的相被排列成从上到下为巧ri、Bsi、Bti]，并且由偶数编号（即，i= 2、4、6、...） 的列的子汇流条元件中的相顺序被排列成从上到下为巧si、化i、化i]。此外，在改进后的 汇流条系统30中，由偶数编号（即，i= 2、4、6、.的列的子汇流条元件相对于由奇数编 号（即，i= 1、3、5、...）的列的子汇流条元件向上移位。应当注意的是，改进后的汇流条 系统30可W包括单个中性汇流条元件（例如，化1)，同时保持从改进后的汇流条系统30的 相承载子汇流条元件发射的磁场的相消干设。
[0069] 如图3A至图3B中所示，与特定电相相关联的每组子汇流条元件与和相同的特定 电相相关联的自保护电缆36的各组的子导体电连接。例如，并且非限制性的，自保护电缆 36的"R"相R1、R2和R3的子导体与相应的子汇流条元件化1、Br2和化3电连接，"S"相 S1、S2和S3的子导体与相应的子汇流条元件Bsl、Bs2和Bs3电连接，并且"T"相T1、T2和 T3的子导体与相应的子汇流条元件化l、Bt2和化3电连接。该样，子汇流条元件实际上提 供了与自保护电源电缆36的子导体的电连续性，使得与相同的特定电相相关联的子汇流 条元件的并联电连接可W通过电缆36的相应的子导体实现。例如，并且非限制性的，与特 定电相相关联的自保护电源电缆36的子导体可W在电缆36的远端（36d)(相对于电气柜） 彼此电连接，并且并联电连接可W通过在一个或更多个断路器（如图4中所示例）处建立 相应的子汇流条元件之间的电连接来实现。
[0070] 如从图3A中最佳可见，与特定相相关联的子导体化、Si和Ti(i= 1、2、3)在电缆 36的远端36d处彼此连接（即，与"R"相相关联的子导体化彼此连接，并使得且与"S"相 相关联的子导体Si彼此连接并且与"T"相相关联的子导体Ti彼此连接）。在电缆36的 近端3化处，子导体化、Si和Ti(i= 1、2、3)与其相应的子汇流条元件化i、Bsi和化i(i =1、2、3)连接。在该种构造中，改进后的汇流条系统36的子汇流条元件提供到电缆36的 子导体的连续性，其中，电缆36的子导体的圆形排列被子汇流条元件的移位后的列排列代 替。应当注意的是，在可能的实施方式中，子汇流条元件可与电缆36中的子导体的排 列相似的圆形方式排列。
[0071] 图4示意性地例示了根据某些可能的实施方式的可能的电气柜40。在该示例中， 为简单起见，电气柜40的改进后的汇流条系统33在侧视图中示出，而电气柜40和其全部 的其它部件在正视图中示出。改进后的汇流条系统30大致与图3中所示的改进后的汇流 条系统30相似，并且与其的区别主要在于改进后的汇流条系统33包括安装在中央支撑杆 P2上的单个中性汇流条元件化。
[ 0072] 电气柜40包括多个断路器Sr、Ss、St、. . .、Sx，多个断路器Sr、Ss、St、. . .、Sx中 的每个可W被构造成从电气柜40分支出特定相和相应中性电缆。例如，并且非限制性的， 断路器Sr、Ss和St分别向电相供应分支化、Rs和化馈电。各个断路器与各个列的子汇流 条元件巧ri、Bsi、Bti}中的相同特定相连接。更具体地，经由Sr断路器对"R"相进行馈电 的化断路器通过导线与第一列中的Brl子汇流条、与第二列中的Br2子汇流条W及与第S 列中的Br3子汇流条电连接。类似地，经由Ss断路器对"S"相进行馈电的Rs断路器通过 导线与Bsl、Bs2和Bs3子汇流条元件电连接，并且经由St断路器对"T"相进行馈电的化 断路器通过导线与化1、Bt2和Bt3子汇流条元件电连接。该样，通过将所述子汇流条元件 导线连接至从特定相的电源分支出的至少一个断路器建立了与特定电相相关联的子汇流 条元件的并联电连接。
[0073] 如上文中所解释的，与特定电相相关联的子汇流条元件的并联电连接可W通过将 所述电缆的相应的子导体在电缆的远端处彼此电连接而由通过与电气柜40的汇流条系统 电连接的自保护电源电缆（如图3中所论述的）来获得。
[0074] 从各个断路器Sr、Ss、St.....Sx提供的电相可W与和中性汇流条化电连接的相 应的中性导线化、化、化.....化一起通过单个相导线进行传输。
[0075] 为了进一步增加磁场衰减，相应的中性导线化、Ns、化、...、化在电气柜40的内 部与和其伴随的特定相导线相关联的相应断路器Sr、Ss、St.....Sx大致平行地穿过。在 该示例中，中性导线化、化、化.....化与断路器和其相应的相导线大致平行地穿过并且被 定位在各自断路器Sr、Ss、St、. . .、Sx的右侧。然而，中性导线化、Ns、化、...、化相对于 断路器Sr、Ss、St.....Sx的精确位置在其它可能的实施方式中可能不同。例如，并且非限 制性的，中性导线可W被布置在其相应的断路器的左边、前或后、侧面。
[0076] 在某些实施方式中，使用单相自保护电缆，而不是传统的单线导线，用于在电气柜 的各种电气部件之间进行互相连接，并且还可能用来分配从所述电气柜分支出的电源。例 如，并且非限制性的，如通过引用合并在本文中的国际专利申请No.PCiyiL2013/050570中 所描述的和要求保护的，在主断路器（未示出）和各种子汇流条元件之间、在各种子汇流条 元件和断路器之间、W及在断路器和任何其它电器/开关设备之间的电连接可W利用自保 护电缆来执行。自保护电缆利用W预定的构造和电连接排列在电缆中的多个电绝缘导线来 提高磁场衰减，从而提供大幅度减小发射磁场的电缆。
[0077] 一般而言，在可能的实施方式中，单相自保护电缆的导体在电缆的内部排列在圆 周上。支撑元件可W被设置在单相电缆的内部，W保证导体的位置在电缆的内部不发生改 变（位移），从而维持其预定的导体排列具有显著的准确性。在使用中，单相自保护电缆的 某些导体彼此并联电连接并且与电气柜的电相中的一个电连接，并且某些其它导体彼此分 开地并联电连接并且与电中性电连接。在该种电连接中，选择与电相电连接的导体和与中 性电连接的导体，使得电缆的承载电相的各个导体被定位为靠近承载电中性的至少一个其 它导体。例如，并且非限制性的，可W选择导体使得承载电相的导体中的每一个导体被定位 在承载电中性的两个相邻的导体之间。
[0078] 例如，并且非限制性的，在某些实施方式中，在电气柜的内部与电气柜的电连接利 用单相自保护电缆50来执行，该单相自保护电缆50具有如图5A中排列的那样的四个电绝 缘导体51a、52a、51b和52b。在该示例中，电导体51a、52a、51b和52b围绕支撑元件55W 矩形形状排列在电缆50中，其中，两个导体51a和5化与电缆50承载的电相电连接，其它 两个导体52a和5化与电中性电连接。在该种结构中，与电缆50的电相电连接的两个导体 51a和5化中的每一个被定位在与电气柜的电中性电连接的其它两个导体52a和5化之间。
[0079] 单相自保护电缆50可W包括设置在护套53 (例如，诸如阻燃PVC护套的电绝缘护 套）和电缆50的电导体之间的一个或更多个护套剥离绳55r。护套剥离绳551可W沿着由 相邻定位的导体沿电缆形成的外部通道55n中的任一个而被布置在护套53的下面，并且每 当需要去除护套53的一部分时被用来方便撕下护套53。护套剥离绳551还可W被用来帮 助将所述导体保持在电缆内部的位置，并防止所述导体在其内部的位移。
[0080] 如图5A中所见，电缆50中的导体包括电绝缘罩57,在该示例中所述电绝缘罩57 封闭一股导电导线58 (例如，柔性铜线）。
[0081] 图5B例示了另一可能的实施方式，其中，所述子导体51a、52a、5化和5化通过细 长的十字形状的支撑元件55c的臂55m被保持在电缆50的内部。更加具体地，在该实施方 式中，细长的十字形状的支撑元件55c的每对相邻的细长臂限定细长的槽55g，该槽55g被 构造成将其中一个子导体51a、52a、5化和5化保持在其中并使其固定。十字形状的支撑元 件55c的臂55m可W朝向电缆50的护套53在径向向外方向上成锥形，从而提高电缆50的 柔性。
[008引图5C示出了电缆50的可能的实施方式，其中，电缆的导体51a、52a、5化和5化被 保持在具有四尖星形状的细长的支撑元件55s的圆形缺口 55i中。如所见，由于该种结构， 子导体51a、52a、5化和52b的位置和几何排列能够被准确地维持，该是由于导体51a、52a、 5化和5化被护套53压入到星形状的支撑元件55s的圆形缺口 55i中，从而防止电缆50内 部的导体的任何移动。图5A至图5C中所示的单相自保护电缆50还可W包括设置在电缆 的子导体和护套之间的护套剥离绳55r。图5A至图5C中所示的支撑元件55、55c和55s可 W例如通过挤压由合适的软材料（例如，FR-LSZH、阻燃低烟无面、FR-PVC、FR-P巧制成。
[0083] 图6A至图6C示意性地例示了根据某些可能的实施方式的包括六个电绝缘子导体 61a、62a、6化、6化、61c和62c的单相自保护电缆60。电缆60中的子导体被排列成围绕中 央支撑元件65的圆形，该中央支撑元件65防止子导体在电缆60内部的位移并保证子导体 的几何排列在其内部保持不变。图6A中所示的单相电缆60的支撑元件65具有圆形的截 面形状，并且其直径大致等于子导体61a、62a、6化、62b、61c和62c的直径。该样，子导体中 的每一个针对支撑元件65被电缆的护套53按压，同时在横向上被两个相邻定位的子导体 按压，从而防止子导体在电缆60的内部移动并使其大致固定。
[0084] 在使用中，单相电缆60的S个子导体（例如，61a、6化和61c)彼此并联电连接并 且与电缆的电相电连接，而其它=个子导体（例如，62a、6化和62c)单独地彼此并联电连接 并且与电中性电连接。选择与电相和中性连接的子导体，使得承载电相的子导体中的每一 个子导体在电缆60的内部被定位在与电中性连接的两个其它子导体之间。
[0085] 图6B示意性地例示了单相电缆60的可能的实施方式，其中，子导体61a、62a、6化、 6化、61c和62c被保持在六点海盘车形状的支撑元件65c的细长的槽65g中。更加具体地， 在该实施方式中，细长的海盘车形状的支撑元件65c的每对相邻的细长臂65m限定细长的 槽65g，该细长的槽65g能够将其中一个子导体61a、62a、6化、62b、61c和62c保持在其中并 且使其固定，同时其针对在其间限定细长的槽65g的一对臂被护套53按压。如图6B中所 见，支撑元件65c的臂65m可W朝向电缆60的护套53在径向向外方向上成锥形，从而提高 电缆60的柔性。
[0086] 图6C示意性地例示了单相电缆60的可能的实施方式，其中，子导体61a、62a、6化、 6化、61c和62c被保持在六尖星形状的支撑元件65s的细长的圆形缺口 65i中。该种结构 保证导体61a、62a、6化、62b、61c和62c的位置在电缆60的内部保持不变，由于电缆的外部 护套53针对其被保留在其中的相应的缺口 65i按压所述导体。
[0087] 图6A至图6C中所示的单相自保护电缆60还可W包括一个或更多个护套剥离绳 55r，所述一个或更多个护套剥离绳55r沿着在电缆内部由相邻定位的导体沿着所述电缆 形成的细长的通道55n被布置在护套53的下面。如上面所解释的，每当需要去除护套53 的一部分时，护套剥离绳55r便于撕下护套53,并且还可W被用来将子导体限制在其中并 防止子导体在护套53下面移动。例如，并且非限制性的，护套剥离绳551可W由一个类型 的芳绝、凯夫拉尔或任何其它合适的强度构件材料制成。
[0088] 应当注意，在本发明的自保护电缆中采用的支撑元件可W被实现为各种形式和形 状，并且不限于图5A至图5C和图6A至图6C中所示的示例。例如，并且非限制性的，支撑元 件可W通过插入在子导体之间的电缆中的一个或更多个细长的平坦元件实现，或者通过能 够被引入到所述电缆中并在其中维持子导体结构的期望结构的任何合适的填充材料实现。 还应当注意，使用该种支撑元件来将子导体保持在电缆的内部并使其固定大大提高了子导 体排列结构的准确性，因此还提高了电缆对外部干扰磁场的免疫力并且大大衰减了从电缆 发射的磁场。电缆50和60中所用的支撑元件可W例如通过挤压由合适的高分子化合物制 成（例如，PE、FR-LSZH)。
[0089] 在某些实施方式中，选择用于导体的罩57的电绝缘材料（例如，交联聚己 締-XLP巧，来确保大致较低的电缆电容值。使用该种保证低电容的罩材料结合本发明的磁 场衰减结构中的导体的排列提供具有大致较低且恒定的电容和电感的电缆。电缆的该种性 质保证低频信号（即，由于低电容）的良好传递，同时也保证了高频信号（即，由于低电感） 的良好传递，基本上没有失真和延迟。
[0090] 如上文中所讨论的，本发明的单相电缆可W有利地代替通常用于电气柜中的单线 导线，从而减小由电气柜产生的磁场。例如，并且非限制性的，单相电缆可W被用于从电气 柜40分支出的相供应分支化、Rs和化。表1呈现了可W被用来代替通常用于特定负载的 标准单线导线的各种单相电缆的规格-
[0091]表1
[0092]
[009引图7示意性地例示了包括走个电绝缘导体的单相电缆70,根据某些可能的实施方 式，该=相电缆70可W被用来向电气柜提供电力。在该实施方式中，电缆70的电导体中的 六个电导体被排列成圆形围绕第走个导体73,该第走个导体73被用作电缆70的电中性。 在该示例中，电缆70的两个导体71a和7化彼此并联电连接并且与电缆70的第一相电连 接，电缆70的其它两个导体72a和7化单独地彼此并联电连接并且与电缆70的第二相电 连接，并且电缆 70的最后两个导体73a和73b彼此并联电连接并且与电缆70的第=相电 连接。电缆的导体的该种结构保证了从所述导体发射的磁场彼此相消干设，因此大大衰减 了由电缆70产生的磁场。
[0094] 然而，在某些实施方式中，如上述参照图3A所例示的，与特定相相关联的导体仅 在电缆的远端（相对于电气柜）与各电缆直接连接，并且各个导体在另一端与相应的子汇 流条元件连接。该样，电缆的导体的并联电连接通过电气柜的子汇流条元件获得。
[0095] 如上文中所例示的，本发明的S相电缆可W通过适当适应导体的性质和规格来代 替现在在电气柜中使用的标准S相电缆。表2呈现了适合用于电气柜W及其它应用中的本 发明的各种=相电缆设计的规格。
[0096]表2
[0097]
[0098] 示例
[0099] 使用EMF-827测试仪（台湾路创电子有限公司）来测量从传统的电气柜和从如图 4中所例示的设计的电气柜（本文中还被称为改进后的电气柜）发射的磁场。通过将测试 仪传感器定位在距被检查的电气柜20cm距离处在一下测量地点进行了全部测量：
[0100] a)汇流条系统的中屯、；
[0101] b)在电源电缆通道的中点长度；W及
[0102] C)开关托盘的中间高度。
[0103] 在测量地点的下列位置对单相和单相负载进行了全部测量：在电气柜的右侧，垂 直于电气柜的正面（打开侧）W及在电气柜的左侧。
[0104] 表3中提供的结果呈现了在上面指示的S个位置处针对各个位置地点获得的测 量的计算平均数。
[0105] 表3(W毫高斯为单位的测量结果）
[0106]
[0107] 表3中的结果示出了利用本申请的改进后的电气柜装置能够有效降低从电气柜 发射的磁场。
[010引当然，已经提供上述示例和说明仅用于说明目的，并且上述示例和说明不用来W任何方式限制本发明。如本领域技术人员将理解的，在不超出本发明的范围的情况下，本发 明能够采用除了上述描述的技术W外的一种W上的技术W各种各样的形式来执行。
【主权项】
1. 一种用于分配由包括两个或更多个导电导线的电源电缆提供的电力的汇流条系统， 该汇流条系统包括： 预定数量的汇流条元件，各个所述汇流条元件能够与所述电源电缆的导线中的至少一 条导线电连接； 所述汇流条元件中的至少一个汇流条元件由一组能够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所述电源电缆的所述导线中的至少一条导线能 够电连接，所述汇流条元件和所述子汇流条元件中的每一个被定位为与关联于不同的电相 或者不同的电流方向的至少一个其它汇流条元件或子汇流条元件相邻，从而造成从所述汇 流条元件和所述子汇流条元件发射的磁场彼此相消干涉。2. 根据权利要求1所述的汇流条系统，其中，所述汇流条元件和所述子汇流条元件由 几何上平行排列的细长导电件制成。3. 根据权利要求1或2所述的汇流条系统，其中，所述子汇流条元件被构造成使得多组 子汇流条元件的每一个组中的所述子汇流条元件的截面尺寸的总和大致等于所述汇流条 元件中的至少一个汇流条元件的截面尺寸或等于原始汇流条系统设计中的所述汇流条元 件的截面尺寸除以所述组中的子汇流条元件的数目。4. 根据权利要求2或3所述的汇流条系统，其中，所述汇流条元件和所述子汇流条元件 被排列在平行的列中，并且其中，所述汇流条元件和所述子汇流条元件沿着所述列的轴线 以间隔开的大致平行的关系排列在所述列中。5. 根据权利要求4所述的汇流条系统，其中，所述子汇流条元件被排列为使得所述多 个列中的每个列包括来自所述子汇流条元件的特定组的单个子汇流条元件。6. 根据权利要求4或5所述的汇流条系统，其中，两个相邻定位的列之间的距离等于或 小于所述汇流条系统的相间距离。7. 根据权利要求6所述的汇流条系统，其中，在所述列中的任何一列中的各个汇流条 元件和子汇流条元件与相邻的列中的两个相邻的子汇流条元件之间或汇流条元件和子汇 流条元件之间的空隙对齐。8. 根据权利要求4到7中任一项所述的汇流条系统，其中，所述汇流条元件和所述子汇 流条元件在每列中的排列相对于所述汇流条元件和所述子汇流条元件在至少一个相邻定 位的列中的排列沿着所述列的轴线移位。9. 根据权利要求4到8中任一项所述的汇流条系统，其中，所述子汇流条元件之间的并 联电连接经由所述电源电缆来实现。10. -种用于分配由被构造成供应至少两个不同的电相的电源电缆提供的电力的汇流 条系统，所述汇流条系统包括： 预定数量的汇流条元件，各个所述汇流条元件与所述电源电缆的特定电相相关联； 所述汇流条元件中的至少一个由包括彼此并联电连接的至少两个子汇流条元件的一 组子汇流条元件构成，各组所述子汇流条元件与所述电源电缆的特定电相相关联， 所述汇流条元件和所述子汇流条元件被排列在平行的列中，使得其彼此大致平行，并 且使得与所述电源电缆的特定电相关联的各个汇流条元件和子汇流条元件被定位为与关 联于不同的电相的至少一个其它汇流条元件或子汇流条元件相邻，从而造成从所述汇流条 元件和所述子汇流条元件发射的磁场彼此相消干涉。11. 根据权利要求10所述的汇流条系统，其中，所述子汇流条元件被构造成使得多组 子汇流条元件的每一个组中所述子汇流条元件的截面尺寸的总和等于所述汇流条元件中 的至少一个汇流条元件的截面尺寸或等于原始汇流条系统设计中的所述所述汇流条元件 的截面尺寸除以所述组中的子汇流条元件的数目。12. 根据权利要求10或11所述的汇流条系统，其中，所述子汇流条元件被排列为使得 所述列中的每一个列包括来自特定组的子汇流条元件的单个子汇流条元件。13. 根据权利要求10到12中任一项所述的汇流条系统，其中，在所述列中的任一列中 的各个汇流条元件和子汇流条元件与相邻的列中的两个相邻的子汇流条元件之间或汇流 条元件和子汇流条元件之间的空隙对齐。14. 根据权利要求10到13中任一项所述的汇流条系统，其中，在汇流条元件和子汇流 条元件的每列中电相的顺序相对于在至少一个相邻定位的汇流条元件和子汇流条元件的 列中电相的顺序进行周期性地移位。15. 根据权利要求10到14中任一项所述的汇流条系统，其中，在每列中所述汇流条元 件和所述子汇流条元件的排列相对于在至少一个相邻定位的列中所述汇流条元件和所述 子汇流条元件的排列沿着所述列的轴线移位。16. 根据权利要求10到15中任一项所述的汇流条系统，其中，所述电源电缆是自保护 电缆，并且其中，所述子汇流条元件之间的并联电连接经由所述电缆实现。17. -种电气柜，所述电气柜包括： 汇流条系统，该汇流条系统用于分配由三相电源电缆提供的电力，所述汇流条系统包 括三个汇流条元件，各个汇流条元件与所述电源电缆的相应的相关联，所述汇流条元件中 的每一个汇流条元件呈一组彼此并联电连接的至少两个子汇流条元件的形式，每组所述子 汇流条元件与所述电源电缆的特定相关联，并且所述子汇流条元件中的每一个子汇流条元 件被定位为邻近与不同电相关联的至少一个其它子汇流条元件。18. 根据权利要求17所述的电气柜，所述电气柜包括一个或更多个中性汇流条或子汇 流条元件，该一个或更多个中性汇流条或子汇流条元件与经由分别与承载特定相的至少一 个子汇流条元件电连接的一个或更多个断路器从所述电气柜分支出的电源线的至少一个 中性导线电连接。19. 根据权利要求18所述的电气柜，其中，所述至少一个中性导线与所述断路器相邻 并且大致平行地穿过。20. 根据权利要求17到19中的任一项所述的电气柜，其中，所述电气柜中的电连接由 单相电缆来执行，各个单相电缆包括多个导体，预订数量的所述导体被用于承载电相，并且 另一预定数量的所述导体被用于承载电中性，所述导体被排列在所述电缆中使得从所述导 体发射的磁场彼此相消干涉。21. 根据权利要求20所述的电气柜，其中，所述相承载导体彼此并联电连接，所述中性 承载导体彼此并联电连接，并且其中，各个相承载导体被定位在所述电缆的内部与至少一 个中性承载导体相邻。22. 根据权利要求20或21所述的电气柜，其中，所述单相电缆中的每个单相电缆包括 中央支撑构件，并且所述电缆的所述导体围绕所述支撑构件被排列成圆形，所述支撑构件 被构造成并且可操作为将所述导体维持在所述电缆中的固定位置并防止所述导体在其中 位移。23. 根据权利要求22所述的电气柜，其中，所述中央支撑元件是具有配置用来限定预 定数量的缺口的多点截面星形状或海盘车形状的细长元件，各个缺口被构造成接收并保持 所述电缆的导体中的一个导体。24. 根据权利要求20到23中任一项所述的电气柜，其中，所述导体被排列在所述电缆 的每个电缆中，使得各个承载电相的导体被定位为邻近至少一个承载电中性的导体。25. -种利用汇流条系统减小从单相或多相电气柜发射的磁场的方法，该方法包括以 下步骤： 以两个或更多个子汇流条元件的形式提供所述汇流条系统的汇流条元件中的每个汇 流条元件； 排列所述子汇流条元件，使得所述子汇流条元件中的每一个被定位为与关联于不同的 电相或承载不同方向上的电流的至少一个其它子汇流条元件相邻；以及 在与相同电相或电流方向相关联的所述两个或更多个子汇流条元件之间建立并联电 连接。26. 根据权利要求25所述的方法，其中，所述子汇流条元件被排列在并行的列中，并且 其中，所述子汇流条元件沿着所述列的轴线以间隔开的大致平行关系排列在所述列中。27. 根据权利要求26所述的方法，其中，所述排列的步骤包括相对于在相邻定位的至 少一列汇流条元件中的电相或电流方向的顺序对在每列汇流条元件中所述电相或电流方 向的顺序循环移位。28. 根据权利要求26或27所述的方法，其中，所述排列的步骤包括相对于相邻定位的 列的子汇流条元件沿着所述列的轴线对至少一列中的子汇流条元件移位。
【专利摘要】一种可用于电气柜的汇流条系统，该汇流条系统可用于分配由包括两个或更多个导电导线的电源电缆提供的电力。在某些实施方式中，所述汇流条系统包括预定数量的汇流条元件，各个所述汇流条元件可与所述电源电缆的多条导线中的至少一条导线电连接。汇流条元件中的至少一个汇流条元件可以由一组可彼此并联电连接的至少两个子汇流条元件构成。每组子汇流条元件可以与所述电源电缆的导线中的至少一条导线可电连接，其中，各个所述汇流条元件和子汇流条元件被定位为与关联于不同的电相或者不同的电流方向的至少一个其它汇流条或子汇流条元件相邻，从而造成从所述汇流条元件和子汇流条元件发射的磁场彼此相消干涉。
【IPC分类】H01B9/00, H02B1/20
【公开号】CN104904078
【申请号】CN201380069094
【发明人】E·阿德玛提, R·萨吉夫, S·格林
【申请人】绿色Elmf电缆有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年10月30日
【公告号】CA2889808A1, EP2915229A1, US20150303659, WO2014068562A1
【技术领域】
[0001]本公开在此设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】
[0002]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W合理的成本尽可能地防护 磁场。过去也有人推荐针对50化今300化范围的频率将场级（fieldlevel)限制于0. 2uT。 [000引 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，居住在该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。
[0004] 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0.2UT 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。
[0005] EP1 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。该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W容易进出，该种方案仅提供 有限的保护。
【发明内容】
[0006] 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设及的需要。 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。该种方案 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。
[0007] 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，W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W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。
[000引例如，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设。
[0009] 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。
[0010] 例如，并且非限制性的，改进的电气柜可W被设计为通过保证全部的磁矩Mi和磁 偶极子Pi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：
[0011]
[0012] 其中，N是电气柜中的磁场发射元件的总数量，i是指定特定偶极子/矩的整数指 数。因此，为了大致满足式（1)中设定的条件，可W对电气柜的各个电力承载元件（例如， 汇流条、子汇流条、导线、电缆、和/或断路器）的位置、几何结构和/或连通性进行修改。
[0013] 如申请人与本发明相同的申请号为PCT/IL2013/050570的国际专利申请中所述， 在某些可能的实施方式中，用在电气柜中来提供并传输电力的电缆是产生非常低的磁场 (例如，W大约50化至400化的非常低的频率）的自保护电缆，该国际专利申请的公开通过 引用被合并在本文中。
[0014] 本文中所公开的技术可W允许使用常规的电气柜（例如，木制或塑料制成）来代 替金属柜，而没有任何高水平磁场大小的风险。因此，为了降低磁场等级并减少暴露于该种 磁场，作为利用常规电气柜的通常做法，本文所公开的电气柜设计可W被制成用于布置在 电气设计所需的方便的任何场所，而无需将它们布置在远离人口稠密区域的偏僻场所。
[0015] 本文所公开的技术可W被用来通过将电气柜的内部布线和汇流条系统排列为形 成自保护结构来改进常规设计的电气柜，在该自保护结构中，从电气柜的各个带电元件发 射的磁场彼此相消干设。例如，并且非限制性的，传统的单相或多相电气柜可W被改进为通 过用W分体式连接的方式（例如，其中至少两个元件并列连接）彼此连接的两个或更多个 子汇流条元件代替电气柜的原始汇流条元件中的每个原始汇流条元件，并且将所述子汇流 条元件排列为各个子汇流条元件被定位为邻近与不同的电相相关联的或者承载不同方向 上的电流的至少一个其它子汇流条元件，修改电气柜的标准汇流条系统来衰减从电气柜发 射的磁场。
[0016] 根据一个方面，提供一种用于分配由包括两个或更多个导电导线的电源电缆提供 的电力的汇流条系统，该汇流条系统包括：预定数量的汇流条元件，各个汇流条元件可W与 电源电缆的至少一条导线电连接，并且汇流条元件中的至少一个汇流条元件由一组可彼此 并联电连接的至少两个子汇流条元件构成，每组子汇流条元件可与所述电源电缆的至少一 条导线电连接，各个所述汇流条元件和子汇流条元件被定位为与关联于不同的电相或者不 同的电流方向的至少一个其它汇流条或子汇流条元件相邻，从而造成从所述汇流条元件和 子汇流条元件发射的磁场彼此相消干设。
[0017] 在可能的实施方式中，汇流条系统分配由提供两个或更多个电相的电源电缆提供 的电力，该汇流条系统包括两个或更多个汇流条元件，各个汇流条元件与特定相的电源电 缆相关联，并且所述汇流条元件中的至少一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，其中，每组子汇流条元件与特定相的电源电缆相关联，所述汇流条元 件和子汇流条元件中的每个被定位为与关联于不同电相的至少一个其它汇流条或子汇流 条元件相邻，从而造成从所述汇流条和/或子汇流条元件发射的磁场彼此相消干设。
[001引在某些实施方式中，汇流条元件和子汇流条元件由几何上平行排列的细长导电件 (piece)制成。可选地，多组子汇流条元件的各组中子汇流条元件的截面面积的总和大致等 于汇流条元件中的至少一个汇流条元件的截面尺寸（例如，面积）、或等于原始汇流条系统 设计中的该种汇流条元件的截面尺寸（例如，面积）除W该组中的子汇流条元件的数目。
[0019] 根据某些实施方式，汇流条元件和子汇流条元件被排列在平行的列中，使得所述 汇流条元件和子汇流条元件沿着所述列的轴线W间隔开的大致平行的关系排列在所述列 中。可选地，所述子汇流条元件被排列为所述列中的每个列包括来自特定组的子汇流条元 件的单个子汇流条元件。子汇流条元件、或汇流条元件和子汇流条元件的两个相邻定位的 列之间的距离可选地可W等于或小于相间距离（目P，相邻地定位在同一列中的汇流条和/ 或子汇流条之间的距离）。
[0020] 在某些可能的实施方式中，在所述列的任何一列中的各个汇流条元件和子汇流条 元件在相邻的列中利用两个相邻的子汇流条元件或者汇流条元件和子汇流条元件之间的 空隙进行对齐。可选地，汇流条元件和子汇流条元件在每列中的排列相对于汇流条元件和 子汇流条元件在至少一个相邻定位的列中的排列沿着该列的轴线移位。在某些应用中，经 由电源电缆来实现子汇流条元件之间的并联电连接。
[0021] 在某些实施方式中，电源电缆被构造成提供至少两个不同的电相，并且所述汇流 条系统包括相应数量的子汇流条元件组，各个子汇流条元件组与特定电相的电源电缆关联 并包括彼此并联电连接的至少两个子汇流条元件，其中，所述子汇流条元件被排列在平行 的列中，使得其彼此大致平行，并且与特定电相的电源电缆电相关的各个子汇流条元件被 定位在邻近与不同的电相相关联的至少一个其它子汇流条元件的汇流条系统中，从而造成 从所述子汇流条元件发射的磁场彼此相消干设。
[0022] 在某些实施方式中，在每列子汇流条元件中电相的顺序相对于在至少一个相邻定 位的列的子汇流条元件中电相的顺序循环移位。
[0023] 可选地，电源电缆是设计为大幅度衰减从其导体发射的磁场的自保护电缆，并且 通过该电缆来实现子汇流条元件之间的并联电连接。
[0024] 根据本发明的另一方面，提供有一种包括用于分配由S相电源电缆提供的电力的 汇流条系统的电气柜，所述汇流条系统包括=个汇流条元件，各个汇流条元件与电源电缆 的相应的相相关联，汇流条元件中的每一个汇流条元件呈一组彼此并联电连接的至少两个 子汇流条元件的形式，每组子汇流条元件与电源电缆的特定相相关联，并且子汇流条元件 中的每一个子汇流条元件被定位为邻近与不同电相相关联的至少一个其它子汇流条元件。 电气柜还可W包括一个或更多个断路器，各个断路器可与承载特定相的至少一个子汇流条 元件电连接。优选地，各个断路器与和特定电相相关联的特定组元件的子汇流条元件电连 接。
[00巧]电气柜还可W包括一个或更多个中性汇流条或者一组中性子汇流条元件，该一个 或更多个中性汇流条或者一组中性子汇流条元件与电源的电中性相关联的并且可与经由 断路器中的一个断路器从电气柜分支出的电源线的至少一个中性导线电连接。可选地，所 述至少一个中性导线与断路器相邻并且大致平行地穿过。
[0026] 电气柜中的电连接可W利用单相自保护电缆来执行，各个单相电缆包括多个导 体，预订数量的导体被用于承载电相，并且另一预定数量的导体被用于承载电中性，所述导 体被排列在每个电缆中，使得从所述导体发射的磁场彼此相消干设。
[0027] 磁场的相消干设可W通过使各个该单相电缆的承载相的导体彼此并联电连接、 使承载中性的导体彼此电连接、W及将所述导体排列在电缆内部使得各个承载相的导体 (良P，与电相连接的导体）被定位在靠近至少一个承载中性的导体（目P，与电中性连接的导 体）的电缆的内部来实现。磁场的衰减通过W彼此固定的距离将导体布置在各个单相电缆 的内部并防止导体在其内部一个相对于另一个的移动来实现最大化。
[0028] 例如，并且非限制性的，在某些实施方式中，某些单相电缆包括中央支撑元件，并 且所述电缆的导体围绕该支撑元件被排列成圆形，使得各个相承载导体被定位在靠近至少 一个中性承载导体的电缆的内部。优选地，各个相承载导体被定位在两个中性承载导体之 间的电缆内部。该支撑元件被构造成将导体保持在所述电缆内部的固定位置，并防止所述 导体在其内部位移。该中央支撑元 件可W是具有配置用来限定预定数量的细长缺口的多点 截面星形状或海盘车（Asterix)形状的细长元件，各个细长缺口被构造成接收并保持电缆 的导体中的一个导体。
[0029] 根据本申请的另一方面，提供有一种利用汇流条系统减小从单相或多相电气柜发 射的磁场的方法，所述方法包括W下步骤；W两个或更多个子汇流条元件的形式提供汇流 条系统的各个汇流条元件；将所述子汇流条元件排列成使得所述子汇流条元件中的每一个 被定位为与关联于不同电相相关联的或者承载不同方向上的电流的至少一个其它子汇流 条元件相邻；W及在与相同的电相或电流方向相关联的两个或更多个子汇流条元件之间建 立并联电连接。
[0030] 在某些实施方式中，子汇流条元件被排列在平行的列中，并且所述汇流条元件和 子汇流条元件沿着所述列的轴线W间隔开的大致平行关系排列在所述列中。
[0031] 可选地，排列步骤可W包括相对于在至少一列相邻定位的汇流条元件中电相或电 流方向的顺序循环改变每列的汇流条元件中电相或电流方向的顺序。
【附图说明】
[0032] 为了理解本发明并且明白其在实践中是如何执行的，下面将参照附图通过仅仅非 限制性示例的方式来对实施方式进行描述，在所述附图中，相同的参考标记被用来指示相 应的部件，并且在所述附图中：
[0033] 图1示意性地例示了传统的电气柜结构；
[0034] 图2A至图2C示出了根据某些可能的实施方式的母线排系统化arbussystem); [00巧]图3A和图3B示意性地例示了根据某些可能的实施方式的母线排系统的布线；
[0036] 图4示意性地例示了根据某些可能的实施方式的电气柜结构；
[0037] 图5A至图5C示意性地例示了具有如可W用在根据某些可能的实施方式的电气柜 中的四个导体来减小磁场的单相电缆的可能的结构，其中，图5A示出了具有四个导体和圆 形支撑元件的电缆的截面图，图5B示出了具有十字形状的支撑元件的电缆的截面图，图5C 示出了具有星形支撑元件的电缆的立体图；
[003引图6A至图6C示意性地例示了具有如可W用在根据某些可能的实施方式的电气柜 中的六个导体来减小磁场的单相电缆的可能的结构，其中，图6A示出了具有六个导体的电 缆的截面图，图6B示出了具有星形支撑元件的电缆的截面图，图6C示出了具有海盘车形状 的支撑元件的电缆的截面图；W及
[0039] 图7示例性地例示了如可W用在某些可能的实施方式中的包括走个导体的S相 电缆的可能的结构。
[0040] 应当注意，附图中例示的实施方式不是成比例的并且呈图形的形式，W便于容易 理解和说明。
【具体实施方式】
[0041] 本公开提供了用于有效减小从电气柜发射的磁场（例如，大约50化至60化的低 频率）的技术。具体地，本发明提供了大幅度衰减外部和内部磁场的电气柜装置和设计电 气开关柜的内部布线、连接和结构的方法。
[0042] 图1示意性地例示了电气柜10的传统结构，其举例了该种电气柜针对磁场的设计 和屏蔽方面的主要困难。电气柜10包括包围柜的内部部件的壳体13,内部部件通常包括支 撑框架14,该支撑框架14安装于柜内并且母线排系统12和一组断路器S1、S2.....Sn机 械地附接于该支撑框架14。母线排系统12在该示例中与S相电源电缆11电连接并且用来 将电力分配到输出电力供应分支R1、R2.....化，该输出电力供应分支R1、R2.....化向电 器设备和/或下游电气柜D1、D2.....化供应电力。
[0043] 电源电缆11包括针对'R'、'S'和'T'相的S条导线W及用作中性导线'N'（电 性'〇')的附加导线。电源电缆11的每条导线借助于设置在母线排系统12的汇流条中的 连接孔15在电器柜10的内部与相应的汇流条12r、12s、12t和1化电连接。在该示例中， 输出电力供应分支R1、R2.....化是通过相应的断路器S1、S2.....Sn接收其电相的S个 相分支，并且其中性导线与中性母线排1化直接连接，即没有断路器和特定结构。
[0044] 如图1中所示，立个承载相的元件（即，汇流条和导线）通常被分组W形成更多或 更少平坦总线结构，并且由于通过其供应的相对较高的电流，=个承载相的元件通常发射 相长干设的磁场，该些磁场加起来的大小超过最低安全/健康要求。
[0045] 本申请的基本构思在于按照使得从电气柜发射的磁场的相消干设的方式来排列 电气柜的导电元件，从而有效衰减其大小。例如，并且非限制性的，在某些实施方式中，由多 个彼此并联电连接的子元件构建电气柜的至少某些导电元件并且将该些子元件排列成使 得各个子元件被布置在与不同相或不同电流方向相关联的一个或更多个其它子元件（或 者原始/非分裂元件）的附近，改进原始电气柜设计。因此，在某些实施方式中，来自原始 电气柜设计的改进后的元件（例如，汇流条元件）由彼此并联电连接的两个或更多个导电 子元件构建。例如，如根据电气规章/规则和标准所要求的，子元件的截面面积的总和可W 等于电气柜的原始设计（即，在改进之前）中的元件的截面面积。流过子元件的电流大致 相同，并且其总和等于在原始电气柜设计的元件中将获得的电流。磁场的有效衰减通常通 过将来自原始电气柜设计的各个元件的子元件彼此平行地几何排列来获得。
[0046] 根据某些实施方式，对原始电气柜设计如下改进W减小从其发射的磁场：
[0047] i)通过使电气柜内部的每个电相穿过彼此并联电连接的至少两个元件（例如，汇 流条或导线），将各个元件布置为靠近与另一电相相关联的至少一个其它元件，和/或使电 中性导线沿着承载（例如，相应的输出分支的）电相的导线并与所述导线大致平行地穿过， 来修改电气柜的内部布局和电连接；和/或
[0048] ii)对于电气柜的内部布线，通过使用设计用来大幅度衰减磁场的专口设计的自 保护电缆，例如，如相同申请人的国际专利申请NO.PCT/IL2013/050570中所描述和要求保 护的，该国际专利申请的公开通过引用被合并在本文中。
[0049] 该些技术允许设计具有非常低的磁场大小（例如，0. 1至1.0UT范围）的单相、W 及多相电气柜，从而提供自保护电气柜设计和结构。
[0050] 例如，并且非限制性的，根据某些实施方式，对电气柜供电的电源可W是自保护电 源电缆，在该自保护电源电缆中，至少一个电导体（本文中还被称为导线）被分裂成具有相 同截面面积并且W并联连接的方式彼此电连接的两个或更多个子导体，其中，各个子导体 在自保护电缆中被排列成与关联于不同相或不同电流方向的至少一个其它导体或子导体 保持相邻。自保护电源电缆在某些实施方式中与改进后的汇流条系统电连接，其中，原始电 气柜设计的至少一个原始汇流条元件被分裂成多个子汇流条元件，例如并且非限制性的与 自保护电源电缆中的各自相的子导体的数目相对应，其中各个分裂后的原始汇流条元件的 子汇流条元件在至少一端彼此电连接（例如，并联连接的元件的任意集合可W在元件的一 端或两端连接）。
[0051] 改进后的汇流条系统可W被设置成使得其汇流条元件和子汇流条元件在电气柜 的内部被彼此平行地几何排列，并且使得汇流条元件和子汇流条元件中的每个汇流条元件 和子汇流条元件被布置在与不同相或不同电流方向相关联的至少一个其它汇流条和/或 子汇流条元件的附近，从而确保从汇流条元件和子汇流条元件发射的磁场彼此相消干设。
[0052] 在某些实施方式中，改进后的汇流条被设置成使得汇流条元件和子汇流条元件中 的每一个汇流条元件和子汇流条元件被布置在与不同相或不同电流方向相关联的至少一 个其它汇流条和/或子汇流条元件的附近，并且相对远离与相同相或相同电流方向相关联 的其它汇流条和/或子汇流条元件，从而保证从汇流条元件和子汇流条元件发射的磁场彼 此相消干设。
[0053] 在某些实施方式中，一个或更多个断路器可W与改进后的汇流条系统电连接，使 得各个断路器通过导线与和特定相或者特定电流方向相关联的至少某些汇流条和/或子 汇流条元件电连接。
[0054] 在某些可能的实施方式中，通过将子导体在自保护电缆的远端（相对于电气柜） 彼此电连接、将各个子导体（在所述电缆的另一端）与电气柜的改进后的汇流条系统的相 应子汇流条元件连接、并且将与相同的特定电相或电流方向相关联的子汇流条元件与至少 一个断路器电连接，来获得与向电气柜提供电力的自保护电源电缆的相同特定电相或电流 方向相关联的子导体之间的并联电连接。换句话说，通过将子导体在自保护电源电缆的一 端彼此电连接、将子导体的另一端与相应的子汇流条元件电连接、并且通过将母线汇流条 元件与断路器电连接的导线在子汇流条元件之间建立电连接，可W获得与特定电相或电流 方向相关联的子汇流条元件之间的并联电连接。
[0055] 在S相电气柜中，改进后的汇流条系统可W还包括一个或更多个中性汇流条和/ 或子汇流条元件。在可能的实施方式中，该电气柜被构造成将来自改进后的汇流条系统的 电流分配在承载特定相的一个或更多个供电输出分支上。例如，并且非限制性的，各个供电 输出分支可W包括；与安装在电气柜内部的各个断路器的输出端子电连接的一条或更多条 导线，W及与中性汇流条和/或子汇流条元件中的至少一个中性汇流条和/或子汇流条元 件电连接的一个或更多个中性导线。
[0056] 在某些实施方式中，利用自保护单相电缆来进行电相的电连接。自保护单相电缆 包括彼此并联电连接的至少两个承载相的导线（即，导体）和彼此并联电连接的至少两个 承载中性的导线，其中，所述导线被设置成使得各个承载相的导线被定位为与至少一个中 性承载导线相邻。在某些可能的实施方式中，所述一个或更多个中性导线与相应的断路器 (与中性导线相关联的供电输出分支通过该断路器馈电）相邻且大致平行地穿过。
[0057] 在下面的描述中，波形括号'{}'被用来指定任意排序的元件的集合（目P，在括号 之间指示的元件没有特定顺序），并且方括号'□'被用来按照在括号之间指示指定元件的 特定顺序。
[0058] 图2A示出了根据某些实施方式的改进后的=相汇流条系统20。在该示例中，汇 流条系统（例如，12)的原始设计的各个汇流条元件被分裂成n个子汇流条元件（其中n 是正整数n> 2)，其中各个子汇流条元件可W具有大约A/n的截面面积，其中A是原始汇 流条系统设计（12)中的相应汇流条元件的截面面积。例如，并且非限制性的，在原始设计 (12r)中承载"R"相的汇流条元件在改进后的汇流条系统20中被分裂成由附图标记化1、 化2、化3、. ..、Br(n-1)和化(n)表示的n个子汇流条元件，在原始设计（12s)中承载"S" 相的汇流条元件被分裂成由附图标记Bsl、Bs2、Bs3.....Bs(n-l)和Bs(n)表示的n个子 汇流条元件，并且在原始设计（12t)中承载"T"相的汇流条元件被分裂成由附图标记化1、Bt2、Bt3、. ..、Bt(n-1 )和化(n)表示的n个子汇流条元件。
[0059] 每个子汇流条元件S元组（本文中还被称为子汇流条元件的列）{Bri、Bsi、化i} (其中i是正整数1 >i>n)可W在一个或更多个相应的框架支撑件Pi上安装在电气柜 22的内部。例如，并且非限制性的，第一子汇流条元件；元组（i=lHBrl、Bsl、^U被安 装在支撑框架P1上，第二子汇流条元件S元组（i= 2) {Br2、Bs2、化2}被安装在支撑框架 P2上，W此类推。支撑框架在电气柜22的内部被排列成彼此平行，使得安装在其上的子汇 流条元件也大致彼此平行。例如，并且非限制性的，可W通过在电气柜的内部将支撑框架安 装成与第一几何平面大致垂直来将支撑框架排列成平行，使得通过将安装在支撑框架上的 子汇流条元件排列成与大致垂直于该第一几何平面的另一几何平面平行来将安装在支撑 框架上的子汇流条元件排列成彼此平行。例如，并且非限制性的，在图2A中，支撑元件P1、 P2、P3...被安装为与'X'- 'y'平面大致垂直，并且相应的子汇流条元件=元组巧ri、Bsi、 Bti}i= 1、2、3、…、n大致平行于<y' - <z'平面安装在支持元件上。
[0060] 支撑元件Pi可W由由诸如塑料或陶瓷的任何合适的材料制成的细长的矩形/圆 形柱/杆制成，并且子汇流条元件可W是从诸如铜和/或侣的任何合适的导电材料制成的 细长的矩形元件。
[0061] 参照图2B，图2B示意性地例示了改进后的汇流条系统20的侧视图，每个子汇流条 系统S元组巧ri、Bsi、Bti}i= 1、2、3、…、n的子汇流条元件可W在相应的支撑框架上W 不同的相顺序排列，W将各个子汇流条元件定位为与关联于另一相的至少一个其它子汇流 条元件相邻。在图2B中所示的侧视图中，每个子汇流条元件S元组{Bri、Bsi、化i}被W 安装在相应的支撑杆Pi(i= 1、2、3.....n)上的列的形式示出。例如，并且非限制性的， 第一S元组{化1、Bsl、化1}的子汇流条元件可W被排列在支撑杆P1上，使得由Brl承载 的"R"相最高，由Btl承载的"T"相最低，并且由Bsl承载的"S"相处于"R"和"T"相之 间，即，W巧rl、Bsl、Btl]的顺序从高到低，并且第二S元组巧r2、Bs2、Bt2}的子汇流条元 件可W被排列在支撑元件P2上，使得由Bs2承载的"S"相最高并被定位在在第一S元组的 "R"相（由Brl子汇流条元件承载）之上的'y' - 'Z'平面中，由虹2承载的"R"相最低并 且被定位在第一S元组的"S"相和"T"相（由相应的Bsl和Btl子汇流条元件承载）之间 的'y' - 'Z'平面中，并且由Bt2承载的"T"相处于第二S元组的"S"相和"R"相之间并且 被定位在所述第一S元组的"R"相和"S"相（由相应的Brl和Bsl子汇流条元件承载）之 间的'y'- 'Z'平面中，即，W巧s2、Bt2、Br2]的顺序从高到低。W下的子汇流条元件S元 组（目P，i〉2)进行类似的排列，使得安装在奇数编号（即，i= 1、3、5、...）的支撑元件Pi 上的子汇流条S元组中的相顺序被排列成从上到下为出ri、Bsi、Bti]，并且安装在偶数编 号（即，i= 2、4、6、...）的支撑元件Pi上的子汇流条S元组中的相顺序被排列成从上到 下为[Bsi、Bti、Bri]。
[0062] 如图2A和图2B中所展示的，子汇流条元件的该种排列使得承载特定相的各个子 汇流条元件被布置为与承载不同相的至少一个其它子汇流条元件相邻。而且，由于该种排 列，承载特定相的各个子汇流条元件可W被布置为相对地远离承载相同的特定相的其它子 汇流条元件。
[0063] 应当注意，本申请的改进后的汇流条系统不限制于图2A和图2B中所示例的子汇 流条相排列，并且在电气柜22中可W利用其它排列，使得承载特定相的各个子汇流条被布 置为与承载不同相的至少一个其它子汇流条元件相邻和/或相对地远离承载相同特定相 的其它子汇流条元件。例如，并且非限制性的，图2C例示了改进后的汇流条系统24被构造 成分配k化为大于零的正整数）个不同相的更通常的情况。在该示例中，一列k个子汇流条 元件{Bli、B2i、B3i、…、趾i}安装在相应的支撑杆Pi(i= 1、2、3、. . .、n)上，并且为了将 承载特定相的各个子汇流条元件定位为与承载不同相的至少一个其它子汇流条元件相邻， 由奇数编号（即，i= 1、3、5、...）的所述列的子汇流条元件承载的相按照W下顺序巧li、 B2i、B3i、…、B化-l)i、Bki]从上到下进行排列，并且由偶数编号（即，i= 2、4、6、...）的 所述列的子汇流条元件承载的相按照W下顺序[B2i、B3i、B4i、…、B(k-l)i、趾i、Bli]从 上到下进行排列。
[0064] 为了进一步保证从子汇流条元件发射的磁场彼此相消干设，在某些实施方式中， 安装在特定支撑元件上的各列子汇流条元件{Bli、B2i、B3i、…、趾i}中的子汇流条元件 沿着支撑元件间隔开。而安装在相同支撑杆上的相邻子汇流条元件之间的空隙g应当尽可 能得小，W增加磁场衰减，在某些实施方式中，为了安全起见，该空隙g可W大致等于子汇 流条元件的高度h或甚至大于该高度h。在某些实施方式中，相邻列的子汇流条元件沿着支 撑元件的轴线（即，'Z'轴）一个相对于另一个移位。例如，并且非限制性的，在图2A和图 2B中，偶数编号（即，i= 2、4、6、...）的列的子汇流条元件巧ri、Bsi、Bti}相对于奇数编 号（即，i= 1、3、5、...）的列的子汇流条元件巧ri、Bsi、Bti}向上移位。在某些实施方式 中，奇数编号和偶数编号的列一个相对于另一个移位了大约安装在相同支撑杆上的相邻子 汇流条元件之间的空隙g的长度的距离。
[006引在该示例中，偶数编号（即，i= 2、4、6、...）的列中的子汇流条元件{Bri、Bsi、Bti}的位置相对于奇数编号（即，i= 1、3、5、...）的列的子汇流条元件巧ri、Bsi、Bti}循 环移位。更具体地，奇数编号（即，i= 1、3、5、...）的列的汇流条元件巧ri、Bsi、Bti}中 的最高的汇流条元件在偶数编号（即，i= 2、4、6、...）的列的汇流条元件巧ri、Bsi、Bti} 中被移动变成最低的元件，同时对该列的全部其它元件向上移位一个位置（类似于移位寄 存器的逐移位位）。因此，在该排列中，各列汇流条元件巧ri、Bsi、Bti}中的汇流条元件的 相关联性相对于至少一个相邻定位的列的汇流条元件巧^、83^'、8^}(其中1声如循环移 位。
[0066] 在可能的实施方式中，相邻定位的列的子汇流条元件{Bri、Bsi、化i}被定位为彼 此尽可能地接近，W增加汇流条系统的磁场衰减。例如，并且非限制性的，在某些可能的实 施方式中，两个相邻定位的列的子汇流条元件之间的距离（图2B中的r)被调整为使得两 个相邻定位的列上的相邻的子汇流条元件之间的对角线（d)大致等于在相同的列上相邻 定位的两个子汇流条元件之间的距离g，例如，大约然而，在可能的实施方式中， 为了安全起见，相邻定位的列的子汇流条元件之间的距离可W大于该范围（例如，距离r可W等于或大于或小于g)。
[0067] 图3A和图3B示出了改进后的汇流条系统30与自保护S相电缆36的电连接，在 该自保护S相电缆36中，各个相（"R"、"S"和"T")由彼此并联电连接的（例如，R1、R2和 R3导线彼此并联电连接）S个单独的子导体巧i、Si和Ti，i分别=1、2、3)承载，并且被 排列成使得承载特定相的各个子导体被布置在承载不同相的至少一个其它子导体附近。例 如，并且非限制性的，自保护电缆36的子导体Ri、Si和Ti可W围绕用作电中性/零的中屯、 导线N呈圆形排列。
[0068] 在该示例中，原始汇流条设计的各个汇流条元件被分裂成=个子汇流条元件 {Bri、Bsi、Bti}i= 1、2、3,并且承载子汇流条元件S元组{Bri、Bsi、Bti}的各个支撑元件 Pi还包括与自保护电缆36的中性导线N电连接的附加的子汇流条元件化i。如图3A中所 例示的，子汇流条元件S元组被排列成使得由奇数编号（即，i= 1、3、5、...）的列的子汇流 条元件中的相被排列成从上到下为巧ri、Bsi、Bti]，并且由偶数编号（即，i= 2、4、6、...） 的列的子汇流条元件中的相顺序被排列成从上到下为巧si、化i、化i]。此外，在改进后的 汇流条系统30中，由偶数编号（即，i= 2、4、6、.的列的子汇流条元件相对于由奇数编 号（即，i= 1、3、5、...）的列的子汇流条元件向上移位。应当注意的是，改进后的汇流条 系统30可W包括单个中性汇流条元件（例如，化1)，同时保持从改进后的汇流条系统30的 相承载子汇流条元件发射的磁场的相消干设。
[0069] 如图3A至图3B中所示，与特定电相相关联的每组子汇流条元件与和相同的特定 电相相关联的自保护电缆36的各组的子导体电连接。例如，并且非限制性的，自保护电缆 36的"R"相R1、R2和R3的子导体与相应的子汇流条元件化1、Br2和化3电连接，"S"相 S1、S2和S3的子导体与相应的子汇流条元件Bsl、Bs2和Bs3电连接，并且"T"相T1、T2和 T3的子导体与相应的子汇流条元件化l、Bt2和化3电连接。该样，子汇流条元件实际上提 供了与自保护电源电缆36的子导体的电连续性，使得与相同的特定电相相关联的子汇流 条元件的并联电连接可W通过电缆36的相应的子导体实现。例如，并且非限制性的，与特 定电相相关联的自保护电源电缆36的子导体可W在电缆36的远端（36d)(相对于电气柜） 彼此电连接，并且并联电连接可W通过在一个或更多个断路器（如图4中所示例）处建立 相应的子汇流条元件之间的电连接来实现。
[0070] 如从图3A中最佳可见，与特定相相关联的子导体化、Si和Ti(i= 1、2、3)在电缆 36的远端36d处彼此连接（即，与"R"相相关联的子导体化彼此连接，并使得且与"S"相 相关联的子导体Si彼此连接并且与"T"相相关联的子导体Ti彼此连接）。在电缆36的 近端3化处，子导体化、Si和Ti(i= 1、2、3)与其相应的子汇流条元件化i、Bsi和化i(i =1、2、3)连接。在该种构造中，改进后的汇流条系统36的子汇流条元件提供到电缆36的 子导体的连续性，其中，电缆36的子导体的圆形排列被子汇流条元件的移位后的列排列代 替。应当注意的是，在可能的实施方式中，子汇流条元件可与电缆36中的子导体的排 列相似的圆形方式排列。
[0071] 图4示意性地例示了根据某些可能的实施方式的可能的电气柜40。在该示例中， 为简单起见，电气柜40的改进后的汇流条系统33在侧视图中示出，而电气柜40和其全部 的其它部件在正视图中示出。改进后的汇流条系统30大致与图3中所示的改进后的汇流 条系统30相似，并且与其的区别主要在于改进后的汇流条系统33包括安装在中央支撑杆 P2上的单个中性汇流条元件化。
[ 0072] 电气柜40包括多个断路器Sr、Ss、St、. . .、Sx，多个断路器Sr、Ss、St、. . .、Sx中 的每个可W被构造成从电气柜40分支出特定相和相应中性电缆。例如，并且非限制性的， 断路器Sr、Ss和St分别向电相供应分支化、Rs和化馈电。各个断路器与各个列的子汇流 条元件巧ri、Bsi、Bti}中的相同特定相连接。更具体地，经由Sr断路器对"R"相进行馈电 的化断路器通过导线与第一列中的Brl子汇流条、与第二列中的Br2子汇流条W及与第S 列中的Br3子汇流条电连接。类似地，经由Ss断路器对"S"相进行馈电的Rs断路器通过 导线与Bsl、Bs2和Bs3子汇流条元件电连接，并且经由St断路器对"T"相进行馈电的化 断路器通过导线与化1、Bt2和Bt3子汇流条元件电连接。该样，通过将所述子汇流条元件 导线连接至从特定相的电源分支出的至少一个断路器建立了与特定电相相关联的子汇流 条元件的并联电连接。
[0073] 如上文中所解释的，与特定电相相关联的子汇流条元件的并联电连接可W通过将 所述电缆的相应的子导体在电缆的远端处彼此电连接而由通过与电气柜40的汇流条系统 电连接的自保护电源电缆（如图3中所论述的）来获得。
[0074] 从各个断路器Sr、Ss、St.....Sx提供的电相可W与和中性汇流条化电连接的相 应的中性导线化、化、化.....化一起通过单个相导线进行传输。
[0075] 为了进一步增加磁场衰减，相应的中性导线化、Ns、化、...、化在电气柜40的内 部与和其伴随的特定相导线相关联的相应断路器Sr、Ss、St.....Sx大致平行地穿过。在 该示例中，中性导线化、化、化.....化与断路器和其相应的相导线大致平行地穿过并且被 定位在各自断路器Sr、Ss、St、. . .、Sx的右侧。然而，中性导线化、Ns、化、...、化相对于 断路器Sr、Ss、St.....Sx的精确位置在其它可能的实施方式中可能不同。例如，并且非限 制性的，中性导线可W被布置在其相应的断路器的左边、前或后、侧面。
[0076] 在某些实施方式中，使用单相自保护电缆，而不是传统的单线导线，用于在电气柜 的各种电气部件之间进行互相连接，并且还可能用来分配从所述电气柜分支出的电源。例 如，并且非限制性的，如通过引用合并在本文中的国际专利申请No.PCiyiL2013/050570中 所描述的和要求保护的，在主断路器（未示出）和各种子汇流条元件之间、在各种子汇流条 元件和断路器之间、W及在断路器和任何其它电器/开关设备之间的电连接可W利用自保 护电缆来执行。自保护电缆利用W预定的构造和电连接排列在电缆中的多个电绝缘导线来 提高磁场衰减，从而提供大幅度减小发射磁场的电缆。
[0077] 一般而言，在可能的实施方式中，单相自保护电缆的导体在电缆的内部排列在圆 周上。支撑元件可W被设置在单相电缆的内部，W保证导体的位置在电缆的内部不发生改 变（位移），从而维持其预定的导体排列具有显著的准确性。在使用中，单相自保护电缆的 某些导体彼此并联电连接并且与电气柜的电相中的一个电连接，并且某些其它导体彼此分 开地并联电连接并且与电中性电连接。在该种电连接中，选择与电相电连接的导体和与中 性电连接的导体，使得电缆的承载电相的各个导体被定位为靠近承载电中性的至少一个其 它导体。例如，并且非限制性的，可W选择导体使得承载电相的导体中的每一个导体被定位 在承载电中性的两个相邻的导体之间。
[0078] 例如，并且非限制性的，在某些实施方式中，在电气柜的内部与电气柜的电连接利 用单相自保护电缆50来执行，该单相自保护电缆50具有如图5A中排列的那样的四个电绝 缘导体51a、52a、51b和52b。在该示例中，电导体51a、52a、51b和52b围绕支撑元件55W 矩形形状排列在电缆50中，其中，两个导体51a和5化与电缆50承载的电相电连接，其它 两个导体52a和5化与电中性电连接。在该种结构中，与电缆50的电相电连接的两个导体 51a和5化中的每一个被定位在与电气柜的电中性电连接的其它两个导体52a和5化之间。
[0079] 单相自保护电缆50可W包括设置在护套53 (例如，诸如阻燃PVC护套的电绝缘护 套）和电缆50的电导体之间的一个或更多个护套剥离绳55r。护套剥离绳551可W沿着由 相邻定位的导体沿电缆形成的外部通道55n中的任一个而被布置在护套53的下面，并且每 当需要去除护套53的一部分时被用来方便撕下护套53。护套剥离绳551还可W被用来帮 助将所述导体保持在电缆内部的位置，并防止所述导体在其内部的位移。
[0080] 如图5A中所见，电缆50中的导体包括电绝缘罩57,在该示例中所述电绝缘罩57 封闭一股导电导线58 (例如，柔性铜线）。
[0081] 图5B例示了另一可能的实施方式，其中，所述子导体51a、52a、5化和5化通过细 长的十字形状的支撑元件55c的臂55m被保持在电缆50的内部。更加具体地，在该实施方 式中，细长的十字形状的支撑元件55c的每对相邻的细长臂限定细长的槽55g，该槽55g被 构造成将其中一个子导体51a、52a、5化和5化保持在其中并使其固定。十字形状的支撑元 件55c的臂55m可W朝向电缆50的护套53在径向向外方向上成锥形，从而提高电缆50的 柔性。
[008引图5C示出了电缆50的可能的实施方式，其中，电缆的导体51a、52a、5化和5化被 保持在具有四尖星形状的细长的支撑元件55s的圆形缺口 55i中。如所见，由于该种结构， 子导体51a、52a、5化和52b的位置和几何排列能够被准确地维持，该是由于导体51a、52a、 5化和5化被护套53压入到星形状的支撑元件55s的圆形缺口 55i中，从而防止电缆50内 部的导体的任何移动。图5A至图5C中所示的单相自保护电缆50还可W包括设置在电缆 的子导体和护套之间的护套剥离绳55r。图5A至图5C中所示的支撑元件55、55c和55s可 W例如通过挤压由合适的软材料（例如，FR-LSZH、阻燃低烟无面、FR-PVC、FR-P巧制成。
[0083] 图6A至图6C示意性地例示了根据某些可能的实施方式的包括六个电绝缘子导体 61a、62a、6化、6化、61c和62c的单相自保护电缆60。电缆60中的子导体被排列成围绕中 央支撑元件65的圆形，该中央支撑元件65防止子导体在电缆60内部的位移并保证子导体 的几何排列在其内部保持不变。图6A中所示的单相电缆60的支撑元件65具有圆形的截 面形状，并且其直径大致等于子导体61a、62a、6化、62b、61c和62c的直径。该样，子导体中 的每一个针对支撑元件65被电缆的护套53按压，同时在横向上被两个相邻定位的子导体 按压，从而防止子导体在电缆60的内部移动并使其大致固定。
[0084] 在使用中，单相电缆60的S个子导体（例如，61a、6化和61c)彼此并联电连接并 且与电缆的电相电连接，而其它=个子导体（例如，62a、6化和62c)单独地彼此并联电连接 并且与电中性电连接。选择与电相和中性连接的子导体，使得承载电相的子导体中的每一 个子导体在电缆60的内部被定位在与电中性连接的两个其它子导体之间。
[0085] 图6B示意性地例示了单相电缆60的可能的实施方式，其中，子导体61a、62a、6化、 6化、61c和62c被保持在六点海盘车形状的支撑元件65c的细长的槽65g中。更加具体地， 在该实施方式中，细长的海盘车形状的支撑元件65c的每对相邻的细长臂65m限定细长的 槽65g，该细长的槽65g能够将其中一个子导体61a、62a、6化、62b、61c和62c保持在其中并 且使其固定，同时其针对在其间限定细长的槽65g的一对臂被护套53按压。如图6B中所 见，支撑元件65c的臂65m可W朝向电缆60的护套53在径向向外方向上成锥形，从而提高 电缆60的柔性。
[0086] 图6C示意性地例示了单相电缆60的可能的实施方式，其中，子导体61a、62a、6化、 6化、61c和62c被保持在六尖星形状的支撑元件65s的细长的圆形缺口 65i中。该种结构 保证导体61a、62a、6化、62b、61c和62c的位置在电缆60的内部保持不变，由于电缆的外部 护套53针对其被保留在其中的相应的缺口 65i按压所述导体。
[0087] 图6A至图6C中所示的单相自保护电缆60还可W包括一个或更多个护套剥离绳 55r，所述一个或更多个护套剥离绳55r沿着在电缆内部由相邻定位的导体沿着所述电缆 形成的细长的通道55n被布置在护套53的下面。如上面所解释的，每当需要去除护套53 的一部分时，护套剥离绳55r便于撕下护套53,并且还可W被用来将子导体限制在其中并 防止子导体在护套53下面移动。例如，并且非限制性的，护套剥离绳551可W由一个类型 的芳绝、凯夫拉尔或任何其它合适的强度构件材料制成。
[0088] 应当注意，在本发明的自保护电缆中采用的支撑元件可W被实现为各种形式和形 状，并且不限于图5A至图5C和图6A至图6C中所示的示例。例如，并且非限制性的，支撑元 件可W通过插入在子导体之间的电缆中的一个或更多个细长的平坦元件实现，或者通过能 够被引入到所述电缆中并在其中维持子导体结构的期望结构的任何合适的填充材料实现。 还应当注意，使用该种支撑元件来将子导体保持在电缆的内部并使其固定大大提高了子导 体排列结构的准确性，因此还提高了电缆对外部干扰磁场的免疫力并且大大衰减了从电缆 发射的磁场。电缆50和60中所用的支撑元件可W例如通过挤压由合适的高分子化合物制 成（例如，PE、FR-LSZH)。
[0089] 在某些实施方式中，选择用于导体的罩57的电绝缘材料（例如，交联聚己 締-XLP巧，来确保大致较低的电缆电容值。使用该种保证低电容的罩材料结合本发明的磁 场衰减结构中的导体的排列提供具有大致较低且恒定的电容和电感的电缆。电缆的该种性 质保证低频信号（即，由于低电容）的良好传递，同时也保证了高频信号（即，由于低电感） 的良好传递，基本上没有失真和延迟。
[0090] 如上文中所讨论的，本发明的单相电缆可W有利地代替通常用于电气柜中的单线 导线，从而减小由电气柜产生的磁场。例如，并且非限制性的，单相电缆可W被用于从电气 柜40分支出的相供应分支化、Rs和化。表1呈现了可W被用来代替通常用于特定负载的 标准单线导线的各种单相电缆的规格-
[0091]表1
[0092]
[009引图7示意性地例示了包括走个电绝缘导体的单相电缆70,根据某些可能的实施方 式，该=相电缆70可W被用来向电气柜提供电力。在该实施方式中，电缆70的电导体中的 六个电导体被排列成圆形围绕第走个导体73,该第走个导体73被用作电缆70的电中性。 在该示例中，电缆70的两个导体71a和7化彼此并联电连接并且与电缆70的第一相电连 接，电缆70的其它两个导体72a和7化单独地彼此并联电连接并且与电缆70的第二相电 连接，并且电缆 70的最后两个导体73a和73b彼此并联电连接并且与电缆70的第=相电 连接。电缆的导体的该种结构保证了从所述导体发射的磁场彼此相消干设，因此大大衰减 了由电缆70产生的磁场。
[0094] 然而，在某些实施方式中，如上述参照图3A所例示的，与特定相相关联的导体仅 在电缆的远端（相对于电气柜）与各电缆直接连接，并且各个导体在另一端与相应的子汇 流条元件连接。该样，电缆的导体的并联电连接通过电气柜的子汇流条元件获得。
[0095] 如上文中所例示的，本发明的S相电缆可W通过适当适应导体的性质和规格来代 替现在在电气柜中使用的标准S相电缆。表2呈现了适合用于电气柜W及其它应用中的本 发明的各种=相电缆设计的规格。
[0096]表2
[0097]
[0098] 示例
[0099] 使用EMF-827测试仪（台湾路创电子有限公司）来测量从传统的电气柜和从如图 4中所例示的设计的电气柜（本文中还被称为改进后的电气柜）发射的磁场。通过将测试 仪传感器定位在距被检查的电气柜20cm距离处在一下测量地点进行了全部测量：
[0100] a)汇流条系统的中屯、；
[0101] b)在电源电缆通道的中点长度；W及
[0102] C)开关托盘的中间高度。
[0103] 在测量地点的下列位置对单相和单相负载进行了全部测量：在电气柜的右侧，垂 直于电气柜的正面（打开侧）W及在电气柜的左侧。
[0104] 表3中提供的结果呈现了在上面指示的S个位置处针对各个位置地点获得的测 量的计算平均数。
[0105] 表3(W毫高斯为单位的测量结果）
[0106]
[0107] 表3中的结果示出了利用本申请的改进后的电气柜装置能够有效降低从电气柜 发射的磁场。
[010引当然，已经提供上述示例和说明仅用于说明目的，并且上述示例和说明不用来W任何方式限制本发明。如本领域技术人员将理解的，在不超出本发明的范围的情况下，本发 明能够采用除了上述描述的技术W外的一种W上的技术W各种各样的形式来执行。
【主权项】
1. 一种用于分配由包括两个或更多个导电导线的电源电缆提供的电力的汇流条系统， 该汇流条系统包括： 预定数量的汇流条元件，各个所述汇流条元件能够与所述电源电缆的导线中的至少一 条导线电连接； 所述汇流条元件中的至少一个汇流条元件由一组能够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所述电源电缆的所述导线中的至少一条导线能 够电连接，所述汇流条元件和所述子汇流条元件中的每一个被定位为与关联于不同的电相 或者不同的电流方向的至少一个其它汇流条元件或子汇流条元件相邻，从而造成从所述汇 流条元件和所述子汇流条元件发射的磁场彼此相消干涉。2. 根据权利要求1所述的汇流条系统，其中，所述汇流条元件和所述子汇流条元件由 几何上平行排列的细长导电件制成。3. 根据权利要求1或2所述的汇流条系统，其中，所述子汇流条元件被构造成使得多组 子汇流条元件的每一个组中的所述子汇流条元件的截面尺寸的总和大致等于所述汇流条 元件中的至少一个汇流条元件的截面尺寸或等于原始汇流条系统设计中的所述汇流条元 件的截面尺寸除以所述组中的子汇流条元件的数目。4. 根据权利要求2或3所述的汇流条系统，其中，所述汇流条元件和所述子汇流条元件 被排列在平行的列中，并且其中，所述汇流条元件和所述子汇流条元件沿着所述列的轴线 以间隔开的大致平行的关系排列在所述列中。5. 根据权利要求4所述的汇流条系统，其中，所述子汇流条元件被排列为使得所述多 个列中的每个列包括来自所述子汇流条元件的特定组的单个子汇流条元件。6. 根据权利要求4或5所述的汇流条系统，其中，两个相邻定位的列之间的距离等于或 小于所述汇流条系统的相间距离。7. 根据权利要求6所述的汇流条系统，其中，在所述列中的任何一列中的各个汇流条 元件和子汇流条元件与相邻的列中的两个相邻的子汇流条元件之间或汇流条元件和子汇 流条元件之间的空隙对齐。8. 根据权利要求4到7中任一项所述的汇流条系统，其中，所述汇流条元件和所述子汇 流条元件在每列中的排列相对于所述汇流条元件和所述子汇流条元件在至少一个相邻定 位的列中的排列沿着所述列的轴线移位。9. 根据权利要求4到8中任一项所述的汇流条系统，其中，所述子汇流条元件之间的并 联电连接经由所述电源电缆来实现。10. -种用于分配由被构造成供应至少两个不同的电相的电源电缆提供的电力的汇流 条系统，所述汇流条系统包括： 预定数量的汇流条元件，各个所述汇流条元件与所述电源电缆的特定电相相关联； 所述汇流条元件中的至少一个由包括彼此并联电连接的至少两个子汇流条元件的一 组子汇流条元件构成，各组所述子汇流条元件与所述电源电缆的特定电相相关联， 所述汇流条元件和所述子汇流条元件被排列在平行的列中，使得其彼此大致平行，并 且使得与所述电源电缆的特定电相关联的各个汇流条元件和子汇流条元件被定位为与关 联于不同的电相的至少一个其它汇流条元件或子汇流条元件相邻，从而造成从所述汇流条 元件和所述子汇流条元件发射的磁场彼此相消干涉。11. 根据权利要求10所述的汇流条系统，其中，所述子汇流条元件被构造成使得多组 子汇流条元件的每一个组中所述子汇流条元件的截面尺寸的总和等于所述汇流条元件中 的至少一个汇流条元件的截面尺寸或等于原始汇流条系统设计中的所述所述汇流条元件 的截面尺寸除以所述组中的子汇流条元件的数目。12. 根据权利要求10或11所述的汇流条系统，其中，所述子汇流条元件被排列为使得 所述列中的每一个列包括来自特定组的子汇流条元件的单个子汇流条元件。13. 根据权利要求10到12中任一项所述的汇流条系统，其中，在所述列中的任一列中 的各个汇流条元件和子汇流条元件与相邻的列中的两个相邻的子汇流条元件之间或汇流 条元件和子汇流条元件之间的空隙对齐。14. 根据权利要求10到13中任一项所述的汇流条系统，其中，在汇流条元件和子汇流 条元件的每列中电相的顺序相对于在至少一个相邻定位的汇流条元件和子汇流条元件的 列中电相的顺序进行周期性地移位。15. 根据权利要求10到14中任一项所述的汇流条系统，其中，在每列中所述汇流条元 件和所述子汇流条元件的排列相对于在至少一个相邻定位的列中所述汇流条元件和所述 子汇流条元件的排列沿着所述列的轴线移位。16. 根据权利要求10到15中任一项所述的汇流条系统，其中，所述电源电缆是自保护 电缆，并且其中，所述子汇流条元件之间的并联电连接经由所述电缆实现。17. -种电气柜，所述电气柜包括： 汇流条系统，该汇流条系统用于分配由三相电源电缆提供的电力，所述汇流条系统包 括三个汇流条元件，各个汇流条元件与所述电源电缆的相应的相关联，所述汇流条元件中 的每一个汇流条元件呈一组彼此并联电连接的至少两个子汇流条元件的形式，每组所述子 汇流条元件与所述电源电缆的特定相关联，并且所述子汇流条元件中的每一个子汇流条元 件被定位为邻近与不同电相关联的至少一个其它子汇流条元件。18. 根据权利要求17所述的电气柜，所述电气柜包括一个或更多个中性汇流条或子汇 流条元件，该一个或更多个中性汇流条或子汇流条元件与经由分别与承载特定相的至少一 个子汇流条元件电连接的一个或更多个断路器从所述电气柜分支出的电源线的至少一个 中性导线电连接。19. 根据权利要求18所述的电气柜，其中，所述至少一个中性导线与所述断路器相邻 并且大致平行地穿过。20. 根据权利要求17到19中的任一项所述的电气柜，其中，所述电气柜中的电连接由 单相电缆来执行，各个单相电缆包括多个导体，预订数量的所述导体被用于承载电相，并且 另一预定数量的所述导体被用于承载电中性，所述导体被排列在所述电缆中使得从所述导 体发射的磁场彼此相消干涉。21. 根据权利要求20所述的电气柜，其中，所述相承载导体彼此并联电连接，所述中性 承载导体彼此并联电连接，并且其中，各个相承载导体被定位在所述电缆的内部与至少一 个中性承载导体相邻。22. 根据权利要求20或21所述的电气柜，其中，所述单相电缆中的每个单相电缆包括 中央支撑构件，并且所述电缆的所述导体围绕所述支撑构件被排列成圆形，所述支撑构件 被构造成并且可操作为将所述导体维持在所述电缆中的固定位置并防止所述导体在其中 位移。23. 根据权利要求22所述的电气柜，其中，所述中央支撑元件是具有配置用来限定预 定数量的缺口的多点截面星形状或海盘车形状的细长元件，各个缺口被构造成接收并保持 所述电缆的导体中的一个导体。24. 根据权利要求20到23中任一项所述的电气柜，其中，所述导体被排列在所述电缆 的每个电缆中，使得各个承载电相的导体被定位为邻近至少一个承载电中性的导体。25. -种利用汇流条系统减小从单相或多相电气柜发射的磁场的方法，该方法包括以 下步骤： 以两个或更多个子汇流条元件的形式提供所述汇流条系统的汇流条元件中的每个汇 流条元件； 排列所述子汇流条元件，使得所述子汇流条元件中的每一个被定位为与关联于不同的 电相或承载不同方向上的电流的至少一个其它子汇流条元件相邻；以及 在与相同电相或电流方向相关联的所述两个或更多个子汇流条元件之间建立并联电 连接。26. 根据权利要求25所述的方法，其中，所述子汇流条元件被排列在并行的列中，并且 其中，所述子汇流条元件沿着所述列的轴线以间隔开的大致平行关系排列在所述列中。27. 根据权利要求26所述的方法，其中，所述排列的步骤包括相对于在相邻定位的至 少一列汇流条元件中的电相或电流方向的顺序对在每列汇流条元件中所述电相或电流方 向的顺序循环移位。28. 根据权利要求26或27所述的方法，其中，所述排列的步骤包括相对于相邻定位的 列的子汇流条元件沿着所述列的轴线对至少一列中的子汇流条元件移位。
【专利摘要】一种可用于电气柜的汇流条系统，该汇流条系统可用于分配由包括两个或更多个导电导线的电源电缆提供的电力。在某些实施方式中，所述汇流条系统包括预定数量的汇流条元件，各个所述汇流条元件可与所述电源电缆的多条导线中的至少一条导线电连接。汇流条元件中的至少一个汇流条元件可以由一组可彼此并联电连接的至少两个子汇流条元件构成。每组子汇流条元件可以与所述电源电缆的导线中的至少一条导线可电连接，其中，各个所述汇流条元件和子汇流条元件被定位为与关联于不同的电相或者不同的电流方向的至少一个其它汇流条或子汇流条元件相邻，从而造成从所述汇流条元件和子汇流条元件发射的磁场彼此相消干涉。
【IPC分类】H01B9/00, H02B1/20
【公开号】CN104904078
【申请号】CN201380069094
【发明人】E·阿德玛提, R·萨吉夫, S·格林
【申请人】绿色Elmf电缆有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年10月30日
【公告号】CA2889808A1, EP2915229A1, US20150303659, WO2014068562A1
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