本实用新型的主题一般涉及一种电力电缆组件，更具体地涉及一种具有电路保护装置的电力电缆组件。
背景技术：
电力电缆用于包含电动汽车充电的许多应用。电力电缆通常为电力部件为诸如充电装置的电力部件提供高电压。同样地，所述电力电缆并入(incorporate)安全特征件以在故障或误用的情况下防止电击。例如，一些已知的电力电缆在电力电缆中并入接地故障电路中断(ground fault circuit interrupt，GFCI)电路。所述GFCI电路在过流穿过地而不是穿过“中”线流过“火”线的情况下，切断电力。然而，传统的具有GFCI电路的电力电缆不能承受高短路电流。传统电力电缆的GFCI电路不能在诸如电动汽车充电的大功率应用中使用。例如，电路可能在电弧上有问题，电弧可能损害所述电路。
仍然需要一种能够承受大功率短路条件的电力电缆。
技术实现要素：
本文所述的电力电缆组件提供了解决方案，所述电力电缆组件包含在第一端和第二端之间延伸的电力电缆，所述电力电缆具有火线导体和中线导体。所述电力电缆组件包含沿着电力电缆在第一端和第二端之间的电路保护装置。电路保护装置具有接地故障电路中断(CFCI)装置，所述接地故障电路中断装置被配置为感测火线导体和中线导体上的电流差以启动触发事件。所述电路保护装置具有连接到GFCI装置的大功率继电器装置。所述大功率继电器装置连接到火线导体并被配置为在触发事件由GFCI装置启动时断开火线。
附图说明
图1示出了根据一示例性实施例的电力电缆组件。
图2示出了根据另一示例性实施例的电力电缆组件。
图3是根据一示例性实施例的电力电缆组件的电路保护装置的局部图。
图4是根据一示例性实施例的电力电缆组件的电路保护装置的局部图。
图5是展示大功率继电器装置的电路保护装置的一部分的截面图。
具体实施方式
图1示出了根据一示例性实施例的电力电缆组件100。图2示出了根据另一示例性实施例的电力电缆组件100。电力电缆组件100包含电力电缆102以及电路保护装置104，电路保护装置104对于电力电缆组件100来说是安全特征件。电路保护装置104被设置为沿着电力电缆102。电路保护装置104用于快速切换系统中的电流开通和关断，以保护电路。如果感测到过流，诸如在短路情况下，电路保护装置104切断系统中的功率。电路保护装置104可以在电力电缆组件100的故障或误用的情况下防止电击。在示例性实施例中，电路保护装置104承受非常高的短路电流，以防止电力电缆组件100的故障或损坏。
电力电缆102在第一端110和第二端112之间延伸。电力电缆组件100包含在第一端110和第二端112之间的火线导体114、中线导体116和地线导体118。电力电缆组件100包含在第一端100处的第一连接器120和在第二端112处的第二连接器122。
图1示出了具有电路保护装置104与第一连接器120和第二连接器122之间的电力电缆102共线(in line with)的实施例。例如，电路保护装置104远离第一连接器120，并且远离第二连接器122。电力电缆102的一段被设置为在电路保护装置104和第一连接器120之间，并且电力电缆102的一段被设置为在电路保护装置104和第二连接器122之间。相反地，图2中所示出的实施例展示了与诸如第二连接器122的连接器之一集成的电路保护装置104。例如，电路保护装置104以及第二连接器122具有公用的壳体。在图2展示的实施例中，电力电缆102没有一段被设置于电路保护装置104和第二连接器122之间。
在示例性实施例中，第一连接器120是被配置为电连接到墙壁插座的插头。第一连接器120可以是标准的三针插头。在可替代的实施例中，其他类 型的连接器可以被设置于第一端110。可选地，第一连接器120可以被集成进电源中，诸如直接集成进建筑布线系统中。第二连接器122可以是被配置为电连接到另一部件的插座或插头，诸如为这样的部件供电。例如，第二连接器122可以是标准的三针插座。在其他各种实施例中，第二连接器122是充电连接器。例如，第二连接器122可以是用于电动汽车的充电连接器。第二连接器122可以具有电动汽车充电接口124，电动汽车充电接口124被配置为电连接到电动汽车为该电动汽车充电。在可替代的实施例中，可以设置其他类型的连接器。
在示例性实施例中，电路保护装置104包含保持各种部件和/或电路以限定电路保护装置104的壳体130。例如，在示例性实施例中，电路保护装置104包含用于提供电路保护的接地故障电路中断装置(GFCI)装置132。在示例性实施例中，电路保护装置104包含被配置为提供电路保护的第一大功率继电器装置134。在示例性实施例中，电路保护装置104包含被配置为提供电路保护的第二大功率继电器装置136。电路保护装置104可以包含用于为电力电缆组件100提供电路保护的其他电路保护装置。
在各种实施例中，第一大功率继电器装置134可以连接到火线导体114，而第二大功率继电器装置136可以被配置为连接到中线导体116。第一大功率继电器装置134可以断开和闭合由(一个或多个)火线导体114限定的火线。第二大功率继电器装置136可以被配置为断开和闭合由(一个或多个)中线导体116限定的中线。可选地，大功率继电器装置134、136的控制可以由GFCI装置132控制。在其他各种实施例中，大功率继电器装置134、136可以被其他装置控制，诸如与GFCI装置132分离的控制电路。
在示例性实施例中，在操作期间，GFCI装置132被配置为感测火线导体114和中线导体导体116上的电流差以启动触发事件。当感测到触发事件时，GFCI装置132可以启动电路保护模式。例如，当感测到触发事件时，GFCI装置132可以使大功率继电器装置134、136断开。
图3是根据一示例性实施例的电路保护装置104的局部图。图4是根据一示例性实施例的电路保护装置104的局部图。图3和图4展示了布置在壳体130内的GFCI装置132以及大功率继电器装置134、136。壳体130的一些部分被移除以示出GFCI装置132以及大功率继电器装置134、136。
图3和图4中展示的实施例示出了处于不同取向的大功率继电器装置 134、136以及处于不同取向的GFCI装置132。壳体130被示出具有不同形状以适应GFCI装置132以及大功率继电器装置134、136。例如，图3示出了大功率继电器装置134、136被布置与电力电缆102水平共线，展示了GFCI装置132在大功率继电器装置134、136上方。图4示出了大功率继电器装置134、136与设置在大功率继电器装置134、136之间的GFCI装置132垂直取向。电路保护装置部件在可替代实施例中可以具有其他取向。
壳体130在第一端140和第二端142之间延伸。可选地，壳体130包含在第一端140和第二端142处的开口，该开口限定第一端140处的电缆入口144和第二端142处的电缆出口146。电力电缆102从壳体130的第一端140延伸到电力电缆102的第一端110(如图1所示)。在示出的实施例中，电力电缆102从壳体130的第二端142延伸到电力电缆102的第二端112(如图1所示)。在其他各种实施例中，第二连接器122可以设置在第二端142或第一连接器可以设置在第一端140。
GFCI装置132可以至少部分地被容纳在壳体130中。可选地，GFCI装置132的各种部件可以被布置在壳体130外，诸如远离壳体130，诸如在不同的壳体中。在示出的实施例中，GFCI装置132包含被配置为感测火线导体114和中线导体导体116上的电流差的差动变压器150。可选地，差动变压器150包含开口152。火线导体114和中线导体116经过开口152，并且差动变压器150被配置为感测经过差动变压器150的火线导体114和中线导体116上的电流差。
在示例性实施例中，GFCI装置132包含具有用于控制电路保护装置104的控制电路156的电路板154(或多个电路板154)。电路板154电连接到差动变压器150。来自差动变压器150的信号可以被传送到电路板154。例如，与火线导体的电流、中线导体116的电流相关的信号或者与火线导体114和中线导体116上的电流差相关的信号可以被传送到电路板154。
电路板154可以包含用于监测火线导体114和中线导体116的电流和/或监测导体114、116中电流差的控制电路156。例如，电路板154的控制电路156可以感测来自差动变压器150的电压。当在火线导体114、中线导体116中的磁场不同时，产生该电压。例如，当电流从火线通过接地导体118而不是通过中线导体116流过时，磁场可能不同，导致火线导体114和中线导体116中的电流差。
控制电路156可以启动触发事件，例如当感测到电流差和/或电流差超过阈值电流差时。控制电路156可以使电路保护装置104改变电力电缆组件100的操作模式。例如，控制电路156可以使电路保护装置104进入安全模式或关闭模式，其中由电力电缆组件100传送的功率被减少或切断。
在示例性实施例中，控制电路156控制大功率继电器装置134、136的操作。例如，控制电路156可以电连接到第一大功率继电器装置134和/或电连接到第二大功率继电器装置136。当控制电路156启动触发事件时，大功率继电器装置134、136被断开以切断通过电路保护装置104和电力电缆102的功率流。
在示例性实施例中，电力电缆组件100包含火线160和中线162。火线160由火线导体114限定，火线导体114在第一端140处进入电缆入口144并端接至第一大功率继电器装置134，以及另一火线导体114电连接到第一大功率继电器装置134，第一大功率继电器装置134在第二端142处延伸穿过电缆出口146。中线162由中线导体116限定，中线导体在第一端140处进入电缆入口144并端接至第二大功率继电器装置136，以及另一火线导体116电连接到第二大功率继电器装置136，第二大功率继电器装置136在第二端142处延伸穿过电缆出口146。同样地，大功率继电器134、136分别形成电力电缆组件100的火线160和中线162的部分。
大功率继电器装置134、136作为开关来操作以断开和闭合火线160和中线162。在示例性实施例中，大功率继电器装置134、136是用于在断开状态和关断状态之间切换的触点。可选地，继电器装置134、136可以通常断开，然后在操作中由GFCI装置132保持闭合。例如，控制电路156可以提供驱动电流到大功率继电器装置134、136中的每一个，以闭合火线160和中线162以允许功率流过电力电缆102。当感测到触发事件时，闭合大功率继电器装置134、136的驱动电流被关断，使大功率继电器装置134、136断开。在示例性实施例中，继电器装置134、136能够处理经过电力电缆102的大电流。大电流可以通过使火线导体114、中线导体116直接端接至继电器装置134、136而旁路GFCI装置132。电力电缆102的大电流不经过控制板154或控制电路156。
图5是展示大功率继电器装置134的电路保护装置104的一部分的截面图。可选地，第二大功率继电器装置136(如图3所示)可以与第一大功率 继电器装置134相似或一致，并且因此不再进一步详细描述。
大功率继电器装置134包含输入端子170、输出端子172和可移动触点174，可移动触点174被配置为接合并且电连接输入端子170和输出端子172以形成继电器电路176。大功率继电器装置134包含驱动线圈178，驱动线圈178被配置为移动可移动触点174以断开和闭合继电器电路176。驱动线圈178基于来自GFCI装置132的控制电路156的控制电流而被驱动。在示例性实施例中，大功率继电器装置134包含可移动地接收在大功率继电器装置134中的开口182内的活塞180。轴184从活塞180延伸。可移动触点174连接到轴184，诸如在轴184的与活塞180相对的一端。复位弹簧186围绕轴184并且联接到活塞180。复位弹簧186抵靠活塞180向下推动以将可移动触点174保持在断开位置。
在操作期间，驱动线圈178通电以使活塞180沿闭合方向(例如如图示的实施例所示的向上)移动。当活塞180被向上驱动时，轴184随着活塞180移动以将可移动触点174移动到闭合位置。在闭合位置，可移动触点174接合输入端子170和输出端子172。通过可移动触点174的电路径在输入端子170和输出端子172之间产生。在示例性实施例中，火线导体114电连接到两个端子170、172。当可移动触点174闭合时，火线160闭合，从而允许功率流过火线170。
在操作期间，当驱动线圈178被断电时，诸如当感测到触发事件并且来自控制电路156的驱动电流被切断时，复位弹簧186迫使活塞180向下移动到断开位置。可移动触点174从端子170、172脱离，以断开火线160。当大功率继电器装置134断开时，功率不能流过火线160。同样地，大功率继电器装置134被集成到火线160中，以基于GFCI装置132的操作来断开和闭合火线160。
应当理解，上述描述旨在是说明性而不是限制性。例如，可以将上述实施方式(和/或其各方面)组合使用。此外，在不脱离其范围的情况下，可以进行许多修改以使特定情况或材料适合本实用新型的教导。材料的尺寸、类型、各种部件的方向，以及本文描述的各种部件的数目和位置旨在限定某些实施例的参数，而不是限制性且仅作为示例性实施例。在所附权利要求书的精神和范围内的许多其它实施方案和修改对于本领域技术人员在阅读上述描述后将是显而易见的。因此，本实用新型的范围应参考所附权利要求确定。