ES2627512T3 - Trayectoria de fallo de arco para mitigación de fallo de arco en alojamiento de fuente de alimentación - Google Patents
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Abstract
Alojamiento (200; 700) para una fuente de alimentación, que comprende: un primer compartimento (201; 400; 701B); un segundo compartimento (202; 500; 702) ubicado adyacente al primer compartimento (701B); y una trayectoria de fallo de arco, que comprende: una tapa (204; 405; 704B) de alivio de presión intermedia ubicada en el interior del alojamiento (200; 700) entre el primer compartimento (201; 701B) y el segundo compartimento (202; 702), y una tapa (205; 504; 705) de alivio de presión superior ubicada en una superficie exterior del segundo compartimento (500; 702); estando la tapa (204; 405; 704B) de alivio de presión intermedia y la tapa (504; 705) de alivio de presión superior configuradas para cerrarse en ausencia de un fallo (207; 707) de arco en el alojamiento (200; 700), y estando la tapa (204) de alivio de presión intermedia y la tapa (504) de alivio de presión superior configuradas para abrirse basándose en la presencia del fallo (207; 707) de arco en el alojamiento (200; 700), de manera que el plasma del fallo (207; 707) de arco se descarga desde el primer compartimento (201) hasta el interior del segundo compartimento (202; 500) a través de la tapa (204) de alivio de presión intermedia abierta y fuera del segundo compartimento (202; 702) a través de la tapa (504; 705) de alivio de presión superior abierta, en el que la tapa (504) de alivio de presión superior comprende además una conexión (506) configurada para unir la tapa (205) de alivio de presión superior a la superficie (503) exterior del segundo compartimento (202; 500), y un seguro (507) que se engancha con la superficie (503) exterior del segundo compartimento (202; 500) en ausencia del fallo (207) de arco.
Description
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TRAYECTORIA DE FALLO DE ARCO PARA MITIGACION DE FALLO DE ARCO EN ALOJAMIENTO DE
FUENTE DE ALIMENTACION
descripciOn
Antecedentes
Realizaciones de la presente invencion se refieren, de manera general, a alojamientos de fuente de alimentacion, y mas particularmente a una trayectoria de fallo de arco para mitigacion de un fallo de arco en un alojamiento de fuente de alimentacion.
Se usan fuentes de alimentacion configuradas para contener, redirigir, mitigar y/o controlar un flujo de presion y energfa termica entre un primer sistema de corriente alterna (CA) y un segundo sistema de CA en una variedad de aplicaciones comerciales e industriales. Por ejemplo, una fuente de alimentacion se usa normalmente en sistemas de funcionamiento y control de motores de CA. Diversas fuentes de alimentacion transforman energfa de una primera frecuencia y tension a una segunda frecuencia variable; que puede incluir potencia de corriente continua (CC) y/o CA de frecuencia fija o variable. Una forma de implementar una fuente de alimentacion de este tipo es un accionador que incluye una o mas celdas de potencia, incluyendo cada celda de potencia multiples convertidores de estado solido con una conexion de corriente continua (CC) intermedia. Un sistema a modo de ejemplo que incorpora tales celdas de potencia se comenta en la patente estadounidense n.° 5.625.545 de Hammond (la patente '545), cuya divulgacion se incorpora al presente documento como referencia en su totalidad tal como se expone en el presente documento.
Ademas, el documento US 5.892.195 A da a conocer un alojamiento de conmutador resistente a arco. Una camara de arco interna se forma ensamblando modulos y creando un vado dentro del centro del alojamiento de conmutador. Al iniciarse un fallo de arco dentro de un compartimento particular, se abre una tapa o cubierta de alivio para ese compartimento particular para canalizar la presion y los gases al interior de la camara de arco interna o directamente a traves de la parte superior del alojamiento. Se descargan presion y gases al interior de la camara de arco interna y fluyen horizontalmente a traves de la camara de arco hasta que se alcanza una trayectoria hasta la parte superior del alojamiento de conmutador.
En determinadas aplicaciones, fuentes de alimentacion de multiples celdas usan celdas de potencia modulares para procesar la potencia entre una fuente y una carga. Tales celdas de potencia modulares pueden aplicarse a una fuente de alimentacion dada con diversos grados de redundancia para mejorar la disponibilidad de la fuente de alimentacion. Por ejemplo, la figura 1 ilustra diversas realizaciones de una fuente de alimentacion de la tecnica anterior (por ejemplo, un accionador de motor de CA) que tiene nueve celdas de potencia de este tipo. Las celdas de potencia en la figura 1 estan representadas por un bloque que tiene terminales de entrada A, B y C; y terminales de salida T1 y T2. En la figura 1, un transformador u otro dispositivo de bobinado multiple 110 recibe potencia de media tension, trifasica, en su bobinado 112 primario, y suministra potencia a una carga 130 tal como un motor de CA trifasico a traves de un conjunto de inversores monofasicos (tambien denominados celdas de potencia). Cada fase de la salida de fuente de alimentacion se alimenta por un grupo de celdas de potencia conectadas en serie, denominadas en el presente documento “grupo de fase”.
El transformador 110 incluye bobinados 112 primarios que excitan varios bobinados 114-122 secundarios. A pesar de que se ilustra el bobinado 112 primario como que tiene una configuracion en estrella, tambien es posible una configuracion en malla. Ademas, a pesar de que se ilustran bobinados 114-122 secundarios como que tienen una configuracion en delta o en delta extendida, pueden usarse otras configuraciones de bobinados tal como se describe en la patente '545. En el ejemplo de la figura 1 existe un bobinado secundario independiente para cada celda de potencia. Sin embargo, el numero de celdas de potencia y/o bobinados secundarios ilustrados en la figura 1 es simplemente a modo de ejemplo, y son posibles otros numeros. En la patente '545 se dan a conocer detalles adicionales sobre una fuente de alimentacion de este tipo.
Varias hileras de celdas de potencia estan conectadas entre el transformador 110 y la carga 130. En el contexto de la figura 1, se considera que una “hilera” es un conjunto trifasico, o un grupo detres celdas de potencia establecidas a traves de cada una de las tres fases del sistema de suministro de potencia. Haciendo referencia a la figura 1, la hilera 150 incluye las celdas 151-153 de potencia, la hilera 160 incluye las celdas 161-163 de potencia, y la hilera 170 incluye las celdas 171-173 de potencia. Un sistema 195 de control principal envfa senales de control a controles locales en cada celda de potencia a traves de fibra optica u otro medio 190 de comunicacion inalambrico o por cable. Debe observarse que el numero de celdas de potencia por fase representado en la figura 1 es a modo de ejemplo, y son posibles mas, o menos, de tres hileras en diversas realizaciones.
Una fuente de alimentacion tal como se describe en la patente '545 esta alojada en un alojamiento. Pueden producirse fallos de arco dentro de tales alojamientos de fuente de alimentacion; se encuentra una evaluacion de la deteccion de fallos de arco en un alojamiento de fuente de alimentacion en la patente estadounidense n.° 7.579.581 de Aiello et al., presentada el 18 de mayo de 2007, que se incorpora al presente documento como referencia en su totalidad tal como se expone en el presente documento.
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Sumario
Se proporciona un alojamiento para una fuente de alimentacion. Un aspecto incluye un primer compartimento y un segundo compartimento ubicado adyacente al primer compartimento. Otro aspecto incluye una trayectoria de fallo de arco, que comprende una tapa de alivio de presion intermedia ubicada en el interior del alojamiento entre el primer compartimento y el segundo compartimento, y una tapa de alivio de presion superior ubicada en una superficie exterior del segundo compartimento. Otro aspecto incluye la tapa de alivio de presion intermedia y la tapa de alivio de presion superior configuradas para cerrarse en ausencia de un fallo de arco en el alojamiento, y la tapa de alivio de presion intermedia y la tapa de alivio de presion superior configuradas para abrirse basandose en presencia del fallo de arco en el alojamiento, de manera que el plasma del fallo de arco se descarga desde el primer compartimento hasta el interior del segundo compartimento a traves de la tapa de alivio de presion intermedia abierta y fuera del segundo compartimento a traves de la tapa de alivio de presion superior abierta.
Se proporciona un metodo de descarga de un fallo de arco desde un alojamiento hasta una fuente de alimentacion a traves de una trayectoria de fallo de arco que comprende una tapa de alivio de presion intermedia y una tapa de alivio de presion superior. Un aspecto incluye, basandose en el fallo de arco, abrir la tapa de alivio de presion intermedia, estando la tapa de alivio de presion intermedia ubicada en el interior del alojamiento entre un primer compartimento y un segundo compartimento del alojamiento, estando el segundo compartimento ubicado adyacente al primer compartimento. Otro aspecto incluye descargar plasma del fallo de arco desde el primer compartimento hasta el interior del segundo compartimento del alojamiento a traves de la tapa de alivio de presion intermedia abierta. Otro aspecto incluye abrir la tapa de alivio de presion superior, estando la tapa de alivio de presion superior ubicada sobre una superficie exterior del segundo compartimento, basandose en la descarga del plasma al interior del segundo compartimento. Otro aspecto incluye descargar el plasma fuera del segundo compartimento a traves de la tapa de alivio de presion superior abierta.
Se realizan caractensticas adicionales a traves de las tecnicas de la presente realizacion a modo de ejemplo. En el presente documento se describen en detalle otras realizaciones y se consideran parte de lo que se reivindica. Para una mejor comprension de las caractensticas de la realizacion a modo de ejemplo, remftase a la descripcion y a los dibujos.
Breve descripcion de los dibujos
Ahora se hace referencia a los dibujos, en los que elementos similares se numeran de manera similar en las diversas figuras:
La figura 1 ilustra una realizacion de una fuente de alimentacion de multiples celdas segun la tecnica anterior.
La figura 2 es un diagrama de bloques que ilustra una realizacion de un alojamiento de fuente de alimentacion que tiene una trayectoria de fallo de arco para mitigacion de fallo de arco.
La figura 3 ilustra una realizacion de rejillas de entrada de aire para un alojamiento de fuente de alimentacion que tiene una trayectoria de fallo de arco.
Las figuras 4A-B ilustran una realizacion de un primer compartimento, que incluye tapas de alivio de presion intermedias, de un alojamiento de fuente de alimentacion que tiene una trayectoria de fallo de arco.
La figura 5A ilustra una realizacion de un segundo compartimento, que incluye una tapa de alivio de presion superior, de un alojamiento de fuente de alimentacion que tiene una trayectoria de fallo de arco.
La figura 5B ilustra vistas laterales de una realizacion de una tapa de alivio de presion superior.
La figura 6 ilustra un diagrama de flujo de un metodo para mitigar un fallo de arco en un alojamiento de fuente de alimentacion que tiene una trayectoria de fallo de arco.
La figura 7 es un diagrama de bloques que ilustra otra realizacion de un alojamiento de fuente de alimentacion que tiene una trayectoria de fallo de arco para mitigacion de fallo de arco.
Descripcion detallada
Se proporcionan realizaciones de un alojamiento de fuente de alimentacion que tiene una trayectoria de fallo de arco para mitigacion de fallo de arco, describiendose en detalle a continuacion realizaciones a modo de ejemplo. Un cortocircuito interno en una fuente de alimentacion puede dar como resultado un fallo de arco. El aire se ioniza entre dos o mas potenciales en la fuente de alimentacion por el fallo de arco, provocando un arco electrico que comprende una nube de plasma de materiales metalicos vaporizados que se expanden rapidamente. El plasma provoca un rapido incremento de altas presiones y temperaturas, en fracciones de segundo, dentro del alojamiento de fuente de
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alimentacion. Las condiciones del fallo de arco deben o bien contenerse dentro del alojamiento de fuente de alimentacion o bien descargarse al exterior del alojamiento de fuente de alimentacion. El sistema de enfriamiento de la fuente de alimentacion puede incluir entradas de aire en la parte frontal, trasera y/o partes laterales del alojamiento de fuente de alimentacion, y el plasma puede escapar del alojamiento de fuente de alimentacion a traves de estas entradas de aire. Sin embargo, el escape del plasma a traves de las entradas de aire puede dar como resultado un peligro para un usuario de la fuente de alimentacion, que puede estar ubicado cerca de la parte frontal, trasera o partes laterales del alojamiento de fuente de alimentacion. Con el fin de mejorar la seguridad de un usuario de una fuente de alimentacion durante un fallo de arco, una trayectoria de fallo de arco interna que comprende tapas de alivio de presion intermedia y exterior provoca que el plasma se descargue fuera de la parte superior del alojamiento de fuente de alimentacion (en algunas realizaciones, a una altura de 2 metros o superior; puede especificarse una altura requerida mediante requisitos de codigos de seguridad). Las entradas de aire de la fuente de alimentacion tambien pueden estar configuradas para bloquear o reducir el escape del plasma fuera del alojamiento a traves de las entradas de aire al tiempo que se permiten que entre flujo de aire de enfriamiento en el alojamiento de fuente de alimentacion durante el funcionamiento normal.
La figura 2 es un diagrama de bloques que ilustra una seccion transversal de una realizacion de un alojamiento 200 de fuente de alimentacion que tiene una trayectoria de fallo de arco para mitigacion de fallo de arco. El alojamiento 200 de fuente de alimentacion puede alojar una fuente de alimentacion tal como se da a conocer en la patente '545. El alojamiento 200 de fuente de alimentacion comprende un primer compartimento 201 y un segundo compartimento 202 adyacente; muchas partes de la fuente de alimentacion pueden estar ubicadas en el primer compartimento 201 o segundo compartimento 202. El primer compartimento 201 y el segundo compartimento 202 pueden comprender metal. El primer compartimento 201 comprende rejillas 203 de entrada de aire, que estan ubicadas en una superficie exterior del alojamiento 200 de fuente de alimentacion y son parte del sistema de enfriamiento para el alojamiento 200 de fuente de alimentacion. Durante el funcionamiento normal de la fuente de alimentacion en el alojamiento 200 de fuente de alimentacion, el flujo 206 de aire entra a traves de las rejillas 203 de entrada de aire al interior del primer compartimento 201. (Las rejillas 203 de entrada de aire se comentan con mas detalle a continuacion con respecto a la figura 3). Las rejillas 203 de entrada de aire tienen una cafda de presion mas elevada en el sentido del plasma 208 (es decir, del interior al exterior del alojamiento 200 de fuente de alimentacion) en comparacion con el sentido del flujo 206 de aire, permitiendo que el flujo 206 de aire entre en el alojamiento 200 de fuente de alimentacion a traves de las rejillas 203 de entrada de aire para enfriar la fuente de alimentacion, y reduciendo el escape de plasma 208 fuera de las rejillas 203 de entrada de aire durante un fallo 207 de arco. El primer compartimento 201 incluye ademas tapas 204 de alivio de presion intermedias, que son parte de la trayectoria de fallo de arco, y estan ubicadas en el interior del alojamiento 200 de fuente de alimentacion, entre el primer compartimento 201 y el segundo compartimento 202. Las tapas 204 de alivio de presion intermedias se comentan con mas detalle a continuacion con respecto a las figuras 4A-B. El segundo compartimento 202 incluye la tapa 205 de alivio de presion superior que esta ubicada en una superficie exterior del alojamiento 200 de fuente de alimentacion. La tapa 205 de alivio de presion superior se comenta con mas detalle a continuacion con respecto a las figuras 5A-B. Cuando se produce un fallo 207 de arco en el primer compartimento 201, el plasma 208 del fallo 207 de arco se descarga fuera del primer compartimento 201 a traves de las tapas 204 de alivio de presion intermedias al interior del segundo compartimento 202, y entonces se descarga al exterior del alojamiento 200 de fuente de alimentacion a traves de la tapa 205 de alivio de presion superior. En algunas realizaciones, la tapa 205 de alivio de presion superior puede estar ubicada a una altura de aproximadamente dos metros o superior durante el funcionamiento de la fuente de alimentacion, para evitar la descarga de plasma 208 hacia un usuario de la fuente de alimentacion. La altura de descarga puede especificarse mediante requisitos de codigos de seguridad.
La figura 2 solo se muestra con fines ilustrativos; por ejemplo, un alojamiento de fuente de alimentacion tal como el alojamiento 200 de fuente de alimentacion puede incluir cualquier numero y configuracion apropiados de rejillas de entrada de aire, tapas de alivio de presion intermedias y tapas de alivio de presion superiores. En diversas realizaciones, puede haber rejillas de entrada de aire adicionales tales como rejillas 203 de entrada de aire ubicadas en cualquier superficie exterior del alojamiento 200 de fuente de alimentacion, tal como la parte frontal, trasera y/o partes laterales del primer compartimento 201 y/o el segundo compartimento 202. En realizaciones adicionales en las que la fuente de alimentacion en el alojamiento 200 de fuente de alimentacion comprende un accionador de frecuencia variable de potencia enfriado con agua, las rejillas 203 de entrada de aire pueden omitirse. Ademas, un primer compartimento 201 que comprende tapas 204 de alivio de presion intermedias puede estar ubicado en cualquier ubicacion apropiada con respecto a un segundo compartimento 202 que comprende una tapa 205 de alivio de presion superior. Por ejemplo, en algunas realizaciones, un primer compartimento 201 puede estar ubicado debajo de o junto a un segundo compartimento 202. En algunas realizaciones, el alojamiento 200 de fuente de alimentacion puede incluir uno o mas primeros compartimentos adicionales que son similares al primer compartimento 201 y comprenden tapas 204 de alivio de presion intermedias respectivas. En diversas realizaciones, estos primeros compartimentos adicionales pueden estar ubicados debajo de y/o junto al primer compartimento 201, segundo compartimento 202, o uno con respecto a otro. El plasma 208 de un fallo 207 de arco puede descargarse a traves de cualquier numero apropiado de primeros compartimentos, a traves de las tapas 204 de alivio de presion intermedias respectivas, al interior de un segundo compartimento 202 y fuera de la tapa 205 de alivio de presion superior; un ejemplo de una configuracion de este tipo se comenta a continuacion con respecto a la figura 7. Ademas, en algunas realizaciones, multiples segundos compartimentos 202 que comprenden tapas 205 de alivio de presion superiores respectivas pueden incluirse en un alojamiento 200 de fuente de alimentacion.
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Diversos ejemplos de alojamientos que pueden usarse junto con una fuente de alimentacion, tal como se describe en la patente '545, se dan a conocer en la solicitud de patente estadounidense n.° 13/535.655 (publicacion de patente estadounidense n.° 2013/0003299; Wissner et al.) (la “solicitud de Wissner”), presentada el 28 de junio de 2012, que se incorpora al presente documento como referencia en su totalidad. Alojamientos tales como los que se describen en la solicitud de Wissner pueden modificarse para incluir rejillas de entrada de aire tales como las rejillas 203 de entrada de aire, y una trayectoria de fallo de arco que incluye tapas 204 de alivio de presion intermedias y tapa 205 de alivio de presion superior, tal como se muestran en la figura 2. En algunas realizaciones, el primer compartimento 201 puede comprender un compartimento de transformador tal como se describe en la solicitud de Wissner, y el segundo compartimento 202 puede comprender un compartimento de celda de potencia tal como se describe en la solicitud de Wissner. En diversas realizaciones, el alojamiento 200 de fuente de alimentacion puede incluir cualquier numero apropiado de compartimentos primeros y segundos correspondientes a cualquiera de un compartimento de transformador, un compartimento de celda de potencia, un compartimento de entrada de potencia, un compartimento de salida de potencia, un compartimento de enfriamiento y/o un compartimento de control.
La figura 3 ilustra una realizacion de rejillas 300 de entrada de aire para un alojamiento de fuente de alimentacion que tiene una trayectoria de fallo de arco. Las rejillas 300 de entrada de aire pueden comprender las rejillas 203 de entrada de aire de la figura 2. Las rejillas 300 de entrada de aire no proporcionan acceso visual al interior del alojamiento de fuente de alimentacion, y estan configuradas para permitir que entre suficiente flujo de aire para enfriar en el alojamiento 200 de fuente de alimentacion durante el funcionamiento normal al tiempo que reducen el escape de plasma a traves de las rejillas 300 de entrada de aire en caso de un fallo de arco. Cada rejilla de entrada de aire de las rejillas 300 de entrada de aire comprende un elemento 301 inferior y un elemento 302 superior configurados para permitir flujo de aire en un sentido, tal como se ilustra por el flujo 303 de aire; esto permite que entre aire en el alojamiento 200 de fuente de alimentacion con fines de enfriamiento, correspondiente al flujo 206 de aire de la figura 2. Las rejillas 300 de entrada de aire estan configuradas adicionalmente para reducir el flujo de aire en el otro sentido, tal como se ilustra por el elemento 304; esto reduce la cantidad de plasma 208 de un fallo 207 de arco que se expulsa fuera de las rejillas 300 de entrada de aire. Tal como se muestra en el elemento 304 de la figura 3, el elemento 302 superior provoca que una parte del plasma 208 vuelva en lugar de avanzar a traves de las rejillas 300 de entrada de aire. Las rejillas 300 de entrada de aire solo se muestran con fines ilustrativos; las rejillas 203 de entrada de aire de la figura 2 pueden comprender cualquier rejilla de entrada de aire apropiada que este configurada para tener una cafda de presion mas elevada en un sentido. Ademas, pueden incluirse rejillas de entrada de aire tales como las rejillas 300 de entrada de aire en cualquier superficie exterior apropiada del alojamiento 200 de fuente de alimentacion, tal como la parte frontal, trasera y/o partes laterales de un primer compartimento 201 y/o un segundo compartimento 202, tal como se muestra en la figura 2.
Las figuras 4A-B ilustran una realizacion de un primer compartimento 400, que incluye rejillas 402 de entrada de aire y tapas 405 de alivio de presion intermedias, de un alojamiento de fuente de alimentacion que tiene una trayectoria de fallo de arco. La figura 4A muestra un primer compartimento 400 durante el funcionamiento normal de la fuente de alimentacion en ausencia de un fallo de arco, y la figura 4B muestra un primer compartimento 400 durante la descarga de plasma 208 desde el primer compartimento 400 durante un fallo 207 de arco. El primer compartimento 400 corresponde al primer compartimento 201 comentado anteriormente con respecto a la figura 2; las rejillas 402 de entrada de aire corresponden a las rejillas 203/300 de entrada de aire; y las tapas 405 de alivio de presion intermedias corresponden a las tapas 204 de alivio de presion intermedias. Las rejillas 402 de entrada de aire estan ubicadas en la superficie 401 exterior del primer compartimento 400, y estan configuradas para reducir el escape de plasma de un fallo de arco en el primer compartimento 400 a traves de las rejillas 402 de entrada de aire, tal como se comento anteriormente con respecto a las rejillas 300 de entrada de aire de la figura 3. Tal como se muestra en la figura 4A, las tapas 405 de alivio de presion intermedias son parte de un panel 404 plano que esta ubicado en la superficie 403 del primer compartimento 400. La superficie 401 exterior y la superficie 403 comprenden metal, y el panel 404 puede comprender un material no metalico. En algunas realizaciones, el panel 404 puede comprender un material compuesto, tal como, por ejemplo, Glastic™. El panel 404 esta dentro del alojamiento 200 de la fuente de alimentacion, y separa el primer compartimento 400 de otro compartimento (por ejemplo, el segundo compartimento 202) del alojamiento 200 de fuente de alimentacion. Durante el funcionamiento normal de la fuente de alimentacion, el panel 404 que incluye tapas 405 de alivio de presion intermedias es un panel macizo tal como se muestra en la figura 4A. En algunas realizaciones, los bordes 406 de las tapas 405 de alivio de presion intermedias estan ranurados, o perforados, en el panel 404. En otras realizaciones, las tapas 405 de alivio de presion intermedias estan recortadas en el panel 404, y sujetas en su sitio durante el funcionamiento normal de la fuente de alimentacion mediante, por ejemplo, gravedad o una junta ubicada alrededor de los bordes 406 de las tapas 405 de alivio de presion intermedias.
Tal como se muestra en la figura 4B, en caso de un fallo 207 de arco, la presion procedente del fallo de arco en el primer compartimento 400 provoca que las tapas 405 de alivio de presion intermedias en el panel 404 se abran y permitan la descarga del plasma 208 fuera del primer compartimento 400 y al interior de otro compartimento del alojamiento 200 de fuente de alimentacion (por ejemplo, otro primer compartimento tal como el primer compartimento 201, o un segundo compartimento 202) a traves de las tapas 405 de alivio de presion intermedias.
Las figuras 4A-B solo se muestran con fines ilustrativos; por ejemplo, un primer compartimento de un alojamiento de
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fuente de alimentacion puede incluir cualquier numero y configuracion apropiados de tapas de alivio de presion intermedias o rejillas de entrada de aire, y un panel tal como el panel 404 puede tener cualquier forma apropiada. Un panel 404 que incluye tapas 405 de alivio de presion intermedias puede estar ubicado en la parte inferior, partes laterales y/o parte superior del primer compartimento 400, tal como sea apropiado para la configuracion del alojamiento 200 de la fuente de alimentacion que incluye el primer compartimento 400. Ademas, en algunas realizaciones, un panel 404 que incluye tapas 405 de alivio de presion intermedias puede estar ubicado en el interior de un unico compartimento del alojamiento de fuente de alimentacion.
La figura 5A ilustra una realizacion de un segundo compartimento 500, que incluye una tapa 504 de alivio de presion superior, de un alojamiento de fuente de alimentacion que tiene una trayectoria de fallo de arco. El segundo compartimento 500 corresponde al segundo compartimento 202 de la figura 2, y esta ubicado encima de o junto a un primer compartimento 201/400. El segundo compartimento 500 incluye una superficie 501 que esta dentro del alojamiento 200 de fuente de alimentacion. En diversas realizaciones, la superficie 501 puede estar abierta, o incluir una o mas aberturas correspondientes a las tapas 405 de alivio de presion intermedias. El segundo compartimento 500 incluye ademas la superficie 502 exterior y la superficie 503 exterior, que comprenden metal. La tapa 504 de alivio de presion superior esta ubicada en la superficie 503 exterior, y tambien puede comprender metal. Durante el funcionamiento normal, la tapa 504 de alivio de presion superior esta cerrada (mostrada a continuacion con respecto a la vista 508 lateral de la figura 5B). En diversas realizaciones, la tapa 504 de alivio de presion superior puede estar recortada, ranurada, o perforada en la superficie 503 exterior, y, en algunas realizaciones, estar sellada mediante una junta. Ademas, en diversas realizaciones la tapa 504 de alivio de presion superior puede estar articulada o tener un surco; el surco puede estar empernado, soldado, remachado o engarzado. Durante un fallo 207 de arco en un primer compartimento 201, el plasma 208 del fallo 207 de arco se descarga al interior del segundo compartimento 500 desde el primer compartimento 201 a traves de las tapas 204 de alivio de presion intermedias, provocando un incremento de presion en el segundo compartimento 500. Esta presion provoca que la tapa 504 de alivio de presion superior se abra, tal como se muestra en la figura 5A, y permite que el plasma 208 se descargue fuera del segundo compartimento 500 a traves de la abertura 505. En algunas realizaciones, la tapa 504 de alivio de presion superior puede estar ubicada a una altura de 2 metros o superior durante el funcionamiento de la fuente de alimentacion, para evitar la descarga de plasma 208 hacia un usuario de la fuente de alimentacion. Un conjunto 511 de soplado opcional que es parte del sistema de enfriamiento del alojamiento 200 de fuente de alimentacion puede estar ubicado en la superficie 503 exterior del segundo compartimento 500 tal como se muestra en la figura 5A; durante el funcionamiento normal, se descarga aire caliente fuera del alojamiento 200 de fuente de alimentacion a traves de la salida 512 de escape en el conjunto 511 de soplado.
La figura 5A solo se muestra con fines ilustrativos; por ejemplo, un segundo compartimento 500 de un alojamiento 200 de fuente de alimentacion puede incluir cualquier numero y configuracion apropiados de tapas 504 de alivio de presion superiores. En algunas realizaciones, el segundo compartimento 500 puede ser adyacente a multiples primeros compartimentos tales como el primer compartimento 400 de las figuras 4A-B; en tales realizaciones, un panel tal como el panel 404 que incluye las tapas 405 de alivio de presion intermedias esta ubicado entre el segundo compartimento 500 y cada uno de los primeros compartimentos adyacentes. Ademas, en algunas realizaciones, el segundo compartimento 500 puede incluir rejillas de entrada de aire, tales como las rejillas 300 de entrada de aire de la figura 3, en cualquier superficie exterior del segundo compartimento 500.
La figura 5B muestra vistas 508, 509 y 510 laterales de un ejemplo de una tapa 504 de alivio de presion superior. La vista 508 lateral muestra una tapa 504 de alivio de presion superior cerrada durante el funcionamiento normal. La tapa 504 de alivio de presion superior incluye una conexion 506 y un seguro 507, que se engancha con la superficie 503 exterior para sellar el segundo compartimento 500 cerrado. En diversas realizaciones, la conexion 506 puede comprender un perno de nailon, o un surco soldado, remachado o engarzado. Las vistas 509 y 510 laterales muestran la apertura de la tapa 504 de alivio de presion superior durante un fallo 207 de arco. Tal como se muestra en la vista 509 lateral, la presion del plasma 208 del fallo 207 de arco provoca que la tapa 504 de alivio de presion superior se doble, reduciendo la longitud de la tapa 504 de alivio de presion superior y liberando el seguro 507 de la superficie 503 exterior. Esto provoca que la tapa 504 de alivio de presion superior se doble en la conexion 506, formando la abertura 505 a traves de la cual el plasma se descarga fuera del segundo compartimento 500, tal como se muestra en vista 510 lateral. La figura 5B solo se muestra con fines ilustrativos; una tapa de alivio de presion superior puede fijarse a la superficie superior del segundo compartimento de cualquier manera apropiada.
La figura 6 ilustra una realizacion de un metodo 600 de descarga de un fallo de arco en un alojamiento de fuente de alimentacion que tiene una trayectoria de fallo de arco. La figura 6 se comenta con respecto a las figuras 2-5B. En primer lugar en el bloque 601, durante el funcionamiento normal de la fuente de alimentacion en el alojamiento 200 de fuente de alimentacion, el flujo 206 de aire entra en el alojamiento 200 de fuente de alimentacion a traves de las rejillas 203/300 de entrada de aire para enfriar la fuente de alimentacion. Las tapas 204/405 de alivio de presion intermedias y la tapa 205/504 de alivio de presion superior estan cerradas durante el funcionamiento normal del bloque 601. Entonces, en el bloque 602, se produce un fallo 207 de arco en el primer compartimento 201 del alojamiento 200 de fuente de alimentacion, que emite plasma 208. En el bloque 603, se impide parcialmente que el plasma 208 del fallo 207 de arco escape fuera del alojamiento 200 de fuente de alimentacion a traves de las rejillas 203/300 de entrada de aire (por ejemplo, tal como se ilustra por el elemento 304 de la figura 3), y la presion procedente del fallo 207 de arco se acumula en el primer compartimento 201, provocando que las tapas 204/405 de
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alivio de presion intermedias se abran. Las tapas 204/405 de alivio de presion intermedias pueden comprender zonas ranuradas o perforadas en un panel 404, o, en otras realizaciones, las tapas 204/405 de alivio de presion intermedias estan recortadas en el panel 404, y sujetas en su sitio durante el funcionamiento normal de la fuente de alimentacion mediante, por ejemplo, gravedad, una junta, surco(s) parcialmente recortado(s) u otro elemento ffsico. El panel 404 comprende una parte de una superficie 403 del primer compartimento 201/400, y esta ubicado en el interior del alojamiento 200 de fuente de alimentacion. En algunas realizaciones, el panel 404 y las tapas 405 de alivio de presion intermedias pueden comprender un material compuesto. A continuacion, en el bloque 604, el plasma 208 se descarga fuera del primer compartimento 201/400 a traves de las tapas 204/405 de alivio de presion intermedias abiertas al interior del segundo compartimento 202/500. Entonces, en el bloque 605, la presion procedente del fallo 207 de arco se acumula en el segundo compartimento 202/500, provocando que la tapa 205/504 de alivio de presion superior se abra. En algunas realizaciones, la presion procedente del fallo 207 de arco puede provocar que la tapa 504 de alivio de presion superior se doble, provocando que el seguro 507 se libere tal como se muestra en la figura 5B. Por ultimo, en el bloque 606, el plasma 208 se descarga desde el segundo compartimento 202/500 a traves de la tapa de alivio de presion superior abierta 205/504.
La figura 7 es un diagrama de bloques que ilustra una seccion transversal de otra realizacion de un alojamiento 700 de fuente de alimentacion que tiene una trayectoria de fallo de arco para mitigacion de fallo de arco. El alojamiento 700 de fuente de alimentacion comprende primeros compartimentos 701A-B adyacentes, que corresponden al primer compartimento 201/400, y un segundo compartimento 702, que corresponde al segundo compartimento 202/500 y es adyacente al primer compartimento 701B. Cualquier parte apropiada de la fuente de alimentacion puede estar ubicada en los primeros compartimentos 701A-B o segundo compartimento 702. El primer compartimento 701B y el segundo compartimento 702 comprenden rejillas 703 de entrada de aire tal como se comento anteriormente con respecto a la figura 3, que permiten que entre flujo 706 de aire en el alojamiento 700 de fuente de alimentacion a traves de las rejillas 703 de entrada de aire para enfriar la fuente de alimentacion, y reducir el escape de plasma 708 fuera de las rejillas 703 de entrada de aire durante un fallo 707 de arco. Los primeros compartimentos 701A-B incluyen ademas tapas 704A-B de alivio de presion intermedias, tal como se comento anteriormente con respecto a las figuras 4A-B, que estan ubicadas en el interior del alojamiento 700 de fuente de alimentacion. La tapa 704A de alivio de presion intermedia esta ubicada entre el primer compartimento 701A y el primer compartimento 701B, y las tapas 704B de alivio de presion intermedias estan ubicadas entre el primer compartimento 701B y el segundo compartimento 702. El segundo compartimento 702 incluye la tapa 705 de alivio de presion superior tal como se comento anteriormente con respecto a las figuras 5A-B que esta ubicada en una superficie exterior del alojamiento 700 de fuente de alimentacion. Cuando se produce un fallo 707 de arco en el primer compartimento 701A, el plasma 708 del fallo 707 de arco se descarga fuera del primer compartimento 701A a traves de la tapa 704A de alivio de presion intermedia al interior del primer compartimento 701B, y entonces al interior del segundo compartimento 702 a traves de las tapas 704B de alivio de presion intermedias. El plasma 708 se descarga entonces al exterior del alojamiento 700 de fuente de alimentacion a traves de la tapa 705 de alivio de presion superior. En algunas realizaciones, la tapa 705 de alivio de presion superior puede estar ubicada a una altura de 2 metros o superior durante el funcionamiento de la fuente de alimentacion, para evitar la descarga del plasma 708 hacia un usuario de la fuente de alimentacion. La figura 7 solo se muestra con fines ilustrativos; un alojamiento de fuente de alimentacion puede incluir cualquier configuracion de compartimentos conectados mediante tapas de alivio de presion intermedias, y un fallo de arco tal como el fallo 707 de arco puede producirse en cualquier compartimento de un alojamiento de fuente de alimentacion.
Los beneficios y efectos tecnicos de las realizaciones a modo de ejemplo incluyen la descarga de plasma procedente de un fallo de arco en una fuente de alimentacion a la parte superior del alojamiento de fuente de alimentacion, lejos de cualquier usuario que pueda estar ubicado cerca de la parte frontal, partes laterales o parte trasera del alojamiento de fuente de alimentacion.
La terminologfa usada en el presente documento solo presenta el objetivo de describir realizaciones particulares y no pretende limitar la invencion. Tal como se usa en el presente documento, se pretende que las formas en singular “un”, “una” y “el/la” tambien incluyan las formas en plural, a menos que el contexto indique claramente lo contrario. Se entendera adicionalmente que los terminos “comprende” y/o “que comprende”, cuando se usan en esta memoria descriptiva, especifican la presencia de caractensticas, numeros enteros, etapas, operaciones, elementos y/o componentes mencionados, pero no excluyen la presencia o adicion de una o mas de otras caractensticas, numeros enteros, etapas, operaciones, elementos, componentes y/o grupos de los mismos.
Se pretende que las estructuras, materiales, acciones y equivalentes correspondientes de todos los medios o elementos de etapa mas funcion en las reivindicaciones a continuacion incluyan cualquier estructura, material o accion para llevar a cabo la funcion en combinacion con otros elementos reivindicados tal como se reivindica de manera espedfica. La descripcion de la presente invencion se ha presentado con fines de ilustracion y descripcion, pero se pretende que sea exhaustiva o limite la invencion a la forma dada a conocer. Muchas modificaciones y variaciones seran evidentes para los expertos habituales en la tecnica sin alejarse del alcance y espmtu de la invencion. La realizacion se eligio y describio para explicar de la mejor manera los principios de la invencion y la aplicacion practica, y para permitir que otros expertos habituales en la tecnica comprendan la invencion con respecto a diversas realizaciones con diversas modificaciones adaptadas al uso particular contemplado.
Claims (18)
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REIVINDICACIONES
Alojamiento (200; 700) para una fuente de alimentacion, que comprende: un primer compartimento (201; 400; 701B);
un segundo compartimento (202; 500; 702) ubicado adyacente al primer compartimento (701B); y una trayectoria de fallo de arco, que comprende:
una tapa (204; 405; 704B) de alivio de presion intermedia ubicada en el interior del alojamiento (200; 700) entre el primer compartimento (201; 701B) y el segundo compartimento (202; 702), y una tapa (205; 504; 705) de alivio de presion superior ubicada en una superficie exterior del segundo compartimento (500; 702); estando la tapa (204; 405; 704B) de alivio de presion intermedia y la tapa (504; 705) de alivio de presion superior configuradas para cerrarse en ausencia de un fallo (207; 707) de arco en el alojamiento (200; 700), y estando la tapa (204) de alivio de presion intermedia y la tapa (504) de alivio de presion superior configuradas para abrirse basandose en la presencia del fallo (207; 707) de arco en el alojamiento (200; 700), de manera que el plasma del fallo (207; 707) de arco se descarga desde el primer compartimento (201) hasta el interior del segundo compartimento (202; 500) a traves de la tapa (204) de alivio de presion intermedia abierta y fuera del segundo compartimento (202; 702) a traves de la tapa (504; 705) de alivio de presion superior abierta, en el que la tapa (504) de alivio de presion superior comprende ademas una conexion (506) configurada para unir la tapa (205) de alivio de presion superior a la superficie (503) exterior del segundo compartimento (202; 500), y un seguro (507) que se engancha con la superficie (503) exterior del segundo compartimento (202; 500) en ausencia del fallo (207) de arco.
Alojamiento segun la reivindicacion 1, comprendiendo el primer compartimento (201; 400) una primera superficie (401) exterior, y una segunda superficie (403) que esta ubicada en el interior del alojamiento (200), comprendiendo la segunda superficie un panel (404), comprendiendo el panel (404) un material que es diferente de un material de la primera superficie exterior, y en el que la tapa (204; 405) de alivio de presion intermedia esta ubicada en el panel (404) y comprende el mismo material que el panel (404).
Alojamiento segun la reivindicacion 2, en el que la primera superficie (401) exterior comprende un metal, y el panel (404) y la tapa (405) de alivio de presion intermedia comprenden un material compuesto.
Alojamiento segun la reivindicacion 2, en el que los bordes (406) de la tapa (405) de alivio de presion intermedia estan ranurados en el panel (404).
Alojamiento segun la reivindicacion 2, en el que la tapa (405) de alivio de presion intermedia esta recortada en el panel (404), y se mantiene cerrada en ausencia del fallo (207) de arco mediante uno de gravedad y una junta.
Alojamiento segun la reivindicacion 1, en el que la superficie (503) exterior del segundo compartimento (500) y la tapa (504) de alivio de presion superior comprenden un metal.
Alojamiento segun la reivindicacion 6, en el que la tapa (504) de alivio de presion superior esta configurada para doblarse en presencia del fallo (207) de arco, y en el que el seguro (507) esta configurado para desengancharse de la superficie (503) exterior del segundo compartimento (500) basandose en el doblado de la tapa (504) de alivio de presion superior.
Alojamiento segun la reivindicacion 1, comprendiendo ademas el alojamiento (200; 700) rejillas (203; 300; 402; 703) de entrada de aire en una superficie exterior del alojamiento (200), estando las rejillas (203; 300; 402) de entrada de aire configuradas para permitir que entre flujo de aire (206; 303; 706) en el alojamiento (200; 700) para enfriar, y para bloquear el escape de una parte del plasma (208; 708) del fallo (207; 707) de arco fuera del alojamiento (200; 700) a traves de las rejillas (203; 300; 402; 703) de entrada de aire.
Alojamiento segun la reivindicacion 1, que comprende ademas un tercer compartimento (701A) ubicado adyacente al primer compartimento (701B), y comprendiendo ademas la trayectoria de fallo de arco una segunda tapa (704A) de alivio de presion intermedia ubicada en el interior del alojamiento (700) entre el primer compartimento (701B) y el tercer compartimento (701A);
estando la segunda tapa (704A) de alivio de presion intermedia configurada para cerrarse en ausencia de un fallo (707) de arco en el alojamiento, y estando la segunda tapa (704A) de alivio de presion intermedia configurada para abrirse basandose en la presencia del fallo (707) de arco en el alojamiento (700), de manera que el plasma (708) del fallo (707) de arco se descarga desde el tercer compartimento (701A) hasta el interior del primer compartimento (701B) a traves de la segunda tapa (704A) de alivio de presion
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intermedia abierta.
Alojamiento segun la reivindicacion 1, en el que la tapa (705) de alivio de presion superior esta ubicada a una altura de 2 metros o mas elevada desde una superficie inferior del alojamiento (700).
Metodo de descarga de un fallo (207; 707) de arco desde un alojamiento (200; 700) para una fuente de alimentacion a traves de una trayectoria de fallo de arco que comprende una tapa (204; 405; 704B) de alivio de presion intermedia y una tapa (205; 504; 705) de alivio de presion superior, que comprende:
basandose en el fallo (207; 707) de arco, abrir la tapa (204; 405; 704B) de alivio de presion intermedia, estando la tapa (204; 405; 704B) de alivio de presion intermedia ubicada en el interior del alojamiento (200; 700) entre un primer compartimento (201) y un segundo compartimento (202) del alojamiento (200; 700), estando el segundo compartimento (202) ubicado adyacente al primer compartimento (201);
descargar plasma del fallo (207) de arco desde el primer compartimento (201) hasta el interior del segundo compartimento (202) del alojamiento (200; 700) a traves de la tapa (204; 405; 704B) de alivio de presion intermedia abierta;
abrir la tapa (205; 504; 705) de alivio de presion superior, estando la tapa (205; 504; 705) de alivio de presion superior ubicada en una superficie exterior del segundo compartimento (202), basandose en la descarga del plasma en el interior del segundo compartimento (202); y
descargar el plasma fuera del segundo compartimento (202) a traves de la tapa (504) de alivio de presion superior abierta, en el que la tapa (504) de alivio de presion superior comprende ademas una conexion (506) configurada para unir la tapa (504) de alivio de presion superior a la superficie (503) exterior del segundo compartimento (202; 500; 702), y un seguro (507) que se engancha con la superficie (503) exterior del segundo compartimento (202; 500) en ausencia del fallo de arco.
Metodo segun la reivindicacion 11, comprendiendo el primer compartimento (201; 400) una primera superficie (401) exterior, y una segunda superficie (403) que esta ubicada en el interior del alojamiento (200), comprendiendo la segunda superficie un panel (404), comprendiendo el panel (404) un material que es diferente de un material de la primera superficie exterior, y en el que la tapa (204; 405) de alivio de presion intermedia esta ubicada en el panel (404) y comprende el mismo material que el panel.
Metodo segun la reivindicacion 12, en el que la primera superficie (401) exterior comprende un metal, y el panel (404) y la tapa (405) de alivio de presion intermedia comprenden un material compuesto.
Metodo segun la reivindicacion 12, en el que los bordes de la tapa (405) de alivio de presion intermedia estan ranurados en el panel (404).
Metodo segun la reivindicacion 12, en el que la tapa (405) de alivio de presion intermedia esta recortada en el panel (404), y se mantiene cerrada en ausencia del fallo de arco mediante uno de gravedad y una junta.
Metodo segun la reivindicacion 11, en el que la superficie (503) exterior del segundo compartimento (500) y la tapa (504) de alivio de presion superior comprenden un metal.
Metodo segun la reivindicacion 16, en el que la tapa (504) de alivio de presion superior esta configurada para doblarse en presencia del fallo (207) de arco, y en el que el seguro (507) esta configurado para desengancharse de la superficie (503) exterior del segundo compartimento (500) basandose en el doblado de la tapa (504) de alivio de presion superior.
Metodo segun la reivindicacion 11, comprendiendo ademas el alojamiento (200; 700) rejillas (203; 300; 402; 703) de entrada de aire en una superficie exterior del alojamiento (200; 700), estando las rejillas (203; 300; 402; 703) de entrada de aire configuradas para permitir que entre flujo de aire en el alojamiento (200; 700) para enfriar, y para bloquear el escape de una parte del plasma del fallo (207) de arco fuera del alojamiento (200; 700) a traves de las rejillas (203; 300; 402; 703) de entrada de aire.
Metodo segun la reivindicacion 11, comprendiendo ademas el alojamiento (700) un tercer compartimento (701A) ubicado adyacente al primer compartimento (701B), y una segunda tapa (704A) de alivio de presion intermedia ubicada en el interior del alojamiento (700) entre el primer compartimento (701B) y el tercer compartimento (701 A), comprendiendo ademas el metodo:
basandose en la presencia de un fallo (707) de arco, abrir la segunda tapa (704A) de alivio de presion intermedia; y
descargar plasma (708) del fallo (707) de arco desde el tercer compartimento (701A) hasta el interior del
primer compartimento (701B) del alojamiento (700) a traves de la segunda tapa (704A) de alivio de presion intermedia abierta.
20. Metodo segun la reivindicacion 11, en el que la tapa (705) de alivio de presion superior esta ubicada a una 5 altura de 2 metros o mas elevada desde una superficie inferior del alojamiento (700).
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