CN218603668U - 电加热器 - Google Patents

Abstract

一种电加热器包括第一母线、第二母线、第三母线、中性母线、多个第一加热元件、多个第二加热元件和多个第三加热元件。各个第一加热元件的第一端联接到第一母线，以便与其电连通。各个第一加热元件的第二端联接到中性母线，以便与其电连通。各个第二加热元件的第一端联接到第二母线，以便与其电连通。各个第二加热元件的第二端联接到中性母线，以便与其电连通。各个第三加热元件的第一端联接到第三母线，以便与其电连通。各个第三加热元件的第二端联接到中性母线，以便与其电连通。

Description

电加热器

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年11月1日提交的美国临时申请号62/929,507 的优先权和权益。上述申请的公开内容以引用的方式结合于此。

技术领域

本公开涉及中压电阻加热器。

背景技术

本节中的陈述内容仅提供与本公开有关的背景信息并且可能不构成现有技术。

工业电加热器通常利用将电功率转换为热的电阻加热元件来加热诸如固体、液体或气体的材料。在一些应用中，电阻加热元件浸没在液体或气体中，或者液体或气体在电阻加热元件之间流动。在一些应用中，需要大量的功率来使材料达到所希望的温度。例如，某些应用要求大于1 兆瓦的功率，而某些应用要求5兆瓦或更大的功率。典型的低压电加热器在700伏左右工作，但可能要求高电流(例如，超过7000安培)来实现所需的功率。高电流可能要求大且昂贵的功率部件、电缆和接地策略。另外，一些工业电源要求降压变压器来提供低压。

本公开解决了传统电阻加热器的这些和其他问题。

实用新型内容

根据一种形式，一种电加热器包括第一母线、第二母线、第三母线、中性母线、多个第一加热元件、多个第二加热元件和多个第三加热元件。各个第一加热元件的第一端联接到第一母线，以便与其电连通。各个第一加热元件的第二端联接到中性母线，以便与其电连通。各个第二加热元件的第一端联接到第二母线，以便与其电连通。各个第二加热元件的第二端联接到中性母线，以便与其电连通。各个第三加热元件的第一端联接到第三母线，以便与其电连通。各个第三加热元件的第二端联接到中性母线，以便与其电连通。根据即使没有明确在一起说明也可以单独或以任何组合采用的多个替代形式：电加热器还包括第一端壁，第一加热元件、第二加热元件和第三加热元件的第一端延伸穿过第一端壁，第一端壁将第一母线、第二母线和第三母线与电加热器的加热部隔离，加热部被配置为向工作流体输出热量；第一母线、第二母线和第三母线通过绝缘板分开；电加热器还包括中性电缆，中性电缆的第一端延伸穿过第一端壁，中性电缆的第二端联接到中性母线，以便与其电连通；第一母线、第二母线和第三母线布置在中性电缆第一端的径向外侧，并通过布置在中性电缆周围的绝缘环与其电绝缘；电加热器还包括在第一端壁与中性母线之间延伸的中心支撑管，第一加热元件、第二加热元件和第三加热元件围绕中心支撑管布置，其中，中性电缆在中心管内延伸；电加热器还包括多个绝缘板，各个绝缘板布置在第一母线、第二母线和第三母线中的相邻母线之间；中性母线被配置为与电加热器的工作流体接触；电加热器还包括第二端壁，第一加热元件、第二加热元件和第三加热元件的第二端延伸穿过第二端壁，第二端壁将中性母线与电加热器的加热部隔离；电加热器还包括多个间隔件，被配置为将中性母线与第二端壁隔开；第一母线、第二母线和第三母线被介电灌封材料包围；电加热器还包括第一电端子、第二电端子和第三电端子，第一电端子联接到第一母线并延伸穿过介电灌封材料，第二电端子联接到第二母线并延伸穿过介电灌封材料，第三电端子联接到第三母线并延伸穿过介电灌封材料；第一电端子被配置为电联接到三相电源的第一相，第二电端子被配置为电联接到三相电源的第二相，并且第三电端子被配置为电联接到三相电源的第三相；中性母线限定孔，该孔被构造为允许工作流体流过；电加热器还包括管、第一入口/出口和第二入口/出口，其中，第一加热元件、第二加热元件和第三加热元件布置在管的流动路径内，其中，第一入口/出口与流动路径流体连通并且接近第一加热元件、第二加热元件和第三加热元件的第一端，其中，第二入口/出口与流动路径流体连通并且接近第一加热元件、第二加热元件和第三加热元件的第二端。

从本文提供的描述中，另外的应用领域将变得显而易见。应当理解，描述和具体示例仅用于说明的目的，而不旨在限制本公开的范围。

附图说明

为了可以很好地理解本公开，现在将参考附图描述以示例方式给出的本公开的各种形式，在附图中：

图1是根据本公开的示教的电加热器的立体图，为了清楚起见，该电加热器示出有透明的外管或护套；

图2是图1的电加热器的侧视图；

图3是图1的电加热器的截面侧视图；

图4是图1的电加热器的截面俯视图；

图5是图1的电加热器的加热元件的截面视图；

图6是图5的加热元件的端部的截面视图；

图7是图1的电加热器的供电部的立体图，例示了根据本公开的示教的母线布置；

图8是类似于图7的立体图，例示了根据本公开的示教的布置在图7的母线周围的灌封化合物；

图9是图8的供电部的立体截面视图；

图10是图8的供电部的截面俯视图；

图11是根据本公开的示教的图1的电加热器中的加热元件的布置的前视图；

图12是根据本公开的示教的图1的电加热器的中性端子部的截面视图；

图13是图12的中性端子部的立体图；

图14是图13的中性端子部的立体截面视图；

图15是根据本公开的示教的图1的电加热器的示意性电气图；

图16是根据本公开的示教的第二配置的电加热器的侧视图；

图17是根据本公开的示教的第三配置的电加热器的侧视图；

图18是根据本公开的示教的第四配置的电加热器的侧视图；

图19是根据本公开的示教的图18的电加热器的示意性电气图；

图20是第五配置的电加热器的截面视图；以及

图21是图20的电加热器的一部分的立体图。

本文描述的附图仅用于说明目的，而不旨在以任何方式限制本公开的范围。

具体实施方式

以下描述本质上仅是示例性的，并且不旨在限制本公开、应用或使用。应当理解，贯穿附图，对应的附图标记指示同样或对应的部分和特征。

参照图1和图2，例示了示例电加热器10。电加热器10包括加热部14、供电部18和中性端子部22。加热部14包括多个电阻加热元件 26，其在供电部18与中性端子部22之间平行于电加热器10的中心轴线 28延伸。在所提供的示例中，电加热器10布置在管30内，该管具有接近供电部18的第一端口或入口/出口34和接近中性端子部22的第二端口或入口/出口38。为了清楚起见，管30被例示为透明的，以更好地例示管 30内的部件。在所提供的示例中，管30是金属的并且是不透明的，但可以使用其他配置。流体可以经由入口/出口34、38中的一个泵入管30，并且流体流过与加热元件26接触的管30，直到其经由另一入口/出口34、38离开。在所提供的示例中，流体流入第一入口/出口34并从第二入口/ 出口38流出，但流动可以相反。应当理解，术语“流体”应被解释为包括固体、液体、气体和等离子体、以及其他材料状态，同时仍然在本公开的范围内。

管30包括第一壳法兰42和第二壳法兰46。第一壳法兰42布置在供电部18与第一入口/出口34之间，被构造为将管30联接到供电部 18。第二壳法兰46布置在中性端子部22与第二入口/出口38之间，被构造为将管30联接到中性端子部22。

挡板50也可以可选地布置在管30内。在所提供的示例中，挡板 50是连续的螺旋形状并且引导流体沿着两个入口/出口34、38之间的螺旋流动路径54流动，但可以使用其他配置。挡板50也可以作为支撑件，该支撑件支撑加热单元26相对于彼此并相对于管30。挡板50和管30可以类似于美国公开号2019/0063853报所示出并描述的挡板和管，该美国公开案为本申请所共有，并且其全部公开内容以引用的方式结合于此。尽管参照加热流经管30的流体进行说明和描述，但电加热器10可以在没有管30的情况下用于其他应用，诸如浸没式加热。

参照图3和图4，加热部14还可以可选地包括中心支撑管310，其在管30内从供电部18同轴地延伸到加热部14内接近中性端子部22的位置。中心支撑管310可以将挡板50支撑在管30内。一个或多个传感器 314可以从中心支撑管310延伸到流动路径54中。在未具体示出的替代配置中，传感器可以延伸穿过管30的侧面、第一入口/出口34和/或第二入口/出口38。在所提供的示例中，传感器314是矿物绝缘温度传感器，但是传感器可以是任何合适类型的传感器。电引线或电缆318从传感器 314通过中心支撑管310延伸到供电部18。中性电缆322也可以可选地从供电部18通过中心支撑管310延伸到中性端子部22。在未具体示出的替代配置中，可以省略中性电缆322。在未具体示出的一种替代配置中，可以省略中心支撑管310。在这种配置的一个示例中，挡板50可以完全径向向内延伸至轴线28(图2)，但也可以使用其他配置。

在所提供的示例中，第一端板326可以布置在第一入口/出口34 与供电部18之间。第一端板326可以是辐射热屏，以将从加热元件26辐射的热反射回流动路径54。第一端板326还可以阻止从第一入口/出口34 朝向供电部18的回流。第二端板330可以布置在第二入口/出口38与中性端子部22之间。第二端板330可以是辐射热屏，以将从加热元件26辐射的热反射回流动路径54。第二端板330也可以阻止经过第二入口/出口 38朝向中性端子部22的流动。

参照图5和图6，各个加热元件26包括管状护套510、低电阻电源引脚514、电阻元件518、低电阻中性引脚522和绝缘材料526。在所提供的示例中，各个加热元件26是直的并且平行于中心轴线28(图1和图2)，但也可以使用其他配置。虽然在图6中仅例示了加热元件26的一端，但是示出了与两个端部534、538的特征相对应的附图标记，因为两个端部534、538可以类似地构造。在未示出的替代配置中，端部534、 538可以彼此不同地构造。在所提供的示例中，绝缘材料526是压实的矿物绝缘粉末(例如氧化镁)，并且护套510还包括布置在护套510的内表面614上的高介电强度涂层610。涂层610可以是任何合适类型的高介电强度涂层，其可以使用包括但不限于薄膜、厚膜、热喷涂、浸渍和溶胶- 凝胶等工艺来涂敷。在一个示例中，涂层具有至少1000伏特每密耳(即 1000伏特每0.0254毫米)的介电强度，但是根据特定应用可以使用其他介电强度值。在一种形式中，电源引脚514和中性引脚522布置在护套 510内并且可以与护套510同轴。

在未具体示出的替代配置中，涂层610可以布置在引脚514、522 和电阻元件518的表面上，但不布置在护套510的内表面614上，或者可以布置在内表面614以及引脚514、522和电阻元件518的表面上。

如图5所示，电源引脚514从加热元件26的一端534延伸超过护套510，中性引脚522从相对端538延伸超过护套510。参照图4，电源引脚514从供电部18延伸到加热部14中，但在加热部14内终止。在所提供的示例中，电源引脚514在第一端板326之后并且在第一入口/出口34(图3)处或之前终止，但也可以使用其他配置。中性引脚522从中性端子部22延伸到加热部14中，但在第二端板330之后并且在第二入口 /出口38(图3)处或之前终止，但也可以使用其他配置。

返回到图6，绝缘材料526布置在引脚514、522周围，使得其位于引脚514、522与护套510的涂层610之间，并使引脚514、522与护套 510电绝缘.在加热元件26的各个端部534、538处，绝缘材料526可以变薄，以在引脚514、522与绝缘材料526之间限定空腔618。在所提供的示例中，空腔618具有在对应端部534、538展开的凹抛物线形状，但也可以使用其他配置，包括具有非抛物线形状的空腔618或省略空腔618，使得端部534、538例如完全填充有绝缘材料。在未具体示出的一种替代配置中，绝缘材料526可以形成沿相对于对应端部534、538向外的方向面向的凸形。在一个未具体示出的这种示例中，抛物线形状可具有凸抛物面，其通常面向对应端部534、538之外。

参照图5，电阻元件518布置在护套510内。电阻元件518是导电元件，其具有高电阻，使得当跨该元件提供电压时该元件发热。在所提供的示例中，电阻元件518是围绕护套510的轴线缠绕成线圈的金属丝。因此，电阻元件518可以是筒式加热器或管状加热器类型配置等的一部分。电阻元件518的一端542电联接到电源引脚514(例如焊接)。电阻元件518的另一端546电联接到中性引脚522(例如焊接)。由此，电阻元件518布置在加热部14(图4)内。绝缘材料526也布置在电阻元件 518周围，使得其位于电阻元件518与护套510之间，以使护套510与电阻元件518绝缘。绝缘材料526未示出在电阻元件518的线圈内，以更好地示出电阻元件518的盘绕性质。然而，在所提供的示例中，绝缘材料 526在线圈内径向填充区域并且在电阻元件518的线圈之间轴向填充。在所提供的示例中，电阻元件518的外径不大于电源引脚514和中性引脚 522的外径，但也可以使用其他配置。虽然在本文中参照盘绕电阻元件 518进行描述和示出，但电阻元件518可以是任何合适类型的电阻元件，包括非盘绕电阻元件(例如，电缆加热器)。

参照图7，供电部18包括端壁或管板710、第一母线714、第二母线716、第三母线718、第一配电端子或柱722、第二配电端子或柱724、以及第三配电端子或柱726。供电部18还可以可选地包括一个或多个传感器连接点730、中性连接点734和绝缘环738。参照图8，供电部18可以可选地还包括第一绝缘板742、第二绝缘板744、第三绝缘板746和绝缘体750。返回参照图2，供电部18还包括端子外壳754。

参照图7，管板710是大体盘形的主体，其封闭并密封管30(图 1至图4)的一端。在所提供的示例中，管板710包括与第一壳法兰42对齐的法兰部758。在所提供的示例中，紧固件(例如螺栓；未示出)延伸穿过法兰部758和第一壳法兰42中的孔762，以将法兰42可去除地联接到管板710。密封构件或垫圈(未示出)可以布置在法兰42与管板710之间，以提供它们之间的密封接合。在未具体示出的替代配置中，管板710 可以直接焊接到法兰43或管30。在未具体示出的另一替代配置中，隔离管可以将法兰43与第一壳法兰42分开，以将供电部18与加热部14轴向分开。

参照图9和图10，各个加热元件26的端部534以阻止流体穿过孔910横穿管板710的密封方式延伸进入并穿过管板710中的孔910。例如，各个护套510可以焊接到管板710，但也可以使用其他配置。参照图 11，加热元件26可以围绕电加热器10的中心轴线28布置成同心圆。在一种形式中，加热元件26也被分成三个区域914、916、918，各个区域 914、916、918中的加热元件26的数量相等，以保持平衡的热负载配置。

参照图7、图10和图11，区域914中的各个加热元件26的电源引脚514电联接(例如，焊接)到第一母线714。区域916中的各个加热元件26的电源引脚514电联接(例如，焊接)到第二母线716。区域918 中的各个加热元件26的电源引脚514电联接(例如，焊接)到第三母线718。母线714、716、718在围绕中心轴线28的周向上彼此隔开，但在轴向上大体位于同一平面内。第一配电柱722电联接到第一母线714。在所提供的示例中，第一配电柱722安装到第一母线714，但可以使用其他配置。第二配电柱724电联接到第二母线716。在所提供的示例中，第二配电柱724安装到第二母线716，但可以使用其他配置。第三配电柱726电联接到第三母线718。在所提供的示例中，第三配电柱726安装到第三母线718，但可以使用其他配置。如下文更详细描述的，各个母线714、716、 718由此可以处理三相输入功率的对应相位。

在未具体示出的替代配置中，各个母线714、716、718可以具有多于一个配电柱。例如，第一母线714可以具有连接到输入功率的第一相的两个或更多个配电柱(类似于第一配电柱722)。同样，第二母线716 可以具有连接到输入功率的第二相的两个或更多个配电柱(类似于第二配电柱724)，并且第三母线718可以具有连接到输入功率的第三相的两个或更多个配电柱(类似于第三配电柱726)。

参照图9和图10，中性电缆322的端部922以阻止流体穿过孔 926横穿管板710的密封方式延伸进入并穿过管板710中的孔926。在所提供的示例中，中性电缆322是矿物绝缘电缆，其包括刚性护套930、同轴布置在护套930内的金属丝或引脚934、以及围绕引脚934布置在引脚 934与护套930之间以将引脚934与护套930电绝缘的电绝缘材料938。在所提供的示例中，绝缘材料938是压实的矿物绝缘粉末(例如，氧化镁)，但也可以使用其他配置。类似于涂层610(图6)的涂层也可以涂敷到护套930的内表面。在一种配置中，护套930可以焊接到管板710，但也可以使用其他配置。中性电缆322的端部922可以形成中性连接点734。在所提供的示例中，中性电缆322与中心轴线28同轴，但可以使用其他配置。

参照图7和图8，绝缘环738围绕中心轴线28并围绕中性连接点 734和传感器连接点730同轴布置。母线714、716、718布置在绝缘环 738周围。绝缘环738是电绝缘材料，使得绝缘环738将中性和传感器连接点730、734与母线714、716、718电绝缘。绝缘环738还可用于降低传感器314中的噪声，否则该噪声可能由传感器连接点730接近母线714、 716、718引起。

返回到所提供的示例，绝缘板742、744、746由电绝缘材料形成。绝缘板742、744、746彼此隔开并从绝缘环738径向向外延伸，以在母线 714、716、718中的对应相邻母线之间延伸并隔离由各个母线714、716、 718承载的电源相。绝缘板742、744、746和绝缘环738可以统一地形成为整体绝缘件或者可以是单独的件。

参照图7至图10，母线714、716、718在轴向上与管板710隔开。在所提供的示例中，绝缘环738抵接或以其他方式连接到管板710，但也可以使用其他配置，诸如与管板710隔开地支撑。绝缘板742、744、 746也可以抵接或连接到管板710。

在一种形式中，绝缘体750由布置在绝缘环738周围并完全包围母线714、716、718的高介电强度灌封化合物形成。因此，电源相与设备接地(例如外壳管210和管板710)隔离。如图8中最佳所示，配电柱722、 724、726轴向延伸穿过绝缘体750，使得供电电缆(未示出)可以连接到配电柱，以向母线714、716、718供电。

在未具体示出的替代配置中，可以省略绝缘环738。在未具体示出的一种这样的配置中，在母线714、716、718的径向内侧的气隙或另一种绝缘材料可以使母线714、716、718在径向上彼此绝缘并且与任何可选的连接点(诸如中性连接点734和/或传感器连接点730)绝缘。在这样的配置中，可以包括或可以省略绝缘体750。在未具体示出的一种这样的配置中，气隙或其他绝缘材料可以使母线714、716、718与接地(例如，外壳管210和管板710)绝缘。

在未具体示出的另一替代配置中，可以省略绝缘板742、744、 746中的一个或多个。在未具体示出的一种这样的配置中，相邻母线714、716、718之间的气隙或另一种绝缘材料可以使母线714、716、718在周向上彼此绝缘。在这样的配置中，可以包括或可以省略绝缘体750。在未具体示出的一种这样的配置中，气隙或其他绝缘材料可以使母线714、 716、718与接地(例如，外壳管210和管板710)绝缘。

在未具体示出的又一替代配置中，可以省略绝缘环738和绝缘板 742、744、746，而使用提供足够绝缘特性的气隙或其他绝缘材料。在这样的配置中，可以包括或可以省略绝缘体750。在未具体示出的一种这样的配置中，气隙或其他绝缘材料可以使母线714、716、718与接地(例如，外壳管210和管板710)绝缘。

返回到图2，端子外壳754可以包括外壳管210和端盖218。外壳管210焊接到管板710并且限定端子外壳腔222，绝缘体750(图8)、绝缘环738(图7和图8)、绝缘板742、744、746(图8)、母线714、 716、718(图7)、配电柱722、724、726(图7和图8)、传感器连接点 730(图7)和中性连接点734(图7和图8)被包围在端子外壳腔222内。端盖218可以诸如通过配合法兰226和紧固件234(例如螺栓和螺母)可去除地联接到外壳管210。端盖218或外壳管210可以具有孔缝(未示出)，电力电缆(未示出)和数据电缆(未示出)可以延伸穿过这些孔缝。替代地，可以省略端盖218并且可以将法兰226或管板710联接到另一设备或支撑结构(未示出)。在所提供的示例中，外壳管210是圆柱形的，但也可以使用其他形状(例如，平边盒)。

参照图12至图14，中性端子部22包括密封构件1210、浮动端壁或浮动管板1214、至少一个绝缘间隔件1218、中性母线1222和中性端子外壳1226(为了清楚起见，在图13中透明地示出)。第二壳法兰46限定围绕中心轴线28布置的填料凹部1230。密封构件1210位于填料凹部 1230中并围绕浮动管板1214布置。浮动管板1214通常是盘形主体。各个加热元件26的端部538以阻止流体穿过孔1234横穿浮动管板1214的密封方式延伸进入并穿过浮动管板1214中的孔1234。例如，各个护套 510可以焊接到浮动管板1214，但也可以使用其他配置。各个加热元件 26的中性引脚522联接到中性母线1222，以便与其电连通。在所提供的示例中，各个中性引脚522被容纳到中性母线1222中的对应孔1238中并且塞焊在其中，但也可以使用其他配置。

中性电缆322的端部1242以阻止流体穿过孔1246横穿浮动管板 1214的密封方式延伸进入并穿过浮动管板1214中的孔1246。在一种配置中，护套930可以焊接到浮动管板1214，但也可以使用其他配置。中性电缆322的引脚934联接到中性母线1222，以便与其电连通。在所提供的示例中，中性电缆322的引脚934被容纳到中性母线1222中的孔1250 中并且塞焊在其中，但也可以使用其他配置。

在所提供的示例中，各个加热元件26的护套510和中性电缆322 的护套930通过对应的绝缘间隔件1218与中性母线1222隔开。绝缘间隔件1218是电绝缘材料。在未示出的替代配置中，单个绝缘间隔件可以跨越中性母线1222，以将护套510、930与其绝缘。绝缘间隔件1218还用于将中性母线1222与浮动管板1214隔开。中性母线1222也与封装它的中性端子外壳1226隔开。

参照图12，中性端子外壳1226包括填料法兰1254并且可以包括外壳管1258和端盖1262。外壳管1258焊接到填料法兰1254并且它们协作以限定中性端子腔1266，中性母线1222被包围在该中性端子腔内。填料法兰1254诸如通过紧固件(未示出)可去除地联接到第二壳法兰46。在所提供的示例中，螺钉(未示出)通过填料法兰1254中的孔1270容纳并拧入第二壳法兰46。填料法兰1254具有与填料凹部1230对齐的管状突起1274。随着填料法兰1254被拧紧到第二壳法兰46，管状突起1274 压缩密封构件1210以在第二壳法兰46、浮动管板1214和填料法兰1254 之间形成密封。端盖1262可以诸如通过配合法兰1278、1282和紧固件 1286(例如螺栓和螺母)可去除地联接到外壳管1258。在所提供的示例中，外壳管1258是圆柱形的，但也可以使用其他形状(例如，平边盒)。

参照图15，示意性地例示了包括电加热器10的电气图。电加热器10被配置为接收来自中压三相电源1510(诸如接地的星形或三角形源) 的电力。在所提供的示例中，电源1510提供6600V的线路电压，但也可以使用其他中压配置，诸如在2000V至20000V之间。电源1510的第一线路输出1514连接到第一配电柱722，第二线路输出1518连接到第二配电柱724，第三线路输出1522连接到第三配电柱726。第一线路输出1514 可以被配置为输出第一电源相，第二线路输出1518可以被配置为输出第二电源相，第三线路输出1522可以输出第三电源相。中性连接点734联接到电源1510的中性端子1526。在未具体示出的一种替代配置中，可以省略中性电缆322和中性连接点734，使得中性母线1222不连接到电源 1510的中性端子1526(例如，浮动中性)。

在所提供的示例中，线路监测器1530连接到控制器1534(例如， CPU)并且被配置为监测各个相位的功率输出。控制器1534被配置为用于实时计算来自电源1510的相位不平衡。这使得能够预测预期的中性电流电平并允许主动维护和关闭电加热器10。在所提供的示例中，中性监测装置1538也可以可选地连接到控制器1534并且被配置为监测中性电流。如果中性电流超过预定值，则控制器1534可以被配置为关闭电加热器10。预测中性电流与实际中性电流之间的任何差异都可以与电加热器 10中形成的负载不平衡隔离。在省略中性电缆322和中性连接点734的替代配置(未具体示出)中，中性监测装置1538可以省略或可选地以另一种方式连接到中性母线1222，例如通过端盖1262。

接地监测器1542也可以可选地连接到控制器1534并被配置为检测设备接地1546的隔离击穿。如果发生这种隔离击穿，则控制器1534可以被配置为关闭电加热器10。在一种配置中，控制器1534还可以被配置为独立地控制或改变提供给各个配电柱722、724、726的电力，以保持平衡负载或提供期望的加热曲线。

参照图16，例示了第二配置的电加热器10’。电加热器10’和管 30’可以类似于电加热器10和管30(图1至图15)，除非在本文中另外示出或描述。类似的特征用类似但带撇的附图标记来描述。因此，本文仅详细描述不同之处。电加热器10’没有第二壳法兰46(图12至图14)，并且中性端子部22’没有密封构件1210(图12至图14)。在所提供的示例中，中性母线1222’类似于中性母线1222(图12至图14)，但由不接触管30’的浮动管板1214’和内盖1608封装。在所提供的示例中，内盖 1608直接固定(例如焊接)到浮动管板1214’，以阻止中性母线1222’暴露于在管30’内流动的流体。在所提供的示例中，盖1610直接固定(例如，焊接)到管30’的端部。

在未具体示出的一种替代配置中，管30’和端盖1610被省略，并且电加热器10’可以附接到器皿上，使得加热元件26’浸没在器皿内的流体中。在该替代配置中，挡板50’可以用可以为加热元件26’提供额外支撑的支撑件(未示出)代替。

参照图17，例示了第三配置的电加热器10”。电加热器10”和管 30”可以类似于电加热器10和管30(图1至图15)以及10’和30’(图16)，除非在本文中另外示出或描述。类似的特征用类似但带双撇的附图标记来描述。由此，本文仅详细解释不同之处。管板1214”类似于浮动管板 1214’，除了管板1214”固定联接到管30”。在所提供的示例中，管板1214”焊接到管30”的端部并且阻止流体到达中性母线1222’。在所提供的示例中，中性端子外壳1226”包括管状部1258”，其通过紧固件1710(例如螺栓和螺母)联接(例如焊接)到管板1214”并且可去除地联接到端盖1262”。

参照图18和图19，例示了第四配置的电加热器10”’。电加热器 10”’和管30”’类似于电加热器10’和管30’(图16)，除非在此另外示出或描述。类似的特征参照类似但带三撇的附图标记来描述。由此，本文仅描述不同之处。电加热器10”’是非绝缘的中性配置，其中，电加热器10”’没有中性电缆322(图1至图15)、浮动管板1214’(图16)和绝缘间隔件1218(图14)。相反，各个加热元件26”’的护套510”’也联接到中性母线1222”’，以便与其电连通。因此，护套510”’充当中性线，以经由设备接地1546将电流传送回电源1510，使得在该配置中，中性线不与设备接地1546绝缘。

参照图20和图21，例示了第五配置的电加热器10””。电加热器 10””类似于电加热器10”’(图18和图19)，除非本文另有示出或描述。类似的特征参照类似但带四撇的附图标记来描述。由此，本文仅描述不同之处。电加热器10””没有第二输入/输出38”’(图18)和中性端子外壳 1226”’。相反，管30””的轴向端2010是开放的。管30””的端部2010可以联接到另一个管或流动路径(未示出)，以向其提供流体流动。中性母线 1222””是环形形状，其限定中心孔2014，流体可以轴向流过该中心孔。

除非本文另有明确指示，否则在描述本公开的范围时，所有指示机械/热特性、组成百分比、尺寸和/或公差或其它特性的数值应被理解为由词语“约”或“大约”修饰。出于各种原因而期望这种修饰，包括工业实践；材料、制造和组装公差；以及测试能力。

如本文所用的，短语A、B和C中的至少一个应该被解释为意指使用非排他性逻辑或的逻辑(A或B或C)，并且不应该被解释为意指“A中的至少一个、B中的至少一个和C中的至少一个”。

本公开的描述本质上仅是示例性的，由此，不偏离本公开的实质的变型旨在处于本公开的范围内。这些变型不应被认为是偏离本公开的精神和范围。

Claims (15)

1.一种电加热器，所述电加热器包括：

多个第一加热元件；

其特征在于，所述电加热器包括：

第一母线、第二母线和第三母线；

中性母线；

各个第一加热元件的第一端联接到所述第一母线，以便与其电连通，各个第一加热元件的第二端联接到所述中性母线，以便与其电连通；

多个第二加热元件，各个第二加热元件的第一端联接到所述第二母线，以便与其电连通，各个第二加热元件的第二端联接到所述中性母线，以便与其电连通；以及

多个第三加热元件，各个第三加热元件的第一端联接到所述第三母线，以便与其电连通，各个第三加热元件的第二端联接到所述中性母线，以便与其电连通。

2.根据权利要求1所述的电加热器，其特征在于，所述电加热器还包括第一端壁，所述第一加热元件、所述第二加热元件和所述第三加热元件的所述第一端延伸穿过所述第一端壁，所述第一端壁将所述第一母线、所述第二母线和所述第三母线与所述电加热器的加热部隔离，所述加热部被配置为向工作流体输出热量。

3.根据权利要求2所述的电加热器，其特征在于，所述第一母线、所述第二母线和所述第三母线通过绝缘板彼此分开。

4.根据权利要求2所述的电加热器，其特征在于，所述电加热器还包括中性电缆，所述中性电缆的第一端延伸穿过所述第一端壁，所述中性电缆的第二端联接到所述中性母线，以便与其电连通。

5.根据权利要求4所述的电加热器，其特征在于，所述第一母线、所述第二母线和所述第三母线布置在所述中性电缆的所述第一端的径向外侧，并通过布置在所述中性电缆周围的绝缘环与其电绝缘。

6.根据权利要求5所述的电加热器，其特征在于，所述电加热器还包括在所述第一端壁与所述中性母线之间延伸的中心支撑管，所述第一加热元件、所述第二加热元件和所述第三加热元件围绕所述中心支撑管布置，其中，所述中性电缆在所述中心支撑管内延伸。

7.根据权利要求2所述的电加热器，其特征在于，所述电加热器还包括多个绝缘板，各个绝缘板布置在所述第一母线、所述第二母线和所述第三母线中的相邻母线之间。

8.根据权利要求2所述的电加热器，其特征在于，所述中性母线被配置为与所述电加热器的工作流体接触。

9.根据权利要求2所述的电加热器，其特征在于，所述电加热器还包括第二端壁，所述第一加热元件、所述第二加热元件和所述第三加热元件的第二端延伸穿过所述第二端壁，所述第二端壁将所述中性母线与所述电加热器的所述加热部隔离。

10.根据权利要求9所述的电加热器，其特征在于，所述电加热器还包括多个间隔件，所述间隔件被配置为将所述中性母线与所述第二端壁间隔开。

11.根据权利要求1所述的电加热器，其特征在于，所述第一母线、所述第二母线和所述第三母线被介电灌封材料包围。

12.根据权利要求11所述的电加热器，其特征在于，所述电加热器还包括第一电端子、第二电端子和第三电端子，所述第一电端子联接到所述第一母线并延伸穿过所述介电灌封材料，所述第二电端子联接到所述第二母线并延伸穿过所述介电灌封材料，所述第三电端子联接到所述第三母线并延伸穿过所述介电灌封材料。

13.根据权利要求12所述的电加热器，其特征在于，所述第一电端子被配置为电联接到三相电源的第一相，所述第二电端子被配置为电联接到所述三相电源的第二相，并且所述第三电端子被配置为电联接到所述三相电源的第三相。

14.根据权利要求1所述的电加热器，其特征在于，所述中性母线限定孔，所述孔被构造为允许工作流体流过。

15.根据权利要求1所述的电加热器，其特征在于，所述电加热器还包括：

管；

第一入口/出口；和

第二入口/出口，

其中，所述第一加热元件、所述第二加热元件和所述第三加热元件布置在所述管的流动路径内，

其中，所述第一入口/出口与所述流动路径流体连通并且接近所述第一加热元件、所述第二加热元件和所述第三加热元件的所述第一端，

其中，所述第二入口/出口与所述流动路径流体连通并且接近所述第一加热元件、所述第二加热元件和所述第三加热元件的所述第二端。

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