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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Vakuum-Leistungsschalter, der für elektrische Stromübertragungs-/Stromverteileranlagen, elektrische Stromempfangs-/Stromverteilungsanlagen und dergleichen verwendet wird.
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STAND DER TECHNIK
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Unter den herkömmlichen Vakuum-Leistungsschaltern vom Behälter-Typ gibt es einen allgemein bekannten Vakuum-Leistungsschalter, der derart ausgebildet ist, dass ein Hauptkörper des Vakuum-Leistungsschalters in einem Druckbehälter installiert ist, in dem ein Isoliermedium, wie z. B. SF6-Gas oder Trockenluft, unter einem Gasdruck von ca. 0,05 bis 0,5 MPa-g eingeschlossen ist und der Hauptkörper des Vakuum-Leistungsschalters auf die Außenseite des Druckbehälters geführt ist und mit einem Hauptschaltungsleiter verbunden ist.
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Ein herkömmlicher Vakuum-Leistungsschalter vom Behälter-Typ ist in 6 veranschaulicht. Zwei Hülsen 32 und 33 sind einzeln für jede Phase in einer oberen Position eines Behälters 31 mit einer zylindrischen Formgebung angeordnet, der derart ausgebildet ist, dass sich die Achsenlinie des Behälters in horizontaler Richtung erstreckt, und ein Hauptkörper 34 des Vakuum-Leistungsschalters ist in dem Behälter 31 horizontal angeordnet.
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Ferner ist eine feststehende Seite 35 des Hauptkörpers 34 des Vakuum-Leistungsschalters mit der Hülse 32 verbunden, die die eine Seite der Hülsen bildet, und eine bewegliche Seite 36 des Hauptkörpers 34 ist mit der Hülse 33 verbunden, die die andere Seite der Hülsen bildet.
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Ferner ist der Hauptkörper 34 des Vakuum-Leistungsschalters über Stützisolatoren an den beiden Endbereichen in Axialrichtung des Behälters 31 isoliert und abgestützt. Die bewegliche Seite 36 ist über eine Isolierstange 37 von dem einen Endbereich des Behälters 31 nach außen geführt und über eine Betätigungsstange 38 mit einer rotationsbeweglichen Welle 39 an einer Unterseite verbunden, und ferner ist die Welle 39 derart ausgebildet, dass sie mit einem Betätigungsmechanismus über eine nicht dargestellte Drei-Phasen-Verbindungsstange verbunden ist (siehe z. B. Patentdokument 1).
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DOKUMENTE DES STANDES DER TECHNIK
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PATENTDOKUMENTE
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- Patentdokument 1: JP-A-2003-319 515 (Seite 2, 2).
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KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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MIT DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
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Bei einer Stromübertragungs-/Stromverteileranlage und einer Stromempfangs-/Stromverteileranlage sind ein Vakuum-Leistungsschalter sowie weitere Einheiten in einem begrenzten Anlagenraum untergebracht, so dass ein großer Bedarf besteht, den Montageraum für einen Vakuum-Leistungsschalter zu verkleinern.
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Bei einer Schaltvorrichtung, wie sie im Patentdokument 1 angegeben wird, ist jedoch ein Hauptkörper eines Leistungsschalters in einem Behälter mit zylindrischer Formgebung horizontal angeordnet. Ferner ist ein Betätigungsmechanismus an einem Endbereich in Axialrichtung des Behälters installiert (angebracht), so dass Probleme dahingehend bestehen, dass die Größe der Vorrichtung in horizontaler Richtung zunimmt und der Montageraum für die Schaltvorrichtung größer wird.
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Die vorliegende Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, die vorstehend geschilderten Probleme zu lösen, und die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Vakuum-Leistungsschalters, mit dem der Montageraum verkleinert werden kann und gleichzeitig die Isoliereigenschaft in einem Behälter aufrechterhalten bleibt.
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MITTEL ZUM LÖSEN DER PROBLEME
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Ein Vakuum-Leistungsschalter gemäß der vorliegenden Erfindung weist folgendes auf: einen Vakuum-Schalter, bei dem eine feststehende Elektrode und eine bewegliche Elektrode einander zugewandt gegenüberliegend in einem Vakuumgehäuse angeordnet sind, wobei ein feststehender Leiter von der feststehenden Elektrode weggeführt ist und ein beweglicher Leiter von der beweglichen Elektrode weggeführt ist;
Druckbehälter, die drei Phasen entsprechen, welche durch lineares Anordnen von drei Druckbehältern gebildet sind, die jeweils einer Phase entsprechen und in denen Isoliergas eingeschlossen ist und der Vakuum-Schalter installiert ist;
ein Paar Hülsen, die an einem oberen Bereich von jedem der Druckbehälter angebracht sind;
einen auf der feststehenden Seite angeordneten Verbindungsleiter zum Verbinden des feststehenden Leiters und eines zentralen Leiters von der einen Hülse des Hülsenpaares;
einen auf der beweglichen Seite angeordneten Verbindungsleiter zum Verbinden des beweglichen Leiters und eines zentralen Leiters der anderen Hülse; und
einen Betätigungsmechanismus zum antriebsmäßigen Bewegen des beweglichen Leiters;
wobei jeder der Druckbehälter bei Betrachtung von einer ebenen Fläche bzw. in der Draufsicht mit einer nahezu quadratischen Formgebung ausgebildet ist und derart angeordnet ist, dass Seitenflächen von einander benachbarten Druckbehältern einander zugewandt gegenüberliegen, und wobei der Vakuum-Schalter in jedem der Druckbehälter derart angeordnet ist, dass eine Antriebsrichtung des beweglichen Leiters mit einer vertikalen Richtung ausgerichtet ist und der bewegliche Leiter tiefer angeordnet ist als der Vakuum-Schalter.
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Ferner ist jeder der Druckbehälter bei Betrachtung von einer ebenen Fläche bzw. in der Draufsicht mit einer nahezu ellipsenförmigen Formgebung ausgebildet und derart angeordnet, dass die Längsrichtung von jedem der Druckbehälter in der Draufsicht in bezug auf eine Anordnungsrichtung von jedem der Druckbehälter in der gleichen Richtung geneigt ist, wobei der Vakuum-Schalter in jedem der Druckbehälter derart angeordnet ist, dass eine Antriebsrichtung des beweglichen Leiters mit einer vertikalen Richtung ausgerichtet ist und der bewegliche Leiter tiefer angeordnet ist als der Vakuum-Schalter.
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WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
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Bei dem Vakuum-Leistungsschalter gemäß der vorliegenden Erfindung sind die jeweiligen Druckbehälter, die drei Phasen entsprechen, welche durch lineares Anordnen von drei Druckbehältern gebildet sind, bei Betrachtung in der Draufsicht mit einer nahezu quadratischen Form ausgebildet und derart angeordnet, dass Seitenflächen der einander benachbarten Druckbehälter einander zugewandt gegenüberliegen, wobei der Vakuum-Schalter in jedem der Druckbehälter derart angeordnet ist, dass eine Antriebsrichtung des beweglichen Leiters mit einer vertikalen Richtung ausgerichtet ist und der bewegliche Leiter tiefer angeordnet ist als der Vakuum-Schalter, so dass auf diese Weise die Größe des Druckbehälters in der Breitenrichtung vermindert werden kann, während gleichzeitig die Isoliereigenschaft von Einheiten in dem Druckbehälter aufrechterhalten bleibt und damit ferner der Montageraum des Vakuum-Leistungsschalters reduziert werden kann.
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Weiterhin ist jeder der Druckbehälter, die drei Phasen entsprechen, welche durch lineares Anordnen von drei Druckbehältern gebildet sind, bei Betrachtung in der Draufsicht mit einer nahezu quadratischen Form ausgebildet und derart angeordnet, dass die Längsrichtung von jedem der Druckbehälter bei Betrachtung in der Draufsicht in bezug auf die Anordnungsrichtung von jedem der Druckbehälter in der gleichen Richtung geneigt ist, und der Vakuum-Schalter ist in jedem der Druckbehälter derart angeordnet, dass die Antriebsrichtung des beweglichen Leiters mit einer vertikalen Richtung ausgerichtet ist und der bewegliche Leiter tiefer angeordnet ist als der Vakuum-Schalter, so dass sich zusätzlich zu der vorstehend genannten Wirkung die weiteren Wirkungen ergeben, dass die Festigkeit des Druckbehälters weiter gesteigert werden kann und die Haltbarkeit des Druckbehälters erhöht werden kann.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine vertikale Schnittdarstellung zur Erläuterung eines Vakuum-Leistungsschalters gemäß Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung;
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2 eine Schnittdarstellung in der Draufsicht zur Erläuterung einer Gesamtkonfiguration und einer Konfigurationsausbildung von in einem Druckbehälter untergebrachten Hauptschaltungseinheiten bei einem Vakuum-Leistungsschalter gemäß Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung;
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3 eine Schnittdarstellung in der Draufsicht zur Erläuterung einer Gesamtkonfiguration und einer Konfigurationsausbildung von in einem Druckbehälter untergebrachten Hauptschaltungseinheiten bei einem Vakuum-Leistungsschalter gemäß Ausführungsbeispiel 2 der vorliegenden Erfindung;
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4 eine vertikale Schnittdarstellung zur Erläuterung eines Vakuum-Leistungsschalters gemäß Ausführungsbeispiel 3 der vorliegenden Erfindung;
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5 eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht zur Erläuterung eines Betätigungsmechanismus eines Vakuum-Leistungsschalters gemäß Ausführungsbeispiel 4 der vorliegenden Erfindung; und
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6 eine vertikale Schnittdarstellung zur Erläuterung einer herkömmlichen gasisolierten Schaltanlage.
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ART UND WEISE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
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AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 1
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1 zeigt eine vertikale Schnittdarstellung zur Erläuterung eines Vakuum-Leistungsschalters gemäß Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung, und 2 zeigt eine von einer oberen Oberfläche bzw. in der Draufsicht betrachtete Schnittdarstellung zur Erläuterung der Gesamtkonfiguration und einer Konfigurationsausbildung von in einem Druckbehälter untergebrachten Hauptschaltungseinheiten des in 1 dargestellten Vakuum-Leistungsschalters.
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Außerdem sind Hülsen in strichpunktierter Linie dargestellt, wobei innere Einheiten einfach zur Darstellung von notwendigen Bereichen veranschaulicht sind. Ferner handelt es sich bei 1 um eine Schnittdarstellung, die aus der Richtung eines in 2 dargestellten dicken Pfeils betrachtet wird. Im folgenden wird der Vakuum-Leistungsschalter gemäß Ausführungsbeispiel 1 unter Bezugnahme auf die 1 und die 2 erläutert.
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Als erstes werden Einheiten, die einer Phase bei dem Vakuum-Leistungsschalter entsprechen, unter Bezugnahme auf die vertikale Schnittdarstellung gemäß 1 erläutert.
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Ein Druckbehälter 1, der elektrisch geerdet ist, weist bei seiner Betrachtung von oben eine nahezu quadratische Formgebung auf, wie dies im folgenden noch beschrieben wird, und ist derart angebracht, dass vier Seitenwände 1c vertikal angeordnet sind. Ein Paar Öffnungen sind in einer oberen Position des Druckbehälters 1 ausgebildet, und an den Öffnungen sind Flansche 1a und 1b vorgesehen, wobei Hülsen 2a und 2b an jedem der Flansche 1a und 1b angebracht sind.
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Die Hülsen 2a und 2b beinhalten Isolierrohre 3a und 3b, zentrale Leiter 4a und 4b, die entlang von Mittelachsen der Isolierrohre angeordnet sind, Abschlussleiter 5a und 5b, die hermetisch abschließend an oberen Endseiten der Isolierrohre 3a und 3b derart befestigt sind, dass sie die zentralen Leiter 4a und 4b halten, sowie Isolierrohr-Befestigungsbereiche 6a und 6b, die an den unteren Endseiten der Isolierrohre 3a und 3b befestigt sind.
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Die Isolierrohr-Befestigungsbereiche 6a und 6b sind an den Flanschen 1a und 1b des Druckbehälters 1 mittels Klemmschrauben oder dergleichen hermetisch abschließend befestigt, so dass die Innenseiten der beiden Isolierrohre sowie die Innenseiten des Druckbehälters hermetisch geschlossen gehalten sind und Isoliergas im Inneren derselben eingeschlossen werden kann.
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Das Innere des Druckbehälters 1 ist in einen Leistungsschalterraum 7, in dem einen Vakuum-Schalter 9 beinhaltende Hauptschaltungseinheiten untergebracht sind, sowie in einen Betätigungsmechanismusraum 8 unterteilt, in dem ein Betätigungsmechanismus 10 untergebracht ist, wobei beide Räume derart ausgebildet sind, dass sie hermetisch geschlossen gehalten sind. Obwohl Isoliergas in dem Leistungsschalterraum 7 unter einem vorbestimmten Druck eingeschlossen ist, kann der Betätigungsmechanismusraum 8 auch auf Atmosphärendruckwerten gehalten werden.
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Ferner kann der Vakuum-Leistungsschalter derart ausgebildet sein, dass die beiden Räume vollständig geteilt sind, und der Leistungsschalterraum 7 in 1 kann als Druckbehälter konfiguriert werden, und der Betätigungsmechanismusraum 8 kann als separater Raum außenseitig von dem Druckbehälter konfiguriert werden. Im folgenden wird die Komponente, die den Leistungsschalterraum 7 und den Betätigungsmechanismusraum 8 gemäß der Darstellung in 1 beinhaltet, als Druckbehälter erläutert.
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Der Vakuum-Schalter 9, in dem ein Hauptkontakt zum Beibehalten einer vorbestimmten Isolierdistanz in bezug auf die Seitenwände 1c sowie zum Unterbrechen eines Stroms installiert ist, ist in dem Leistungsschalterraum 7 des Druckbehälters 1 angeordnet. Bei dem Vakuum-Schalter 9 sind ein feststehender Leiter 9a, der eine feststehende Elektrode 9c an einem äußeren Ende des feststehenden Leiters 9a aufweist, und ein beweglicher Leiter 9b, der eine bewegliche Elektrode 9d an einem äußeren Ende des beweglichen Leiters 9b aufweist, in einem Vakuumgehäuse 9e derart angebracht, dass die beiden Leiter einander zugewandt gegenüberliegen.
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Die jeweiligen Endbereiche des feststehenden und des beweglichen Leiters 9a und 9b sind zur Außenseite des Vakuumgehäuses 9e geführt, und der bewegliche Leiter 9b wird in Axialrichtung des Vakuum-Schalters 9 antriebsmäßig bewegt, und dadurch werden die beiden Elektroden 9c und 9d miteinander in Kontakt gebracht oder voneinander getrennt. Der Vakuum-Schalter 9 ist derart angeordnet, dass eine Axialrichtung desselben mit einer Längsrichtung (vertikalen Richtung) ausgerichtet ist. Mit anderen Worten, der Vakuum-Schalter 9 ist derart angeordnet, dass die Antriebsrichtung des beweglichen Leiters 9b mit der vertikalen Richtung ausgerichtet ist, wobei der bewegliche Leiter 9b unten angeordnet ist.
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Der Betätigungsmechanismus 10 zum antriebsmäßigen Bewegen des beweglichen Leiters 9b ist in einer Position entlang der Achse angeordnet, die noch tiefer angeordnet ist als die Position des beweglichen Leiters 9b, der von der Unterseite des Vakuum-Schalters 9 weggeführt ist. Der bewegliche Leiter 9b ist mit dem Betätigungsmechanismus 10 über eine Isolierstange 11 und eine Betätigungsstange 12 gekoppelt.
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Obwohl in 1 ein Beispiel eines Systems für den Betätigungsmechanismus 10 dargestellt ist, bei dem der Antrieb durch eine elektromagnetische Kraft einer elektromagnetischen Spule erfolgt, kann auch ein beliebiges anderes System verwendet werden.
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Der feststehende Leiter 9a des Vakuum-Schalters 9 ist mit einem Verbindungsleiter 13a auf der feststehenden Seite verbunden, der derart angeordnet ist, dass er eine vorbestimmte Isolierdistanz in bezug auf die Seitenwände 1c aufrechterhält. Ein Einsetzelement mit einer konkaven Form ist an der Oberseite des Verbindungsleiters 13a auf der feststehenden Seite vorgesehen, und ein unterer Endbereich des zentralen Leiters 4a der Hülse 2a, die die eine Hülsenseite bildet, ist in das Einsetzelement derart eingesetzt, dass eine elektrische Verbindung hergestellt ist.
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Andererseits ist der bewegliche Leiter 9b des Vakuum-Schalters 9 über einen flexiblen Leiter 14 mit einem Verbindungsleiter 13b auf der beweglichen Seite verbunden, der in vertikaler Richtung derart angeordnet ist, dass eine vorbestimmte Isolierdistanz in bezug auf die Seitenwände 1c aufrechterhalten wird.
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Ein weiteres Einsetzelement mit einer konkaven Form ist auch an der Oberseite des Verbindungsleiters 13b auf der beweglichen Seite vorgesehen, und ein unterer Endbereich des zentralen Leiters 4b der Hülse 2b, die die andere Hülsenseite bildet, ist in das weitere Einsetzelement derart eingesetzt, dass eine elektrische Verbindung hergestellt ist. Einen Stromwandler 15 zum Messen eines Stroms ist an der Unterseite von den beiden Hülsen 2a und 2b vorgesehen.
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Ferner sind in 1 nur für die vorliegende Erfindung erforderliche Komponenten dargestellt, während auf eine Darstellung und Erläuterung von anderen Einheiten, tragenden Komponenten und dergleichen verzichtet wird.
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Bei dem Vakuum-Leistungsschalter mit der vorstehend beschriebenen Ausbildung wird ein Strompfad einer Hauptschaltung gebildet, bei dem der Abschlussleiter 5a der die eine Hülsenseite bildende Hülse 2a, der zentrale Leiter 4a, der Verbindungsleiter 13a auf der feststehenden Seite, der Vakuum-Schalter 9, der flexible Leiter 14, der Verbindungsleiter 13b auf der beweglichen Seite, der zentrale Leiter 4b der die andere Hülsenseite bildenden Hülse 2b sowie der Abschlussleiter 5b der Reihe nach miteinander verbunden sind.
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Somit wird der Betätigungsmechanismus 10 durch einen Antriebsbefehl von einem später noch beschriebenen Bedienungsfeld antriebsmäßig bewegt, und die beiden Elektroden 9c und 9d werden miteinander in Kontakt gebracht oder voneinander getrennt, so dass die Hauptschaltung bzw. der Hauptschaltkreis verbunden oder unterbrochen wird.
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Als zweites wird eine Gesamtanordnung der Einheiten, die drei Phasen entsprechen, unter Bezugnahme auf die in einer Ebene bzw. Draufsicht dargestellte Schnittdarstellung der 2 erläutert.
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In 2 sind Vakuum-Leistungsschalter 21a, 21b und 21c, die jeweils einer einzelnen Phase entsprechen, in denen einer einzelnen Phase entsprechende Hauptschaltungseinheiten installiert sind und diese jeweils aus einem Druckbehälter 1 mit in der Betrachtung von oben nahezu quadratischer Formgebung gebildet sind, in einer Reihe derart angeordnet, dass die Seitenwände 1c der einander benachbarten Druckbehälter 1 einander zugewandt gegenüberliegen. Ferner ist ein Bedienungsfeld 16 für die Gesamtsteuerung der jeweils einer einzelnen Phase entsprechenden Vakuum-Leistungsschalter 21a, 21b und 21c an der Außenseite von einem Endbereich in der Anordnungsrichtung angeordnet.
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Der in jedem Druckbehälter 1 installierte Vakuum-Schalter 9 ist in einer Position angeordnet, in der sich der Vakuum-Schalter 9 näher bei einer Position in einer beliebigen der diagonalen Richtungen von einem Zentrum einer diagonalen Linie des Druckbehälters 1 mit nahezu quadratischer Formgebung befindet, wobei ferner das Zentrum des Vakuum-Schalters 9 nahezu in dem gleichen Abstand von den in der Nähe des Vakuum-Schalters 9 befindlichen Seitenwänden des Druckbehälters 1 beabstandet ist und eine vorbestimmte Isolierdistanz in bezug auf die Seitenwände des Druckbehälters 1 aufrechterhalten bleibt.
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Andererseits ist der Verbindungsleiter 13b auf der beweglichen Seite in einer Position angeordnet, in der er sich näher bei einer Position in der anderen diagonalen Richtung – einer Position in der entgegengesetzten diagonalen Richtung in bezug auf den Vakuum-Schalter 9 – befindet und eine ausreichende Isolierdistanz in bezug auf den Vakuum-Schalter 9 und die Seitenwände 1c des Druckbehälters 1 aufrechterhält. Ferner sind beide Einheiten in Positionen in den diagonalen Richtungen angeordnet, und es ist nicht notwendig, dass die Einheiten in Positionen entlang der diagonalen Linie angeordnet sind.
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Weiterhin ist ein Paar Hülsen 2a und 2b, die jeweils einer Phase entsprechen, in Positionen über einander gegenüberliegenden Seiten angeordnet, die in bezug auf die Anordnungsrichtung des Druckbehälters 1 orthogonal sind.
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Im folgenden wird die Arbeitsweise des Vakuum-Leistungsschalters mit der vorstehend beschriebenen Ausbildung erläutert.
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Da der Vakuum-Schalter 9 in dem Druckbehälter 1 derart angeordnet ist, dass die Antriebsrichtung des beweglichen Leiters 9b mit der vertikalen Richtung ausgerichtet ist, kann die Breite des Druckbehälters 1 reduziert werden, und die Breite des Vakuum-Leistungsschalters bei Betrachtung in der Anordnungsrichtung (dicker Pfeil in 2) des Druckbehälters 1 kann reduziert werden.
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Ferner sind der Vakuum-Schalter 9 und der Verbindungsleiter 13b auf der beweglichen Seite jeweils näher bei einer jeweiligen der beiden Seiten in diagonaler Richtung des Druckbehälters 1 angeordnet, der in der Draufsicht des Druckbehälters 1 betrachtet eine nahezu quadratischen Form aufweist, sowie ferner mit einer vorbestimmten Isolierdistanz voneinander angeordnet, so dass die Breite des Druckbehälters 1 in der vorstehend beschriebenen Richtung noch weiter reduziert werden kann.
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Ferner ist der Betätigungsmechanismus 10 in einer in bezug auf den Vakuum-Schalter 9 tieferen Position angeordnet, und der bewegliche Leiter 9b kann in Richtung nach oben/unten antriebsmäßig bewegt werden, so dass der Betätigungsmechanismus nicht aus der Seitenwand des Druckbehälters 1 heraus ragt und außerdem ein Montageraum für den Vakuum-Leistungsschalter reduziert werden kann.
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Da der Vakuum-Schalter 9 und der Verbindungsleiter 13b auf der beweglichen Seite in einer diagonalen Richtung des Druckbehälters 1 angeordnet sind, wird die Breite des Druckbehälters 1 in einer Interphasenrichtung bzw. phaseninternen Richtung vergrößert. Die Größe in der Interphasenrichtung ist jedoch in Abhängigkeit von der Interphasen-Luft-Isolierdistanz bestimmt, so dass die Gesamtanordnungsfläche in der Anordnungsrichtung des Druckbehälters 1 kaum vergrößert wird, da der Vakuum-Schalter 9 und der Verbindungsleiter 12b auf der beweglichen Seite in diagonaler Richtung des Druckbehälters 1 angeordnet sind.
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Wie vorstehend beschrieben, besitzt der Vakuum-Leistungsschalter gemäß Ausführungsbeispiel 1 einen Vakuum-Schalter, bei dem eine feststehende Elektrode und eine bewegliche Elektrode einander zugewandt gegenüberliegend in einem Vakuumgehäuse angeordnet sind, wobei ein feststehender Leiter von der feststehenden Elektrode weggeführt ist und ein beweglicher Leiter von der beweglichen Elektrode weggeführt ist; Druckbehälter, die drei Phasen entsprechen, welche durch lineares Anordnen von drei Druckbehältern gebildet sind, die jeweils einer Phase entsprechen und in denen Isoliergas eingeschlossen ist und der Vakuum-Schalter installiert ist; ein Paar Hülsen, die an einem oberen Bereich von jedem der Druckbehälter angebracht sind; einen auf der feststehenden Seite angeordneten Verbindungsleiter zum Verbinden des feststehenden Leiters und eines zentralen Leiters von der einen Hülse des Hülsenpaares; einen auf der beweglichen Seite angeordneten Verbindungsleiter zum Verbinden des beweglichen Leiters und eines zentralen Leiters der anderen Hülse; und einen Betätigungsmechanismus zum antriebsmäßigen Bewegen des beweglichen Leiters.
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Dabei ist jeder der Druckbehälter bei Betrachtung in der Draufsicht mit einer nahezu quadratischen Formgebung ausgebildet ist und derart angeordnet, dass Seitenflächen der einander benachbarten Druckbehälter einander zugewandt gegenüberliegen, wobei der Vakuum-Schalter in jedem der Druckbehälter derart angeordnet ist, dass die Antriebsrichtung des beweglichen Leiters mit einer vertikalen Richtung ausgerichtet ist und der bewegliche Leiter tiefer angeordnet ist als der Vakuum-Schalter, so dass die Größe des Druckbehälters bei Betrachtung aus der Anordnungsrichtung in der Breite reduziert werden kann, während die Isoliereigenschaft der Einheiten in dem Druckbehälter aufrechterhalten bleibt und der Montageraum des Vakuum-Leistungsschalters noch kleiner ausgebildet werden kann.
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Außerdem ist der Vakuum-Schalter näher bei einer Position in einer der diagonalen Richtungen des Druckbehälters mit nahezu quadratischer Formgebung derart angeordnet, dass die zentrale Position des Vakuum-Schalters nahezu den gleichen Abstand von den in der Nähe des Vakuum-Schalters positionierten Seitenwänden des Druckbehälters aufweist, und der Verbindungsleiter auf der beweglichen Seite ist näher bei einer Position in der anderen diagonalen Richtung angeordnet, so dass die Größe des Druckbehälters in der Breitenrichtung weiter reduziert werden kann und dadurch der Montageraum für den Vakuum-Leistungsschalter noch kleiner ausgebildet werden kann.
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Ferner ist der Betätigungsmechanismus derart ausgebildet, dass der Betätigungsmechanismus in einer Position unterhalb des Vakuum-Schalters angeordnet ist und mit dem beweglichen Leiter des Vakuum-Schalters über eine Isolierstange gekoppelt ist, wobei der bewegliche Leiter durch eine Antriebskraft des Betätigungsmechanismus in Richtung nach oben/unten antriebsmäßig bewegt wird, so dass der Betätigungsmechanismus nicht von einer äußeren Außenfläche herausragt und damit wiederum der Montageraum des Vakuum-Leistungsschalters verkleinert werden kann.
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AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 2
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3 zeigt eine Schnittdarstellung bei Betrachtung von einer oberen Oberfläche zur Veranschaulichung der Gesamtkonfiguration und einer Konfigurationsanordnung von in einem Druckbehälter untergebrachten Hauptschaltungseinheiten eines Vakuum-Leistungsschalters gemäß Ausführungsbeispiel 2 der vorliegenden Erfindung. Die 3 entspricht der 2 gemäß Ausführungsbeispiel 1, und gleiche Bezugszeichen wie in 2 bezeichnen äquivalente Teile.
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Eine vertikale Schnittdarstellung des Vakuum-Leistungsschalters gemäß Ausführungsbeispiel 2 ist äquivalent zu 1 gemäß Ausführungsbeispiel 1, so dass auf eine erneute Darstellung und Erläuterung der vertikalen Schnittdarstellung verzichtet wird. Im folgenden wird in erster Linie der Unterschied zwischen Ausführungsbeispiel 1 und Ausführungsbeispiel 2 erläutert.
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Wie in 3 dargestellt, ist eine Formgebung des Druckbehälters gemäß Ausführungsbeispiel 2 von der Formgebung des Druckbehälters gemäß Ausführungsbeispiel 1 stark verschieden. Ein Druckbehälter 17, der einer einzelnen Phase entspricht, weist in der Draufsicht eine nahezu ellipsenförmige Form auf. In 3 sind Vakuum-Leistungsschalter 22a, 22b und 22c, die jeweils einer einzelnen Phase entsprechen und in denen jeweils einer einzelnen Phase entsprechende Hauptschaltungseinheiten installiert sind, die jeweils aus einem Druckbehälter 17 mit einer bei Betrachtung von oben nahezu quadratischen Formgebung gebildet sind, in einer Reihe angeordnet, so dass Vakuum-Leistungsschalter gebildet sind, die drei Phasen entsprechen.
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In dem vorliegenden Fall sind die Vakuum-Leistungsschalter derart angeordnet, dass eine Längsrichtung jedes Druckbehälters 17 unter dem gleichen Winkel und in der gleichen Richtung in bezug auf eine Anordnungsrichtungsachse jedes Druckbehälters 17 geneigt ist. Eine Neigung des Druckbehälters 17 ist in 3 als Neigungswinkel ”α” dargestellt. Der Neigungswinkel α kann derart bestimmt werden, dass die Querschnittsfläche des Druckbehälters 17 mit ellipsenförmiger Formgebung unter Berücksichtigung von Anordnungsbeziehungen und Isolierdistanzen zwischen den Vorrichtungen, bei denen es sich um einen Vakuum-Schalter 9, einen Verbindungsleiter 13b auf der beweglichen Seite, Hülsen 2a und 2b und dergleichen handelt, reduziert wird.
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Weiterhin sind die Hülsen 2a und 2b in einer orthogonalen Richtung in bezug auf die Achse in der Anordnungsrichtung parallel angeordnet, und die Hülsen 2a und 2b sind derart geneigt und an dem Druckbehälter 17 angebracht, dass sich obere Bereiche der Hülsen nach außen öffnen können.
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Der in jedem Druckbehälter 17 angeordnete Vakuum-Schalter 9 ist in einer Position angeordnet, in der sich das Zentrum des Vakuum-Schalters 9 näher bei einer Position in einer von den Längsrichtungen des Druckbehälters 17 mit ellipsenförmiger Formgebung befindet, wobei der Vakuum-Schalter 9 eine erforderliche Isolierdistanz in bezug auf die Seitenwände des Druckbehälters 17 aufrechterhält und nahezu mit der gleichen Distanz von den in der Nähe des Vakuum-Schalters 9 angeordneten Seitenwänden des Druckbehälters 17 beabstandet ist.
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Auf der anderen Seite befindet sich der Verbindungsleiter 13b auf der beweglichen Seite näher bei einer Position in der anderen Längsrichtung, bei der es sich um eine in bezug auf den Vakuum-Schalter 9 entgegengesetzte Richtung handelt, wobei der Verbindungsleiter unter Aufrechterhaltung einer erforderlichen Isolierdistanz zu dem Vakuum-Schalter 9 und den Seitenwänden angeordnet ist.
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Die Anordnungspositionen des Vakuum-Schalters 9 und des Verbindungsleiters 13b auf der beweglichen Seite, die näher bei der jeweiligen Seite der beiden Seiten in der Längsrichtung angeordnet sind, stellen keine absoluten Positionen entlang der Längsrichtung dar, sondern stellen Positionen in einer ungefähren Richtung dar.
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Wie vorstehend beschrieben, ist bei dem Vakuum-Leistungsschalter gemäß Ausführungsbeispiel 2 jeder der Druckbehälter bei Betrachtung aus der Ebene bzw. in der Draufsicht mit einer nahezu ellipsenförmigen Formgebung ausgebildet und derart angeordnet, dass die Längsrichtung von jedem der Druckbehälter bei Betrachtung in der Draufsicht in bezug auf die Anordnungsrichtung von jedem der Druckbehälter in der gleichen Richtung geneigt ist, und der Vakuum-Schalter ist in jedem der Druckbehälter derart angeordnet, dass die Antriebsrichtung des beweglichen Leiters mit einer vertikalen Richtung ausgerichtet ist und der bewegliche Leiter tiefer angeordnet ist als der Vakuum-Schalter, so dass die Größe des Druckbehälters bei Betrachtung aus der Anordnungsrichtung in der Breite reduziert werden kann, während die Isoliereigenschaft der Einheiten in dem Druckbehälter aufrechterhalten bleibt und der Montageraum des Vakuum-Leistungsschalters kleiner ausgebildet werden kann.
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Da ferner der Druckbehälter eine ellipsenförmige Formgebung aufweist, kann die Festigkeit des Druckbehälters gemäß Ausführungsbeispiel 2 im Vergleich zu der Festigkeit des Druckbehälters mit einer nahezu quadratischen Formgebung gemäß Ausführungsbeispiel 1 noch weiter erhöht werden, und die Haltbarkeit des Druckbehälters kann weiter gesteigert werden.
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Außerdem ist der Vakuum-Schalter näher bei einer Position in der einen von den Längsrichtungen des Druckbehälters mit nahezu ellipsenförmiger Formgebung derart angeordnet, dass die zentrale Position des Vakuum-Schalters nahezu mit der gleichen Distanz von den in der Nähe des Vakuum-Schalters angeordneten Seitenwänden des Druckbehälters beabstandet ist, und der Verbindungsleiter auf der beweglichen Seite lässt sich näher bei einer Position in der anderen Längsrichtung anordnen, so dass die vorstehend genannte Größe reduziert werden kann.
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AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 3
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4 zeigt eine vertikale Schnittdarstellung zur Erläuterung eines Vakuum-Leistungsschalters gemäß Ausführungsbeispiel 3 der vorliegenden Erfindung. 3 entspricht der 1 beim Ausführungsbeispiel 1, so dass die gleichen Bezugszeichen wie in 1 äquivalente Teile bezeichnen, wobei auf eine erneute Erläuterung von Teilen mit den gleichen Bezugszeichen verzichtet wird. Im folgenden werden in erster Linie die Unterschiede zwischen Ausführungsbeispiel 1 und Ausführungsbeispiel 3 erläutert. Ferner ist eine Draufsicht auf 4 äquivalent zu 2 gemäß Ausführungsbeispiel 1 oder äquivalent zu 3 gemäß Ausführungsbeispiel 2.
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Wie in 4 gezeigt ist, ist bei Ausführungsbeispiel 3 ein Betätigungsmechanismus 10 derart angeordnet, dass die Betätigungsachsenrichtung des Betätigungsmechanismus 10 mit einer horizontalen Richtung ausgerichtet ist. Mit anderen Worten, der Betätigungsmechanismus 10 ist in einer Position angeordnet, in der der Betätigungsmechanismus 10 tiefer als ein Vakuum-Schalter 9 angeordnet ist sowie von einer direkt unterhalb des Vakuum-Schalters 9 befindlichen Position versetzt ist, und es ist ein Umsetzhebel 18 zum Umwandeln einer Antriebsrichtung unter einem Winkel von 90° vorgesehen, so dass die Antriebsrichtung von einer vertikalen Richtung in eine horizontale Richtung umgewandelt wird.
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Der Betätigungsmechanismus 10 ist mit einem beweglichen Leiter 9b des Vakuum-Schalters 9 über eine Betätigungsstange 19, den Umsetzhebel 18, eine Betätigungsstange 12 sowie eine Isolierstange 11 gekoppelt. Der bewegliche Leiter 9b des Vakuum-Schalters 9 wird in Abhängigkeit von einer Betätigung des horizontal angeordneten Betätigungsmechanismus 10 in Richtung nach oben/unten antriebsmäßig bewegt.
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Da der Betätigungsmechanismus 10 horizontal angeordnet ist, kann im Vergleich zu der in 1 dargestellten Anordnung eine Ausbildung verwirklicht werden, bei der der Innenraum in einem unteren Bereich des Druckbehälters 1 noch kleiner ausgebildet werden kann.
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Wenn der Druckbehälter 1 innerhalb eines Leistungsschalterraums 7 ausgebildet ist und der Betätigungsmechanismusraum 8 als separater Raum an der Außenseite des Leistungsschalterraums 7 ausgebildet ist, kann ferner der Platz unter dem Druckbehälter 1 verringert werden.
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Außerdem kann der Druckbehälter 1 durch den Druckbehälter 17 mit einer in der Draufsicht nahezu ellipsenförmigen Formgebung gemäß Ausführungsbeispiel 2 der vorliegenden Erfindung ersetzt werden.
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Wie vorstehend beschrieben, ist bei dem Vakuum-Leistungsschalter gemäß Ausführungsbeispiel 3 der Betätigungsmechanismus in einer Position vorgesehen, die tiefer angeordnet ist als der Vakuum-Schalter und die von einer direkt unterhalb des Vakuum-Schalters befindlichen Position verlagert ist, sowie über eine Isolierstange und einen Umsetzhebel zum Umwandeln einer Antriebsrichtung unter einem Winkel von 90° mit dem beweglichen Leiter des Vakuum-Schalters gekoppelt, so dass zusätzlich zu dem Effekt des Vakuum-Leistungsschalters gemäß Ausführungsbeispiel 1 oder Ausführungsbeispiel 2 bei dem Vakuum-Leistungsschalter gemäß Ausführungsbeispiel 3 der Effekt hinzukommt, dass der Platz für den Vakuum-Leistungsschalter unter effektiver Nutzung des Raums an der Unterseite in dem Druckbehälter oder des Raums an der unteren Außenseite von dem Druckbehälter reduziert werden kann.
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AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 4
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5 zeigt eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht eines Vakuum-Leistungsschalters gemäß Ausführungsbeispiel 4 der vorliegenden Erfindung, betrachtet aus einer orthogonalen Richtung in bezug auf eine Anordnungsrichtung eines Druckbehälters. Jedoch sind in 5 Hülsen weggelassen, und der Vakuum-Leistungsschalter ist insgesamt unter Verzicht auf Komponenten veranschaulicht, bei denen es sich nicht um zur Erläuterung des Vakuum-Leistungsschalters notwendige Komponenten handelt. Die gleichen Bezugszeichen wie in 4 gemäß Ausführungsbeispiel 3 bezeichnen äquivalente Teile, wobei auf eine erneute Erläuterung von Teilen mit den gleichen Bezugszeichen verzichtet wird.
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Wie in 5 dargestellt, ist ein Betätigungsmechanismus 10 gemäß Ausführungsbeispiel 4 nicht in jedem einer einzelnen Phase entsprechenden Druckbehälter 1 angeordnet, sondern der Betätigungsmechanismus 10 ist an einer unteren Außenseite eines Anordnungsendbereichs in der Anordnungsrichtung jedes Druckbehälters 1 vorgesehen. Da ein Bedienungsfeld 16 an dem Anordnungsendbereich angeordnet ist, kann der Betätigungsmechanismus 10 in dem Bedienungsfeld 16 untergebracht werden oder in einem individuell vorgesehenen Gehäuse untergebracht werden.
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Eine Verbindungsstange 20, die in Anordnungsrichtung jedes Druckbehälters 1 horizontal angeordnet ist, ist in einer Position unterhalb von jedem Vakuum-Schalter 9 vorgesehen, und ein beweglicher Leiter 9b jedes Vakuum-Schalters 9 ist über eine Isolierstange 11, eine Betätigungsstange 12 und einen Umsetzhebel 18 mit der Verbindungsstange 20 verbunden, wobei ein Endbereich der Verbindungsstange 20 mit dem Betätigungsmechanismus 10 gekoppelt ist.
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Der Vakuum-Leistungsschalter ist derart ausgebildet, dass eine Antriebskraft zum antriebsmäßigen Bewegen der Verbindungsstange 20 durch den Betätigungsmechanismus 10 über den Umsetzhebel 18 zu dem beweglichen Leiter 9b jedes Vakuum-Schalters 9 übertragen wird und der bewegliche Leiter 9b in Richtung nach oben/unten antriebsmäßig bewegt wird, so dass die beiden Elektroden jedes Vakuum-Schalters 9 miteinander in Kontakt gebracht oder voneinander getrennt werden.
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Ferner ist der Betätigungsmechanismus 10 nicht auf das in 5 dargestellte Magnetspulensystem beschränkt. Außerdem kann der Druckbehälter 1 durch den Druckbehälter 17 mit in der Draufsicht nahezu ellipsenförmiger Formgebung gemäß Ausführungsbeispiel 2 der vorliegenden Erfindung ersetzt werden. Obwohl die Verbindungsstange 20 gemäß der Darstellung in 5 in einem Betätigungsmechanismusraum 8 angeordnet ist, der in dem Druckbehälter 1 unterteilt vorgesehen ist, kann ein Druckbehälterbereich auch nur für einen Leistungsschalterraum 7 verwendet werden, wobei die Verbindungsstange 20 an einer unteren Außenseite des Druckbehälters angeordnet werden kann.
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Wie vorstehend beschrieben, ist bei dem Vakuum-Leistungsschalter gemäß Ausführungsbeispiel 4 der Betätigungsmechanismus derart ausgebildet, dass der Betätigungsmechanismus an der unteren Außenseite von den Druckbehältern in einem Anordnungsendbereich angeordnet ist, und eine sich in der Anordnungsrichtung von jedem der Druckbehälter horizontal erstreckende Verbindungsstange ist in einer Position unterhalb des Vakuum-Schalters vorgesehen, wobei ferner ein Endbereich der Verbindungsstange mit dem Betätigungsmechanismus gekoppelt ist und der bewegliche Leiter des Vakuum-Schalters über eine Isolierstange und einen Umsetzhebel mit der Verbindungsstange verbunden ist, so dass eine Antriebskraft zum antriebsmäßigen Bewegen der Verbindungsstange durch den Betätigungsmechanismus über den Umsetzhebel zu dem beweglichen Leiter des der jeweiligen Phase entsprechenden Vakuum-Schalters übertragen wird und der bewegliche Leiter in Richtung nach oben/unten antriebsmäßig bewegt wird, so dass sich der zusätzliche Effekt einer Reduzierung der Größe des Druckbehälters in der Breitenrichtung ergibt und ein Vorgang zum Öffnen/Schließen des der jeweiligen Phase entsprechenden Vakuum-Schalters vollständig durch einen einzigen Betätigungsmechanismus gesteuert werden kann, so dass ein Betätigungsmechanismus nicht in jedem der Druckbehälter erforderlich ist.
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Ferner kann der erforderliche Platz für den Vakuum-Leistungsschalter durch effektive Ausnutzung des Raums an der Unterseite in dem Druckbehälter oder des Raums an der unteren Außenseite von dem Druckbehälter vermindert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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