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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung mit einem
Primärschaltungsumschaltteil zum
Verbinden und Trennen eines Bus-Leiters und eines Last-Leiters und
einem Erdungsumschaltteil zum Verbinden und Trennen des Last-Leiters
und eines Erdungs-Leiters.
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TECHNISCHER HINTERGRUND
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Bei
einer Schalteinrichtung, die zum Verteilen von von einem Bus empfangener
Leistung an verschiedene Last-Geräte und andere elektrische Orte verwendet
wird, werden interne Geräte,
wie zum Beispiel ein Primärschaltungsschalter
zum Verbinden und Trennen eines Bus- bzw. Sammelschienen-Leiters
und eines Last-Leiters, ein Erdungs-Schalter zum Erden des Last-Leiters
und ein zum Überwachen
und Steuern notwendiges Steuergerät passend in einem geerdeten
metallischen äußeren Gehäuse zusammen
mit Verbindungs-Leitern bereitgestellt, wie zum Beispiel dem Bus-Leiter
zum Verbinden an einen Bus und dem Last-Leiter zur Verbindung an
ein Übertragungskabel,
was zu einer Last führt.
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Wie
in der
japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 7-28488 (1995) offenbart, enthält eine Schalteinrichtung dieser
Art eine funktionale Einheit, in der das Primärschaltungsumschaltteil und
das Erdungs-Umschaltteil, die als ein Hauptteil der internen Geräte agieren,
integriert zusammen angeordnet sind mit einem Teil der Verbindungs-Leiter. Die funktionale
Einheit ist angeordnet in dem äußeren Gehäuse, so
dass nur eine Verbindung mit dem Bus und dem Übertragungskabel notwendig
ist.
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33 zeigt
eine Seitenansicht, die eine Hauptanordnung der Schalteinrichtung,
die in der
japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 7-28488 (1995) offenbart ist, zeigt, und
34 zeigt
ein elektrisches Verbindungsdiagramm der Schalteinrichtung, die
in
33 gezeigt ist. Ein isolierenden Gas wird in diese Schalteinrichtung
gefüllt.
Zuerst werden zweite und dritte Schalter
3,
4 und
5 und
Vakuumbogenlöschkammern
9 in
einem Behälter
1 bereitgestellt,
einschließlich
Buchsen
2a zum Verbinden mit den Übertragungskabeln und Buchsen
2b (
34)
zum Verbinden mit dem Bus, so dass die Buchsen
2a und
2b durch
Teile seiner Umfangswand durchtreten.
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Drei
Bus-Zweigleiter 6, die mit dem äußeren Bus (nicht gezeigt) durch
die Buchsen 2b verbunden sind, wie in 34 gezeigt,
um mit den drei Phasen überein
zu stimmen, werden entsprechend in dem metallischen Behälter 1 bereitgestellt,
um durch Stütz-
bzw. Unterstützungsisolatoren
gestützt
bzw. unterstützt
zu werden, und werden verbunden mittels Schaltgeräten (nicht
gezeigt), die in den Vakuumbogenlöschkammern 9 und dem
ersten Schalter 3 bereitgestellt werden, mit Zwischenleitern 60,
die angebracht sind, um Isolatoren 60a zu unterstützen, wie
in 33 gezeigt. Jeder der Bus-Zweigleiter 6 wird dazu
gebracht, sich von dem Zwischenleiter 60 in zwei Richtungen
abzuzweigen, und die entsprechenden Zweige von jedem Bus-Zweigleiter 60 werden verbunden,
durch die zweiten und dritten Schalter 4 und 5,
mit den Last-Leitern 2, die durch die Buchsen 2a so
unterstützt
sind, dass sie jeweils verbunden werden mit den äußeren Übertragungskabeln (nicht gezeigt) über die
Last-Leiter 2.
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Jeder
der Schalter 3, 4 und 5 enthält eine drehbare
bzw. schwenkbare Elektrode, die gedreht bzw. geschwenkt wird um
eine Drehachse in Ansprechen auf die Aktivierung einer Antriebsquelle
(nicht gezeigt), was durch eine Metallverbindung 8 und
eine Isolierungsverbindung 7 übertragen wird. Gemäß dieser
drehbaren Elektrode, kann der erste Schalter 3 geändert werden
auf eine geschlossene Schaltungsposition, in der eine Ausgangselektrode
des Schaltgerätes
in der Vakuumbogenlöschkammer 9 verbunden
ist mit einer festen Elektrode, die von einem entsprechenden Ort
des Zwischenleiters 60 herausragt, eine Erdungsposition,
in der die drehbare Elektrode verbunden ist mit einem Erdungs-Leiter 10a und
eine getrennte Schaltungsposition, die angeordnet ist zwischen den
obigen zwei Positionen, und von der festen Elektrode und der Erdungs-Elektrode 10a mit
Zwischenraum angeordnet ist.
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Indessen
können,
in Ansprechen auf eine Drehbewegung der entsprechenden drehbaren
Elektroden der zweite und dritte Schalter 4 und 5 auch
in drei Positionen geändert
werden relativ zu den Last-Leitern 2, festen Elektroden,
die von entsprechenden Orten des Zwischen-Leiters 60 herausragen
und Erdungs-Leitern 10b und 10c auf die gleiche Art
und Weise wie der erste Schalter 3.
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Durch
die oben beschriebene Anordnung kann, da das Primärschaltungsumschaltteil
zum Verbinden und Trennen der Bus-Zweigleiter 6 und der Last-Leiter 2 und
ein Erdungs-Umschaltteil
zum Erden der Last-Leiter 2 in dem Behälter 1 zusammen mit
den verbindenden Leitern bereitgestellt werden, die Bus-Zweigleiter 6 verbunden
werden über
die Buchsen 2b mit der Busaußenseite des Behälters 1, und
die Last-Leiter 2 können
verbunden werden, durch die Buchsen 2a, mit den Übertragungskabeln außerhalb
des Behälters 1,
so dass es möglich
wird, eine kompakte Schalteinrichtung bereitzustellen.
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Jedoch
funktioniert bei dieser oben bezeichneten herkömmlichen Schalteinrichtung
das Umschaltgerät
in der Vakuumbogenlöschkammer 9 nur zum Öffnen und
Schließen
der Schaltung, der erste Schalter 3 agiert nicht nur als
ein Trenner zum Trennen von einer anderen Schaltung, aber als ein
Erdungs-Schalter zum Erden der Ausgangselektrode des Schaltgeräts in einem
getrennten Zustand und der zweite und dritte Schalter 4 und 5 funktionieren als
Erdungs-Schalter zum Erden der entsprechenden Last-Leiter 2.
Da die zwei Schalter (entweder der erste und zweite Schalter 3 und 4 oder
der erste und dritte Schalter 3 und 5) in Reihe
zwischen den Bus-Zweigleitern 6 und
den Last-Leitern 2 bereitgestellt werden, sollte Platz
zum Bereitstellen dieser Schalter gesichert werden, und daher taucht
ein Problem darin auf, dass ein kompaktes Herstellen des Behälters 1 beschränkt ist.
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Indessen
wird das Isoliergas in den Behälter 1 gefüllt. Da
gemäß der Arten
des Isoliergases Abstände
der Isolierung unter den drei Phasen gesichert werden sollte, relativ
zur Erdung und zwischen Elektroden bei der getrennten Schaltungsposition
in den Schaltern 3, 4 und 5, werden die
Schalter 3, 4 und 5 deshalb größer. Da
die Schalter 3, 4 und 5 genügend von
einander auseinander gehalten werden sollten, ist die Effizienz
zum Bereitstellen der Schalter 3, 4 und 5 in
dem Behälter 1 niedrig
und daher ist es unvorteilhaft beschränkt, den Behälter 1 kompakt herzustellen.
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Da
die Vakuumbogenlöschkammer 9 bereitgestellt
wird für
jede der drei Phasen in der Dreiphasenschaltung, die in 34 gezeigt
ist, sollten indessen Positionen zum Bereitstellen dieser Vakuumbogenlöschkammern 9 gesichert
werden, so dass solche Nachteile auftreten, dass es unmöglich ist,
den Behälter
kompakt herzustellen und seine Produktionskosten steigen.
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Überdies
hinaus wird, falls ein Bogenkurzschluss in dem Behälter 1 auftritt,
eine Art explosives Phänomen
induziert, in dem Bogenenergie in dem Isoliergas, das in den Behälter 1 gefüllt ist,
hervorruft, dass es hohe Temperaturen und hohe Drücke in einem
kurzen Zeitraum erreicht. Da ein Druckauslassventil zum Ablassen
des Drucks in dem Behälter 1 benötigt wird,
zum Bereitstellen an dem Behälter 1 und
der Behälter 1 solch
eine Stärke
bzw. Festigkeit aufweisen sollte, dass er einem hohen Druckzustand widersteht,
bis zur Beendigung des Druckablasses, werden solche Unbequemlichkeiten
erreicht, dass der Behälter 1 kompliziert
strukturiert wird, und seine Produktionskosten steigen.
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EP-A-0 893 811 ,
die ein Teil des Stands der Technik nach Art. 54(3) EPÜ ist, offenbart
eine Schalteinrichtung mit einem flexiblen Leiter zum Verbinden
einer ersten bewegbaren Elektrode mit einem Bus-Anschluss mit relativer
Bewegung.
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Aus
JP 07 024 762 Y ist eine
Schalteinrichtung gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1 bekannt.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, hinsichtlich eines Eliminierens
der oben genannten Nachteile des Stands der Technik, eine Schalteinrichtung
bereitzustellen, die kompakt hergestellt werden kann und produziert
werden kann mit geringen Kosten, und die ziemlich sicher ist, so
dass sie frei von einer Explosion sogar zur Zeit eines Bogenkurzschlusses
darin ist.
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Um
diese Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu erfüllen, umfasst eine Schalteinrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung die Merkmale von Anspruch 1.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung werden, da die Komponenten der Primärschaltung, die hoher Spannung
ausgesetzt sind, zusammen mit den verbindenden Leitern in dem Vakuumbehälter untergebracht
sind, der unter Hochvakuum steht, und die Primärschaltung in dem Vakuumbehälter mit
exzellenten Isoliereigenschaften bereitgestellt wird, sind Abstände der
Isolierung, benötigt
unter den drei Phasen, relativ zur Erde und zwischen den Kontakten verringert.
Da jedes von dem Primärschaltungsumschaltteil
und dem Erdungs-Umschaltteil gebildet wird durch ein Paar der festen
Elektrode und der bewegbaren Elektrode, wird des Weiteren die Schalteinrichtung
kompakt gemacht. Indessen ist, sogar falls ein Bogenkurzschluss
auftritt in dem Vakuumbehälter,
kein Gas in dem Vakuumbehälter
vorhanden, der unter Vakuum steht, so dass es kein Risiko einer Explosion
gibt.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
eine Querschnittsansicht, die ein Hauptteil einer Schalteinrichtung
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung zeigt.
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2 zeigt
eine Vorderansicht im Querschnitt der Schalteinrichtung der 1.
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3 zeigt
ein elektrisches Verbindungsdiagramm der Schalteinrichtung der 1.
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4 zeigt
eine Querschnittsansicht, die ein Hauptteil einer Schalteinrichtung
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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5 zeigt
eine Vorderansicht im Querschnitt der Schalteinrichtung der 4.
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6 zeigt
ein elektrisches Verbindungsdiagramm der Schalteinrichtung der 4.
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7 zeigt
eine Querschnittsansicht, die ein Hauptteil einer Schalteinrichtung
gemäß einer
dritten Ausführungsform
zeigt, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist.
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8 zeigt
eine Vorderansicht im Querschnitt der Schalteinrichtung von 7.
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9 zeigt
ein elektrisches Verbindungsdiagramm der Schalteinrichtung der 7.
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10 zeigt
eine Querschnittsansicht, die ein Hauptteil einer Schalteinrichtung
gemäß einer vierten
Ausführungsform
zeigt, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist.
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11 zeigt
eine Vorderansicht im Querschnitt der Schalteinrichtung der 10.
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12 zeigt
ein elektrisches Verbindungsdiagramm der Schalteinrichtung von 10.
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13 zeigt
eine Ansicht, die beispielhaft ist für ein Beispiel des Bereitstellens
einer Metallabschirmung in dem Vakuumbehälter.
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14 zeigt
eine Ansicht, die beispielhaft ist für ein anderes Beispiel des
Bereitstellens einer Metallabschirmung in dem Vakuumbehälter.
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15 zeigt
eine Ansicht, die beispielhaft ist für noch ein anderes Beispiel
eines Bereitstellens der Metallabschirmung in dem Vakuumbehälter.
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16 zeigt
eine Ansicht, die beispielhaft ist für ein Beispiel eines Bereitstellens
einer weiteren Metallabschirmung in dem Vakuumbehälter.
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17 zeigt
eine Ansicht, die beispielhaft ist für ein gewünschtes Beispiel eines Bereitstellens
eines isolierenden Teils (nicht gemäß der Erfindung).
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18 zeigt
eine Ansicht, die beispielhaft ist für eine Konstruktion zum Absorbieren
von Wärmeexpansion
und Kontraktion eines Bus-Leiters.
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19 zeigt
eine schematische Querschnittsansicht, die ein Hauptteil einer Schalteinrichtung
gemäß einer
fünften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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20 zeigt
eine schematische Querschnittsansicht, die ein Hauptteil einer Schalteinrichtung
gemäß einer
sechsten Ausführungsform
zeigt, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist.
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21 zeigt
eine schematische Querschnittsansicht, die ein Hauptteil einer Schalteinrichtung
gemäß einer
siebten Ausführungsform
zeigt, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist.
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22 zeigt
eine schematische Querschnittsansicht, die ein Hauptteil einer Schalteinrichtung
gemäß einer
achten Ausführungsform
zeigt.
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23 zeigt
eine schematische Querschnittsansicht, die ein Hauptteil einer Schalteinrichtung
gemäß einer
neunten Ausführungsform
zeigt, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist.
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24 zeigt
eine schematische Querschnittsansicht, die ein Hauptteil einer Schalteinrichtung
gemäß einer
zehnten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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25 zeigt
eine schematische Querschnittsansicht, die ein Hauptteil einer Schalteinrichtung
gemäß einer
elften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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26 zeigt
eine schematische Querschnittsansicht, die ein Hauptteil einer Schalteinrichtung
gemäß einer
zwölften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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27 zeigt
eine schematische Querschnittsansicht, die ein Hauptteil einer Schalteinrichtung
gemäß einer
dreizehnten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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28 zeigt
eine schematische Querschnittsansicht, die ein Hauptteil einer Schalteinrichtung
gemäß einer
vierzehnten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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29 zeigt
eine schematische Querschnittsansicht, die ein Hauptteil einer Schalteinrichtung
gemäß einer
fünfzehnten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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30 zeigt
eine schematische fragmentierte Querschnittsansicht, die ein Hauptteil
einer Schalteinrichtung gemäß einer
sechzehnten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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31 zeigt
eine schematische fragmentierte Querschnittsansicht, die ein Hauptteil
einer Schalteinrichtung gemäß einer
siebzehnten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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32 zeigt
eine schematische fragmentierte Querschnittsansicht, die ein Hauptteil
einer Schalteinrichtung gemäß einer
achtzehnten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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33 zeigt
eine Ansicht, die ein Hauptteil einer Schalteinrichtung des Stands
der Technik zeigt.
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34 zeigt
ein elektrisches Verbindungsdiagramm der Schalteinrichtung des Stands
der Technik von 33.
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BESTER WEG ZUM AUSFÜHREN DER
ERFINDUNG
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Hier
im Folgenden werden Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
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(Erste Ausführungsform)
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1 zeigt
eine Querschnittsansicht, die ein Hauptteil einer Schalteinrichtung
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, 2 zeigt
eine Vorderansicht im Querschnitt der Schalteinrichtung und 3 zeigt
ein elektrisches Verbindungsdiagramm der Schalteinrichtung.
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Die
Schalteinrichtung, die in diesen Figuren gezeigt ist, enthält einen
Vakuumbehälter 12,
der bei Hochvakuum gehalten wird, in dem Primärschaltungsumschaltteile 14,
Erdungs-Umschaltteile 15, Bus-Leiter
bzw. Sammelschienenleiter 16, Last-Leiter 18 und
Erdungs-Leiter 24 bereitgestellt werden. Wie in 2 gezeigt,
sind erste Antriebsgeräte 23 zum
Antreiben der Primärschaltungsumschaltteile 14,
zweite Antriebsgeräte 26 zum
Antreiben der Erdungs-Umschaltteile 15 und keramische Kabelbuchsen 13 zum
Verbinden mit den Außenübertragungskabeln
C an äußeren Teilen
des Vakuumbehälters 12 angebracht.
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Der
Last-Leiter 18 ist durch ein keramisches Isolierteil 20 mit
einem Ausgangsende 21 des ersten Antriebsgeräts 23 gekoppelt,
das hermetisch versiegelt ist durch einen ersten Balg 22,
so dass es sich in den Vakuumbehälter 12 erstreckt.
In Ansprechen auf eine Aktivierung der ersten Antriebsgeräte 23,
sind die drei Last-Leiter 18 entsprechend den drei Phasen,
wie in 3 entsprechend gezeigt, vertikal bewegbar als
eine Einheit in 2. Ein Zwischenteil des Last-Leiters 18 ist über einen
flexiblen Leiter 19 mit einem Anschlussteil der Kabelbuchse 13 so
verbunden, dass es mit dem Übertragungskabel
C außerhalb
des Vakuumbehälters 12 mittels
der Kabelbuchse 13 verbunden ist, mit dem Anschlussteil
der Kabelbuchse 13, die sich in den Vakuumbehälter 12 erstreckt.
Dieser verbindbare Zustand ist ausgebildet, aufrecht erhalten zu
werden durch elastische Deformation des flexiblen Leiters 19,
ungeachtet von der oben genannten Bewegung des Last-Leiters 18.
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Wie
in 3 gezeigt, wird ein Stromtransformator 17 für einen
Zähler
an einem Zwischenteil des Übertragungskabels
C so bereitgestellt, dass elektrischer Strom detektiert wird, der
einer Last (nicht gezeigt) durch das Übertragungskabel C zugeführt wird.
Eine erste bewegbare Elektrode 14b des Primärschaltungsumschaltteils 14 ist
festgemacht an einem unteren Ende des Last-Leiters 18.
Die drei Bus-Leiter 16 entsprechend der drei Phasen werden entsprechend
unterstützt
durch Isolatoren 28 an einem Boden des Vakuumbehälters 12.
Drei Zweigleiter 27 von jedem Bus-Leiter 16 werden
so hochgehoben, dass sie angeordnet sind unter entsprechenden Leitern
der Last-Leiter 18, und eine erste feste Elektrode 14a des
Primärschaltungsumschaltteils 14 ist festgemacht
an einem oberen Ende des Zweigleiters 27, so dass sie der
ersten bewegbaren Elektrode 14b gegenüber steht.
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Das
Primärschaltungsumschaltteil 14 mit
der ersten bewegbaren Elektrode 14b und der ersten festen
Elektrode 14a verbindet und trennt die erste bewegbare
Elektrode 14b und die erste feste Elektrode 14a bei
einer vertikalen Bewegung des Last-Leiters 18, in Ansprechen auf
eine Aktivierung des ersten Antriebsgeräts 23, so dass es
als ein Schalter arbeitet, zum Erstellen und Abgreifen eines Flusses
von elektrischem Strom zwischen dem Bus-Leiter 16 und dem
Last-Leiter 18.
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Indessen
kann, beim Aktivieren des ersten Antriebsgeräts 23, ein Abstand
der ersten bewegbaren Elektrode 14b von der ersten festen
Elektrode 14a auf zwei Stufen eines kurzen Abstandes und
eines langen Abstandes von der festen Elektrode 14a geändert werden.
In diesem Fall kann, wenn die erste bewegbare Elektrode 14b angeordnet
ist an dem langen Abstand von der ersten festen Elektrode 14a, das
Primärschaltungsumschaltteil 14 als
ein Trenner funktionieren bzw. arbeiten. Eine vertikale Bewegung des
Last-Leiters 18 kann ausgeführt werden, während das
Innere des Vakuumbehälters 12 unter
Vakuum gehalten wird, durch Tätigkeit
des ersten Balgs 22.
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Andererseits
wird ein Zweigteil, das sich in eine Richtung weg von der Kabelbuchse 13 erstreckt, bei
einem Zwischenteil des Last-Leiters 18 bereitgestellt,
und eine zweite feste Elektrode 15a des Erdungs-Umschaltteils 15 ist
an einem entfernten Ende dieses Zweigteils festgemacht. Der Erdungs-Leiter 24 ist
integral mit einem Ausgangsende des zweiten Antriebsgeräts 26 gekoppelt,
das hermetisch versiegelt ist durch einen zweiten Balg 25,
so dass es in den Vakuumbehälter 12 sich
erstreckt. In Ansprechen auf eine Aktivierung der zweiten Antriebsgeräte 26 werden
die drei Erdungs-Leiter 24 entsprechend zu den drei Phasen,
entsprechend als eine Einheit in Richtung hin zu und weg von den
Zweigteilen bewegt.
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Eine
zweite bewegbare Elektrode 15b ist an einem entfernten
Ende von jedem Erdungs-Leiter 24 so festgemacht, dass sie
dem entfernten Ende des Zweigteils des Last-Leiters 18 gegenübersteht,
wenn das Primärschaltungsumschaltteil 14 in
einem Offene-Schaltung-Zustand ist. Indessen erstreckt sich der
Erdungs-Leiter 24 aus dem Vakuum-Behälter 12, so dass er
wie in 3 gezeigt passend geerdet wird.
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Das
Erdungs-Umschaltteil 15 mit der zweiten bewegbaren Elektrode 15b und
der zweiten festen Elektrode 15a verbindet und trennt die
zweite bewegbare Elektrode 15b und die zweite feste Elektrode 15a beim
Bewegen des Erdungs-Leiters 24 in Ansprechen auf eine Aktivierung
des zweiten Antriebsgeräts 26,
so dass es als Erdungs-Schalter arbeitet, zum Bewirken oder Aufheben
des Erdens einer Last-Seite des Primärschaltungsumschaltteils 14 in einem
Offene-Schaltungs-Zustand.
Auf die gleiche Art und Weise wie die vertikale Bewegung des Last-Leiters 18,
kann der Erdungs-Leiter 24 einziehbar bewegt werden, in
Ansprechen auf die Aktivierung des zweiten Antriebsgeräts 26,
während
das Innere des Vakuumbehälters 13 unter
Vakuum gehalten wird, durch Tätigkeit
des zweiten Balgs 25.
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Da
die Primärschaltungsumschaltteile 14 und
die Erdungs-Umschaltteile 15 zusammen
untergebracht sind mit den verbindbaren Leitern, wie zum Beispiel
den Bus-Leitern 16, den Last-Leitern 18 und den
Erdungs-Leitern 24 in dem Vakuumbehälter 12, der unter
Vakuum gehalten wird, und eine Primärschaltung, die einer hohen
Spannung ausgesetzt wird, bereitgestellt wird in einem Vakuum mit
exzellenten isolierenden Eigenschaften, können bei der Schalteinrichtung
der oben beschriebenen Anordnung Komponenten der Primärschaltung
kompakt zusammen mit den verbindenden Leitern angeordnet werden,
und daher kann die Schalteinrichtung viel kompakter als herkömmliche
Schalteinrichtungen ausgeführt
werden. Auch wenn ein Bogenkurzschluss auftritt in dem Vakuumbehälter 12,
ist überdies
kein Gas in dem Vakuumbehälter 12 vorhanden, so
dass es kein Risiko einer Explosion gibt, die durch den Bogenkurzschluss
hervorgerufen wird, was in einer hohen Sicherheit resultiert. Da
die erste bewegbare Elektrode 14b des Primärschaltungsumschaltteils 14 und
die zweite feste Elektrode 15a des Erdungs-Umschaltteils 15 integral
bereitgestellt werden an den Teilen des Last-Leiters 18,
können
indessen das Primärschaltungsumschaltteil 14 und
das Erdungs-Umschaltteil 15 effizient angeordnet werden und
daher kann die Schalteinrichtung kompakter gemacht werden. Da das
isolierende Teil 20 bereitgestellt wird an dem bewegbaren
Glied des Primärschaltungsumschaltteils 14 in
einer Ebene, die im Wesentlichen orthogonal zu einer Richtung einer
Bewegung des bewegbaren Glieds des Primärschaltungsumschaltteils 14 ist,
kann zusätzlich
eine Beugungslast, die an dem isolierenden Teil 20 anliegt, wenn
die erste bewegbare Elektrode 14b gegen die erste feste
Elektrode 14a gepresst wird, ein Fehler des isolierenden
Teils 20 im Voraus verhindert werden, und daher wird eine
Haltbarkeit des isolierenden Teils 20 verbessert.
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(Zweite Ausführungsform)
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4 zeigt
eine Querschnittsansicht, die ein Hauptteil einer Schalteinrichtung
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, 5 zeigt
eine Vorderansicht im Querschnitt der Schalteinrichtung und 6 zeigt
ein elektrisches Verbindungsdiagramm der Schalteinrichtung.
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Bei
dieser Ausführungsform
werden die Bus-Leiter 16 außerhalb des Vakuumbehälters 12 angeordnet,
und die drei Bus-Zweigleiter 27,
die von den Bus-Leitern 16 so abzweigen, dass sie drei
Phasen entsprechen, werden entsprechend in den Vakuumbehälter 12 erstreckt,
mittels Bus-Buchsen 29, die so bereitgestellt werden, dass
sie durch entsprechende Orte der peripheren Wand des Vakuumbehälters 12 hindurchgehen.
Das Primärschaltungsumschaltteil 14 ist
gebildet durch die erste feste Elektrode 14a, festgemacht
an einem entfernten Ende des Bus-Zweigleiters 27 und der
ersten bewegbaren Elektrode 14b, die an dem unteren Ende
des Last-Leiters 18 so festgemacht ist, dass sie angeordnet
ist über
der ersten festen Elektrode 14a. Öffnen und Schließen und
Trennen des Primärschaltungsumschaltteils 14 werden
ausgeführt
in Ansprechen auf die Aktivierung des ersten Antriebsgeräts 23.
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Die
Anordnung des Erdungs-Umschaltteils 15, Verbindung zwischen
dem Last-Leiter 18 und der Kabel-Buchse 13 und
andere Konstruktionen sind ähnlich
zu denen von der ersten Ausführungsform.
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Bei
der Schalteinrichtung der oben beschriebenen Anordnung werden, da
eine Primärschaltung bereitgestellt
wird im Vakuum mit exzellenten isolierenden Eigenschaften in der
gleichen Art und Weise wie bei der ersten Ausführungsform, solche Effekte erzielt,
dass die Schalteinrichtung kompakter gemacht wird, als die Schalteinrichtung
des Stands der Technik und eine höhere Sicherheit erreicht wird durch
Eliminieren eines Risikos einer Explosion, hervorgerufen durch einen
Bogenkurzschluss in dem Vakuumbehälter 12. Des Weiteren
werden die Bus-Zweigleiter 27, die von den Bus-Leitern 16 abzweigen,
die außerhalb
des Vakuumbehälters 12 angebracht
sind, in dem Vakuumbehälter 12 vorgesehen.
Wenn eine Vielzahl von funktionalen Einheiten, jede integral enthaltend
die Primärschaltungsumschaltteile 14 und
die Erdungs-Umschaltteile 15, hergestellt werden, wie in
den 5 und 6 gezeigt, und diese funktionalen
Einheiten passend im Laufe der Bus-Leiter 16 bereitgestellt sind,
kann deshalb die Anzahl der funktionalen Einheiten leicht erhöht oder
verringert werden, und daher kann solch ein zusätzlicher Effekt erhalten werden,
dass es möglich ist,
einen Entwurf auszuführen
mit einem hohen Freiheitsgrad.
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(Dritte Ausführungsform)
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7 zeigt
eine Querschnittsansicht, die ein Hauptteil einer Schalteinrichtung
gemäß einer
dritten Ausführungsform
zeigt, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist, 8 zeigt
eine Vorderansicht im Querschnitt der Schalteinrichtung und 9 zeigt
ein elektrisches Verbindungsdiagramm der Schalteinrichtung.
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Bei
dieser Ausführungsform
ist die Anordnung des Primärschaltungsumschaltteils 14 in
dem Vakuumbehälter 12 unterschiedlich
von der der ersten Ausführungsform hergestellt.
Nämlich
das Primärschaltungsumschaltteil
enthält
zusätzlich
zu einer festen Elektrode 32a, die festgemacht ist an dem entfernten
Ende des Bus-Zweigleiters 27, eine feste Elektrode 31a,
die festgemacht ist an einer Seite der festen Elektrode 32a,
an einem entfernten Ende des Last-Leiters 35, der mit der
Kabelbuchse 13 verbunden ist. Andererseits wird ein unterer
Teil eines Zwischen-Leiters 33, der durch das isolierende
Teil 20 mit dem Ausgangsende 21 des ersten Antriebsgeräts 23 gekoppelt
ist, das an einer unteren Seite des Vakuumbehälters 12 angebracht
ist, in zwei Gabeln gegabelt, und bewegbare Elektroden 31b und 32b werden
an unteren Enden der Gabeln so festgemacht, dass sie den festen
Elektroden 31a bzw. 32a entgegenstehen. Deshalb
wird eine Zwei-Punkt-Schaltkonstruktion erhalten, in der ein erstes
Umschaltteil mit der festen Elektrode 31a und der bewegbaren
Elektrode 31b und ein zweites Umschaltteil mit der festen Elektrode 32a und
der bewegbaren Elektrode 32b in Reihe angeordnet sind zwischen
dem Bus-Leiter 16 und dem Last-Leiter 35, wie
in 9 gezeigt.
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Außer, dass
das Erdungs-Umschaltteil 15 die zweite feste Elektrode 15a enthält, festgemacht an
einem entfernten Ende eines Zwischenzweigteils des Last-Leiters 35 und
der zweiten bewegbaren Elektrode 15b, festgemacht an dem
entfernten Ende des Erdungs-Leiters 24, und das zweite
Antriebsgerät 26 zum
Erlauben, dass die zweite bewegbare Elektrode 15b verbunden
werden kann mit und getrennt werden kann von der zweiten festen
Elektrode 15a, angebracht ist an einer unteren Außenseite
des Vakuumbehälters 12,
ist indessen die dritte Ausführungsform ähnlich zu
der ersten Ausführungsform. Es
braucht nicht gesagt zu werden, dass die dritte Ausführungsform
auch auf die zweite Ausführungsform
angewandt werden kann, bei der die Bus-Leiter 16 außerhalb
des Vakuumbehälters 12 bereitgestellt werden.
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Bei
der Schalteinrichtung der oben beschriebenen Anordnung können die
gleichen Wirkungen erreicht werden, wie die der ersten und zweiten
Ausführungsform.
Zusätzlich
kann, da das Primärschaltungsumschaltteil 14 die
Zwei-Punkt- Umschaltkonstruktion
aufweist, der Abstand zwischen den Kontakten zur Zeit eines Unterbrechens
und Trennens des Primärschaltungsumschaltteils 14 reduziert
werden, so dass die Schalteinrichtung kompakter gemacht werden kann.
Da der Last-Leiter 35 und
die Kabelbuchse 13 miteinander verbunden werden können durch
eine stabile Konstruktion ohne ein Verwenden des flexiblen Leiters 19,
kann ferner eine stabilere Betriebsleistung erhalten werden.
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(Vierte Ausführungsform)
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10 zeigt
eine Querschnittsansicht, die ein Hauptteil einer Schalteinrichtung
gemäß einer vierten
Ausführungsform
zeigt, die auch nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist, 11 zeigt
eine Vorderansicht im Querschnitt der Schalteinrichtung und 12 zeigt
ein elektrisches Verbindungsdiagramm der Schalteinrichtung.
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Bei
dieser Ausführungsform
weisen sowohl das Primärschaltungsumschaltteil 14 und
das Erdungs-Umschaltteil 15 in dem Vakuumbehälter 12 Zwei-Punkt-Umschaltkonstruktionen
auf, und haben ihr bewegbares Glied und das erste und zweite Antriebsgerät gemeinsam.
Das Primärschaltungsumschaltteil 14 enthält nämlich eine
feste Elektrode 37b, die an dem entfernten Ende des Bush-Zweigleiters 27 festgemacht
ist, der angeordnet ist an einem oberen Teil des Vakuumbehälters 12,
sowie eine feste Elektrode 37d, die festgemacht ist an
einer Seite der festen Elektrode 37b an einem mit der Kabelbuchse 13 verbundenen
Last-Leiter 46. Wie in 10 gezeigt,
ist der Last-Leiter 46 ein Glied mit einem im Wesentlichen
u-förmigen
Abschnitt, dessen Zwischenteil festgemacht ist an der Kabelbuchse 13,
und die feste Elektrode 37d ist festgemacht an einem Ende
eines nach unten gebogenen Teils einer oberen Seite des Last-Leiters 46.
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Das
Erdungs-Umschaltteil 15 enthält indessen eine feste Elektrode 37g,
die an einem Ende eines nach oben gebogenen Teils einer unteren
Seite eines Last-Leiters 46 festgemacht ist, sowie eine
feste Elektrode 37h, die festgemacht ist an einer Seite der
festen Elektrode 37g, mit einem oberen Ende eines Erdungs-Leiters 44,
aus dem Boden von dem Vakuumbehälter 12 herausstehend.
Ein unteres Ende des Erdungs-Leiters 44 erstreckt sich
aus dem Vakuumbehälter 12 und
ist mit einem Erdungsmetall 45a über einen flexiblen Leiter 45 verbunden.
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Das
bewegbare Glied 42, das gemeinsam in dem Primärschaltungsumschaltteil 14 und
dem Erdungs-Umschaltteil 15 vorkommt, ist angeordnet an einer
Seite des Last-Leiters 46, und ein Antriebsgerät 40 für das bewegbare
Glied 42 ist an einer unteren Seite des Vakuumbehälters entfernt
von der Kabelbuchse 13 angebracht. Das Antriebsgerät 40 enthält eine
drehbare Verbindung 38, die durch die periphere Wand des
Vakuumbehälters 12 geht
und sich dreht um einen im Wesentlichen horizontalen Pin bzw. Stift, der
bei der drehbaren Verbindung 38 bereitgestellt wird. Das
drehbare Glied 42 ist gekoppelt durch das Keramik-isolierende
Teil 20 mit einem entfernten Ende der drehbaren Verbindung 38,
die sich in den Vakuumbehälter 12 so
erstreckt, dass das bewegbare Glied 42 sich vertikal bei
einer Drehbewegung der drehbaren Verbindung 38 bewegt,
in Ansprechen auf eine Aktivierung von dem Antriebsgerät 40.
Ein Teil der peripheren Wand des Vakuumbehälters 12, durch die
die drehbare Verbindung 38 hindurch geht, ist indessen
hermetisch durch die ersten Balgen 22 so abgedichtet, dass
eine Drehbewegung der drehbaren Verbindung 38 bei der Aktivierung
von dem Antriebsgerät 40 durchgeführt wird,
während
das Innere des Vakuumbehälters 12 unter
Vakuum gehalten wird.
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Ein
Gable-Zwischenleiter 39 mit zwei Gabeln ist gekoppelt mit
einem oberen Teil des bewegbaren Glieds 42 durch ein Pin,
der im Wesentlichen horizontal angetrieben wird, so dass Enden der
Gabeln nach oben gerichtet sind, während ein verbindender Leiter 41 mit
einer Form, ähnlich
zu der des Zwischenleiters 39, gekoppelt ist mit einem
unteren Teil des bewegbaren Glieds 42 durch einen anderen
Pin, der im Wesentlichen so horizontal angetrieben wird, dass Enden
der Gabeln nach unten gerichtet sind. Bewegbare Elektroden 37a und 37c des
Primärschaltungsumschaltteils 14 werden
entsprechend an entgegengesetzten Enden des Zwischenleiters 39 festgemacht
und werden unter den festen Elektroden 37b und 37d so
angeordnet, dass sie den festen Elektroden 37b bzw. 37d entgegen
stehen. Indessen werden bewegbare Elektroden 37e und 37f des
Erdungs-Umschaltteils 15 entsprechend
an entgegengesetzten Enden des verbindenden Leiters 41 festgemacht
und werden über
den festen Elektroden 37h und 37g so angeordnet,
dass sie den festen Elektroden 37h und 37g entsprechend
gegenüber
stehen.
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Durch
die oben beschriebene Anordnung weist das Primärschaltungsumschaltteil 14 eine Zwei-Punkt-Umschaltkonstruktion
auf, bei der ein erstes Umschaltteil mit der festen Elektrode 37b und der
bewegbaren Elektrode 37a und ein zweites Umschaltteil der
festen Elektrode 37d und der bewegbaren Elektrode 37c in
Reihe angeordnet sind zwischen dem Bus-Leiter 16 und dem
Last-Leiter 46, wie in 12 gezeigt.
Daher wird das Primärschaltungsumschaltteil 14 geschlossen
und geöffnet,
wenn das bewegbare Glied 42 sich nach oben bzw. unten bewegt,
bei einer Drehbewegung der drehbaren Verbindung 38, in
Ansprechen auf eine Aktivierung von dem Antriebsgerät 40.
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Wie
in 12 gezeigt, weist indessen das Erdungs-Umschaltteil 15 auch
eine Zwei-Punkt-Umschaltkonstruktion auf, bei der ein erstes Umschaltteil mit
der festen Elektrode 37h und der bewegbaren Elektrode 37e und
einem zweiten Umschaltteil mit der festen Elektrode 37g und
der bewegbaren Elektrode 37f in Reihe angeordnet sind zwischen
dem Erdungs-Leiter 44 und
dem Last-Leiter 46. Daher wird im Gegensatz zu dem Primärschaltungsumschaltteil 14,
das Erdungs-Umschaltteil 15 geschlossen und geöffnet, wenn
das bewegbare Glied 42 nach unten bzw. nach oben bewegt
wird, bei einer Drehbewegung der drehbaren Verbindung 38,
in Ansprechen auf die Aktivierung von dem Antriebsgerät 40.
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Wenn
das Primärschaltungsumschaltteil 14 geschlossen
ist, wird der Zwischen-Leiter 39 angebracht an dem bewegbaren
Glied 42, um den Koppel-Pin gedreht und der Last-Leiter 46 mit
der oben erwähnten
Form wird gebogen durch seine Elastizität, so dass er die Elektroden
des ersten und zweiten Umschaltteils simultan und positiv miteinander
in Kontakt bringt. Ähnlich
wird, wenn das Erdungs-Umschaltteil 15 geschlossen wird,
der verbindende Leiter 41, angebracht an dem bewegbaren
Glied 42, um den Koppel-Pin gedreht, und der Erdungs-Leiter 44 wird
nach unten bewegt durch Elastizität des flexiblen Leiters 45,
unterstützend
das untere Ende des Erdungs-Leiters 44, so dass die Elektroden
an dem ersten und zweiten Umschaltteil simultan und positiv miteinander
in Kontakt gebracht werden. Es braucht nicht gesagt zu werden, dass
die Anordnung der vierten Ausführungsform
auch auf die zweite Ausführungsform
angewandt werden kann, bei der die Bus-Leiter 16 außerhalb
des Vakuumbehälters 12 angebracht
sind.
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Bei
der Schalteinrichtung der oben beschriebenen Anordnung können die
gleichen Wirkungen erhalten werden, wie die von der ersten und zweiten Ausführungsform.
Da sowohl das Primärschaltungsumschaltteil
und das Erdungs-Umschaltteil die Zwei-Punkt-Umschaltkonstruktionen
aufweisen, kann indessen die Schalteinrichtung kompakter gemacht
werden durch Reduzieren der Abstände
zwischen den Kontakten, auf die gleiche Art und Weise wie bei der
dritten Ausführungsform. Über dies
hinaus wird, da das Primärschaltungsumschaltteil 14 und
das Erdungs-Umschaltteil 15 das
drehbare Glied 42 und das Antriebsgerät 40 gemeinsam haben,
die Schalteinrichtung kompakter gemacht durch Reduzierung der Anzahl
an Komponenten und struktureller Vereinfachung.
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Bei
den vorhergehenden Ausführungsformen
tritt solch ein Problem in dem Vakuumbehälter 12 auf, dass
ein Metalldampfbogen, hervorgebracht zwischen den Elektroden bei
Verbindung und Trennung der Elektroden, um das Primärschaltungsumschaltteil 14 streut
und seine Peripherie verschmutzt. Um dieses Problem zu lösen, werden
Metallabschirmungen zum Auffangen des Metalldampfbogens bereitgestellt
an geeigneten Orten in dem Vakuumbehälter 12, wie in den 13 bis 16 gezeigt.
Die Metallabschirmungen 47, gezeigt in den 13 bis 15,
werden bereitgestellt zum Abdecken des isolierenden Glieds, das
sich in den Vakuumbehälter 12 erstreckt.
Die in 13 gezeigt Metallabschirmung 47 bedeckt
den Isolator 28 zur Unterstützung des Bus-Leiters 16 in
dem Vakuumbehälter 12,
die in 14 gezeigte Metallabschirmung 47 bedeckt
einen Teil der Kabelbuchse 13, die sich in den Vakuumbehälter 12 erstreckt,
und die in 15 gezeigte Metallabschirmung 47 bedeckt
das isolierende Teil 24, das zwischen dem Ausgangsende 21 des
ersten Antriebsgeräts 23 und
dem Last-Leiter 18 bereitgestellt wird, wie in den 1 und 4 gezeigt.
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Die
Metallabschirmung 47 wird gebildet durch Formen oder Gießen einer
Metallplatte in eine einwärts
gekrümmte
Form und wird so angebracht, dass ihre Bodenseite gegen jeweils
den Isolator 28, die Kabelbuchse 13 und das isolierende
Teil 20 gerichtet ist. Die Metallabschirmung 47 wird
auf einem Potential gehalten, das im Wesentlichen identisch ist mit
dem der Primärschaltung
in dem Vakuumbehälter 12.
Die so bereitgestellten Metallabschirmungen 47 weisen eine
Funktion eines Auffangens von dem Metalldampfbogen auf, der beim
Verbinden und Trennen des Primärschaltungsumschaltteils 14 entsteht
und zu den entsprechenden Orten defundiert, während einem Abkühlen des
Metalldampfbogens. Deshalb können,
da Metallabschirmungen 47 eine Verschlechterung der Isolierleistungsfähigkeit
des Isolators 28, der Kabelbuchse 13 und dem isolierenden Teil 20 aufgrund
eines Anhängens
des Metalldampfbogens daran verhindern, eine Langlebigkeit und Sicherheit
dieser isolierenden Glieder verbessert werden.
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Andererseits
bedeckt die in 16 gezeigte Metallabschirmung 48 die
Peripherie des Primärschaltungsumschaltteils 14,
das den Metalldampfbogen hervorbringt, und verhindert eine Diffusion
des Metalldampfbogens in dem Vakuumbehälter 12. 16 zeigt
ein Beispiel einer Anwendung der Metallabschirmung 48 auf
das Primärschaltungsumschaltteil 14 in
der vierten Ausführungsform
von 10. Die durch einen metallischen Zylinder gebildete
Metallabschirmung 48 wird unterstützt durch eine ringförmig isolierende
Unterstützungsplatte 49, die
an einem Zwischen-Teil des Bus-Zweigleiters 27 festgemacht
ist, und herunterhängt.
Die Metallabschirmung 48 wird so angebracht, dass die Außenseite
der festen Elektrode 37b bedeckt wird, die an dem unteren
Ende des Bus-Zweigleiters 27 festgemacht ist, und der bewegbaren
Elektrode 37a, die an dem oberen Ende des Zwischenleiters 39 so
festgemacht ist, dass die Metallabschirmung 48 mit einem passenden
Abstand angeordnet ist, von der festen Elektrode 37b und
der bewegbaren Elektrode 37a. Da diese Metallabschirmung 48 auf
einem Schwebepotential gehalten wird, im Gegensatz zu den in 13 bis 15 gezeigten
Metallabschirmungen 47, können Abstände der Isolierung von der
Metallabschirmung 48 zu der festen Elektrode 37b und
der bewegbaren Elektrode 37a klein gehalten werden, und
daher kann die Schalteinrichtung kompakt gemacht werden.
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Die
so angebrachte Metallabschirmung 48 hat eine Funktion zum
Auffangen des Metalldampfbogens, der bei einer Verbindung und Trennung
der festen Elektrode 37b und der bewegbaren Elektrode 37a hervorgerufen
wird, während
ein Kühlen
des Metalldampfbogens an seiner inneren Seite hervorgerufen wird.
Deshalb wird es möglich,
da die Metallabschirmung 48 eine Diffusion des Metalldampfbogens reduziert,
eine Verschlechterung der Isolierungsleistungsfähigkeit der isolierenden Glieder
zu verhindern, die an den verschiedenen Orten in dem Vakuumbehälter 12 vorgesehen
sind. Indessen kann diese Metallabschirmung 48 ebenfalls
in der Nähe
anderer Elektroden des Primärschaltungsumschaltteils 14 angeordnet
werden, und kann ferner, was nicht gesagt werden muss, angeordnet
werden in der Nähe der
Elektroden des Primärschaltungsumschaltteils 14 in
der ersten bis dritten Ausführungsform.
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Bei
der vierten Ausführungsform,
die in 10 gezeigt ist, wird indessen,
wenn das Primärschaltungsumschaltteil 14 oder
das Erdungs-Umschaltteil 15 geöffnet und geschlossen ist,
bei einer Drehbewegung der drehbaren Verbindung 38, das isolierende
Teil 20, bereitgestellt zwischen der drehbaren Verbindung 38 und
dem bewegbaren Glied 42, unerwünscht der Biegekraft aufgrund
eines Pressens zwischen den entsprechenden Elektroden ausgesetzt. 17 zeigt
eine Bereitstellung des isolierenden Teils 20 für den Zweck
eines Lösens
dieses Problems. In 17 wird das isolierende Teil 20 in
einer Ebene im Wesentlichen orthogonal zu einer Richtung der Bewegung
des bewegbaren Glieds 42 bei der Aktivierung von dem Antriebsgerät 40 bereitgestellt,
im Laufe des bewegbaren Glieds 42 integral bereitgestellt
bei einem entfernten Ende der drehbaren Verbindung 38 und
ist angeordnet unter dem Zwischen-Leiter 39.
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Selbst
wenn die bewegbaren Elektroden 37a und 37c, bereitgestellt
an dem Zwischen-Leiter 39, gegen die festen Elektroden 37b und 37d entsprechend
gepresst werden, wie es in 17 gezeigt
ist, wird nur eine Rückwirkungskraft
bzw. Reaktionskraft dieser Presskraft angelegt, als komprimierende
Kraft auf das isolierende Teil 20, so dass ein Fehler bzw. Versagen
des isolierenden Teils 20 aufgrund eines Biegens im vorhinein
verhindert werden kann. In dessen ist bei der ersten bis dritten
Ausführungsform,
da das isolierende Teil 20 die oben erwähnte Bereitstellung erfüllt, ein
Risiko eines Fehlers des isolierenden Teils 20 klein.
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Da
der Bus-Leiter 16, bereitgestellt in dem Vakuumbehälter 12 in
der ersten, dritten und vierten Ausführungsform, oder der Bus-Leiter 16,
bereitgestellt außerhalb
des Vakuumbehälters 12 in
der zweiten Ausführungsform,
Hitze bei einer Anlegung einer hohen Spannung daran erzeugt und
expandiert wird durch diese Hitze, ist es indessen notwendig, eine Anordnung
zum Absorbieren der Expansion des Bus-Leiters 16 bereitzustellen. 18 zeigt
eine Anordnung zum Lösen
dieses Problems, in der der Bus-Leiter 16 getrennt wird
an seinen passenden Zwischenorten und die getrennten Orte des Bus-Leiters 16 werden
miteinander gekoppelt an einer Vielzahl von Umfangspunkten durch
eine Vielzahl von flexiblen Leitern 51, die bei der Anwendung
der axialen Kraft gebogen werden.
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Durch
diese Anordnung werden, wenn der Bus-Leiter 16 expandiert
wird aufgrund der Wärmeexpansion,
hervorgerufen durch oben beschriebene Hitzeerzeugung, die flexiblen
Leiter 51 so gebogen, um einen Abstand zwischen getrennten
Orten des Bus-Leiters 16 so zu reduzieren, dass eine Expansion
dieser Bus-Leiter 16 absorbiert wird, so dass nicht nur
ein mechanischer Fehler des Bus-Leiters 16 vorher verhindert
werden kann, aber eine Lebensdauer des Bus-Leiters 16 verbessert
werden kann.
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(Fünfte
Ausführungsform)
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19 zeigt
eine schematische Querschnittsansicht, die ein Hauptteil einer Schalteinrichtung
gemäß einer
fünften
Ausführungsform
zeigt. In 19 wird der rechteckige Vakuumbehälter 12 unter
Hochvakuum gehalten. Ein Bus-Anschluss 72, der mit einem
Bus an der Außenseite
verbunden ist, ist an dem Oberteil des Vakuumbehälters 12 so befestigt,
dass er durch eine Wand des Vakuumbehälters 12 hindurchgeht.
Ein Teil des Vakuumbehälters 12,
durch den der Bus-Anschluss 72 hindurchgeht, ist so abgedichtet,
dass das Innere des Vakuumbehälters 12 unter
Vakuum gehalten wird.
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Die
erste feste Elektrode 14a mit einer Form eines invertierten
T wird an einem unteren Ende des Bus-Anschlusses 72 bereitgestellt,
der sich in den Vakuumbehälter 12 erstreckt,
während
die erste bewegbare Elektrode 14b mit einer Form eines
T so bereitgestellt wird, dass sie der ersten festen Elektrode 14a gegenüber liegt.
Die erste bewegbare Elektrode 14b wird einziehbar bewegt
linear in zwei Ebenen durch das erste Antriebsgerät 23,
wie später
beschrieben wird, so dass die erste bewegbare Elektrode 14b und
die erste feste Elektrode 14a verbunden und getrennt werden
und daher das Primärschaltungsumschaltteil 14 geöffnet wird,
geschlossen wird und getrennt wird.
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Die
erste bewegbare Elektrode 14b wird unterstützt durch
einen sich vertikal erstreckenden ersten Betriebsstab 91,
und ein isolierender Stab 84 wird bereitgestellt zwischen
dem ersten Betriebsstab 91 und der ersten bewegbaren Elektrode 14b.
Der erste Betriebsstab 91 geht durch einen Boden des Vakuumbehälters 12 nach
außen.
Der erste Betriebsstab 91 und eine innere Seite der Wand
des Vakuumbehälters 12 sind miteinander
durch die ersten Balgen 22 so gekoppelt, dass der Vakuumbehälter 12 auf
einen hermetischen Zustand gesetzt wird. Ein unteres Ende des ersten
Betriebsstabs 91 wird mit dem ersten Antriebsgerät 23 gekoppelt,
das außerhalb
des Vakuumbehälters 12 angeordnet
ist. Deshalb wird der erste Betriebsstab 91 einziehbar
in zwei Ebenen durch das erste Antriebsgerät 23 bewegt und deshalb wird
die erste bewegbare Elektrode 14b einziehbar linear unter
einer getrennten Position C, einer offenen Schaltungsposition B
und einer geschlossenen Schaltungsposition A bewegt.
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Ein
Last-Anschluss 73, der verbunden ist mit einem Außenübertragungskabel,
ist befestigt am Boden des Vakuumbehälters 12, so dass
er durch den Boden des Vakuumbehälters 12 parallel
mit dem ersten Betriebsstab 91 hindurch geht. Die zweite
feste Elektrode 15a mit einer Form eines T erstreckt sich von
einem oberen Ende des Last-Anschlusses 73. Der
flexible Leiter 19 ist ausgestreckt zwischen der zweiten
festen Elektrode 15a und der ersten bewegbaren Elektrode 14b.
Daher wird, wenn das Primärschaltungsumschaltteil 14 geschlossen
wurde, elektrische Leistung, die dem Bus-Anschluss 72 zugeführt wird,
an den Last-Anschluss 73 geführt mittels dem flexiblen Leiter 19 und
der zweiten festen Elektrode 15a.
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Die
zweite bewegbare Elektrode 15b mit einer Form eines invertierten
T ist genau über
der zweiten festen Elektrode 15a angeordnet und ist mit
einem unteren Ende eines elektrisch leitenden zweiten Betriebsstabs 92 gekoppelt,
der sich vertikal erstreckt. Der Erdungs-Leiter 24 ist
verbunden mit dem zweiten Betriebsstab 92 und ist geerdet.
Ein oberes Ende des zweiten Betriebstabs 92 geht durch
das Oberteil des Vakuumbehälters 12.
Der zweite Betriebstab 92 und die innere Seite der Wand
des Vakuumbehälters 12 sind
miteinander durch die zweiten Balge 25 so gekoppelt, dass
der Vakuumbehälter 12 auf
einen hermetischen Zustand gesetzt wird. Der zweite Betriebstab 92 ist
mit dem zweiten Antriebsgerät 26 gekoppelt,
das außerhalb
des Vakuumbehälters 12 so
bereitgestellt wird, um einziehbar bzw. ausziehbar den zweiten Betriebstab 92 zu
bewegen.
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Wenn
der zweite Betriebstab 92 vorgerückt wird durch das zweite Antriebsgerät 26 in
einen Zustand, wo das Primärschaltungsumschaltteil 14 getrennt
ist, wird die zweite bewegbare Elektrode 15b von einer
offenen Schaltungsposition D zu einer geschlossenen Schaltungsposition
E so bewegt, dass sie mit der zweiten festen Elektrode 15a so
verbunden wird, dass der Last-Anschluss 73 geerdet ist.
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Bei
der Schalteinrichtung der oben beschriebenen Anordnung können, da
das Primärschaltungsumschaltteil 14 und
das Erdungs-Umschaltteil 15 mit jeweils einem Paar aus
dem festen Anschluss und dem bewegbaren Anschluss untergebracht
werden in dem Vakuumbehälter 12,
der unter Vakuum gehalten wird, und die Primärschaltung in dem Vakuumbehälter 12 mit
exzellenten Isoliereigenschaften bereitgestellt wird, Abstände der
Isolierung unter ihnen reduziert werden, so dass die Schalteinrichtung
kompakter als herkömmliche
Schalteinrichtungen gemacht werden können. Des Weiteren ist, sogar
falls ein Bogenkurzschluss auftritt in dem Vakuumbehälter 12,
kein Gas in dem Vakuumbehälter 12 vorhanden, so
dass es kein Risiko einer Explosion gibt, die durch den Bogenkurzschluss
hervorgerufen wird, was in einer hohen Sicherheit resultiert.
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(Sechste Ausführungsform)
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20 zeigt
eine schematische Querschnittsansicht, die ein Hauptteil einer Schalteinrichtung
gemäß einer
sechsten Ausführungsform
zeigt, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist, in der ein
Primärschaltungsumschaltteil 77 und
ein Erdungs-Umschaltteil 78 offen und geschlossen werden
durch einen Rotationsbetrieb. In 20 werden
Teile, die denen in 19 gezeigten entsprechen, durch
die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und ihre Beschreibung wird
abgekürzt
aus Gründen
der Kürze.
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Wie
in 20 gezeigt, erstreckt sich der erste Betriebstab 91 parallel
zum Boden des Vakuumbehälters 12,
so dass er rotiert werden kann durch ein erstes Rotationsgerät 111,
das außerhalb
des Vakuumbehälters 12 angeordnet
ist. Der isolierende Stab 84 wird bereitgestellt an dem
entfernten Ende des ersten Betriebstabs 91, der sich in
den Vakuumbehälter 12 erstreckt.
Eine erste bewegbare Elektrode 77b mit einer Form einer
Karomarkierung wird befestigt an dem isolierenden Stab 84,
und ein Kopf mit im Wesentlichen einer Form eines Kegelstumpfs wird
bereitgestellt an einem entfernten Ende der ersten bewegbaren Elektrode 77b,
so dass sie nach oben gerichtet ist. Das erste Rotationsgerät 111 rotiert
den ersten Betriebstab 91 nach vorne und zurück, so dass
die erste bewegbare Elektrode 77b entlang der getrennten
Position C, der offen Schaltungsposition B und der geschlossenen
Schaltungsposition A gedreht wird.
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Der
Last-Anschluss 73 ist indessen so befestigt, dass er dem
ersten Betriebstab 91 des Vakuumbehälters 12 entgegensteht
und durch den Vakuumbehälter 12 parallel
mit dem Boden des Vakuumbehälters 12 geht.
Die zweite feste Elektrode 78a, die in einer Form eines
L gebogen ist, ist gekoppelt mit einem entfernten Ende des Last-Anschlusses 73 und ein
U-förmiger
flexibler Leiter 86 ist zwischen der zweiten festen Elektrode 78a und
der ersten bewegbaren Elektrode 77b gespannt.
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Der
zweite Betriebstab 92 wird bereitgestellt über dem
Last-Anschluss 73,
so dass er durch den Vakuumbehälter 12 geht
parallel mit dem Last-Anschluss 73 und wird rotierbar unterstützt durch
ein zweites Rotationsgerät 112,
das außerhalb
des Vakuumbehälters 12 angeordnet
ist. Die zweite bewegbare Elektrode 78b mit einer Form
im Wesentlichen ähnlich
zu der der ersten bewegbaren Elektrode 77b ist angebracht
an einem entfernten Ende des zweiten Betriebstabs 92, so
dass ihr Kopf nach unten gerichtet ist. Das zweite Rotationsgerät 112 rotiert
den zweiten Betriebstab 92 nach vorne und zurück, so dass
die zweite bewegbare Elektrode 78b zwischen der offenen
Schaltungsposition D und der geschlossenen Schaltungsposition E
gedreht wird.
-
In
diese Schalteinrichtung können,
da das Primärschaltungsumschaltteil 77 und
das Erdungs-Umschaltteil 78 offen und geschlossen werden
durch Rotieren des ersten und zweiten Betriebstabs 91 und 92,
ein Antriebsmechanismus und Leistungsübertragungsmechanismus für den ersten
und zweiten Betriebstab 91 und 92 kompakter gemacht werden,
als die in dem Fall, wo der erste und zweite Betriebstab 91 und 92 ausziehbar
bzw. einziehbar bewegt werden.
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(Siebte Ausführungsform)
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21 zeigt
eine schematische Querschnittsansicht, die ein Hauptteil einer Schalteinrichtung
gemäß einer
siebten Ausführungsform
zeigt, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist, bei der das
Primärschaltungsumschaltteil 14 und
das Erdungs-Umschaltteil 15 einziehbar bzw. ausziehbar
bewegt werden durch ein einzelnes Antriebsgerät 103. Indessen werden
in 21 Teile, die denen in 19 gezeigten
entsprechen, durch gleiche bzw. ähnliche
Bezugszeichen bezeichnet, und ihre Beschreibung wird abgekürzt aus
Gründen
der Kürze.
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Wie
in 21 gezeigt, wird die erste bewegbare Elektrode 14b so
angeordnet, dass sie der ersten festen Elektrode 14a gegenübersteht
und die L-geformte zweite bewegbare Elektrode 15b wird
an einer Peripherie der ersten bewegbaren Elektrode 14b im
Wesentlichen orthogonal zu der ersten bewegbaren Elektrode 14b bereitgestellt,
so dass ein Kopf der zweiten bewegbaren Elektrode 15b nach unten
gerichtet ist. Die erste und zweite bewegbare Elektrode 14b und 15b werden
unterstützt
durch einen Betriebstab 93, der einziehbar bzw. ausziehbar bewegt
wird durch das Antriebsgerät 103.
Der isolierende Stab 84 wird bereitgestellt zwischen dem
Betriebstab 93 und der ersten und zweiten bewegbaren Elektrode 14b und 15b.
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Ein
Erdungs-Anschluss 79, verbunden mit dem Erdungs-Leiter 24,
ist angebracht an dem Boden des Vakuumbehälters 12, so dass
er der zweiten bewegbaren Elektrode 15b gegenübersteht
und durch die Wand des Vakuumbehälters 12 vertikal
hindurch geht. Die zweite feste Elektrode 15a wird bereitgestellt
an einem entfernten Ende des Erdungs-Anschlusses 79. Indessen
wird der Last-Anschluss 73 angebracht an dem Oberteil des
Vakuumbehälters 12,
so dass er durch die Wand des Vakuumbehälters 12 vertikal
hindurch geht. Ein im Wesentlichen U-förmiger flexibler Leiter 87 wird
zwischen einem unteren Ende des Last-Anschlusses 73 und
einem entfernten Endteil der zweiten bewegbaren Elektrode 15b gespannt.
-
Durch
Antreiben des Betriebstabs 93, schiebt das Antriebsgerät 103 nicht
nur die erste bewegbare Elektrode 14b vor von der getrennten
Position C durch die offene Schaltungsposition B zu der geschlossenen
Schaltungsposition A, so dass das Primärschaltungsumschaltteil 14 geschlossen
wird, aber zieht die zweite bewegbare Elektrode 15b von der
offenen Schaltungsposition D der Erdungs-Schaltung durch eine offene
Schaltungsposition G der primären
Schaltung zurück
zu einer geschlossenen Schaltungsposition H der Primärschaltung.
Zu dieser Zeit wird die flexible Schaltung 87 gebogen,
in Ansprechen auf ein Zurückziehen
der zweiten bewegbaren Elektrode 15b. Indessen zieht, durch
Antreiben des Betriebstabs 93, das Antriebsgerät 103 nicht nur
die erste bewegbare Elektrode 14b von der geschlossenen
Schaltungsposition A zurück
zu der offenen Schaltungsposition B, so dass das Primärschaltungsumschaltteil
geöffnet
wird, und ferner zieht die erste bewegbare Elektrode 14b zurück zu der
getrennten Position C, so dass das Primärschaltungsumschaltteil 14 getrennt
wird, aber schiebt auch die zweite bewegbare Elektrode 14b von
der geschlossenen Schaltungsposition H der Primärschaltung durch die offene
Schaltungsposition G der Primärschaltung
vor zu der offenen Schaltungsposition D der Erdungs-Schaltung.
-
Andererseits
schiebt, durch Antreiben des Betriebstabs 93 das Antriebsgerät 103 nicht
nur die zweite bewegbare Elektrode 15b vor von der offenen Schaltungsposition
D der Erdungs-Schaltung zu der geschlossenen Schaltungsposition
E der Erdungs-Schaltung,
aber zieht auch die erste bewegbare Elektrode 14b zurück von der
getrennten Position C zu einer geschlossenen Schaltungsposition
F der Erdungs-Schaltung. Deshalb kann, da das einzelne Antriebsgerät 103 die
erste und zweite bewegbare Elektrode 14b und 15b in
drei Ebenen einziehbar bzw. ausziehbar so bewegt, dass das Primärschaltungsumschaltteil 14 und
das Erdungs-Umschaltteil 15 geöffnet und geschlossen werden,
die Schalteinrichtung kompakt gemacht werden und ihre Produktionskosten
können
verringert werden.
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(Achte Ausführungsform)
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22 zeigt
eine schematische Querschnittsansicht, die ein Hauptteil einer Schalteinrichtung
gemäß einer
achten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, bei der der Bus-Anschluss, der Last-Anschluss
und der Erdungs-Anschluss bereitgestellt werden in verschiedenen
Ebenen des Vakuumbehälters 12.
In 22 werden Teile, die solchen in 19 gezeigten
entsprechen, durch ähnliche
Bezugszeichen bezeichnet, und ihre Beschreibung wird abgekürzt aus
Gründen
der Kürze.
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Wie
in 22 gezeigt, wird ein oberes Endteil der zweiten
festen Elektrode 15a im Wesentlichen orthogonal in einer
Richtung weg von der ersten bewegbaren Elektrode 14b gebogen,
und die zweite bewegbare Elektrode 15b wird im Wesentlichen
parallel zu dem Boden des Vakuumbehälters 12 so bereitgestellt,
dass sie der zweiten festen Elektrode 15a gegenüber liegt.
Da der Bus-Anschluss 72, der Last-Anschluss 73 und
der zweite Betriebstab 92, agierend als der Erdungsanschluss,
bereitgestellt werden in verschiedenen Ebenen des Vakuumbehälters 12,
ist es deshalb leicht, den Bus mit dem Bus-Anschluss 72 zu
verbinden, das Übertragungskabel
mit dem Last-Anschluss 73 zu verbinden und den Erdungs-Leiter 24 mit
dem zweiten Betriebstab 92 zu verbinden.
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(Neunte Ausführungsform)
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23 zeigt
eine schematische Querschnittsansicht, die ein Hauptteil einer Schalteinrichtung
gemäß einer
neunten Ausführungsform
zeigt, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist, und stellt
ein anderes Beispiel dar, in dem der Bus-Anschluss, der Last-Anschluss
und der Erdungs-Anschluss bereitgestellt werden in verschiedenen
Ebenen des Vakuumbehälters 12,
in der gleichen Art und Weise wie bei der achten Ausführungsform.
Indessen werden in 23 Teile, die solchen in 22 gezeigten
entsprechen, durch ähnliche
Bezugszeichen bezeichnet, und ihre Beschreibung wird abgekürzt aus
Gründen
der Kürze.
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Bei
dieser Ausführungsform
wird die erste feste Elektrode 14a bereitgestellt an dem
unteren Ende des Last-Anschlusses 73, der befestigt ist
an und durch das Oberteil des Vakuumbehälters 12 hindurchgeht,
und die zweite feste Elektrode 15a wird bereitgestellt
an einer Peripherie der ersten festen Elektrode 14a, so
dass sie sich parallel zu dem Boden des Vakuumbehälters 12 erstreckt.
Indessen wird der Bus-Anschluss 72 an
dem Boden des Vakuumbehälters 12 so
bereitgestellt, dass er sich parallel zu dem ersten Betriebstab 91 erstreckt.
Der flexible Leiter 19 wird zwischen einem entfernten Ende
des Bus-Anschlusses 72 und der ersten bewegbaren Elektrode 14b gespannt.
Auf diese Art und Weise, wie in der achten Ausführungsform, ist es daher leicht,
den Bus mit dem Bus-Anschluss 72 zu verbinden, das Übertragungskabel
mit dem Last-Anschluss 73 zu verbinden und den Erdungsleiter 24 mit
dem zweiten Betriebsstab 92, agierend als der Erdungs-Anschluss,
zu verbinden.
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(Zehnte Ausführungsform)
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24 zeigt
eine schematische Querschnittsansicht, die ein Hauptteil einer Schalteinrichtung
gemäß einer
zehnten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, und stellt noch ein anderes Beispiel
dar, bei dem der Bus-Anschluss, der Last-Anschluss und der Erdungs-Anschluss
bereitgestellt werden in verschiedenen Ebenen des Vakuumbehälters 12,
auf die gleiche Art und Weise, wie in der achten Ausführungsform.
Indessen werden in 24 Teile, die solchen in 22 gezeigten
entsprechen, durch ähnliche
Bezugszeichen bezeichnet, und ihre Beschreibung wird abgekürzt aus
Gründen
der Kürze.
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Bei
dieser Ausführungsform
wird die zweite feste Elektrode 15a an einer Peripherie
eines oberen Endteils der ersten bewegbaren Elektrode 14b so
bereitgestellt, dass sie sich im Wesentlichen parallel zu dem Boden
des Vakuumbehälters 12 erstreckt,
und die zweite bewegbare Elektrode 15b wird angeordnet,
so dass sie der zweiten festen Elektrode 15a gegenübersteht.
Indessen wird der flexible Leiter 19 zwischen einem oberen
Endteil des Last-Anschlusses 73 und einer Peripherie eines
unteren Endteils der ersten bewegbaren Elektrode 14b gespannt. Wenn
der erste Betriebsstab 91 ein- bzw. ausziehbar bewegt wird, wird die
erste bewegbare Elektrode 14b ein- bzw. ausziehbar bewegt
zwischen der getrennten Position C, der offenen Schaltungsposition
B und der geschlossenen Schaltungsposition A, so dass die zweite
feste Elektrode 15a auch ein- bzw. ausziehbar bewegt wird
zwischen einer getrennten Position K der Primärschaltung, einer offenen Schaltungsposition
J der Primärschaltung
und einer geschlossenen Schaltungsposition I der Primärschaltung.
Wenn die zweite bewegbare Elektrode 15a angeordnet ist
an einer getrennten Position K der Primärschaltung, wird der zweite
Betriebsstab 92 ein- bzw. ausziehbar so bewegt, um die
zweite bewegbare Elektrode 15b bei der offenen Schaltungsposition
D oder geschlossenen Schaltungsposition E zu positionieren.
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Auf
die gleiche Art und Weise, wie in der achten Ausführungsform,
ist es daher leicht, den Bus mit dem Bus-Anschluss 72 zu verbinden,
das Übertragungskabel
mit dem Last-Anschluss 73 zu
verbinden und den Erdungs-Leiter 24 mit dem zweiten Betriebsstab 92,
agierend als der Erdungs-Anschluss, zu verbinden.
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(Elfte Ausführungsform)
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25 zeigt
eine schematische Querschnittsansicht, die ein Hauptteil einer Schalteinrichtung
gemäß einer
elften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, bei der ein Aufbau der zweiten
festen Elektrode 15a, bereitgestellt in der in 19 gezeigten
Schalteinrichtung, geändert
wird. Indessen werden in 25 Teile,
die solchen in 19 gezeigten entsprechen, durch ähnliche
Bezugszeichen bezeichnet, und ihre Beschreibung wird abgekürzt aus Gründen der
Kürze.
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Wie
in 25 gezeigt, ist die zweite feste Elektrode 15a mit
einer Peripherie der ersten bewegbaren Elektrode 14b im
Wesentlichen parallel zu dem Boden des Vakuumbehälters so gekoppelt, dass sie sich
von der Koppelposition zu einem Ort genau unter der zweiten bewegbaren
Elektrode 15b erstreckt und wird ferner nach oben gebogen,
so dass sie der zweiten bewegbaren Elektrode 15b gegenübersteht. Der
flexible Leiter 19 wird zwischen dem oberen Endteil des
Last-Anschlusses 73 und der ersten bewegbaren Elektrode 14b gespannt.
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Bei
dieser Schalteinrichtung wird, wenn der erste Betriebsstab 91 ein-
bzw. ausziehbar bewegt wird, die erste bewegbare Elektrode 14b ein-
bzw. ausziehbar zwischen der getrennten Position C, der offenen
Schaltungsposition B und der geschlossenen Schaltungsposition A
so bewegt, dass die zweite feste Elektrode 15a auch ein-
bzw. ausziehbar bewegt wird zwischen der getrennten Position K der
Primärschaltung,
der offenen Schaltungsposition J der Primärschaltung und der geschlossenen
Schaltungsposition I der Primärschaltung.
Wenn die zweite feste Elektrode 15a angeordnet ist an der
getrennten Position K der Primärschaltung,
wird der zweite Betriebsstab 92 ein- bzw. ausziehbar so
bewegt, dass die zweite bewegbare Elektrode 15b an der
offenen Schaltungsposition D oder der geschlossenen Schaltungsposition
E positioniert wird. Demgemäß kann, sogar
wenn eine Anbringungshöhe
der zweiten festen Elektrode 15a einen Fehler enthält, der
Fehler eliminiert werden durch Anpassen eines Zuführstoßes des
zweiten Betriebsstabs 92.
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(Zwölfte
Ausführungsform)
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26 zeigt
eine schematische Querschnittsansicht, die ein Hauptteil einer Schalteinrichtung
gemäß einer
zwölften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, bei der eine Form eines Vakuumbehälters, bereitgestellt
in der in 22 gezeigten Schalteinrichtung,
geändert
wird. Indessen werden in 26 Teile,
die solchen in 22 gezeigten entsprechen, bezeichnet,
durch ähnliche
Bezugszeichen, und ihre Beschreibung wird abgekürzt aus Gründen der Kürze.
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Bei
dieser Ausführungsform
werden die zweite bewegbare Elektrode 15b und der zweite
Betriebsstab 92 in der Nähe des Bodens des Vakuumbehälters 12 angebracht,
und die zweite feste Elektrode 15a wird bereitgestellt
an einem Teil des Last-Anschlusses 73,
der der zweiten bewegbaren Elektrode 15b, wie in 26 gezeigt,
gegenüberliegt.
Der Vakuumbehälter 12 wird
akkurat geformt bzw. gegossen zwischen dem Bus-Anschluss 72 und dem
zweiten Betriebsstab 92, so dass eine im Wesentlichen abschnittsweise
Querschnittsfläche
vorliegt. Daher kann die Schalteinrichtung kompakter gemacht werden.
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(Dreizehnte Ausführungsform)
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27 zeigt
eine schematische Querschnittsansicht, die ein Hauptteil einer Schalteinrichtung
gemäß einer
dreizehnten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, bei der der Bus-Anschluss 72 und
der Last-Anschluss 73 unterstützt werden durch isolierende
Glieder, und der Vakuumbehälter 12 wird
geerdet. Indessen werden Teile, die solchen in 19 gezeigten
entsprechen, bezeichnet durch ähnliche
Bezugszeichen, und ihre Beschreibung wird abgekürzt aus Gründen der Kürze.
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Wie
in 27 gezeigt, wird der Vakuumbehälter 12 gebildet durch
Formen bzw. Gießen
von elektrisch leitfähigem
Metall in eine rechteckige Schale, und zwei Löcher werden auf dem Oberteil und
dem Unterteil des Vakuumbehälters
entsprechend gebildet. Ein erstes und zweites isolierendes Glied 105 und 106,
jeweils geformt in einer Form einer Pfeilspitze mit ihrer Spitze
entfernt, beispielsweise Buchsen, werden entsprechend sicher eingepasst in
die Löcher,
so dass ein hermetischer Zustand aufrechterhalten wird, so dass
der Bus-Anschluss 72 und der Last-Anschluss 73 durch
das erste und zweite isolierende Glied 105 und 106 hindurchgehen.
Daher werden der Bus-Anschluss und der Last-Anschluss 73 an
dem Vakuumbehälter 12 so
befestigt, dass sie von dem Vakuumbehälter 12 isoliert sind.
Indessen werden der erste und zweite Betriebsstab 91 und 92 unterstützt, in
Löchern
gebildet an dem Vakuumbehälter 12,
durch das erste und zweite Antriebsgerät 23 und 26,
so dass sie mit einem vorbestimmten Abstand von dem Vakuumbehälter 12 angeordnet sind.
Des Weiteren wird der Vakuumbehälter 12 durch
einen Erdungs-Leiter 96 geerdet.
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Bei
dieser Schalteinrichtung kann, da der metallische Vakuumbehälter 12 verwendet
wird, der Vakuumbehälter 12 einem
hohen Vakuum widerstehen, selbst wenn die Dicke des Vakuumbehälters 12 verringert
wird, so dass der Vakuumbehälter 12 kompakter
gemacht werden kann. Da der Bus-Anschluss 72 und der Last-Anschluss 73 isoliert
werden von dem Vakuumbehälter 12 durch
das erste und zweite isolierende Glied 105 und 106,
wird eine hohe Sicherheit gesichert. Da der Vakuumbehälter 12 geerdet wird,
wird ferner eine Sicherheit verbessert. Zusätzlich wird, im Fall, dass
eine Vielzahl der Vakuumbehälter 12 bereitgestellt
wird, ein Abstand der Isolierung nicht bereitzustellen benötigt, zwischen
benachbarten Behältern
der Vakuumbehälter 12,
so dass ein Abstand zwischen den Vakuumbehältern 12 verkürzt wird,
und daher kann die Schalteinrichtung kompakter gemacht werden.
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(Vierzehnte Ausführungsform)
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28 zeigt
eine schematische Querschnittsansicht, die ein Hauptteil einer Schalteinrichtung
gemäß einer
vierzehnten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, bei der das Erdungs-Umschaltteil 15 von
dem Vakuumbehälter 12 isoliert
ist. Indessen werden in 28 Teile,
die solchen in 27 gezeigten entsprechen, bezeichnet
durch ähnliche Bezugszeichen,
und ihre Beschreibung wird verkürzt
aus Gründen
der Kürze.
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Wie
in 28 gezeigt, ist ein ringförmiges drittes isolierendes
Glied angepasst um den zweiten Betriebsstab 92 in dem Vakuumbehälter 12,
und das dritte isolierende Glied 107 wird an der inneren
Seite des Vakuumbehälters 12 befestigt.
Der zweite Balg 25 wird bereitgestellt zwischen dem dritten
isolierenden Glied 107 und der zweiten bewegbaren Elektrode 15b,
so dass das Innere des Vakuumbehälters 12 unter
Hochvakuum gehalten wird. Da der Last-Anschluss 73 von
dem Vakuumbehälter 12 isoliert
wird durch das zweite isolierende Glied 106, das um den Last-Anschluss 73 angepasst
ist, und der Erdungs-Leiter 24 von dem Vakuumbehälter 12 isoliert ist
durch das dritte isolierende Glied 107, wie oben beschrieben,
wird das Erdungs-Umschaltteil von dem Vakuumbehälter 12 isoliert.
Da das Erdungs-Umschaltteil 15 von dem Vakuumbehälter 12, wie
oben beschrieben, isoliert wird, wird eine Kabelspannungsfestigkeit,
die für
das Erdungs-Umschaltteil 15 benötigt wird, erhöht, und
daher kann die Schalteinrichtung kompakter gemacht werden.
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(Fünfzehnte
Ausführungsform)
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29 zeigt
eine schematische Querschnittsansicht, die einen Hauptteil einer
Schalteinrichtung gemäß einer
fünfzehnten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, bei der der Aufbau des zweiten
Antriebsgeräts 26,
bereitgestellt in der in 28 gezeigten
Schalteinrichtung, verändert
wird. Indessen werden in 29 Teile,
die solchen in 28 gezeigten entsprechen, bezeichnet
durch ähnliche
Bezugszeichen, und ihre Beschreibung wird abgekürzt aus Gründen der Kürze.
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Wie
in 29 gezeigt, wird eine Ausbuchtung bzw. Aussparung
am Boden des Vakuumbehälters 12 an
einer Seite des ersten Antriebsgeräts 22 entfernt von
dem zweiten isolierenden Glied 106 gebildet, und das zweite
Antriebsgerät 26 wird
bereitgestellt in der Ausbuchtung, so dass das erste und zweite
Antriebsgerät 23 und 26 nebeneinander
gestellt sind.
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Indessen
wird die zweite feste Elektrode 15a an der ersten festen
Elektrode 14a so festgemacht, dass sie der zweiten bewegbaren
Elektrode 15b gegenüber
steht, und der flexible Leiter 19 wird zwischen dem oberen
Endteil des Last-Anschlusses 73 und
der ersten bewegbaren Elektrode 14b gespannt.
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Bei
dieser Ausführungsform
wird, da das Erdungs-Umschaltteil 15 von dem Vakuumbehälter 12 in
der gleichen Art und Weise, wie in der vierzehnten Ausführungsform
isoliert ist, die Kabelspannungsfestigkeit, die für das Erdungs-Umschaltteil 15 benötigt wird,
erhöht,
und daher kann die Schalteinrichtung kompakter gemacht werden.
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(Sechzehnte Ausführungsform)
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30 zeigt
eine schematische fragmentierte bzw. unvollständige Querschnittsansicht,
die ein Hauptteil einer Schalteinrichtung gemäß einer sechzehnten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, bei der eine Bogenabschirmung
für das Primärschaltungsumschaltteil 14 bereitgestellt
ist. In 30 werden Teile, die solchen
in 27 gezeigten entsprechen, durch ähnliche
Bezugszeichen bezeichnet, und ihre Beschreibung wird abgekürzt aus Gründen der
Kürze.
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Wie
in 30 gezeigt, wird das erste isolierende Glied 105 zum
Isolieren des Bus-Anschlusses 72 von dem Vakuumbehälter 12 bereitgestellt
zwischen dem Bus-Anschluss 72 und dem Vakuumbehälter 12,
und ein zylindrisches Abschirmteil 105a wird von einer
unteren Kante des ersten isolierenden Glieds 105 heruntergehangen.
Dieses Abschirmteil 105a wird gebildet durch einstückiges Formen.
Der Bus-Anschluss 72 geht durch das erste isolierende Glied 105 so
durch, dass er sich in das Abschirmteil 105a erstreckt,
und die erste feste Elektrode 14a wird bereitgestellt an
dem unteren Ende des Bus-Anschlusses 72.
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Indessen
wird die erste bewegbare Elektrode 14b so bereitgestellt,
dass sie der ersten festen Elektrode 14a gegenübersteht,
so dass die erste feste Elektrode 14a und die erste bewegbare
Elektrode 14b umgeben sind von dem Abschirmteil 105a.
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Da
die erste feste Elektrode 14a und die erste bewegbare Elektrode 14b des
Primärschaltungsumschaltteils 14 umgeben
sind von dem isolierenden Abschirmteil 105a, wie oben beschrieben,
haftet Metalldampf, der zur Zeit eines Abfangens eines elektrischen
Stroms von dem Primärschaltungsumschaltteil 14 produziert
wird, an einer inneren Seite des Abschirmteils 105a, und
deshalb wird er abgehalten von einem Diffundieren in dem Vakuumbehälter 12.
Als Ergebnis kann der Vakuumbehälter 12 kompakter
gemacht werden, und eine Leistungsfähigkeit der Spannungsfestigkeit
wird verbessert.
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(Siebzehnte Ausführungsform)
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31 zeigt
eine schematische fragmentierte bzw. unvollständige Querschnittsansicht,
die ein Hauptteil einer Schalteinrichtung gemäß einer siebzehnten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, bei der das Primärschaltungsumschaltteil 14 durch
eine Metallbogenabschirmung bedeckt ist. In 31 werden
Teile, die solchen in 30 gezeigten entsprechen, bezeichnet
durch ähnliche
Bezugszeichen, und ihre Beschreibung wird aus Gründen der Kürze abgekürzt.
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Bei
dieser Ausführungsform
wird eine zylindrische Metallabschirmung 110 angeordnet
um die entgegengesetzte erste feste und bewegbare Elektrode 14a und 14b,
im Wesentlichen konzentrisch mit den Elektroden 14a und 14b und
wird in das Abschirmteil 105a des ersten isolierenden Glieds 105 so eingepasst,
dass es durch das Abschirmteil 105a, wie in 31 gezeigt,
unterstützt
wird.
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Ein
Durchmesser einer Öffnung
in einem unteren Ende der Metallabschirmung 10 wird kleiner
gemacht, als der an einem oberen Ende der Metallabschirmung 110,
so dass der Bogen daran gehindert wird, am Diffundieren von der Öffnung an
dem unteren Ende der Metallabschirmung 110. Durch Bereitstellen
der Metallabschirmung 110, wie oben beschrieben, ist es
möglich,
eine Diffusion des Metalldampfs in dem Vakuumbehälter 12 weiter zu
verhindern.
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(Achtzehnte Ausführungsform)
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32 zeigt
eine schematische fragmentierte bzw. unvollständige Querschnittsansicht,
die ein Hauptteil einer Schalteinrichtung gemäß einer achtzehnten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, bei der eine Bogenabschirmung
bereitgestellt wird für
den isolierenden Stab 84 zum Unterstützten der ersten bewegbaren
Elektrode 14b des Primärschaltungsumschaltteils 14.
Indessen werden in 32 Teile, die solchen in 19 gezeigten
entsprechen, durch ähnliche
Bezugszeichen bezeichnet, und ihre Beschreibung wird aus Gründen der Kürze abgekürzt.
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Wie
in 32 gezeigt, wird eine erste und zweite Abschirmung 121 und 122,
die jeweils durch Formen bzw. Gießen von Metall in eine einwärts gekrümmte Form
gebildet werden, entsprechend um ein unteres Endteil der ersten
bewegbaren Elektrode 14b und einem oberen Endteil des ersten
Betriebsstabs 91 so angepasst, dass sie mit einem passenden
Abstand von dem isolierenden Stab 84 angeordnet sind. Die
erste Abschirmung 121 hat einen Durchmesser größer als
der von der zweiten Abschirmung 122, und der Durchmesser
der zweiten Abschirmung 122 ist größer als der von dem isolierenden
Stab 84. Da der isolierende Stab 84 umgeben ist
von der ersten und zweiten Abschirmung 121 und 122,
wie oben beschrieben, haftet der Metalldampf an der ersten und zweiten
Abschirmung 121 und 122, und wird deshalb davon
abgehalten, sich auf dem isolierenden Stab 84 abzulagern.
Als Ergebnis kann, da der Abstand zwischen dem isolierenden Stab 84 und
den festen und bewegbaren Elektroden 14a und 14b des Primärschaltungsumschaltteils 14 verkürzt werden, kann
die Schalteinrichtung kompakter gemacht werden.
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Wenn
der Metalldampf auf dem isolierenden Stab 84 abgeschieden
wurde, ist das elektrische Feld an dem abgeschiedenen Teil konzentriert,
so dass eine Leistungsfähigkeit
der Spannungsfestigkeit sich verschlechtert. Jedoch werden in der
vorliegenden Erfindung, da die erste und zweite Abschirmung 121 und 122,
wie oben beschrieben, bereitgestellt werden, eine Konzentration
des elektrischen Felds bei dem abgeschiedenen Teil und eine Verschlechterung der
Leistungsfähigkeit
der Spannungsfestigkeit verhindert. Indessen wird, in dem Fall,
dass der isolierende Stab 84 aus Keramikmaterial gemacht
wird, eine dünne
metallisierte Schicht bei jeder Stelle zwischen dem isolierenden
Stab 84 und der ersten bewegbaren Elektrode 14b bereitgestellt,
und eine Stelle zwischen dem isolierenden Stab 84 und dem
ersten Betriebsstab 91. Durch Setzen der ersten und zweiten
Abschirmung 121 und 122 auf mit diesen der metallischen
Schicht identischen Potentialen, ist es möglich, eine Konzentration eines
elektrischen Felds an den metallisierten Schichten abzuschwächen.