JP2000091127A - 高電圧にあるアセンブリ用の誘電体材料のハウジング - Google Patents
高電圧にあるアセンブリ用の誘電体材料のハウジングInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 小空間によって区別され、アセンブリを含む
設備にて所定の小容積中に空間節約式に設置することが
できる、高電圧にあるアセンブリ用の誘電体材料ハウジ
ングを提供する。 【解決手段】 誘電体材料ハウジング（１０）は主とし
て立方体形状に構成されると共に、前面（１３）を介し
て上面（１１）から底面（１２）に伸長し、外表面には
フレームまたは接地電位を加えることができ、かつ内表
面には高電圧を加えることができるｕ字状の壁セクショ
ン（３０）を有する。アセンブリ（４）の電気的接続部
（接触子１６）用の開口部が、ハウジング（１０）の両
側面（１４，１５）を形成するハウジング壁の（主とし
て平坦に構成された）各セクションに設けられている。
設備にて所定の小容積中に空間節約式に設置することが
できる、高電圧にあるアセンブリ用の誘電体材料ハウジ
ングを提供する。 【解決手段】 誘電体材料ハウジング（１０）は主とし
て立方体形状に構成されると共に、前面（１３）を介し
て上面（１１）から底面（１２）に伸長し、外表面には
フレームまたは接地電位を加えることができ、かつ内表
面には高電圧を加えることができるｕ字状の壁セクショ
ン（３０）を有する。アセンブリ（４）の電気的接続部
（接触子１６）用の開口部が、ハウジング（１０）の両
側面（１４，１５）を形成するハウジング壁の（主とし
て平坦に構成された）各セクションに設けられている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はパワーエレクトロ
ニクス・アセンブリであることが好ましい高電圧にある
アセンブリ用の誘電体材料のハウジングであって、この
ハウジングの外部に導出可能な２つの電気的接続部を有
する前記ハウジングに基づいている。このタイプのハウ
ジングは高電位にある電気的に活性部品を保持し収納す
るために電力技術における高及び中電圧領域で頻繁に使
用される。
ニクス・アセンブリであることが好ましい高電圧にある
アセンブリ用の誘電体材料のハウジングであって、この
ハウジングの外部に導出可能な２つの電気的接続部を有
する前記ハウジングに基づいている。このタイプのハウ
ジングは高電位にある電気的に活性部品を保持し収納す
るために電力技術における高及び中電圧領域で頻繁に使
用される。
【０００２】
【従来の技術】前述した類いの誘電体材料のハウジング
は、例えばブラウン・ボヴェリ報告（Ｂｒｏｗｎ Ｂｏ
ｖｅｒｉ Ｒｅｐｏｒｔ）１１−１７、第６３４頁に説
明されている。このハウジングは実質的に管状形状を有
し、電力しゃ断器の接触構成体を中に封入している。接
触構成体に対する直流接続部を有する２つの電気的接続
部は、ケーシング表面及びハウジングの１つの端面を通
っている。このハウジングは直接接触に対して保護され
て、ロック可能な金属キャビネットに配置されている。
は、例えばブラウン・ボヴェリ報告（Ｂｒｏｗｎ Ｂｏ
ｖｅｒｉ Ｒｅｐｏｒｔ）１１−１７、第６３４頁に説
明されている。このハウジングは実質的に管状形状を有
し、電力しゃ断器の接触構成体を中に封入している。接
触構成体に対する直流接続部を有する２つの電気的接続
部は、ケーシング表面及びハウジングの１つの端面を通
っている。このハウジングは直接接触に対して保護され
て、ロック可能な金属キャビネットに配置されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従って、特許請求の範
囲に特定されている本発明の目的は、高電圧にあるアセ
ンブリ用の新規な誘電体材料のハウジングであって、小
空間によって区別され、同時にアセンブリを含む設備に
おいて所定の小容積中に空間節約式に設置することがで
きる前記ハウジングを提供することにある。
囲に特定されている本発明の目的は、高電圧にあるアセ
ンブリ用の新規な誘電体材料のハウジングであって、小
空間によって区別され、同時にアセンブリを含む設備に
おいて所定の小容積中に空間節約式に設置することがで
きる前記ハウジングを提供することにある。
【０００４】本発明による誘電体材料のハウジングは、
その表面の大部分が直接接触に対して保護されるように
構成されていることと、壁がフレームまたは接地電位に
ある状態で、非常に小さい容積中に挿入することができ
て、表面のこの部分で支持されることから区別される。
側面にてハウジングから導出される電気的接続部は、同
一の誘電体材料のハウジング中に配置され及び／又は各
アセンブリを含む設備の、小容積の内部に導出する高電
圧または接地導体に接続している各アセンブリの電気的
接続部に極めて空間節約式に接続することができる。
その表面の大部分が直接接触に対して保護されるように
構成されていることと、壁がフレームまたは接地電位に
ある状態で、非常に小さい容積中に挿入することができ
て、表面のこの部分で支持されることから区別される。
側面にてハウジングから導出される電気的接続部は、同
一の誘電体材料のハウジング中に配置され及び／又は各
アセンブリを含む設備の、小容積の内部に導出する高電
圧または接地導体に接続している各アセンブリの電気的
接続部に極めて空間節約式に接続することができる。
【０００５】最適設計のハウジング形状寸法に加えて、
誘電体的に適切に構成された各材料を同時に使用する場
合、及び例えばフレームまたは接地電位にあるハウジン
グ表面と誘電体的に高度に負荷した側の表面との間の接
合等の各重要部位が、適切に構成され配置された電界制
御手段によって誘電体的に負荷から解放される場合に、
非常にコンパクトで誘電体的に特に有益な誘電体材料の
ハウジングが得られる。
誘電体的に適切に構成された各材料を同時に使用する場
合、及び例えばフレームまたは接地電位にあるハウジン
グ表面と誘電体的に高度に負荷した側の表面との間の接
合等の各重要部位が、適切に構成され配置された電界制
御手段によって誘電体的に負荷から解放される場合に、
非常にコンパクトで誘電体的に特に有益な誘電体材料の
ハウジングが得られる。
【０００６】
【発明の実施の形態】ここで、幾つかの図面を通して同
一または対応する部分には同様の参照番号が付されてい
る図面を参照すると、ブロック図として図示している鉄
道車両用の駆動装置は、例えば１５または２５ｋＶの交
流電圧がかかっている高電圧ケーブル上に案内すること
ができると共に、入力誘導コイル２を介して回路構成体
３の（高電位にある）第１の入力に接続している電気的
ピックアップ１を備えている。回路構成体３の第２の入
力は接地電位またはフレームに接続している。回路構成
体３は、おのおのが直流の絶縁分離点を有するｎ（ｎ＝
２，３，…）個の直列接続のパワーエレクトロニクス・
モジュールＭ1，Ｍ2，…，Ｍnから形成されており、そ
のうちのモジュールＭ1は高電圧にあり、またモジュー
ルＭnはフレームまたは接地電位にある。各モジュール
は同一の設計であると共に、誘電体材料のハウジングに
よって囲まれ変換器システムとして構成されているパワ
ーエレクトロニクスと同様に、２つの入力を有し、この
際、一方の入力は直列回路の上流側のモジュールに接続
し、他方の入力は直列回路の下流側モジュールに接続し
ている。これとは対照的に、モジュールＭ1の第１の入
力は高電圧にあり、モジュールＭnの第２の入力は接地
電位またはフレーム電位にある。各モジュールは２つの
入力に接続したパワーエレクトロニクス・アセンブリ４
と、直流絶縁分離点を形成する変圧器５と、変圧器５の
下流側に接続すると共に、モジュールから出ている２つ
の出力を有するパワーエレクトロニクス・アセンブリ６
を有している。２つの出力は並列に配置され、ｍ（ｍ＝
１，２，…）個の変換器システム７を介してｍ個の駆動
装置８に接続している。
一または対応する部分には同様の参照番号が付されてい
る図面を参照すると、ブロック図として図示している鉄
道車両用の駆動装置は、例えば１５または２５ｋＶの交
流電圧がかかっている高電圧ケーブル上に案内すること
ができると共に、入力誘導コイル２を介して回路構成体
３の（高電位にある）第１の入力に接続している電気的
ピックアップ１を備えている。回路構成体３の第２の入
力は接地電位またはフレームに接続している。回路構成
体３は、おのおのが直流の絶縁分離点を有するｎ（ｎ＝
２，３，…）個の直列接続のパワーエレクトロニクス・
モジュールＭ1，Ｍ2，…，Ｍnから形成されており、そ
のうちのモジュールＭ1は高電圧にあり、またモジュー
ルＭnはフレームまたは接地電位にある。各モジュール
は同一の設計であると共に、誘電体材料のハウジングに
よって囲まれ変換器システムとして構成されているパワ
ーエレクトロニクスと同様に、２つの入力を有し、この
際、一方の入力は直列回路の上流側のモジュールに接続
し、他方の入力は直列回路の下流側モジュールに接続し
ている。これとは対照的に、モジュールＭ1の第１の入
力は高電圧にあり、モジュールＭnの第２の入力は接地
電位またはフレーム電位にある。各モジュールは２つの
入力に接続したパワーエレクトロニクス・アセンブリ４
と、直流絶縁分離点を形成する変圧器５と、変圧器５の
下流側に接続すると共に、モジュールから出ている２つ
の出力を有するパワーエレクトロニクス・アセンブリ６
を有している。２つの出力は並列に配置され、ｍ（ｍ＝
１，２，…）個の変換器システム７を介してｍ個の駆動
装置８に接続している。
【０００７】図２から図６にて判かるように、各モジュ
ールは実質的に立方形の設計であって、フレームまたは
接地電位にあるプレート９（図４）上に相互に平行にか
つそれらの高さに比して相互に短い距離を置いて配置さ
れている。各モジュールは主として立方形状に構成され
た誘電体材料のハウジング１０を有している。上面１１
及び底面１２と同様に（前面部で閉じている）前面１３
上において、各誘電体材料のハウジング１０はフレーム
または接地電位に維持することができる電気的導電層を
有している。高電圧にあるパワーエレクトロニクス・ア
センブリ４の電気的接続部用の開口部が各ケースにて、
ハウジング（１０）の２つの側面４，５を形成するハウ
ジング壁の（主として平坦に構成された）各セクション
に設けられている。隣接するモジュール、例えばＭ1及
びＭ2の各電気的接続部は、モジュールを直列に接続す
る接触構成体の接触子１６，１７に接続されている。
ールは実質的に立方形の設計であって、フレームまたは
接地電位にあるプレート９（図４）上に相互に平行にか
つそれらの高さに比して相互に短い距離を置いて配置さ
れている。各モジュールは主として立方形状に構成され
た誘電体材料のハウジング１０を有している。上面１１
及び底面１２と同様に（前面部で閉じている）前面１３
上において、各誘電体材料のハウジング１０はフレーム
または接地電位に維持することができる電気的導電層を
有している。高電圧にあるパワーエレクトロニクス・ア
センブリ４の電気的接続部用の開口部が各ケースにて、
ハウジング（１０）の２つの側面４，５を形成するハウ
ジング壁の（主として平坦に構成された）各セクション
に設けられている。隣接するモジュール、例えばＭ1及
びＭ2の各電気的接続部は、モジュールを直列に接続す
る接触構成体の接触子１６，１７に接続されている。
【０００８】各モジュールＭ1，Ｍ2，…は誘電体材料の
ハウジング１０の前面１３と直角をなしてプレート９上
に移動可能に取り付けられている。接触構成は隣接する
２つのモジュールを相互に移動することによって動作す
ることができる。接触構成の２つの接触子１６，１７の
うちの一方、即ち接触子１７は、押圧方向（図３の双方
向矢印１８）に関して傾斜し、移動すると直ちに相接触
子１６と相互作用をなし、かつモジュールが押圧される
方向に応じて、相接触子１６のスプリング式に取り付け
られたピン２０に対して嵌合及び解放される案内面１９
を有している。
ハウジング１０の前面１３と直角をなしてプレート９上
に移動可能に取り付けられている。接触構成は隣接する
２つのモジュールを相互に移動することによって動作す
ることができる。接触構成の２つの接触子１６，１７の
うちの一方、即ち接触子１７は、押圧方向（図３の双方
向矢印１８）に関して傾斜し、移動すると直ちに相接触
子１６と相互作用をなし、かつモジュールが押圧される
方向に応じて、相接触子１６のスプリング式に取り付け
られたピン２０に対して嵌合及び解放される案内面１９
を有している。
【０００９】モジュールＭ2の底面にはキャリッジの形
態をとると共にハンドル２２，２３を有する実質的に矩
形状の案内要素２１のあることが図４から了知すること
ができる。ランナとして機能する縦側面には、この案内
要素は、プレート９に形成された２つのレール（図示せ
ず）上を案内されるローラ２４を有している。各ハンド
ルは誘電体材料のハウジング１０の前面１３及び１７は
背面についてこの誘電体材料のハウジング１０を越えて
突出している。
態をとると共にハンドル２２，２３を有する実質的に矩
形状の案内要素２１のあることが図４から了知すること
ができる。ランナとして機能する縦側面には、この案内
要素は、プレート９に形成された２つのレール（図示せ
ず）上を案内されるローラ２４を有している。各ハンド
ルは誘電体材料のハウジング１０の前面１３及び１７は
背面についてこの誘電体材料のハウジング１０を越えて
突出している。
【００１０】図４から図６は更に変圧器５及びパワーエ
レクトロニクス・アセンブリ６が誘電体材料のハウジン
グ中に配置されていることと、誘電体材料のハウジング
１０が（誘電体材料のハウジング１０の右手側に配置さ
れている）パワーエレクトロニクス・アセンブリ４を変
圧器５及び第２のパワーエレクトロニクス・アセンブリ
６から分離する絶縁性中間壁２５を更に収容しているこ
とを示している。高電圧にある変圧器５の電気的接続部
は中間壁２５を通っている。中間壁２５を通っている各
電気的接続部はケーブル端子２６，２７として設計され
ていることが好ましい。従って、高電圧にあるパワーエ
レクトロニクス・アセンブリ４及びより低い電圧にある
パワーエレクトロニクス・アセンブリ６の間の接続点に
簡単な手段を使用して、（例えば、特に高耐圧及び良好
なクリーページ電流作用等の）有益な誘電体特性が得ら
れる。ケーブル端子２６，２７が中間壁２５に堅く接続
されると共に、キャップとしての制御電極２８によって
シールドされ、パワーエレクトロニクス・アセンブリ４
を収容する誘電体材料のハウジング１０の領域中に突出
している場合に、特に有益な誘電体特性が達成される。
モジュールの誘電体作用は制御電極２８の設計をケーブ
ル端子２６，２７の配置及び構成と整合させることによ
って付加的に改善される。
レクトロニクス・アセンブリ６が誘電体材料のハウジン
グ中に配置されていることと、誘電体材料のハウジング
１０が（誘電体材料のハウジング１０の右手側に配置さ
れている）パワーエレクトロニクス・アセンブリ４を変
圧器５及び第２のパワーエレクトロニクス・アセンブリ
６から分離する絶縁性中間壁２５を更に収容しているこ
とを示している。高電圧にある変圧器５の電気的接続部
は中間壁２５を通っている。中間壁２５を通っている各
電気的接続部はケーブル端子２６，２７として設計され
ていることが好ましい。従って、高電圧にあるパワーエ
レクトロニクス・アセンブリ４及びより低い電圧にある
パワーエレクトロニクス・アセンブリ６の間の接続点に
簡単な手段を使用して、（例えば、特に高耐圧及び良好
なクリーページ電流作用等の）有益な誘電体特性が得ら
れる。ケーブル端子２６，２７が中間壁２５に堅く接続
されると共に、キャップとしての制御電極２８によって
シールドされ、パワーエレクトロニクス・アセンブリ４
を収容する誘電体材料のハウジング１０の領域中に突出
している場合に、特に有益な誘電体特性が達成される。
モジュールの誘電体作用は制御電極２８の設計をケーブ
ル端子２６，２７の配置及び構成と整合させることによ
って付加的に改善される。
【００１１】送信電力を増大するために、冷却チャンネ
ル２９を絶縁性中間壁２５に形成し、パワーエレクトロ
ニクス・アセンブリ４，６及び変圧器５を冷却するのに
使用する冷却剤をこのチャンネルを通して流すようにす
る。この冷却剤は冷却チャンネル２９中に在るホースを
通して流れる液体、例えば水であることが有益である。
ル２９を絶縁性中間壁２５に形成し、パワーエレクトロ
ニクス・アセンブリ４，６及び変圧器５を冷却するのに
使用する冷却剤をこのチャンネルを通して流すようにす
る。この冷却剤は冷却チャンネル２９中に在るホースを
通して流れる液体、例えば水であることが有益である。
【００１２】製造理由のために、パワーエレクトロニク
ス・アセンブリ４及び６と同様に変圧器５が誘電体材料
のハウジング１０中に挿入されている実施例を選ぶべき
である。整備をすることになっているとき、モジュール
を回路構成体３から押し出して、個々のアセンブリ４，
６または変圧器５を誘電体材料のハウジング１０から手
早くはずすことができる。しかしながら、誘電体材料の
ハウジング１０を小型に維持することもできると共に、
誘電体材料のハウジング１０中にパワーエレクトロニク
ス・アセンブリ４及び（ケーブル端子２６，２７として
構成された）変圧器５に対する電気的接続部のみを配置
することもできる。
ス・アセンブリ４及び６と同様に変圧器５が誘電体材料
のハウジング１０中に挿入されている実施例を選ぶべき
である。整備をすることになっているとき、モジュール
を回路構成体３から押し出して、個々のアセンブリ４，
６または変圧器５を誘電体材料のハウジング１０から手
早くはずすことができる。しかしながら、誘電体材料の
ハウジング１０を小型に維持することもできると共に、
誘電体材料のハウジング１０中にパワーエレクトロニク
ス・アセンブリ４及び（ケーブル端子２６，２７として
構成された）変圧器５に対する電気的接続部のみを配置
することもできる。
【００１３】図３から判かるように、誘電体材料のハウ
ジング１０はその前面に、側面１４，１５の領域中の誘
電体材料のハウジングの壁厚と比較して特に厚く設計さ
れている壁セクション３０を有している。このセクショ
ン３０は実質的にｕ字状に構成されていると共に、上面
１１から前面１３を過ぎて底面１２に伸長している。こ
のｕ字状セクション３０は（高電圧であって良い）パワ
ーエレクトロニクス・アセンブリ４と、（フレームまた
は接地電位を印加することができると共に、電気的導電
層が設けられている）外表面、即ち、誘電体材料のハウ
ジング１０の上面１１、前面１３及び底面１２との間の
電気的絶縁を保証する。誘電体材料のハウジングのｕ字
状壁セクション３０は、側面１４，１５を形成するその
壁セクションに比して単位面積当り小さい電気的容量を
有している。
ジング１０はその前面に、側面１４，１５の領域中の誘
電体材料のハウジングの壁厚と比較して特に厚く設計さ
れている壁セクション３０を有している。このセクショ
ン３０は実質的にｕ字状に構成されていると共に、上面
１１から前面１３を過ぎて底面１２に伸長している。こ
のｕ字状セクション３０は（高電圧であって良い）パワ
ーエレクトロニクス・アセンブリ４と、（フレームまた
は接地電位を印加することができると共に、電気的導電
層が設けられている）外表面、即ち、誘電体材料のハウ
ジング１０の上面１１、前面１３及び底面１２との間の
電気的絶縁を保証する。誘電体材料のハウジングのｕ字
状壁セクション３０は、側面１４，１５を形成するその
壁セクションに比して単位面積当り小さい電気的容量を
有している。
【００１４】ｕ字状壁セクション３０は、誘電体材料の
ハウジング１０の側面１４，１５を形成する材料に比し
て低い誘電率を有する材料を含んでいる。ｕ字状壁セク
ション３０の材料は多孔性構造を有することが有益であ
ると共に、泡状体または空胴ボールで充填されたプラス
チックの形態であることが好ましい。約２の誘電率はこ
の種の材料を用いて達成することができる。低誘電率の
他に高い機械的強度を有する材料は、おのおのが例えば
エポキシ及びグラスファイバに基づく積層体等の機械的
に高品質の誘電体材料から成る、壁セクションの外表面
を形成する層状体と、壁セクションの内表面を形成する
層状体と、低誘電率を有する材料、例えば泡状材料また
は空胴体で充填されたプラスチックから成る（中間に配
置された）より厚い層状体とを用いたサンドイッチ構造
を有することができる。このケースに使用する積層体は
また側面１４，１５を形成すると共に、少なくとも４の
誘電率を有し、一方、これとは対照的に、サンドイッチ
構造を有する材料の誘電率は幾分２を上回る平均値を有
している。
ハウジング１０の側面１４，１５を形成する材料に比し
て低い誘電率を有する材料を含んでいる。ｕ字状壁セク
ション３０の材料は多孔性構造を有することが有益であ
ると共に、泡状体または空胴ボールで充填されたプラス
チックの形態であることが好ましい。約２の誘電率はこ
の種の材料を用いて達成することができる。低誘電率の
他に高い機械的強度を有する材料は、おのおのが例えば
エポキシ及びグラスファイバに基づく積層体等の機械的
に高品質の誘電体材料から成る、壁セクションの外表面
を形成する層状体と、壁セクションの内表面を形成する
層状体と、低誘電率を有する材料、例えば泡状材料また
は空胴体で充填されたプラスチックから成る（中間に配
置された）より厚い層状体とを用いたサンドイッチ構造
を有することができる。このケースに使用する積層体は
また側面１４，１５を形成すると共に、少なくとも４の
誘電率を有し、一方、これとは対照的に、サンドイッチ
構造を有する材料の誘電率は幾分２を上回る平均値を有
している。
【００１５】絶縁分離を改善するために、キャップ形状
の制御電極２８をアセンブリ４及びｕ字状壁セクション
３０の間に配置する。この制御電極は壁セクション３０
から幾分距離を置いて配置され、正確にはこの距離は誘
電体材料のハウジング１０の前面１３から変圧器によっ
て形成される直流分離点に向って増大している。このこ
とは電界が高電圧及びフレームまたは接地電位の間で特
に十分に均質化され、誘電体的に不利な被増大電界領域
が大幅に回避されることを保証する。制御電極２８は電
気的導電性プラスチックから成ると共に、その内面に金
属コーティングが施されていることが有益である。こう
して、モジュールＭ2の電界は特に十分に容量的に制御
され、ｕ字状壁セクション３０の上面１１、前面１３及
び底面１２に塗布された金属コーティングと共に極端に
有益にも均質化される。
の制御電極２８をアセンブリ４及びｕ字状壁セクション
３０の間に配置する。この制御電極は壁セクション３０
から幾分距離を置いて配置され、正確にはこの距離は誘
電体材料のハウジング１０の前面１３から変圧器によっ
て形成される直流分離点に向って増大している。このこ
とは電界が高電圧及びフレームまたは接地電位の間で特
に十分に均質化され、誘電体的に不利な被増大電界領域
が大幅に回避されることを保証する。制御電極２８は電
気的導電性プラスチックから成ると共に、その内面に金
属コーティングが施されていることが有益である。こう
して、モジュールＭ2の電界は特に十分に容量的に制御
され、ｕ字状壁セクション３０の上面１１、前面１３及
び底面１２に塗布された金属コーティングと共に極端に
有益にも均質化される。
【００１６】図７は前面１３及び側面１４の間の誘電体
的に特に高度に負荷された接合領域における誘電体材料
のハウジング１０の構成及び材料構造を示している。こ
の誘電体的に特に高度に負荷された領域はリム・プロフ
ァイル３１として構成されると共に、上面１１及び底面
１２に隣接している側面１４の各リムに続いている。こ
の誘電体的に高度に負荷されたリム・プロファイル３１
は、ｕ字状体における、側面１４に設けられた接触子１
６を囲んでいる（図４及び図６参照）。対応するプロフ
ァイルはまた側面１５上に設けられている。リム・プロ
ファイル３１は或る角度に曲げられている。側面１４に
伸長しているこの角度の１つのアームは、比較的高い誘
電率を有する機械的に高品質の材料によって形成されて
いる。前面１３、上面１１及び底面１２に伸長している
この角度のアームはサンドイッチ構造を有している。こ
のサンドイッチ構造の（前面１３及び側面１４によって
形成される）外表面及び内表面３３はおのおのが比較的
高い誘電率を有する材料から成る層状体３４，３５によ
って形成されている。中間に位置している比較的厚い層
状体３６は比較的低い誘電率を有する材料から形成され
ている。こうして、全体的に、サンドイッチ構造の材料
は側面の材料と比較して比較的低い誘電率を有してい
る。この材料構造はリム・プロファイル３１の表面上の
電界の均質化を可成り援助している。
的に特に高度に負荷された接合領域における誘電体材料
のハウジング１０の構成及び材料構造を示している。こ
の誘電体的に特に高度に負荷された領域はリム・プロフ
ァイル３１として構成されると共に、上面１１及び底面
１２に隣接している側面１４の各リムに続いている。こ
の誘電体的に高度に負荷されたリム・プロファイル３１
は、ｕ字状体における、側面１４に設けられた接触子１
６を囲んでいる（図４及び図６参照）。対応するプロフ
ァイルはまた側面１５上に設けられている。リム・プロ
ファイル３１は或る角度に曲げられている。側面１４に
伸長しているこの角度の１つのアームは、比較的高い誘
電率を有する機械的に高品質の材料によって形成されて
いる。前面１３、上面１１及び底面１２に伸長している
この角度のアームはサンドイッチ構造を有している。こ
のサンドイッチ構造の（前面１３及び側面１４によって
形成される）外表面及び内表面３３はおのおのが比較的
高い誘電率を有する材料から成る層状体３４，３５によ
って形成されている。中間に位置している比較的厚い層
状体３６は比較的低い誘電率を有する材料から形成され
ている。こうして、全体的に、サンドイッチ構造の材料
は側面の材料と比較して比較的低い誘電率を有してい
る。この材料構造はリム・プロファイル３１の表面上の
電界の均質化を可成り援助している。
【００１７】パワーエレクトロニクス・アセンブリ４に
面するその内表面３３上にて、リム・プロファイル３１
は電気的導電性コーティングによって形成された凹面３
２を有すると共に、該凹面３２に比して大きな曲率半径
Ｒを有している。また、凹面３２は前面１３上に配置さ
れ、反対方向に曲がり、電気的導電性コーティングによ
って形成され、かつ半径ｒを有している。リム・プロフ
ァイル３１中の電界は、各半径の強度及び電気的導電性
となるように構成され、金属化することが好ましい表面
３２，３３の対向曲率によって均質化され、こうして電
界は未コートの側面１４上において一層良好に分配され
る。
面するその内表面３３上にて、リム・プロファイル３１
は電気的導電性コーティングによって形成された凹面３
２を有すると共に、該凹面３２に比して大きな曲率半径
Ｒを有している。また、凹面３２は前面１３上に配置さ
れ、反対方向に曲がり、電気的導電性コーティングによ
って形成され、かつ半径ｒを有している。リム・プロフ
ァイル３１中の電界は、各半径の強度及び電気的導電性
となるように構成され、金属化することが好ましい表面
３２，３３の対向曲率によって均質化され、こうして電
界は未コートの側面１４上において一層良好に分配され
る。
【００１８】リム・プロファイル３１はｕ字状に構成さ
れると共に、側面１４と同一の材料から成るビード３７
を有している。このビードは側面１４のリムから低誘電
率を有する材料から成る層状体３６中に伸長している。
層状体３６の材料と共に、このビードは側面１４上に位
置するリム・プロファイル３１の表面の部分に電界の付
加的均質化をもたらす。ビード３７によって囲まれ、リ
ムと並行に設けられた溝３８もまた側面１４に形成され
ている。これらの溝は一方ではビード３７の領域におけ
る電界強度を低減し、他方ではフレームまたは接地電位
及び高電圧（接触子１６）間のリム・プロファイル３１
の表面に沿ったクリーページ経路（ｃｒｅｅｐａｇｅ
ｐａｔｈ）を長くしている。長くされたクリーページ経
路は汚染の場合及び／又は湿気のある場合にハウジング
１０の絶縁耐力を高めるのに特に有益である。
れると共に、側面１４と同一の材料から成るビード３７
を有している。このビードは側面１４のリムから低誘電
率を有する材料から成る層状体３６中に伸長している。
層状体３６の材料と共に、このビードは側面１４上に位
置するリム・プロファイル３１の表面の部分に電界の付
加的均質化をもたらす。ビード３７によって囲まれ、リ
ムと並行に設けられた溝３８もまた側面１４に形成され
ている。これらの溝は一方ではビード３７の領域におけ
る電界強度を低減し、他方ではフレームまたは接地電位
及び高電圧（接触子１６）間のリム・プロファイル３１
の表面に沿ったクリーページ経路（ｃｒｅｅｐａｇｅ
ｐａｔｈ）を長くしている。長くされたクリーページ経
路は汚染の場合及び／又は湿気のある場合にハウジング
１０の絶縁耐力を高めるのに特に有益である。
【００１９】ビード３７及び各溝３８は製造根拠に対し
て有益な方法で側面１４中に形成する（ｓｔａｍｐｅ
ｄ）ことができる。側面１４を越えて伸長する絶縁バリ
ア３９は凹状外表面３２に隣接している。このバリアは
フレームまたは接地電位から由来する表面電荷の発生を
防止する。
て有益な方法で側面１４中に形成する（ｓｔａｍｐｅ
ｄ）ことができる。側面１４を越えて伸長する絶縁バリ
ア３９は凹状外表面３２に隣接している。このバリアは
フレームまたは接地電位から由来する表面電荷の発生を
防止する。
【００２０】図８から判かるように、ビード３７の領域
中の電界強度は事実上位置とは無関係である。比較的高
い電界強度ピークは明らかに各溝３８の領域で発生して
いる。しかしながら、絶縁性エアギャップのために、こ
れらのピークは臨界的ではない。しかしながら、溝３８
で生じた電圧降下はビード３７の領域におけるリム・プ
ロファイル３１の表面に沿った電界強度を低減する。了
知し得るように、誘電体材料のバリア３９上の電界強度
は特に低い。
中の電界強度は事実上位置とは無関係である。比較的高
い電界強度ピークは明らかに各溝３８の領域で発生して
いる。しかしながら、絶縁性エアギャップのために、こ
れらのピークは臨界的ではない。しかしながら、溝３８
で生じた電圧降下はビード３７の領域におけるリム・プ
ロファイル３１の表面に沿った電界強度を低減する。了
知し得るように、誘電体材料のバリア３９上の電界強度
は特に低い。
【００２１】本発明の多数の修正及び変形は前記教示に
鑑みて明らかに可能である。従って、特許請求の範囲の
範囲内で、この発明を本願で特に説明した以外に実施し
得ることを思量すべきである。
鑑みて明らかに可能である。従って、特許請求の範囲の
範囲内で、この発明を本願で特に説明した以外に実施し
得ることを思量すべきである。
【図１】モジュール構造の回路構成体を有する鉄道車両
用の駆動装置のブロック図である。
用の駆動装置のブロック図である。
【図２】極端に簡略化した形態で図示した、図１に示す
回路構成体の斜視図である。
回路構成体の斜視図である。
【図３】図４にて判かる線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿っての断
面についての、図１及び図２に示す回路構成体のモジュ
ールＭ2に対するこの発明による誘電体材料のハウジン
グの図である。
面についての、図１及び図２に示す回路構成体のモジュ
ールＭ2に対するこの発明による誘電体材料のハウジン
グの図である。
【図４】断面図が描かれていないハウジングの一部を僅
かに拡大して図示した、線ＩＶ−ＩＶに沿っての断面に
ついて、図３に示したハウジングの側面図である。
かに拡大して図示した、線ＩＶ−ＩＶに沿っての断面に
ついて、図３に示したハウジングの側面図である。
【図５】線Ｖ−Ｖに沿った断面についての、図３に示し
た誘電体材料のハウジングの左から見た図である。
た誘電体材料のハウジングの左から見た図である。
【図６】図４に示したハウジングの一部分の拡大図であ
る。
る。
【図７】図３にて囲いの境界について示した、誘電体材
料ハウジングの断面の拡大図である。
料ハウジングの断面の拡大図である。
【図８】図７に示した誘電体材料ハウジング断面に作用
する電界強度の試験ラインに沿った分布を示す線図であ
る。
する電界強度の試験ラインに沿った分布を示す線図であ
る。
１ 電気的ピックアップ ２ 入力誘導コイル ３ 回路構成体 ４ パワーエレクトロニクス・アセンブリ ５ 変圧器 ６ パワーエレクトロニクス・アセンブリ ７ 変換器システム ８ 駆動装置 ９ プレート １０ 誘電体材料のハウジング １１ 上面 １２ 底面 １３ 前面 １４，１５ 側面 １６，１７ 相接触子 １８ 双方向矢印 １９ 案内面
Claims (12)
- 【請求項１】 パワーエレクトロニクス・アセンブリ
（４）であることが好ましい、高電圧にあるアセンブリ
（４）用の誘電体材料のハウジングであって、該ハウジ
ングの外部に導出可能な２つの電気的接続部を有する前
記ハウジングにおいて、 前記ハウジング（１０）は主として立方形状であると共
に、前面（１３）を介して上面（１１）から底面（１
２）に伸長しているｕ字状壁セクション（３０）を有
し、該セクション（３０）の外表面にはフレームまたは
接地電位を加えることができると共に、内表面には高電
圧を加えることができることと、 各ケースにて前記アセンブリ（４）の電気的接続部用の
開口部が、前記ハウジング（１０）の２つの側面（１
４，１５）を形成するハウジング壁の（主として平坦と
なるように構成された）各セクションに設けられている
こと、とを特徴とする前記ハウジング。 - 【請求項２】 請求項１記載のハウジングにおいて、前
記ｕ字状壁セクション（３０）は前記側面（１４，１
５）を形成するその壁セクションに比して単位面積当り
小さい電気的容量を有することを特徴とする前記ハウジ
ング。 - 【請求項３】 請求項２記載のハウジングにおいて、前
記壁セクション（３０）の厚さは前記側面（１４，１
５）の厚さに比して大きいことを特徴とする前記ハウジ
ング。 - 【請求項４】 請求項２または３の何れかに記載のハウ
ジングにおいて、前記ｕ字状壁セクション（３０）は前
記側面（１４，１５）に比して小さい誘電率を有する材
料を含んでいることを特徴とする前記ハウジング。 - 【請求項５】 請求項４記載のハウジングにおいて、前
記ｕ字状壁セクション（３０）の前記材料は多孔性構造
であって、泡状体または、空胴体で充填されたプラスチ
ックの形態であることが好ましいことを特徴とする前記
ハウジング。 - 【請求項６】 請求項４または５に記載のハウジングに
おいて、前記ｕ字状壁セクション（３０）は、前記壁セ
クション（３０）の外表面を形成する層状体（３４）及
び前記壁セクション（３０）の内表面（３３）を形成す
る層状体（３５）有し、これらの層状体が機械的に高品
質の絶縁性材料から構成されてなり、かつ中間に配置さ
れ低い誘電率を有する材料から成るより厚い層状体（３
６）を有するサンドイッチ構造を有してなることを特徴
とする前記ハウジング。 - 【請求項７】 請求項１から６の何れかに記載のハウジ
ングにおいて、少なくとも１つのリム・プロファイル
（３１）が前記ｕ字状壁セクションに形成され、前記２
つの側面（１４）のうちの一方に併合され、かつ各ケー
スにて（高電圧を帯びる前記パワーエレクトロニクス・
アセンブリ（４）に面するその内側に）、その外側に配
置されると共に反対方向に曲がっている方の凹面（３
２）に比してより大きな曲率半径を有する第１の凹面
（３３）を有することを特徴とする前記ハウジング。 - 【請求項８】 請求項７記載のハウジングにおいて、前
記少なくとも１つのリム・プロファイル（３１）がｕ字
状に構成されたビード（３７）を有し、前記側面（１
４，１５）と同一の材料から成り、かつ関連する側面
（１４）のリムから誘電率が前記側面（１４，１５）の
材料に比して小さい材料中に伸長することを特徴とする
前記ハウジング。 - 【請求項９】 請求項８記載のハウジングにおいて、前
記ビード（３７）によって囲まれ前記リムと並列に形成
されている各溝（３８）が、前記ビード（３７）と関連
する側面（１４）に形成されていることを特徴とする前
記ハウジング。 - 【請求項１０】 請求項９記載のハウジングにおいて、
前記ビード（３７）及び前記各溝（３８）が前記側面
（１４）に形成されていることを特徴とする前記ハウジ
ング。 - 【請求項１１】 請求項７記載のハウジングにおいて、
前記第１の凹面（３２）及び前記第２の凹面（３３）に
は金属コーティングが施されていることを特徴とする前
記ハウジング。 - 【請求項１２】 請求項７から１１の何れかに記載のハ
ウジングにおいて、前記側面（１４）を越えて突き出し
ている絶縁性バリア（３９）は前記第２の凹面（３２）
に隣接していることを特徴とする前記ハウジング。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19841134A DE19841134A1 (de) | 1998-09-09 | 1998-09-09 | Isolierstoffgehäuse für eine auf Hochspannungspotential befindliche Baugruppe |
| DE19841134.0 | 1998-09-09 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000091127A true JP2000091127A (ja) | 2000-03-31 |
Family
ID=7880325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11254776A Pending JP2000091127A (ja) | 1998-09-09 | 1999-09-08 | 高電圧にあるアセンブリ用の誘電体材料のハウジング |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6265656B1 (ja) |
| EP (1) | EP0994642B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000091127A (ja) |
| DE (2) | DE19841134A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008520074A (ja) * | 2004-11-11 | 2008-06-12 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 高電界／高電圧ユニット及びその製造方法 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004016740B4 (de) * | 2004-04-05 | 2006-08-31 | Siemens Ag | Verfahren zum Erkennen eines Isolationsfehlers in einem Hochspannungsumrichter |
| US20120057308A1 (en) * | 2010-09-03 | 2012-03-08 | General Electric Company | Modular Stacked Power Converter Vessel |
| CN203278615U (zh) * | 2013-05-22 | 2013-11-06 | Abb技术有限公司 | 一种用于中高压变频器的功率模块及包含其的变频器 |
| EP3417482A1 (de) | 2016-04-06 | 2018-12-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Elektrische einrichtung mit einer halbleiterschaltung |
| CN106253637A (zh) * | 2016-08-23 | 2016-12-21 | 国网福建省电力有限公司 | 一种高耐压全封闭电力电子变换装置 |
| US20240038431A1 (en) * | 2022-07-26 | 2024-02-01 | Delta Electronics (Shanghai) Co.,Ltd. | Shielded insulating shell and electronic device |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3599134A (en) * | 1970-03-25 | 1971-08-10 | Westinghouse Electric Corp | Nonmetallic corrosion-resistant enclosure for electrical apparatus |
| US3611225A (en) * | 1970-06-24 | 1971-10-05 | Westinghouse Electric Corp | Electrical inductive apparatus having liquid and solid dielectric means |
| US3670276A (en) * | 1971-02-11 | 1972-06-13 | Ltv Ling Altec Inc | Hermetic transformer |
| US3778529A (en) * | 1972-05-11 | 1973-12-11 | Universal Manuf Corp | Moisture-resistant housing for electrical components and method and apparatus for making the same |
| US3801727A (en) * | 1972-09-25 | 1974-04-02 | Rostone Corp | Composite electrical transformer housing |
| US3912985A (en) * | 1974-03-04 | 1975-10-14 | Corning Glass Works | Hermetic device enclosure |
| US3934332A (en) * | 1974-11-26 | 1976-01-27 | Westinghouse Electric Corporation | Method of making electrical coils having improved strength and oil permeability |
| US4060785A (en) * | 1976-09-13 | 1977-11-29 | Kearney-National Inc. | Enclosing structure for a high voltage electric fuse |
| US4190732A (en) * | 1977-09-08 | 1980-02-26 | Westinghouse Electric Corp. | Electrical apparatus |
| DE8909674U1 (ja) * | 1989-08-11 | 1989-11-09 | Marco Systemanalyse Und Entwicklung Gmbh, 8047 Karlsfeld, De | |
| EP0463866A3 (en) * | 1990-06-27 | 1993-04-28 | Mitsubishi Kasei Corporation | A fiber-reinforced resin composition |
| DE4315772A1 (de) * | 1993-05-07 | 1994-11-10 | Siemens Ag | Metallgekapselte Hochspannungsschaltanlage mit einem Stromwandler |
| DE4318367A1 (de) * | 1993-05-28 | 1994-12-01 | Siemens Ag | Metallgekapselte Hochspannungsschaltanlage |
| DE4436592C2 (de) * | 1994-10-13 | 1996-11-07 | Mueller & Weigert | Galvanisch getrennte Daten- und Energieübertragung |
| DE29608312U1 (de) * | 1996-05-08 | 1996-08-01 | Rose Elektrotech Gmbh | Kunststoffgehäuse für elektrische und elektronische Bauteile |
-
1998
- 1998-09-09 DE DE19841134A patent/DE19841134A1/de not_active Withdrawn
-
1999
- 1999-08-26 DE DE59905162T patent/DE59905162D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-08-26 EP EP99810770A patent/EP0994642B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-09-07 US US09/390,677 patent/US6265656B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-09-08 JP JP11254776A patent/JP2000091127A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008520074A (ja) * | 2004-11-11 | 2008-06-12 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 高電界／高電圧ユニット及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE59905162D1 (de) | 2003-05-28 |
| US6265656B1 (en) | 2001-07-24 |
| EP0994642B1 (de) | 2003-04-23 |
| EP0994642A2 (de) | 2000-04-19 |
| EP0994642A3 (de) | 2000-10-18 |
| DE19841134A1 (de) | 2000-03-16 |
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