JP2000188042A - 電流を制限する開閉器に対する接触子配置 - Google Patents
電流を制限する開閉器に対する接触子配置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電流を制限する開閉器を特に確実動作させる
ことのできる冒頭に述べた種類の接触子配置を提供す
る。 【解決手段】 一つの可動ブリッジ開閉部材４と、接触
子配置の導通状態で前記ブリッジ開閉部材４により短絡
される固定された二つの開閉部材１，２と、コイル５を
備え、可動ブリッジ開閉部材４に電気力学的な力を加え
る駆動部とを含み、定格電流の流れる開閉個所Ｓ1 に対
して並列に半導体スイッチＴを備えた電流通路Ｋ1 が接
続されている電流を制限する高電圧もしくは中電圧の開
閉器Ｓの定格電流の流れる開閉個所Ｓ1 に対する接触子
配置にあって、この接触子配置が軸対称に形成されてい
て、固定開閉部材としてリング空間３を形成して同軸に
重なって入る二つの円筒体１，２と、ブリッジ開閉部材
として導通状態で円筒体１，２の自由端のところでリン
グ空間３の中へ入る接触リング４を保有する。
ことのできる冒頭に述べた種類の接触子配置を提供す
る。 【解決手段】 一つの可動ブリッジ開閉部材４と、接触
子配置の導通状態で前記ブリッジ開閉部材４により短絡
される固定された二つの開閉部材１，２と、コイル５を
備え、可動ブリッジ開閉部材４に電気力学的な力を加え
る駆動部とを含み、定格電流の流れる開閉個所Ｓ1 に対
して並列に半導体スイッチＴを備えた電流通路Ｋ1 が接
続されている電流を制限する高電圧もしくは中電圧の開
閉器Ｓの定格電流の流れる開閉個所Ｓ1 に対する接触子
配置にあって、この接触子配置が軸対称に形成されてい
て、固定開閉部材としてリング空間３を形成して同軸に
重なって入る二つの円筒体１，２と、ブリッジ開閉部材
として導通状態で円筒体１，２の自由端のところでリン
グ空間３の中へ入る接触リング４を保有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、一つの可動ブリ
ッジ開閉部材と、接触子配置の導通状態で前記ブリッジ
開閉部材により短絡される固定された二つの開閉部材
と、コイルを備え、可動ブリッジ開閉部材に電気力学的
な力を加える駆動部とを含み、定格電流の流れる開閉個
所に対して並列に半導体スイッチを備えた電流通路が接
続されている、電流を制限する高電圧または中電圧の開
閉器の定格電流の流れる切換個所に対する接触子配置に
関する。
ッジ開閉部材と、接触子配置の導通状態で前記ブリッジ
開閉部材により短絡される固定された二つの開閉部材
と、コイルを備え、可動ブリッジ開閉部材に電気力学的
な力を加える駆動部とを含み、定格電流の流れる開閉個
所に対して並列に半導体スイッチを備えた電流通路が接
続されている、電流を制限する高電圧または中電圧の開
閉器の定格電流の流れる切換個所に対する接触子配置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】大出力で大定格電流の領域では、電力技
術にあって、定格電流の損失を最低にするため、最近殆
ど例外なく純粋に機械的な接触システムが開閉器の形成
に使用されている。最近の電力開閉器の典型的な特性時
間（開閉指令から接触子の分離もしくは電流の遮断まで
の時間）は数 10 msの時間範囲内にある。このような特
性時間により、この開閉器を電流を制限するスイッチシ
ステムの構成に採用することができない。例えばＧＴＯ
（Gate Turn-Off Thyristor;ゲート・ターンオン・サイ
リスタ）のような半導体スイッチは３桁小さい特性時間
を持っているが、そのために定格運転で許容できないほ
ど大きい損失を持っている。非常に早い機械的な開閉器
を大電力半導体と組み合わせると、原則的に電流を制限
する開閉器に適するハイブリッドスイッチシステムが生
じる。
術にあって、定格電流の損失を最低にするため、最近殆
ど例外なく純粋に機械的な接触システムが開閉器の形成
に使用されている。最近の電力開閉器の典型的な特性時
間（開閉指令から接触子の分離もしくは電流の遮断まで
の時間）は数 10 msの時間範囲内にある。このような特
性時間により、この開閉器を電流を制限するスイッチシ
ステムの構成に採用することができない。例えばＧＴＯ
（Gate Turn-Off Thyristor;ゲート・ターンオン・サイ
リスタ）のような半導体スイッチは３桁小さい特性時間
を持っているが、そのために定格運転で許容できないほ
ど大きい損失を持っている。非常に早い機械的な開閉器
を大電力半導体と組み合わせると、原則的に電流を制限
する開閉器に適するハイブリッドスイッチシステムが生
じる。
【０００３】この発明では、欧州特許出願公開第 0 275
857号明細書に開示されているような接触子配置を前提
としている。この周知の接触子配置は、主に牽引技術に
使用される電流を制限する開閉器の一部であり、この開
閉器を動作させている間に定格電流を流すために使用さ
れる。この接触子配置に対して、スイッチングサイリイ
スタとダイオードおよび充電コンデンサおよびコイルを
持つ補助回路が並列に接続されている。短絡が生じる
と、スイッチングサイリスタが動作し、次に充電コンデ
ンサがコイルを介して放電する。コイルを流れる放電電
流の磁場は接触子配置のブリッジ接触子に接続するディ
スク内に逆方向に流れる短絡電流を誘起する。この時に
生じる電気力がディスクとブリッジ接触子をコイルから
反発させるため、接触子配置を非常に早く開く。接触子
配置が開くと補助電流回路に切り換わった短絡電流は充
電コンデンサを再充電して止まる。
857号明細書に開示されているような接触子配置を前提
としている。この周知の接触子配置は、主に牽引技術に
使用される電流を制限する開閉器の一部であり、この開
閉器を動作させている間に定格電流を流すために使用さ
れる。この接触子配置に対して、スイッチングサイリイ
スタとダイオードおよび充電コンデンサおよびコイルを
持つ補助回路が並列に接続されている。短絡が生じる
と、スイッチングサイリスタが動作し、次に充電コンデ
ンサがコイルを介して放電する。コイルを流れる放電電
流の磁場は接触子配置のブリッジ接触子に接続するディ
スク内に逆方向に流れる短絡電流を誘起する。この時に
生じる電気力がディスクとブリッジ接触子をコイルから
反発させるため、接触子配置を非常に早く開く。接触子
配置が開くと補助電流回路に切り換わった短絡電流は充
電コンデンサを再充電して止まる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、電
流を制限する開閉器を特に確実動作させることのできる
冒頭に述べた種類の接触子配置を提供することにある。
流を制限する開閉器を特に確実動作させることのできる
冒頭に述べた種類の接触子配置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、この発明
により、一つの可動ブリッジ開閉部材４と、接触子配置
の導通状態で前記ブリッジ開閉部材４により短絡される
固定された二つの開閉部材１，２と、コイル５を備え、
可動ブリッジ開閉部材４に電気力学的な力を加える駆動
部とを含み、定格電流の流れる開閉個所Ｓ1 に対して並
列に半導体スイッチＴを備えた電流通路Ｋ1 が接続され
ている、電流を制限する高電圧もしくは中電圧の開閉器
Ｓの定格電流の流れる開閉個所Ｓ1 に対する接触子配置
にあって、この接触子配置が軸対称に形成されていて、
固定開閉部材としてリング空間３を形成して同軸に重な
って入る二つの円筒体１，２と、ブリッジ開閉部材とし
て導通状態で円筒体１，２の自由端のところでリング空
間３の中へ入る接触リング４を保有することにより解決
されている。
により、一つの可動ブリッジ開閉部材４と、接触子配置
の導通状態で前記ブリッジ開閉部材４により短絡される
固定された二つの開閉部材１，２と、コイル５を備え、
可動ブリッジ開閉部材４に電気力学的な力を加える駆動
部とを含み、定格電流の流れる開閉個所Ｓ1 に対して並
列に半導体スイッチＴを備えた電流通路Ｋ1 が接続され
ている、電流を制限する高電圧もしくは中電圧の開閉器
Ｓの定格電流の流れる開閉個所Ｓ1 に対する接触子配置
にあって、この接触子配置が軸対称に形成されていて、
固定開閉部材としてリング空間３を形成して同軸に重な
って入る二つの円筒体１，２と、ブリッジ開閉部材とし
て導通状態で円筒体１，２の自由端のところでリング空
間３の中へ入る接触リング４を保有することにより解決
されている。
【０００６】この発明による他の有利な構成は特許請求
の範囲の従属請求項に記載されている。
の範囲の従属請求項に記載されている。
【０００７】
【発明の実施の形態】この発明による接触子配置は軸対
称に形成されている。望ましくない漏洩インダクタンス
は大幅に排除され、半導体スイッチを含む並列電流通路
に短絡電流を極度に急激に切り換えることができる。同
時に、電気力学的な接触子の駆動力を形成するために必
要な誘導電流は定格電流を流す可動ブリッジ切換片に発
生し、これにより誘導電流を流すためそうでなければ通
常使用されているディスク状の部分と加速すべき付加的
な物体を節約できる。こうして、接触子配置の一定の開
速度を得るために必要な駆動エネルギが最低になる。更
に、開時に二つの接触間隔が生じ、これ等の接触間隔は
直列に接続される二つの部分アークの一方でそれぞれ橋
絡される。部分アークの直列接続により、接触子配置の
ところで低下するアーク電圧が増大する。従って、短絡
電流は特に急激にしかも効果的に並列電流通路に切り換
わる。
称に形成されている。望ましくない漏洩インダクタンス
は大幅に排除され、半導体スイッチを含む並列電流通路
に短絡電流を極度に急激に切り換えることができる。同
時に、電気力学的な接触子の駆動力を形成するために必
要な誘導電流は定格電流を流す可動ブリッジ切換片に発
生し、これにより誘導電流を流すためそうでなければ通
常使用されているディスク状の部分と加速すべき付加的
な物体を節約できる。こうして、接触子配置の一定の開
速度を得るために必要な駆動エネルギが最低になる。更
に、開時に二つの接触間隔が生じ、これ等の接触間隔は
直列に接続される二つの部分アークの一方でそれぞれ橋
絡される。部分アークの直列接続により、接触子配置の
ところで低下するアーク電圧が増大する。従って、短絡
電流は特に急激にしかも効果的に並列電流通路に切り換
わる。
【０００８】
【実施例】以下、添付図面を参照してこの発明の特徴お
よびその利点をより詳しく説明する。全ての図面で同じ
機能の部品に対して同じ参照符号を付ける。
よびその利点をより詳しく説明する。全ての図面で同じ
機能の部品に対して同じ参照符号を付ける。
【０００９】図１に示す回路は中電圧回路網を監視する
電流制限スイッチＳを備えた検査装置の単相基本回路で
ある。この検査装置には、通常数 10 kＶ，例えば 20 k
Ｖの電源電圧ｕN を再現する発電機Ｇがあり、この発電
機Ｇは電流制限開閉器を介して純抵抗ＲL とインダクタ
ンスＬL で表される負荷に給電する。発電機Ｇと開閉器
Ｓの間に配置され、開閉器Ｓに作用する短絡検知ユニッ
トＫＳＥには短絡電流ｉN を非常に早く検知する測定・
評価部がある。短絡電流は通常数 10 kＡ，例えば 20 k
Ａである。開閉器Ｓには、発電機Ｇから負荷に向かう電
流通路内にあり、非常に早く、つまり典型的には 100〜
500μs ，例えば 250μs で開く耐アーク性の定格電流
を流す開閉個所Ｓ1 と、この開閉個所Ｓ1 に対して直列
に接続している分離開閉器ＳS とがある。
電流制限スイッチＳを備えた検査装置の単相基本回路で
ある。この検査装置には、通常数 10 kＶ，例えば 20 k
Ｖの電源電圧ｕN を再現する発電機Ｇがあり、この発電
機Ｇは電流制限開閉器を介して純抵抗ＲL とインダクタ
ンスＬL で表される負荷に給電する。発電機Ｇと開閉器
Ｓの間に配置され、開閉器Ｓに作用する短絡検知ユニッ
トＫＳＥには短絡電流ｉN を非常に早く検知する測定・
評価部がある。短絡電流は通常数 10 kＡ，例えば 20 k
Ａである。開閉器Ｓには、発電機Ｇから負荷に向かう電
流通路内にあり、非常に早く、つまり典型的には 100〜
500μs ，例えば 250μs で開く耐アーク性の定格電流
を流す開閉個所Ｓ1 と、この開閉個所Ｓ1 に対して直列
に接続している分離開閉器ＳS とがある。
【００１０】開閉個所Ｓ1 に対して二つの切換通路Ｋ1
とＫ2 が並列に接続されている。切換通路Ｋ1 には、電
気的に制御されるスイッチング装置Ｔと、このスイッチ
ング装置Ｔに直列に機械的に互いに分離できる接触子を
備えた急速開閉する分離開閉個所ＳT （開時間は通常数
100μs ）とがある。スイッチング装置Ｔは遮断可能な
半導体スイッチＴ1 ，例えば特にＧＴＯのようなサイリ
スタであると有利である。このスイッチング装置Ｔは電
流容量を高めるため半導体スイッチＴ1 の代わりに、並
列に接続された多数の半導体スイッチを保有していても
よい。交流電流や負極でも正極でもスイッチング装置Ｔ
の応答速度を早くするため、このスイッチング装置Ｔに
一つまたはそれ以上の他の半導体スイッチＴ2 があり、
この他の半導体スイッチＴ2 は一つまたはそれ以上の半
導体スイッチＴ1 に対して逆並列に接続されている。
とＫ2 が並列に接続されている。切換通路Ｋ1 には、電
気的に制御されるスイッチング装置Ｔと、このスイッチ
ング装置Ｔに直列に機械的に互いに分離できる接触子を
備えた急速開閉する分離開閉個所ＳT （開時間は通常数
100μs ）とがある。スイッチング装置Ｔは遮断可能な
半導体スイッチＴ1 ，例えば特にＧＴＯのようなサイリ
スタであると有利である。このスイッチング装置Ｔは電
流容量を高めるため半導体スイッチＴ1 の代わりに、並
列に接続された多数の半導体スイッチを保有していても
よい。交流電流や負極でも正極でもスイッチング装置Ｔ
の応答速度を早くするため、このスイッチング装置Ｔに
一つまたはそれ以上の他の半導体スイッチＴ2 があり、
この他の半導体スイッチＴ2 は一つまたはそれ以上の半
導体スイッチＴ1 に対して逆並列に接続されている。
【００１１】切換通路Ｋ2 は開閉個所Ｓ1 と切換通路Ｋ
1 に対して並列に接続され、一つの限流器ＲB とこの限
流器ＲB に直列に接続されたスイッチング装置ＴP とを
有する。限流器ＲB は切換電流に遅れて応答するもの
で、ＰＴＣ抵抗で形成すると有利である。スイッチング
装置ＴP には互いに逆並列に接続された少なくとも一
つ、好ましくは少なくとも二つの半導体スイッチがあ
る。これ等の半導体スイッチは必ずしも遮断可能に形成
する必要はないが、その中を流れる交流電流を電流ゼロ
クロス点でスイッチングするもので、特にサイリスタも
しくはトライアックのようなスイチング素子である。こ
のような半導体スイッチを更に直列に配置すると、スイ
ッチング装置ＴP の誘電負荷特性が増大する。
1 に対して並列に接続され、一つの限流器ＲB とこの限
流器ＲB に直列に接続されたスイッチング装置ＴP とを
有する。限流器ＲB は切換電流に遅れて応答するもの
で、ＰＴＣ抵抗で形成すると有利である。スイッチング
装置ＴP には互いに逆並列に接続された少なくとも一
つ、好ましくは少なくとも二つの半導体スイッチがあ
る。これ等の半導体スイッチは必ずしも遮断可能に形成
する必要はないが、その中を流れる交流電流を電流ゼロ
クロス点でスイッチングするもので、特にサイリスタも
しくはトライアックのようなスイチング素子である。こ
のような半導体スイッチを更に直列に配置すると、スイ
ッチング装置ＴP の誘電負荷特性が増大する。
【００１２】短絡電流が生じると、検知ユニットＫＳＥ
は電流制限開閉器Ｓのところで約 100μs 以内に遮断過
程を開始する。その場合、両方の切換通路Ｋ1 とＫ2 内
にあるスイッチング装置ＴとＴP は直ちに導通状態にな
る。同時に、定格電流接触子配置Ｓ1 が開く。この時に
生じる直列に繋がっているアークにより、未だ上昇中の
短絡電流が約 250μs 内に切換通路Ｋ1 に切り換わる。
この切換通路Ｋ1 はスイッチング装置Ｔの耐電圧特性よ
り幾分大きい耐電圧特性が定格電流接触子配置Ｓ1 によ
り実現しているまで導通状態になっている。次いで、遮
断すべき短絡電流は切換通路Ｋ2 に切り換わる。その
時、漏洩インダクタンスによる過渡的な過電圧や限流器
ＲB のところの抵抗による電圧降下も生じる。限流器Ｒ
B は数 100μs の遅延で電流を制限する。この時間遅延
は、定格電流接触子配置Ｓ1 と分離接触子配置ＳT を実
際上電力損失なしで開かせるのに充分である。分離接触
子配置ＳT が開くと、切換通路Ｋ1 で開閉器Ｓに生じる
全電圧ＵS が実際上分離接触子配置ＳT を経由して低下
する。限流器ＲB は遅れて応答するので、切換通路Ｋ 2
に流れる短絡電流の制限はＳ1 とＳT が開いてから初め
て始まる。制限された短絡電流は次の電流ゼロクロス点
で、例えば５〜６ ms 後にスイッチング装置Ｔ P により
非常に小さな過電圧を伴った遮断ができる。その後、分
離開閉器ＳS を開いて電流分離区間が形成される。
は電流制限開閉器Ｓのところで約 100μs 以内に遮断過
程を開始する。その場合、両方の切換通路Ｋ1 とＫ2 内
にあるスイッチング装置ＴとＴP は直ちに導通状態にな
る。同時に、定格電流接触子配置Ｓ1 が開く。この時に
生じる直列に繋がっているアークにより、未だ上昇中の
短絡電流が約 250μs 内に切換通路Ｋ1 に切り換わる。
この切換通路Ｋ1 はスイッチング装置Ｔの耐電圧特性よ
り幾分大きい耐電圧特性が定格電流接触子配置Ｓ1 によ
り実現しているまで導通状態になっている。次いで、遮
断すべき短絡電流は切換通路Ｋ2 に切り換わる。その
時、漏洩インダクタンスによる過渡的な過電圧や限流器
ＲB のところの抵抗による電圧降下も生じる。限流器Ｒ
B は数 100μs の遅延で電流を制限する。この時間遅延
は、定格電流接触子配置Ｓ1 と分離接触子配置ＳT を実
際上電力損失なしで開かせるのに充分である。分離接触
子配置ＳT が開くと、切換通路Ｋ1 で開閉器Ｓに生じる
全電圧ＵS が実際上分離接触子配置ＳT を経由して低下
する。限流器ＲB は遅れて応答するので、切換通路Ｋ 2
に流れる短絡電流の制限はＳ1 とＳT が開いてから初め
て始まる。制限された短絡電流は次の電流ゼロクロス点
で、例えば５〜６ ms 後にスイッチング装置Ｔ P により
非常に小さな過電圧を伴った遮断ができる。その後、分
離開閉器ＳS を開いて電流分離区間が形成される。
【００１３】急速開閉個所Ｓ1 の接触子配置の構造と動
作を図２と３から読み取ることができる。即ち、この接
触子配置は軸対称に形成され、二つの固定開閉部材と一
つの可動ブリッジ開閉部材を有する。両方の固定開閉部
材は同軸に配置された円筒体１，２で形成され、リング
空間３を仕切っている。ブリッジ開閉部材は主にアルミ
ニウムまたはアルミニウム合金のような良導電性材料の
接触リング４として形成され、導通状態では円筒体１，
２の自由端のところでリング空間３の中に入る。このブ
リッジ開閉部材は固定開閉部材として働く両方の円筒体
１，２を短絡する。接触リング４を入れるリング空間の
一部に続くリング空間３の部分には、円筒状のコイル５
が同軸に配置されている。このコイルは接触リング４と
共に電気力学的な駆動部を形成する。コイル５は機械的
および誘電的に高品質の絶縁材料によりリング空間３内
に固定され、二つの接続端子を有する。一方の接続端子
はコンデンサ６の一方の接続端子に直接接続し、他方の
接続端子はスイッチングサイリスタ７を介してコンデン
サ６の他方の接続端子に接続している。コンデンサ６と
スイッチングサイリスタ７の直列回路およびコイル５の
両方の接続端子に並列に一つのフリィーホィールダイオ
ード８が接続されている。
作を図２と３から読み取ることができる。即ち、この接
触子配置は軸対称に形成され、二つの固定開閉部材と一
つの可動ブリッジ開閉部材を有する。両方の固定開閉部
材は同軸に配置された円筒体１，２で形成され、リング
空間３を仕切っている。ブリッジ開閉部材は主にアルミ
ニウムまたはアルミニウム合金のような良導電性材料の
接触リング４として形成され、導通状態では円筒体１，
２の自由端のところでリング空間３の中に入る。このブ
リッジ開閉部材は固定開閉部材として働く両方の円筒体
１，２を短絡する。接触リング４を入れるリング空間の
一部に続くリング空間３の部分には、円筒状のコイル５
が同軸に配置されている。このコイルは接触リング４と
共に電気力学的な駆動部を形成する。コイル５は機械的
および誘電的に高品質の絶縁材料によりリング空間３内
に固定され、二つの接続端子を有する。一方の接続端子
はコンデンサ６の一方の接続端子に直接接続し、他方の
接続端子はスイッチングサイリスタ７を介してコンデン
サ６の他方の接続端子に接続している。コンデンサ６と
スイッチングサイリスタ７の直列回路およびコイル５の
両方の接続端子に並列に一つのフリィーホィールダイオ
ード８が接続されている。
【００１４】円筒体１には軸方向に案内されるフィンガ
ー状の接触部材１０がある。これ等の接触部材１０はコ
イル５とは反対の自由端のところでリング空間３の余弦
状の拡張部を形成して外向きに曲がっている。円筒体２
には軸方向に案内されるフィンガー状の接触部材２０が
ある。これ等の接触部材２０はコイル５とは反対の自由
端のところでリング空間３の余弦状の拡張部を形成して
内向きに曲がっている。接触部材１０と２０のところに
はリング空間３の方向を向いた耐燃焼性材料の接触面が
形成されている。これ等の接触面は図２に示す導通状態
で同じように耐燃焼性材料の接触リング４の接触面に作
用する。開閉個所Ｓ1 を流れる短絡電流ｉN は接触部材
１０から接触リング４を経由して半径方向に接触部材２
０へ流れる。それ故、接触リング４は可動のブリッジ開
閉部材として働く。
ー状の接触部材１０がある。これ等の接触部材１０はコ
イル５とは反対の自由端のところでリング空間３の余弦
状の拡張部を形成して外向きに曲がっている。円筒体２
には軸方向に案内されるフィンガー状の接触部材２０が
ある。これ等の接触部材２０はコイル５とは反対の自由
端のところでリング空間３の余弦状の拡張部を形成して
内向きに曲がっている。接触部材１０と２０のところに
はリング空間３の方向を向いた耐燃焼性材料の接触面が
形成されている。これ等の接触面は図２に示す導通状態
で同じように耐燃焼性材料の接触リング４の接触面に作
用する。開閉個所Ｓ1 を流れる短絡電流ｉN は接触部材
１０から接触リング４を経由して半径方向に接触部材２
０へ流れる。それ故、接触リング４は可動のブリッジ開
閉部材として働く。
【００１５】電流制限開閉器Ｓで短絡電流が生じ遮断過
程を開始させる検知ユニットＫＳＥはスイッチングサイ
リスタ７をターン・オンさせる。コンデンサ６は直ぐコ
イル５を介して放電する。コイル電流ｉP の磁場は接触
リング４に約 180°位相のずれた二次電流ｉS を誘起す
る。この接触リング４には今度は両方の電流に比例する
軸方向に上向きのローレンツ力Ｆが作用する。このロー
レンツ力Ｆは接触部材１０，２０の接触面と接触リング
４の間の付着力以上になり、同時に接触リング４の必要
な加速を与える。接触リング４はブリッジ開閉部材と電
気力学的な駆動部の二次コイルの機能を組み合わせるの
で、加速すべき物質を極度に小さくし、開閉器Ｓの上記
出力データの場合、大体 0.05 kgになる。寸法の小さい
コンデンサ６でも、検知ユニットで遮断指令を出力した
後に１ms以下で開閉位置Ｓ1 の開いた開閉区間であるリ
ング空間３にわたり充分大きな耐電圧特性を達成できる
（図３の遮断位置）。
程を開始させる検知ユニットＫＳＥはスイッチングサイ
リスタ７をターン・オンさせる。コンデンサ６は直ぐコ
イル５を介して放電する。コイル電流ｉP の磁場は接触
リング４に約 180°位相のずれた二次電流ｉS を誘起す
る。この接触リング４には今度は両方の電流に比例する
軸方向に上向きのローレンツ力Ｆが作用する。このロー
レンツ力Ｆは接触部材１０，２０の接触面と接触リング
４の間の付着力以上になり、同時に接触リング４の必要
な加速を与える。接触リング４はブリッジ開閉部材と電
気力学的な駆動部の二次コイルの機能を組み合わせるの
で、加速すべき物質を極度に小さくし、開閉器Ｓの上記
出力データの場合、大体 0.05 kgになる。寸法の小さい
コンデンサ６でも、検知ユニットで遮断指令を出力した
後に１ms以下で開閉位置Ｓ1 の開いた開閉区間であるリ
ング空間３にわたり充分大きな耐電圧特性を達成できる
（図３の遮断位置）。
【００１６】ローレンツ力Ｆが生じた時に始まる接触リ
ング４の動きは図示していない案内により主に軸方向に
可能になる。導通時には、リング空間３の余弦状の拡張
部が接触リング４をリング空間３に入れることを支援す
る。
ング４の動きは図示していない案内により主に軸方向に
可能になる。導通時には、リング空間３の余弦状の拡張
部が接触リング４をリング空間３に入れることを支援す
る。
【００１７】この発明の開閉個所の望ましい他の特性
は、同軸の構造により漏洩インダクタンスを最小にし、
それにより短絡電流を並列に接続されている切換通路Ｋ
1 とＫ 2 へ特に早く切り換えることができることを保証
している点にある。更に、接触リング４が接触部材１０
と２０から離れる時に、直列に繋がる二つのアークが生
じる。これにより、切換電圧が高くなり、短絡電流が特
に急激に両方の並列通路Ｋ1,Ｋ2 へ切り換わる。
は、同軸の構造により漏洩インダクタンスを最小にし、
それにより短絡電流を並列に接続されている切換通路Ｋ
1 とＫ 2 へ特に早く切り換えることができることを保証
している点にある。更に、接触リング４が接触部材１０
と２０から離れる時に、直列に繋がる二つのアークが生
じる。これにより、切換電圧が高くなり、短絡電流が特
に急激に両方の並列通路Ｋ1,Ｋ2 へ切り換わる。
【００１８】
【発明の効果】以上、説明したように、この発明の接触
子配置により電流を制限する開閉器を特に確実動作させ
ることができる。
子配置により電流を制限する開閉器を特に確実動作させ
ることができる。
【図１】 この発明による接触子配置を含む電流制限開
閉器を備えた中間電圧回路網を監視する検査装置の単相
基本回路の回路図、
閉器を備えた中間電圧回路網を監視する検査装置の単相
基本回路の回路図、
【図２】 導通状態での図１の接触子配置の断面図、
【図３】 遮断状態での図１の接触子配置の断面図であ
る。
る。
Ｋ1,Ｋ2 切換通路 ＫＥＳ 短絡検知ユニット ＬL インダクタンス ＲL 純抵抗 ＲB 限流器 Ｓ 電流制限開閉器 Ｓ1 定格電流接触子配置（開閉個
所） ＳS 分離開閉器 ＳT 分離接触子配置 Ｔ1,Ｔ2 半導体スイッチ Ｔ，ＴP,ＴS スイッチング装置 ｉN 短絡電流 ｕN 電源電圧 ｉP 一次電流 ｉS 二次電流 ｕS 開閉器Ｓに生じる電圧 １，２ 円筒体（固定開閉部材） ３ リング空間 ４ 接触リング（ブリッジ開閉部
材） ５ コイル ６ コンデンサ ７ スイッチングサイリスタ ８ フリィーホィールダイオード １０，２０ 接触部材
所） ＳS 分離開閉器 ＳT 分離接触子配置 Ｔ1,Ｔ2 半導体スイッチ Ｔ，ＴP,ＴS スイッチング装置 ｉN 短絡電流 ｕN 電源電圧 ｉP 一次電流 ｉS 二次電流 ｕS 開閉器Ｓに生じる電圧 １，２ 円筒体（固定開閉部材） ３ リング空間 ４ 接触リング（ブリッジ開閉部
材） ５ コイル ６ コンデンサ ７ スイッチングサイリスタ ８ フリィーホィールダイオード １０，２０ 接触部材
フロントページの続き (72)発明者 ミヒヤエル・シユトイレル オーストリア国、1120ウイーン、カール・ レーヴエ・ガッセ、15／32／３ (72)発明者 イエルク・ペーター スイス国、8340ヒンヴイル、ボーデンホル ツストラーセ、54 (72)発明者 クルト・カルテンエッガー スイス国、5426レングナウ、クラッツスト ラーセ，12
Claims (4)
- 【請求項１】 一つの可動ブリッジ開閉部材と、接触子
配置の導通状態で前記ブリッジ開閉部材により短絡され
る固定された二つの開閉部材と、コイル（５）を備え、
可動ブリッジ開閉部材に電気力学的な力を加える駆動部
とを含み、定格電流の流れる開閉個所（Ｓ1 ）に対して
並列に半導体スイッチ（Ｔ）を備えた電流通路（Ｋ1 ）
が接続されている、電流を制限する高電圧もしくは中電
圧の開閉器（Ｓ）の定格電流の流れる開閉個所（Ｓ1 ）
に対する接触子配置において、この接触子配置が軸対称
に形成されていて、固定開閉部材としてリング空間
（３）を形成して同軸に重なって入る二つの円筒体
（１，２）と、ブリッジ開閉部材として導通状態で円筒
体（１，２）の自由端のところでリング空間（３）の中
へ入る接触リング（４）を保有することを特徴とする接
触子配置。 - 【請求項２】 コイル（５）はリング空間（３）の一部
の中に配置されていて、この部分は接触リング（４）を
入れるリング空間（３）の一部に接続していることを特
徴とする請求項１に記載の接触子配置。 - 【請求項３】 円筒体（１，２）はそれぞれ軸方向に案
内されるフィンガー状の接触部材（１０，２０）を有
し、リング空間（３）を仕切る接触面を有することを特
徴とする請求項１または２に記載の接触子配置。 - 【請求項４】 接触部材（１０，２０）は開放端のとこ
ろにリング空間（３）の余弦状の拡張部を形成して曲げ
て形成されていることを特徴とする請求項３に記載の接
触子配置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP19980811252 EP1022753B1 (de) | 1998-12-21 | 1998-12-21 | Kontaktanordnung für einen strombegrenzenden Schalter |
| EP98811252:0 | 1998-12-21 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000188042A true JP2000188042A (ja) | 2000-07-04 |
Family
ID=8236496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11359432A Ceased JP2000188042A (ja) | 1998-12-21 | 1999-12-17 | 電流を制限する開閉器に対する接触子配置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1022753B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000188042A (ja) |
| CN (1) | CN1179382C (ja) |
| DE (1) | DE59811065D1 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009007969A1 (de) | 2009-02-06 | 2010-08-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Kurzschluss-Schutzvorrichtung und Schaltanlage mit derartigen Schutzvorrichtungen |
| DE202016007195U1 (de) | 2016-11-16 | 2017-11-17 | Bernhard Kohler | Strombegrenzende Schalteinrichtung |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2951188A (en) * | 1956-01-10 | 1960-08-30 | Ite Circuit Breaker Ltd | High speed contacting device |
| EP0184566B1 (fr) * | 1984-10-12 | 1991-08-07 | S.A. Acec Transport | Disjoncteur hyper rapide assisté par semi-conducteurs |
| ES2040699T3 (es) * | 1986-12-22 | 1993-11-01 | Acec | Disyuntor ultrarapido asistido por semiconductores. |
-
1998
- 1998-12-21 DE DE59811065T patent/DE59811065D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-12-21 EP EP19980811252 patent/EP1022753B1/de not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-12-16 CN CNB991262336A patent/CN1179382C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1999-12-17 JP JP11359432A patent/JP2000188042A/ja not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE59811065D1 (de) | 2004-04-29 |
| CN1179382C (zh) | 2004-12-08 |
| EP1022753A1 (de) | 2000-07-26 |
| EP1022753B1 (de) | 2004-03-24 |
| CN1258083A (zh) | 2000-06-28 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20041217 |
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| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20041217 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060816 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090203 |
|
| A045 | Written measure of dismissal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A045 Effective date: 20090707 |