JP2001185007A - 高速電流制限開閉器 - Google Patents
高速電流制限開閉器Info
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- H01H33/04—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
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- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
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- Control Of Stepping Motors (AREA)
- Relay Circuits (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
電流制限開閉器（Ｓ）は、定格電流（ＩN ）を通電させ
る１つの第１開閉点（Ｓ1 ）の１つの特定のアーク放電
接触配置部（Ｋ1 ）及びこの第１開閉点（Ｓ1）に対し
て並列接続された２本の通電方向切換経路（Ｐ1 ，
Ｐ2 ）を有する。第１通電方向切換経路（Ｐ1 ）は、直
列状態の１つの第２開閉点（ＳT ）の１つの接触配置部
（ＫT ）及び１つの電力開閉器（Ｔ）を有する。第２通
電方向切換経路（Ｐ2 ）は、直列に１つの開閉器
（ＳA ）及び１つの電流制限素子（ＲB ）を有する。こ
れらの接触配置部（Ｋ1 ，ＫT ）は、同軸対称的に配置
されていてかつ１つの気密のハウジング（Ｇ）内に配置
されている。両開閉点は、非常に素早く開閉する電気力
学的な駆動部を有する。これらの接触配置部が同軸状の
極めてコンパクトな配置であるために、望まない漏れイ
ンダクタンスが回避され得る。このことは、電流制限開
閉器の非常に素早い開閉を可能にする。
る１つの第１開閉点（Ｓ1 ）の１つの特定のアーク放電
接触配置部（Ｋ1 ）及びこの第１開閉点（Ｓ1）に対し
て並列接続された２本の通電方向切換経路（Ｐ1 ，
Ｐ2 ）を有する。第１通電方向切換経路（Ｐ1 ）は、直
列状態の１つの第２開閉点（ＳT ）の１つの接触配置部
（ＫT ）及び１つの電力開閉器（Ｔ）を有する。第２通
電方向切換経路（Ｐ2 ）は、直列に１つの開閉器
（ＳA ）及び１つの電流制限素子（ＲB ）を有する。こ
れらの接触配置部（Ｋ1 ，ＫT ）は、同軸対称的に配置
されていてかつ１つの気密のハウジング（Ｇ）内に配置
されている。両開閉点は、非常に素早く開閉する電気力
学的な駆動部を有する。これらの接触配置部が同軸状の
極めてコンパクトな配置であるために、望まない漏れイ
ンダクタンスが回避され得る。このことは、電流制限開
閉器の非常に素早い開閉を可能にする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１の上位概
念に記載の電流制限開閉器に関する。
念に記載の電流制限開閉器に関する。
【０００２】このような電流制限開閉器（カレントリミ
ットスイッチ）は、電源開閉器として、回路装置内の複
数の母線部分間の連結開閉器として若しくは直流開閉器
として高電圧領域若しくは中電圧領域内で使用される
か、又は駆動損失を減少させるために回路網内で使用さ
れる。
ットスイッチ）は、電源開閉器として、回路装置内の複
数の母線部分間の連結開閉器として若しくは直流開閉器
として高電圧領域若しくは中電圧領域内で使用される
か、又は駆動損失を減少させるために回路網内で使用さ
れる。
【０００３】
【従来の技術】本発明は、例えばまだ公開されていない
ヨーロッパ特許出願第 98811251.2 号明細書中に記載さ
れているような電流制限開閉器に関する。この開閉器
は、複数の電気接触子を有する１つの機械的な高速開閉
器、及びこの高速開閉器に対して並列に接続された２本
の通電方向切換経路(Kommutierungspfade)を備える。第
１通電方向切換経路では、１つの第１開閉装置と１つの
遮断開閉点が直列に配置されている。第２通電方向切換
経路では、１つの電流制限器と１つの第２開閉装置が直
列に接続されている。第１開閉装置の開いたときに第１
通電方向切換経路から第２通電方向切換経路に方向を変
える通電電流がこの電流制限器によって時間的に遅れて
制限されるように、この電流制限器は構成されている。
過電圧が、その時間遅れの間にこれらの両通電方向切換
経路にわたって発生することがないと同時に、耐過電圧
性の気中遮断器が、第１通電方向切換経路に形成され得
る。
ヨーロッパ特許出願第 98811251.2 号明細書中に記載さ
れているような電流制限開閉器に関する。この開閉器
は、複数の電気接触子を有する１つの機械的な高速開閉
器、及びこの高速開閉器に対して並列に接続された２本
の通電方向切換経路(Kommutierungspfade)を備える。第
１通電方向切換経路では、１つの第１開閉装置と１つの
遮断開閉点が直列に配置されている。第２通電方向切換
経路では、１つの電流制限器と１つの第２開閉装置が直
列に接続されている。第１開閉装置の開いたときに第１
通電方向切換経路から第２通電方向切換経路に方向を変
える通電電流がこの電流制限器によって時間的に遅れて
制限されるように、この電流制限器は構成されている。
過電圧が、その時間遅れの間にこれらの両通電方向切換
経路にわたって発生することがないと同時に、耐過電圧
性の気中遮断器が、第１通電方向切換経路に形成され得
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】特許請求の範囲中に記
載の本発明の課題は、構造が非常にコンパクト（場所を
とらない）で、部材の移動が小さいために、高速開閉を
高電圧領域と中電圧領域内で可能にする冒頭で述べた種
類の電流制限開閉器を提供することにある。
載の本発明の課題は、構造が非常にコンパクト（場所を
とらない）で、部材の移動が小さいために、高速開閉を
高電圧領域と中電圧領域内で可能にする冒頭で述べた種
類の電流制限開閉器を提供することにある。
【０００５】この発明の電流制限開閉器は、互いに並列
に配置された３本の経路を有する。これらの経路のうち
の２本の経路が、１つの機械的な開閉点を有する。これ
らの機械的な開閉点のうちの１つの開閉点が定格電流の
通電と開閉のために配置されている一方で、他方の開閉
点は、方向を変える電流が投入時にのみ一時的にかつイ
ンパルス的に通電される。これらの機械的な開閉点の接
触配置部が、軸線対称的に形成されていてかつ同軸状に
配置されている。複数の銅の接続部が短くてかつ同軸状
であるために、非常に小さい漏れインダクタンスしか発
生しない。そのため、非常に速い電流の通電方向の切換
え(Kommutierung)が可能になる。
に配置された３本の経路を有する。これらの経路のうち
の２本の経路が、１つの機械的な開閉点を有する。これ
らの機械的な開閉点のうちの１つの開閉点が定格電流の
通電と開閉のために配置されている一方で、他方の開閉
点は、方向を変える電流が投入時にのみ一時的にかつイ
ンパルス的に通電される。これらの機械的な開閉点の接
触配置部が、軸線対称的に形成されていてかつ同軸状に
配置されている。複数の銅の接続部が短くてかつ同軸状
であるために、非常に小さい漏れインダクタンスしか発
生しない。そのため、非常に速い電流の通電方向の切換
え(Kommutierung)が可能になる。
【０００６】本発明の開閉器の第３の経路も同軸に配置
された１つの接触配置部を有する１つの機械的な開閉点
を備える場合は、既存の電流制限開閉器で直列に接続さ
れた１つの直列遮断器(Serientrenner) が不要である。
された１つの接触配置部を有する１つの機械的な開閉点
を備える場合は、既存の電流制限開閉器で直列に接続さ
れた１つの直列遮断器(Serientrenner) が不要である。
【０００７】これらの接触配置部が相違する直径を有し
かつこれらの接触配置部が入れ子状に配置されている場
合は、開閉器の軸線方向への拡張が抑制される。そのた
め、例えばほこりやその他の外乱から守るため、これら
の接触配置部が配置されているハウジングの寸法を小さ
くすることができる。この場合、これらの接触配置部
を、例えば大気圧又はより高い圧力下の絶縁ガスで満た
されている気密したハウジング内に配置すると特に効果
的である。このことは、接触配置部の絶縁特性に良い影
響をもたらす。このハウジングが互いに絶縁された２つ
の導電性部材を有する場合は、定格電流が直接これらの
ハウジング部材を経由して定格電流開閉点の端子に通電
される。したがって、このハウジングを貫通する経費の
かかる定格電流スリーブが省略される。
かつこれらの接触配置部が入れ子状に配置されている場
合は、開閉器の軸線方向への拡張が抑制される。そのた
め、例えばほこりやその他の外乱から守るため、これら
の接触配置部が配置されているハウジングの寸法を小さ
くすることができる。この場合、これらの接触配置部
を、例えば大気圧又はより高い圧力下の絶縁ガスで満た
されている気密したハウジング内に配置すると特に効果
的である。このことは、接触配置部の絶縁特性に良い影
響をもたらす。このハウジングが互いに絶縁された２つ
の導電性部材を有する場合は、定格電流が直接これらの
ハウジング部材を経由して定格電流開閉点の端子に通電
される。したがって、このハウジングを貫通する経費の
かかる定格電流スリーブが省略される。
【０００８】これらの開閉点が接触配置部の開閉に対し
て速い駆動部を有する場合は、これによって、各種の駆
動要求に対応したアルゴリズムが、開閉器の開閉に対し
て実行され得る。
て速い駆動部を有する場合は、これによって、各種の駆
動要求に対応したアルゴリズムが、開閉器の開閉に対し
て実行され得る。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形、及びこ
れによって実現可能なさらなる利点を図面に基づいて詳
しく説明する。
れによって実現可能なさらなる利点を図面に基づいて詳
しく説明する。
【００１０】全ての図面において、同一の符号が同一に
作用する部材に付記されている。
作用する部材に付記されている。
【００１１】図１中に示された回路は、中電圧網をシミ
ュレートする本発明の電流制限開閉器Ｓの第１実施形に
よる試験装置の１相式の基本回路である。この試験装置
は、数 10kV の定格電圧ＵN をシミュレートする１つの
電源Ｑ，この開閉器Ｓ，並びに１つのオーム抵抗ＲL と
１つのインダクタンスＬL をシミュレートする負荷Ｌを
有する。１つの短絡回路検出ユニットＥが、この電源Ｑ
とこの開閉器Ｓとの間に接続されている。この短絡回路
検出ユニットＥは、数 10kA までの短絡電流を瞬時に検
出する１つの測定評価部を有する。この回路Ｓは、電源
Ｑから負荷Ｌまでの電流経路内に存在する１つの定格電
流開閉点Ｓ1 を有する。２本の通電方向切換経路Ｐ1 ，
Ｐ2 が、この定格電流開閉点Ｓ1 に対して並列接続され
ている。
ュレートする本発明の電流制限開閉器Ｓの第１実施形に
よる試験装置の１相式の基本回路である。この試験装置
は、数 10kV の定格電圧ＵN をシミュレートする１つの
電源Ｑ，この開閉器Ｓ，並びに１つのオーム抵抗ＲL と
１つのインダクタンスＬL をシミュレートする負荷Ｌを
有する。１つの短絡回路検出ユニットＥが、この電源Ｑ
とこの開閉器Ｓとの間に接続されている。この短絡回路
検出ユニットＥは、数 10kA までの短絡電流を瞬時に検
出する１つの測定評価部を有する。この回路Ｓは、電源
Ｑから負荷Ｌまでの電流経路内に存在する１つの定格電
流開閉点Ｓ1 を有する。２本の通電方向切換経路Ｐ1 ，
Ｐ2 が、この定格電流開閉点Ｓ1 に対して並列接続され
ている。
【００１２】第１通電方向切換経路Ｐ1 は、１つの遮断
開閉点ＳT ，並びに１つのダイオードブリッジＤ1 ，Ｄ
2 ，複数の遮断可能な電力半導体Ｈ、例えばＧＴＯ，及
び１つの避雷器Ｍを有する１つの電力開閉器Ｔを備え
る。このダイオードブリッジは、逆並列接続された電力
半導体なしに正極と負極の双方に対する交流電流の開閉
を可能にする。
開閉点ＳT ，並びに１つのダイオードブリッジＤ1 ，Ｄ
2 ，複数の遮断可能な電力半導体Ｈ、例えばＧＴＯ，及
び１つの避雷器Ｍを有する１つの電力開閉器Ｔを備え
る。このダイオードブリッジは、逆並列接続された電力
半導体なしに正極と負極の双方に対する交流電流の開閉
を可能にする。
【００１３】第２通電方向切換経路Ｐ2 は、直列接続の
状態で１つの遮断開閉点ＳA と１つの電流制限器ＲB を
有する。この電流制限器ＲB は、電流に対して時間的に
遅れて応答し、例えばＰＴＣ抵抗（正の温度係数抵抗）
として形成されている。この遮断開閉点は、逆並列接続
された遮断可能な複数の電力半導体、例えば複数のＧＴ
Ｏを有する半導体開閉器ＨA として構成され得るか、又
は電気的に遮断する１つの機械的な接触配置部ＫA 、特
に１つの真空開閉器を有する。
状態で１つの遮断開閉点ＳA と１つの電流制限器ＲB を
有する。この電流制限器ＲB は、電流に対して時間的に
遅れて応答し、例えばＰＴＣ抵抗（正の温度係数抵抗）
として形成されている。この遮断開閉点は、逆並列接続
された遮断可能な複数の電力半導体、例えば複数のＧＴ
Ｏを有する半導体開閉器ＨA として構成され得るか、又
は電気的に遮断する１つの機械的な接触配置部ＫA 、特
に１つの真空開閉器を有する。
【００１４】図１の開閉器の開閉点Ｓ1 ，ＳT は、それ
ぞれ非常に素早く、少なくとも 100μs 以内に開く１つ
の接触配置部Ｋ1 ，ＫT を有する。この定格電流開閉点
Ｓ1の接触配置部Ｋ1 は、アーク放電に強いように形成
されている。
ぞれ非常に素早く、少なくとも 100μs 以内に開く１つ
の接触配置部Ｋ1 ，ＫT を有する。この定格電流開閉点
Ｓ1の接触配置部Ｋ1 は、アーク放電に強いように形成
されている。
【００１５】本発明の開閉器の好適な一構成では、開閉
点Ｓ1 ，ＳT の接触配置部Ｋ1 ，Ｋ T が１つのハウジン
グＧ内に配置されている。開閉点Ｓ1 ，ＳT の両接触配
置部Ｋ1 ，ＫT は、電源側で１つの端子１，ハウジング
の第１部材１０，及び複数の１次給電線１１，１２を介
して接続されている。定格電流開閉点Ｓ1 は、負荷側で
１本の２次給電線２１とハウジングの第２部材２０を介
して端子２に接続されている。第１通電方向切換経路Ｐ
1 の遮断開閉点ＳT は、ハウジングＧを貫通する１つの
スリーブ５と共に引き出されている１本の２次給電線３
１を介し、そして１つの端子３を介して電力開閉器Ｔに
接続されている。
点Ｓ1 ，ＳT の接触配置部Ｋ1 ，Ｋ T が１つのハウジン
グＧ内に配置されている。開閉点Ｓ1 ，ＳT の両接触配
置部Ｋ1 ，ＫT は、電源側で１つの端子１，ハウジング
の第１部材１０，及び複数の１次給電線１１，１２を介
して接続されている。定格電流開閉点Ｓ1 は、負荷側で
１本の２次給電線２１とハウジングの第２部材２０を介
して端子２に接続されている。第１通電方向切換経路Ｐ
1 の遮断開閉点ＳT は、ハウジングＧを貫通する１つの
スリーブ５と共に引き出されている１本の２次給電線３
１を介し、そして１つの端子３を介して電力開閉器Ｔに
接続されている。
【００１６】両開閉点Ｓ1 ，ＳT の接触配置部Ｋ1 ，Ｋ
T ，及び遮断開閉点ＳA が、駆動中に閉じられている、
つまり導通されている。短絡電流が発生すると、電流制
限開閉器Ｓに接続している検出ユニットＥが、約 100μ
s 以内に遮断工程を開始する。この場合、第１通電方向
切換経路Ｐ1 に存在する半導体素子Ｈが瞬時に導通す
る。同時に、定格電流開閉点Ｓ1 の接触配置部Ｋ1 が開
かれる。このとき直列接続状に発生した２本のアーク放
電に起因して、さらに増大する短絡電流が、約 150μs
以内に第１通電方向切換経路Ｐ1 に方向を変える。半導
体素子Ｈに対する絶縁耐力より大きい絶縁耐力が、定格
電流開閉点Ｓ1 の接触配置部Ｋ1 に対して得られるま
で、この半導体素子Ｈは導通し続ける。次いで、第１通
電方向切換経路Ｐ1 の短絡電流が、この半導体素子Ｈに
よって遮断されて、第２通電方向切換経路Ｐ2 に方向転
換される。同時に、遮断開閉点ＳT の接触配置部ＫT が
開かれる。この第２の通電の方向転換では、漏れインダ
クタンスに基づく過渡的な過電圧と電流制限器ＲB のオ
ーム的な電圧降下の双方が発生する。この電流制限器Ｒ
B が、遅れを数 100μs に制限する。この時間遅れは、
定格電流開閉点Ｓ1 の接触配置部Ｋ1 と遮断開閉点ＳT
の接触配置部ＫT に対する開工程を終了させるのに十分
な長さである。遮断開閉点ＳT の接触配置部ＫT が開い
た後に、開閉器Ｓの全電圧が、第１通電方向切換経路Ｐ
１沿いにこの遮断開閉点ＳT によって実際に降下する。
電流制限器ＲB が遅れて応答するので、定格電流開閉点
Ｓ1 の接触配置部Ｋ1 と遮断開閉点ＳT の接触配置部Ｋ
T が開かれた後に初めて、開閉器Ｓ、すなわち定格電流
開閉点Ｓ1 と遮断開閉点ＳT の電圧の上昇が開始する。
制限された短絡電流は、後続するゼロ電流交叉時に、例
えば５〜６ms後に遮断開閉点ＳA によって非常に低い過
渡的な回復電圧(Transient Recovery Voltage)で遮断さ
れ得る。
T ，及び遮断開閉点ＳA が、駆動中に閉じられている、
つまり導通されている。短絡電流が発生すると、電流制
限開閉器Ｓに接続している検出ユニットＥが、約 100μ
s 以内に遮断工程を開始する。この場合、第１通電方向
切換経路Ｐ1 に存在する半導体素子Ｈが瞬時に導通す
る。同時に、定格電流開閉点Ｓ1 の接触配置部Ｋ1 が開
かれる。このとき直列接続状に発生した２本のアーク放
電に起因して、さらに増大する短絡電流が、約 150μs
以内に第１通電方向切換経路Ｐ1 に方向を変える。半導
体素子Ｈに対する絶縁耐力より大きい絶縁耐力が、定格
電流開閉点Ｓ1 の接触配置部Ｋ1 に対して得られるま
で、この半導体素子Ｈは導通し続ける。次いで、第１通
電方向切換経路Ｐ1 の短絡電流が、この半導体素子Ｈに
よって遮断されて、第２通電方向切換経路Ｐ2 に方向転
換される。同時に、遮断開閉点ＳT の接触配置部ＫT が
開かれる。この第２の通電の方向転換では、漏れインダ
クタンスに基づく過渡的な過電圧と電流制限器ＲB のオ
ーム的な電圧降下の双方が発生する。この電流制限器Ｒ
B が、遅れを数 100μs に制限する。この時間遅れは、
定格電流開閉点Ｓ1 の接触配置部Ｋ1 と遮断開閉点ＳT
の接触配置部ＫT に対する開工程を終了させるのに十分
な長さである。遮断開閉点ＳT の接触配置部ＫT が開い
た後に、開閉器Ｓの全電圧が、第１通電方向切換経路Ｐ
１沿いにこの遮断開閉点ＳT によって実際に降下する。
電流制限器ＲB が遅れて応答するので、定格電流開閉点
Ｓ1 の接触配置部Ｋ1 と遮断開閉点ＳT の接触配置部Ｋ
T が開かれた後に初めて、開閉器Ｓ、すなわち定格電流
開閉点Ｓ1 と遮断開閉点ＳT の電圧の上昇が開始する。
制限された短絡電流は、後続するゼロ電流交叉時に、例
えば５〜６ms後に遮断開閉点ＳA によって非常に低い過
渡的な回復電圧(Transient Recovery Voltage)で遮断さ
れ得る。
【００１７】図２は、本発明の開閉器の第１実施形の実
現可能な配置を示す。両開閉点Ｓ1，ＳT は、１つのシ
リンダ状のハウジングＧ内に同軸対称的に設けられて配
置されている。このハウジングＧは、ハウジングの板状
の２枚の導電性部材１０，２０，ハウジングの管状に形
成された１つの電気絶縁性部材７，及び電気絶縁した気
密性の２つのスリーブ５，６から構成される。このハウ
ジングＧは、気密に形成されていて、大気圧又はより高
い圧力下のガス状媒体、例えば空気又はＳＦ6で満たさ
れている。
現可能な配置を示す。両開閉点Ｓ1，ＳT は、１つのシ
リンダ状のハウジングＧ内に同軸対称的に設けられて配
置されている。このハウジングＧは、ハウジングの板状
の２枚の導電性部材１０，２０，ハウジングの管状に形
成された１つの電気絶縁性部材７，及び電気絶縁した気
密性の２つのスリーブ５，６から構成される。このハウ
ジングＧは、気密に形成されていて、大気圧又はより高
い圧力下のガス状媒体、例えば空気又はＳＦ6で満たさ
れている。
【００１８】両開閉点Ｓ1 ，ＳT は、それぞれ固定接触
子を２つずつ有しかつ可動のブリッジ状接触子を１つず
つ有する１つの接触配置部Ｋ1 ，ＫT 、及びその接触配
置部を開くか閉じるか又は開閉する１つずつ独立して駆
動可能な駆動部から構成される。
子を２つずつ有しかつ可動のブリッジ状接触子を１つず
つ有する１つの接触配置部Ｋ1 ，ＫT 、及びその接触配
置部を開くか閉じるか又は開閉する１つずつ独立して駆
動可能な駆動部から構成される。
【００１９】両接触配置部Ｋ1 ，ＫT は、入れ子状に配
置されている。この場合、定格電流の通電に対応する断
面に決めた定格電流開閉点Ｓ1 のこの接触配置部Ｋ
1 は、最も大きい直径をなして外側に配置されている。
方向を変える電流が投入時にのみ一時的にかつインパル
ス的に通電される遮断開閉点ＳT のこの接触配置部ＫT
は、それに対応するより小さい直径をなして定格電流開
閉点Ｓ1 の接触配置部Ｋ1の内側に同軸状に配置されて
いる。これらの接点に対する複数の給電線が、図２にし
たがって可能な限り短くかつ軸線対称的に形成されてい
る。ハウジングＧがシリンダ状の場合は、定格電流端子
１，２が、ハウジングの板状の導電性部材１０，２０の
外側の縁部に接続されていて、例えば管状に形成され得
る。これらの接触配置部に対するその他の給電線、及
び、場合によっては存在しうるこれらの開閉点の制御部
用の複数の導線が、ハウジングからハウジングの板状の
部材１０，２０の中心を貫通して効果的に引き出され
る。これらのハウジング部材１０，２０が定格電流経路
内に含まれているために、さらなるスリーブ、特に定格
電流用の大電流スリーブと高電圧スリーブが必要ない。
置されている。この場合、定格電流の通電に対応する断
面に決めた定格電流開閉点Ｓ1 のこの接触配置部Ｋ
1 は、最も大きい直径をなして外側に配置されている。
方向を変える電流が投入時にのみ一時的にかつインパル
ス的に通電される遮断開閉点ＳT のこの接触配置部ＫT
は、それに対応するより小さい直径をなして定格電流開
閉点Ｓ1 の接触配置部Ｋ1の内側に同軸状に配置されて
いる。これらの接点に対する複数の給電線が、図２にし
たがって可能な限り短くかつ軸線対称的に形成されてい
る。ハウジングＧがシリンダ状の場合は、定格電流端子
１，２が、ハウジングの板状の導電性部材１０，２０の
外側の縁部に接続されていて、例えば管状に形成され得
る。これらの接触配置部に対するその他の給電線、及
び、場合によっては存在しうるこれらの開閉点の制御部
用の複数の導線が、ハウジングからハウジングの板状の
部材１０，２０の中心を貫通して効果的に引き出され
る。これらのハウジング部材１０，２０が定格電流経路
内に含まれているために、さらなるスリーブ、特に定格
電流用の大電流スリーブと高電圧スリーブが必要ない。
【００２０】図３は、本発明の開閉器Ｓの好適な第２実
施形による図１中に示された回路を示す。この場合、遮
断開閉点ＳA は、同様に非常に素早く開く１つの機械的
な接触配置部ＫA を有する。この遮断開閉点ＳA の接触
配置部ＫA は、開閉点Ｓ1 ，ＳT の両接触配置部Ｋ1 ，
ＫT と一緒にハウジングＧ内に配置されている。この遮
断開閉点ＳA は、電源側で同様に端子１，ハウジングの
第１部材１０，及び１次給電線１３を介して接続されて
いる。この遮断開閉点ＳA は、負荷側で１本の２次給電
線４１と１つの端子４を介して電流制限器ＲB に接続さ
れている。この給電線４１は、１つのスリーブ６と共に
ハウジングＧを貫通して引き出されている。
施形による図１中に示された回路を示す。この場合、遮
断開閉点ＳA は、同様に非常に素早く開く１つの機械的
な接触配置部ＫA を有する。この遮断開閉点ＳA の接触
配置部ＫA は、開閉点Ｓ1 ，ＳT の両接触配置部Ｋ1 ，
ＫT と一緒にハウジングＧ内に配置されている。この遮
断開閉点ＳA は、電源側で同様に端子１，ハウジングの
第１部材１０，及び１次給電線１３を介して接続されて
いる。この遮断開閉点ＳA は、負荷側で１本の２次給電
線４１と１つの端子４を介して電流制限器ＲB に接続さ
れている。この給電線４１は、１つのスリーブ６と共に
ハウジングＧを貫通して引き出されている。
【００２１】図４中に示された本発明の開閉器の第２実
施形の配置は、多くの部分で図２の配置に一致する。両
開閉点Ｓ1 ，ＳT のほかに、遮断開閉点ＳA がハウジン
グＧ内に同軸対称的に配置されている。
施形の配置は、多くの部分で図２の配置に一致する。両
開閉点Ｓ1 ，ＳT のほかに、遮断開閉点ＳA がハウジン
グＧ内に同軸対称的に配置されている。
【００２２】３本の並列な電流経路の各々で電気絶縁す
るこの実施形によれば、直列遮断器を１つ追加して使用
しないで済む。
るこの実施形によれば、直列遮断器を１つ追加して使用
しないで済む。
【００２３】１つの開閉点の駆動部の好適な一実施形で
は、この開閉点の接触配置部の一部である１つの可動ブ
リッジ接触子のほかに、主に２つのコイルと１つの電力
開閉ユニットが設けられている。この接触配置部とこれ
らのコイルは、軸線対称的に形成されていてかつ互いに
同軸状に配置されている。３つの開閉点の精確な構造
は、図２の配置の図５中に示された断面図に基づいて詳
しく示されている。この場合、１つの開閉点の駆動部に
属するこれらの両コイル８１，８２は、それぞれ接触リ
ング８５として形成された付随するブリッジ接触子の両
側で軸線方向沿いに固定配置されている。エネルギーが
電力制御ユニットからそれに対応するコイル内へ蓄勢さ
れることによって、電気力学的な力がこの接触リングに
作用する。この接触リングは、これらの両コイル８１と
８２の間を軸線方向に沿って往復運動できる。このと
き、接触配置部が、開き、そして再び閉じる。この接触
配置部が閉じている状態では、この接触リング８５が両
固定接触子８４の間に嵌合されていて、これらの両固定
接触子８４が短絡されている。この接触配置部が開かれ
た位置では、この接触リング８５は、１つの保持部材８
３によって動かないように保持される。
は、この開閉点の接触配置部の一部である１つの可動ブ
リッジ接触子のほかに、主に２つのコイルと１つの電力
開閉ユニットが設けられている。この接触配置部とこれ
らのコイルは、軸線対称的に形成されていてかつ互いに
同軸状に配置されている。３つの開閉点の精確な構造
は、図２の配置の図５中に示された断面図に基づいて詳
しく示されている。この場合、１つの開閉点の駆動部に
属するこれらの両コイル８１，８２は、それぞれ接触リ
ング８５として形成された付随するブリッジ接触子の両
側で軸線方向沿いに固定配置されている。エネルギーが
電力制御ユニットからそれに対応するコイル内へ蓄勢さ
れることによって、電気力学的な力がこの接触リングに
作用する。この接触リングは、これらの両コイル８１と
８２の間を軸線方向に沿って往復運動できる。このと
き、接触配置部が、開き、そして再び閉じる。この接触
配置部が閉じている状態では、この接触リング８５が両
固定接触子８４の間に嵌合されていて、これらの両固定
接触子８４が短絡されている。この接触配置部が開かれ
た位置では、この接触リング８５は、１つの保持部材８
３によって動かないように保持される。
【図１】 中電圧網をシミュレートする本発明の電流制
限開閉器の第１実施形による試験装置の１相式の基本回
路である。
限開閉器の第１実施形による試験装置の１相式の基本回
路である。
【図２】 図１の開閉器の複数の開閉点を有するハウジ
ングの軸線に沿った断面図である。
ングの軸線に沿った断面図である。
【図３】 中電圧網をシミュレートする本発明の電流制
限開閉器の第２実施形による試験装置の１相式の基本回
路である。
限開閉器の第２実施形による試験装置の１相式の基本回
路である。
【図４】 図３の開閉器の複数の開閉点を有するハウジ
ングの軸線に沿った断面図である。
ングの軸線に沿った断面図である。
【図５】 図４の開閉器の１つの開閉点を拡大して示し
た断面図である。
た断面図である。
１，２ ハウジング上の定格電流端子 ３，４ 絶縁開閉点・切断点用の２次端子 ５，６ ２次端子用のスリーブ ７ ハウジングの電気絶縁性部材 １０，２０ ハウジングの導電性部材 １１，１２，１３ 開閉点に対する１次給電線 ２１，３１，４１ 開閉点に対する２次給電線 ８１，８２ 駆動コイル ８３ 保持部材 ８４ 安静開閉接触部 ８５ 接触リング Ａ 対称軸 Ｄ1 ，Ｄ2 ダイオードブリッジ Ｅ 短絡回路検出ユニット Ｇ ハウジング Ｈ 半導体 ＨA 半導体スイッチ ＩN 定格電流 Ｋ1 ，ＫT ，ＫA 接続配置部 Ｌ 負荷 ＬL 負荷インダクタンス Ｍ 避雷器 Ｑ 電圧源，電源 ＲB 電流制限器（カレントリミッタ） ＲL 抵抗型負荷 Ｓ 電流制限開閉器（カレントリミット
スイッチ） Ｓ1 ，ＳT ，ＳA 定格電流・絶縁・遮断・開閉点 Ｔ 電力開閉器 ＵN 供給電圧
スイッチ） Ｓ1 ，ＳT ，ＳA 定格電流・絶縁・遮断・開閉点 Ｔ 電力開閉器 ＵN 供給電圧
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クルト・カルテネッガー スイス国、5426レングナウ、クラッツスト ラーセ、12 (72)発明者 ミッヒヤエル・シユトイレル スイス国、8181ビユーラッハ、アルメント ストラーセ、26
Claims (12)
- 【請求項０１】 アーク放電に強い１つの接触配置部
（Ｋ1 ）を有する１つの定格電流開閉点（Ｓ1 ）を備
え、かつ、この定格電流開閉点（Ｓ1 ）に対して並列接
続された２本の通電方向切換経路（Ｐ1 ，Ｐ2 ）を備
え、これらの通電方向切換経路（Ｐ1 ，Ｐ2 ）のうちの
１本の第１通電方向切換経路（Ｐ1 ）が、直列接続され
た１つの遮断開閉点（ＳT ）の１つの接触配置部
（ＫT ）及び１つの電力開閉器（Ｔ）を有し、そして、
これらの通電方向切換経路（Ｐ1 ，Ｐ2 ）のうちの１本
の第２通電方向切換経路（Ｐ2 ）が、直列に接続された
１つの遮断開閉点（ＳA ）及び１つの電流制限素子（Ｒ
B ）を有する電流制限開閉器（Ｓ）において、この定格
電流開閉点（Ｓ1 ）の接触配置部（Ｋ1 ）とこの遮断開
閉点（ＳT ）の接触配置部（ＫT ）とが、共通の１本の
軸線（Ａ）に対して対称に形成されていてかつ配置され
ていることを特徴とする電流制限開閉器。 - 【請求項０２】 遮断開閉点（ＳA ）は、１つの電気的
に遮断する接触配置部（ＫA ）を有すること、及び、こ
の接触配置部（ＫA ）が、共通の１本の軸線（Ａ）に対
して対称に形成されていてかつ配置されていることを特
徴とする請求項１に記載の電流制限開閉器。 - 【請求項０３】 開閉点（Ｓ1 ，ＳT ，ＳA ）の接触配
置部（Ｋ1 ，ＫT ，ＫA ）は、相違する大きさの直径を
なし、かつ入れ子状に配置されていることを特徴とする
請求項１又は２に記載の電流制限開閉器。 - 【請求項０４】 開閉点（Ｓ1 ，ＳT ，ＳA ）の接触配
置部（Ｋ1 ，ＫT ，ＫA ）は、１つのハウジング（Ｇ）
内に配置されていることを特徴とする請求項１〜３のい
ずれか１項に記載の電流制限開閉器。 - 【請求項０５】 ハウジングは、シリンダ状に形成され
ていること、並びに、開閉点（Ｓ1 ，ＳT ，ＳA ）の接
触配置部（Ｋ1 ，ＫT ，ＫA ）及びこのハウジング
（Ｇ）は、１本の共通の軸線（Ａ）に対して同軸状に配
置されていることを特徴とする請求項４に記載の電流制
限開閉器。 - 【請求項０６】 ハウジング（Ｇ）は、気密に形成され
ていることを特徴とする請求項４又は５に記載の電流制
限回路。 - 【請求項０７】 ハウジングは、ハウジングの少なくと
も２つの導電性部材（１０，２０）を有し、これらの導
電性部材（１０，２０）は、ハウジングの少なくとも１
つの第３電気絶縁性部材（７）を介して互いに連結され
ていることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に
記載の電流制限開閉器。 - 【請求項０８】 ハウジングの両導電性部材（１０，２
０）は、板状に形成されていること、及び、ハウジング
の電気絶縁性部材（７）は、管状に形成されていて、か
つこれらのハウジングの両導電性部材（１０，２０）が
このハウジングの管状部材（７）を表面で囲むように、
これらのハウジングの板状部材（１０，２０）の間に配
置されていることを特徴とする請求項７に記載の電流制
限開閉器。 - 【請求項０９】 開閉点（Ｓ1 ，ＳT ，ＳA ）の接触配
置部（Ｋ1 ，ＫT ，ＫA ）に対する１本の共通の１次給
電線（１，１１，１２，１３）が、ハウジングの両導電
性部材（１０）の第１導電性部材を貫通して引き出され
ていること、定格電流開閉点（Ｓ1 ）の接触配置部（Ｋ
1 ）に対する１つの２次導線（２，２１）が、ハウジン
グの両導電性部材（２０）の第２導電性部材を貫通して
引き出されていること、及び、その他の開閉点（ＳT ，
ＳA ）の接触配置部（ＫT ，Ｋ A ）に対する２次導線
（３，３１，４，４１）が、このハウジングを貫通して
引き出されていることを特徴とする請求項７又は８に記
載の電流制限開閉器。 - 【請求項１０】 開閉点（Ｓ1 ，ＳT ，ＳA ）の各々
は、接触配置部（Ｋ1，ＫT ，ＫA ）を開くか、閉じる
か又は開閉するために１つの駆動部を有することを特徴
とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の電流制限開
閉器。 - 【請求項１１】 駆動部は、電気力学的な力を出力する
ことを特徴とする請求項１０に記載の電流制限開閉器。 - 【請求項１２】 駆動部は、同軸状に固定して配置され
た２つのコイル（８１，８２），同軸状にこれらのコイ
ル間に配置された軸線方向に沿って可動な１つの接触リ
ング（８５），及び１つの電力制御ユニットを有し、こ
の場合、この接触リング（８５) は、開閉点の閉じてい
る状態で同軸状に配置された２つの固定接触子（８４）
を短絡することを特徴とする請求項１１に記載の電流制
限開閉器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19953551:5 | 1999-11-08 | ||
| DE19953551A DE19953551C1 (de) | 1999-11-08 | 1999-11-08 | Schneller strombegrenzender Schalter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001185007A true JP2001185007A (ja) | 2001-07-06 |
Family
ID=7928211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000336051A Withdrawn JP2001185007A (ja) | 1999-11-08 | 2000-11-02 | 高速電流制限開閉器 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6535366B1 (ja) |
| EP (1) | EP1098332B1 (ja) |
| JP (1) | JP2001185007A (ja) |
| CN (1) | CN1167093C (ja) |
| AT (1) | ATE321350T1 (ja) |
| AU (1) | AU767295B2 (ja) |
| CA (1) | CA2325008A1 (ja) |
| CZ (1) | CZ299827B6 (ja) |
| DE (2) | DE19953551C1 (ja) |
| ES (1) | ES2261174T3 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10128625B2 (en) | 2014-11-18 | 2018-11-13 | General Electric Company | Bus bar and power electronic device with current shaping terminal connector and method of making a terminal connector |
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|---|---|---|---|---|
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| US10910816B2 (en) | 2007-06-20 | 2021-02-02 | S&C Electric Company | Fault protection device with group trip delay and method |
| EP2189998A1 (de) | 2008-11-24 | 2010-05-26 | ABB Technology AG | Generatorschalteranordnung |
| EP2339599A1 (en) | 2009-12-22 | 2011-06-29 | ABB Research Ltd. | A switch and use thereof |
| EP2888749B1 (en) | 2012-08-27 | 2016-06-22 | ABB Technology Ltd. | Apparatus arranged to break an electrical current |
| CN104685597B (zh) | 2012-10-05 | 2017-02-15 | Abb 技术有限公司 | 具有堆叠中断器模块的断路器 |
| CN103280763B (zh) * | 2013-02-27 | 2016-12-28 | 国网智能电网研究院 | 一种直流断路器及其实现方法 |
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| CN103646805B (zh) * | 2013-12-04 | 2016-03-02 | 中国科学院电工研究所 | 一种直流断路器拓扑 |
| US11646575B2 (en) | 2018-10-24 | 2023-05-09 | The Florida State University Research Foundation, Inc. | Direct current hybrid circuit breaker with reverse biased voltage source |
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| DE102020110935B3 (de) | 2020-04-22 | 2021-07-01 | Maschinenfabrik Reinhausen Gmbh | Vorrichtung und verfahren zur begrenzung eines kurzschlussstromes in einem laststufenschalter sowie laststufenschalter mit dieser vorrichtung |
| CN116388132B (zh) * | 2023-06-05 | 2023-08-08 | 广东电网有限责任公司广州供电局 | 直流限流器、直流断路器、直流故障限流方法及相关设备 |
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|---|---|---|---|---|
| AT374618B (de) * | 1981-11-03 | 1984-05-10 | Naimer H L | Schalteinrichtung |
| JPH08315666A (ja) * | 1995-05-12 | 1996-11-29 | Mitsubishi Electric Corp | 遮断器および遮断装置 |
| US5867356A (en) * | 1997-11-05 | 1999-02-02 | General Electric Company | Current limiting system and method |
| US6051893A (en) * | 1998-10-29 | 2000-04-18 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Electric power supply system for load |
| EP1014403A1 (de) * | 1998-12-21 | 2000-06-28 | Asea Brown Boveri AG | Strombegrenzender Schalter |
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2000
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