JP2004134358A - 真空遮断とガス遮断とを組み合わせた高電圧または中電圧スイッチ装置 - Google Patents
真空遮断とガス遮断とを組み合わせた高電圧または中電圧スイッチ装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004134358A JP2004134358A JP2003157593A JP2003157593A JP2004134358A JP 2004134358 A JP2004134358 A JP 2004134358A JP 2003157593 A JP2003157593 A JP 2003157593A JP 2003157593 A JP2003157593 A JP 2003157593A JP 2004134358 A JP2004134358 A JP 2004134358A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit breaker
- contact
- contacts
- breaker device
- rod
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
- H01H33/02—Details
- H01H33/04—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
- H01H33/14—Multiple main contacts for the purpose of dividing the current through, or potential drop along, the arc
- H01H33/143—Multiple main contacts for the purpose of dividing the current through, or potential drop along, the arc of different construction or type
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
- H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
- H01H33/66—Vacuum switches
- H01H33/666—Operating arrangements
- H01H33/6661—Combination with other type of switch, e.g. for load break switches
Landscapes
- High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
- Circuit Breakers (AREA)
- Gas-Insulated Switchgears (AREA)
- Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
- Disintegrating Or Milling (AREA)
- Scissors And Nippers (AREA)
Abstract
【解決手段】筐体12、真空スイッチ10、第2の接点に力をかけるようにされた手段、ガススイッチ11、40、および作動ロッド6を含む、高電圧または中電圧ハイブリッド遮断器装置であって、第2の接点とともに並進運動するように構成された、第2および第3の接点を電気的に連結する連結手段13’と、第2および第4の接点を第1および第3の接点からそれぞれ分離するように、連結手段とロッド6に連結されてそれらを移動させる変位手段とをさらに含み、前記変位手段は、前記移動中に真空スイッチを閉じた状態に保持するように連結手段に動作するのと同時に、特定のデッドストローク(D)にわたってロッドを移動させた後、連結手段により同時に獲得される運動とは無関係な並進運動を獲得するように構成されたデッドストローク接続手段を含む。
【選択図】 図17
Description
【0001】
本発明は、高電圧または中電圧ハイブリッドスイッチ装置に関する。「ハイブリッド」という用語は、2つの異なる遮断技術が協働するようにされた混合タイプの遮断作用を意味する。特に、スイッチ装置が、第1の対のアーク接点を閉じる真空スイッチを含み、第2の対のアーク接点を含むガススイッチをさらに含む場合、このスイッチ装置をハイブリッド装置とする。
【背景技術】
【0002】
米国特許第3,038,980号明細書に、上述したタイプの装置が開示されている。この装置は、絶縁ガスを充填し長手方向の軸を有する筐体を備え、2つのスイッチが、筐体内に電気的に直列に接続されて配置され、装置の作動機構は筐体の外側に配置される。2つのスイッチの接点を作動するための機構は、ガススイッチの2つの接点の一方が、真空スイッチの隣接する可動接点に取り付けられているという点で比較的単純なものである。ガススイッチの他方の接点は、装置の作動機構に連結された作動ロッドに取り付けられる。当接部に結合されたばね機構が、真空スイッチの接点が特定の距離だけ分離されるまで、装置が開いている間、その移動距離の第1の部分にわたってガススイッチの接点を一緒に保持する。このような2つの対の接点を分離するシーケンスの目的は、第2の対の接点(ガススイッチの接点)の分離を、第1の対の接点(真空スイッチの接点)の分離に対して遅延させることができるようにすることである。
【0003】
しかしながら、このようなシーケンスは、高電圧ハイブリッド遮断器装置が、72.5kVより高い標準的な高電圧用に構成されたガススイッチを、52kVより低い標準的な中電圧用に構成された真空スイッチと組み合わせる場合は、満足できるものではない。実際、装置が故障電流を遮断しているとき、ガススイッチの接点が分離していない限り、真空スイッチは、接点が分離する間、遮断器装置の端子で過渡回復電圧のすべてに耐える。ここで、真空スイッチは、中電圧の限界値内に留まる回復電圧に対してだけ耐えるように構成される。したがって、接点を分離するための上述したシーケンスを用いた高電圧ハイブリッド遮断器装置は、ガススイッチの2つの接点が分離した後にのみ、電流を遮断することができる。この動作は、アーク時間が比較的長くなることを意味し、真空スイッチは、これに耐え得るように構成されていない。米国特許第3,038,980号明細書に記載されている装置の一般構造では、接点を分離するシーケンスを変更することができない。特に、上記のような装置では、ガススイッチの接点の分離に対して真空スイッチの接点の分離を、同時にまたは遅延させて行うことができない。
【0004】
欧州特許出願公開第1109187号明細書に、このタイプの他の装置が開示されており、この装置では、ガススイッチの接点の分離に対して真空スイッチの接点の分離を、同時にまたはわずかに遅延させて行うように、接点分離シーケンスを調節することができる。真空スイッチの可動接点はリンクに連結され、リンクのヘッドとしても知られる回転運動可能なリンクの一端は、ガススイッチの作動ロッドにより並進移動するように駆動された歯付きロッドに対して結合または切り離しができる、フライホイールのクランクに関着されている。
【0005】
しかしながら、この装置には機械的な観点から見ていくつかの欠点がある。まず、電流が流れている間、電気力学的な力に対抗するために、真空スイッチの接点の接触表面間の相互圧力を所定の値より大きくするように、電流が流れることができる限り、真空スイッチの可動接点に十分な力をかける必要がある。したがって、この装置のフライホイールには、必要な力を真空スイッチの可動接点にかけるための戻りばねシステムを設けなければならない。一方で、真空スイッチの可動接点の並進運動軸に対して軸が傾いたリンクにより、ガススイッチの作動ロッドから真空スイッチへ運動が伝達される。これにより、真空スイッチにかかる横方向応力が大きなものになり、機械的耐久性が制限される可能性が生じる。
【0006】
最後に、欧州特許出願公開第1117114号明細書には、上記装置より優れた利点、すなわち、真空スイッチの可動接点が、スイッチの長手軸方向にのみ向けられた力を常に受けるという利点を備えた、上記タイプの別の装置が記載されている。さらに、スイッチが閉じている間、真空スイッチの接点間の相互圧力を維持するために、ばね手段が設けられる。しかしながら、真空スイッチの接点の分離運動は、ガススイッチの作動ロッドにより駆動される結果、真空スイッチの接点は、ガススイッチの接点が完全に開くまで分離してはならない。上記装置は、真空スイッチが単独で電流を遮断する前に、電流がゼロ点を通過するように、接点の分離を遅らせるようなシーケンスを有すことが必要である。実際、この装置は、発電機の回路遮断器に限って使用され、したがって、ガススイッチは、電流の不均衡な部分を低減するためにのみ存在する。
【0007】
上記装置では、ガススイッチの接点の分離に対して真空スイッチの接点の分離を、同時にまたはわずかに遅延させて行うことは明らかに不可能である。
【0008】
【文献1】
米国特許第3,038,980号明細書
【文献2】
欧州特許出願公開第1109187号明細書
【文献3】
欧州特許出願公開第1117114号明細書
【文献4】
欧州特許出願公開第1271590号明細書
【文献5】
フランス特許第2751782号明細書
【文献6】
国際公開第97/08723号パンフレット
【文献7】
特開昭61−121222号明細書
【文献8】
特開昭59−214119号明細書
【考案の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明の目的は、第一に、比較的小型で耐久性のある高電圧または中電圧ハイブリッド遮断器装置を提供することにより、従来技術の欠点や制限を改善することであり、このハイブリッド遮断器装置は、単一の作動部材、すなわち1つの作動ロッドだけに連結された作動機構で動作しながら、接点が分離するとすぐに各スイッチの接点間に生じる過渡回復電圧を、真空スイッチとガススイッチとの間に適切に分配するように、スイッチの接点分離シーケンスを調節できるようにする。本発明は、上記目的を達成するために、2003年1月2日に公開された欧州特許出願公開第1271590号明細書に記載された、ハイブリッド遮断器装置の原理に基づいて動作する遮断器装置を提供する。本発明の目的は、真空スイッチにアークがさらに発生しないように、電流が装置により遮断されるとき、真空スイッチの可動接点のあらゆる跳ね返り運動を防止することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記目的を達成するために、本発明によれば、
絶縁ガスが充填され、長手方向の軸を有する筐体と、
固定された第1の接点、および筐体の長手方向に並進運動可能な第2の接点を含む第1の対のアーク接点を含む、筐体内に配置された真空スイッチと、
真空スイッチが電流を流すことができるとき、前記第1および第2の接点の接触面間の相互圧力が特定の値より大きくなるような力を、第2の接点にかけるように構成された手段と、
固定または準固定された第3の接点、および長手軸方向に並進運動可能な第4の接点を含む第2の対のアーク接点を含む、筐体に配置されたガススイッチと、
第4の接点に連結され、作動手段により、不動にされるか、並進運動するように構成される作動ロッドとを含む、高電圧または中電圧ハイブリッド遮断器装置であって、
第2の接点とともに長手軸方向に並進運動するように構成され、第2の接点および第3の接点を電気的に連結する連結手段と、
第2および第4の接点を第1および第3の接点からそれぞれ分離するように、前記連結手段および前記作動ロッドに連結されて、前記連結手段および前記作動ロッドを移動させる変位手段とをさらに含み、前記変位手段は、連結手段をロッドに連結するデッドストローク接続手段を含み、前記デッドストローク接続手段は、前記移動中に真空スイッチを閉じた状態に保持するように連結手段において動作するのと同時に、特定のデッドストロークにわたって作動ロッドを移動させ、
作動ロッドがデッドストロークを完全に移動すると、前記デッドストローク接続手段は、連結手段により同時に獲得される運動とは無関係な並進運動を獲得するように構成されることを特徴とする。
【0011】
高電圧網における回路遮断器として本発明による装置を使用することを意図した用途の場合、変位手段は、真空スイッチとガススイッチのそれぞれの接点が、同時に分離するか、または短時間遅延して分離するように構成されることが有利である。
【0012】
さらに、本発明の特定の実施形態の目的は、高電圧および超高電圧の用途に頻繁にあるように、ハイブリッドスイッチデバイスが、その端子で、非常に速い回復速度で過渡回復電圧に耐える場合、および特に、遮断される電流がハイブリッド装置の遮断能力の約30%より小さい場合を含む、ガススイッチにおいて効率的なアークのブローアウトを達成することである。この実施形態において、上記に規定した本発明の特徴に加え、ハイブリッド遮断器装置は、熱吹付け容積に隣接し、熱吹付け容積と連通可能である補充空気吹付け容積をさらに含み、前記空気吹付け容積は、遮断器装置により電流が遮断されている間、空気吹付け容積に含まれた絶縁ガスを圧縮するために、熱吹付け容積の方へ移動するように構成された固定または可動の底面により画定される。補充空気吹付け容積は、遮断される電流が、熱手段により熱吹付け容積に必要な圧力上昇を発生するほど高くなければ、アークをブローアウトする。
【0013】
本発明による遮断器装置の特定の実施形態は、以下の特徴の1つ以上を独立してまたはあらゆる技術的に可能な組み合わせで含む。すなわち、
デッドストローク接続手段が、真空スイッチを閉じた状態に保持するように連結手段に作用するように構成された第1のばね手段と協働する運動伝達手段を含み、さらに、連結手段に力をかけるように第1のばね手段が支えられる第1の当接手段を含み、第1の当接手段は、デッドストロークが完全に移動されるとすぐに、力をキャンセルするように構成され、
運動伝達手段が、互いに当接してともに移動するように構成され、かつ真空スイッチが開き始めると切り離されるように構成される2つの部分を含み、
第1の当接手段が、運動伝達手段の第1の部分とともに移動するように拘束され、かつ一端にヘッドを有する少なくとも1つのデッドストロークロッドを含み、さらに、取り囲む固定支持部材に沿って軸方向に移動するように構成された第1の管状ベアリング部材を含み、第1の管状部材が環状部分を備え、デッドストロークロッドが環状部分を通過し、デッドストロークが完全に移動されたとき、ヘッドは環状部分に当接するように構成され、
変位手段が、第2のばね手段を含み、第2のばね手段は、作動ロッドがデッドストロークを完全に移動するとすぐに、真空スイッチの接点を分離するように構成され、かつ装置により電流が遮断されると、第1および第2の接点が完全に分離する距離に相当する特定の隔離移動距離にわたって、第1の接点に対して連結手段および第2の接点を移動するように構成され、
第1のばね手段が、第1の管状ベアリング部材の環状部分と運動伝達手段の第1の部分との間で圧縮される第1のばねを含み、
第2のばね手段が、第2の固定支持部材と第2の固定支持部材を囲む第2の管状ベアリング部材の環状部分との間に圧縮された第2のばねを含み、第2の管状ベアリング部材は、軸方向に第2の固定支持部材に沿って移動するように構成され、かつ連結手段の主要な部分に少なくとも1つのタイロッドにより固定され、
第1および第2の管状ベアリング部材が、装置により電流が遮断されている間、デッドストロークが作動ロッドにより完全に移動されないかぎり、一方を他方に当接させて固定させ、
第2の固定支持部材に、連結手段が隔離移動距離を完全に移動すると、連結手段の主要な部分が当接する第2の当接手段が設けられ、
第1の固定支持部材が、第3のアーク接点を支持し、装置の長手方向の軸に沿って配置された固定手段により、第2の固定支持部材により支持され、第1の支持部材は、装置の一端に固定された絶縁性のタイロッドにより適所に固定され、
運動伝達手段の第2の部分が、作動ロッドとともに並進運動するように拘束され、
遮断器装置の共通の筐体にバリスタが配置され、真空スイッチの接点と並列に電気的に接続されることにより、遮断器装置が開いているとき、真空スイッチとガススイッチに印加される電圧を適切に分配するために、前記スイッチに印加される電圧を制限することができ、
このように電圧を適切に分配できるように、コンデンサが、1つのスイッチと並列に、またはスイッチそれぞれと並列に接続される。
【0014】
中電圧網において発電機の回路遮断器として本発明による装置を使用する用途の場合、真空スイッチが電流を遮断する前に、ガススイッチにより電流がゼロ点を通過するように、変位手段は、真空スイッチの接点の分離が、ガススイッチのアーク接点の分離に対して著しく遅延されるように構成されることが好ましい。
【0015】
以下の図面を参照しながら、以下の記載において、本発明、その特徴、および利点について説明する。
【0016】
図1から図14aおよび図14bは、欧州特許出願公開第1271590号明細書に記載された遮断器装置の原理に基づいて動作する、ハイブリッド遮断器装置の実施形態に対応する。しかしながら、これらの実施形態は、真空スイッチの可動接点の跳ね返りの運動を防止することを目的とした、本発明によるどんな改良をも組み込んでいない。以下、図15から図20を参照しながら、このような改良を備えた実施形態について記載する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
図1に示すハイブリッド遮断器装置5は、全体的に軸Aの周りで回転対称である。この装置は、第1の対のアーク接点1および2を含む真空スイッチ10を含む。第1の接点1は、装置5のエンドブッシング7に固定され、永久的に接続される。第2の接点2は、軸方向Aに可動である。また、装置は、真空スイッチと電気的に直列に接続されたガススイッチ11を含む。ガススイッチは、第3の接点3および第4の接点4からなる第2の対のアーク接点を含む。第3の接点3は、図8および図9に示す保持手段により、筐体12内に固定される。第4の接点4は、軸方向Aに可動であり、装置5の作動機構8に接続された作動ロッド6に取り付けられる。2つのスイッチ10および11は、絶縁ガスを充填した共通の筐体12に配置される。
【0018】
図示した実施形態において、遮断器装置の閉じている場合、可動接点4は、特定の重複距離だけ固定接点3内に挿入される。この重複により、第3および第4の接点は、作動ロッド6が加速距離と呼ばれる特定の距離だけ移動した瞬間に分離する。すなわち、重複距離は、ロッド6が移動する加速距離に相当するということである。加速は、ガススイッチの可動接点4にかけられ、分離が始まるとすぐに、接点4が、比較的高速に固定接点3から分離する。前記分離から数ミリ秒で、速度は、スイッチの接点間に生じた電気アークを消失できる値に達し得る。これは、電気アークなしに、いわゆる容量性の電流を遮断するのに特に有用である。
【0019】
接点2は、それを固定接点3に常に電気的に接続する可動連結手段13と並進運動するように拘束される。実際のところ、第3の接点は遮断器装置に固定されているため、ガススイッチにある接点3および4の分離は、真空スイッチの第2の可動接点を保持するアセンブリの機械的動作に左右されない。
【0020】
運動伝達手段15が、2つの部分16および17に分離されることができる。これらの2つの部分は、それらの2つの対面端部に設けられた結合手段22を介して、軸方向Aに互いに当接する。第2の部分17は、ロッド6と並進運動するように拘束されており、第1の部分16は、連結手段13に対して軸方向Aに特定の移動距離Dだけ並進運動可能である。図示した実施形態において、この移動距離Dは、接点3および4の重複距離に等しく、すなわち、上記に規定した加速距離に等しいということになる。
【0021】
また、伝達手段15は、2つの部分を含む、図示しない入れ子式の結合により与えられてよく、この2つの部品は、互いに隣接しているとき不動にされ、軸方向に分離している間、一方を他方の中に滑動させるように入れ、この種の入れ子式結合は、図1に略図的に示した伝達手段15と機能的に同等のものである。しかしながら、この種の装置は、可動質量の増加による欠点を被る可能性がある。
【0022】
ロッド6が移動距離Dを完全に移動するまで特定のしきい値より高い状態に維持される第1の推力を、連結手段13、したがって、接点2にかけることにより、真空スイッチを閉じた状態に保持するための第1のばね手段が設けられる。
【0023】
図2に示す状態に相当するこの瞬間に、ガススイッチの接点が分離する。この瞬間に、第1の推力は、連結手段に対する作用を停止し、反対方向に第2の推力をかける第2のばね手段が、接点2に作用を及ぼすことができる。この第2の推力が接点2を移動させることにより、真空スイッチの接点が分離する。したがって、この分離は、特定のシーケンスで、ガススイッチの接点の分離と同時に、または分離に対して遅延して起こる。
【0024】
上述した装置において、前記第1の推力をかけるための第1のばね手段は、第1のばね20を含み、び第2の推力をかけるための第2のばね手段は、第2のばね21を含み、それらはともに圧縮して装填され、第1の当接手段14および第2の当接手段19それぞれに結合される。第1のばね20は、連結手段13と第1の部分16との間に取り付けられ、これらの部材にそれぞれ反対向きの推力
【数式1】
と
【数式2】
をかける。遮断器装置5が閉じた構成において、ロッド6は、作動機構8により不動にされるため、2つの部分16および17は、静止した状態で互いに押圧されて保持され、さらに、連結手段13に結合された第1のばね20により、接点1および2に特定の圧力が維持される。この接触圧力により、スイッチは故障電流を通過させることができ、この圧力は、スイッチが耐え得る故障電流の値に依存する。
【0025】
遮断器装置5の作動機構8に、電流を遮断するための命令が送られれば、第1の部分16が、第1のばね20の伸張により連結手段13に対して並進運動できるように、ロッド6が解放されなければならない。この相対運動は、第1の部分16が移動距離Dを完全に移動するとすぐに、連結手段13の一端をなす第1の当接手段14により停止されるため、この部分16は図2に示されるように、前記連結手段13と並進運動するように拘束される。
【0026】
伝達手段15および第1のばね手段は、連結手段13をロッド6に連結する連結システムを形成する。このシステムは、ロッドが特定の移動距離を完全に移動するまで、連結手段がロッドの運動に従わないようにするという意味で、デッドストローク連結手段をなすと見なしてよい。この移動距離Dの間、伝達手段15がロッド6の運動を連結手段に伝達しないため、連結手段13は静止したままである。これは、遮断器装置の開閉操作の両方に適用される。
【0027】
真空スイッチ10の接点1および2が分離するとき、接点2は、半可動の第2のばね21により移動され、そのばねの一端は、接点2を保持するロッドが貫通する真空スイッチ面に対して常に当接されているため不動である。ばね21の他端は、連結手段13に対して常に当接して可動であり、第1のばね20の推力よりはるかに小さい状態に維持された推力を連結手段13にかける。
【0028】
デッドストローク接続手段は、ロッド6および連結手段13を移動させるように第2のばね手段と協働して、可動接点2および4を固定接点1および3からそれぞれ分離する。図示した実施形態において、これらは、変位手段の構成部品であり、真空スイッチのそれぞれの接点1および2と、ガススイッチのそれぞれの接点3および4とは、同時に、または短時間遅延して分離する。
【0029】
図3に示すように、第2の当接手段19は、連結手段が、特定の移動距離d1を完全に移動したらすぐに、連結手段13の並進移動を停止するように配置される。当接手段19は、固定接点3に電気的および機械的に接続され、接点2と3との間の電気的接続に好適に寄与する。この例では、これらは、可動連結手段13の中空管状部分内に挿入されて、軸方向Aに滑動することが可能な、軸Aと同心の円筒形スタッドを含む。これらはさらに、軸方向Aに配置される吹付け室を囲み、かつ吹付け室を保持する、導電部材9に電気的および機械的に接続される。当該技術分野にて知られているように、この吹付け室は、熱吹付け容積11Aおよび吹付けノズル11Bを含む。吹付けノズル11Bは、吹付け容積11Aに含まれた絶縁ガスが熱膨張することにより、ガススイッチの接点間の電気アークをブローアウトするように構成される。
【0030】
導電部材9は、遮断器装置5が閉じている時、永久電流を流す主要接点として作用する。導電部材9と電流端子33との間の電気的接続は、結合手段22の場所で伝達手段15の第2の部分17により支持される滑り接点17Aにより与えられる。第2の部分17は導電性であり、ロッド6と並進運動するが、滑り接点28を介して端子33に接続された固定導電性管31と電気的接触を維持する。伝達手段15の第1の部分16は、以下に述べる理由により電気的に絶縁されている。
【0031】
図示した実施形態において、連結手段13は、軸方向Aで環状に対称な金属製ブッシュを含む。図2に、この部材のさまざまな構成部分の参照符号が示されている。ブッシュは、その開放端において、第1の当接手段14を構成する第1の環状肩部を有する中空の管状部分13Aを有する。この中空管状部分13Aは、第2の当接手段19を構成する円筒形スタッドに当接するように構成された底部13Cを有する。また、ブッシュは、真空スイッチ10に向かって開いて、第2のばね21を収容するように構成された環状ハウジング13Dが内部に形成された円筒部分13Bも有する。このハウジング13Dを囲う壁13Eは、その端部において、第1のばね20を当接するための第2の環状肩部13Fを有する。ばね20は、肩部13Fと、第1の部分16の一端をなす環状壁16Aとの間で常に圧縮される。環状壁16Aの内径は、ブッシュ13の管状部分13Aの外径に実質的に等しいため、この部分16は、軸方向Aにブッシュに沿って滑動できる。
【0032】
駆動ロッド6を解放した後、伝達手段15の第1の部分16は、図1に示す位置から図2に示す位置へ並進運動する。移動時には、第1の部分16は第2の部分17を押し、滑り接点17Aは、故障電流が、ガススイッチ11のアーク接点3および4だけを経由して流れるように、導電部材9から分離するように構成される。前述したように、第1の部分16は、電気絶縁性であるか、または少なくとも、連結手段13と導電性の第2の部分17とを互いに電気的に絶縁する。実際、この部分16が完全に導電性であれば、滑り接点17Aが導電部材9から離れた後に、部分16および17の間で電気アークが点弧することになる。
【0033】
伝達手段15の並進運動は、ロッド6、したがって、ガススイッチの可動接点4に伝達される。第1のばね20が伸張することにより与えられた推力で促進されて、作動機構8がロッドを作動することができる。
【0034】
図2は、第1の部分16の環状壁16Aが、距離Dを移動した後、第1の当接手段14に当接するようになる瞬間の装置を示す。可動接点4は、ガススイッチ内を同じ距離Dだけ同時に移動しており、固定接点3から分離しようとするところである。この段階において、第1のばね20の推力
【数式3】
は、接点2の圧力を維持するように連結手段13に対してもはや効果的に作用を及ぼすことはなく、第2のばね21の推力は、前記手段13を並進運動させるようにこの手段に作用しない。次に、真空スイッチ10の可動接点2は、ガススイッチの接点3および4が分離するのと同時に、固定接点1から分離しようとする。
【0035】
図2および図3に示す各位置の間で、図3に示すように、連結手段13に常に推力
【数式4】
を及ぼす第2のばね21が伸張することにより、連結手段13が移動する。このように移動することで、一方では、第2の接点2を移動させて真空スイッチ10を開き、他方では、伝達手段15が並進運動を続けるようにする。
【0036】
図3において、接点2が接点1から完全に分離されるとすぐに、真空スイッチ10における接点2の動きが停止される。可動接点2が、特定の真空隔離距離だけ、例えば、約15mmだけ固定接点1から分離されるときに完全な分離が得られる。この目的のために、連結手段13の動きは、連結手段13が完全に移動した移動距離d1が、接点1および2の完全分離に相当する隔離距離に等しくなるように配置された、第2の当接手段19により停止される。以下、この移動距離d1を隔離距離とも呼ぶ。
【0037】
第2のばね21の推力
【数式5】
は、まず、一緒に並進運動するように拘束されている接点2と部材13および16を動かし、その後、図3に示すように、接点1および2を開いた状態に維持するのに必要なエネルギーを供給するのに十分な大きさである。しかしながら、この推力の大きさは、通常、第1のばね20の推力F20より著しく低い状態に維持される。実際、図1および2に示すように、真空スイッチ10が閉じた状態を維持するかぎり、接点1および2に維持されるべき圧力は比較的高く、たとえば、40kAの故障電流に対し約2000Nになる。したがって、第1のばねの推力F20および第2のばねの推力F21は、特定のしきい値Sより常に大きい差ΔF=F20−F21となるようにされる。F20は、図1および2に対応する時点の間で減少するのに対して、F21は、その最大値で安定しており、F20は、条件F20>F21+Sを満たすことができる程度に大きな値に維持される。
【0038】
スイッチを開くロッド6を作動するための機構8の一つの構成において、前記ロッドは、機構8により、第2のばね21の伸張作用で連結手段13に与えられる速度よりも高速に並進駆動される。図1から図4に示す装置は、この構成を用いて動作する。この場合、伝達手段15の部分16および17は、連結手段13がそれらの当接部に到達する前、すなわち、接点1および2が図3に相当する瞬間に完全に分離される前に分離するように構成される。例えば、部分16および17の分離は、接点1および2を分離した直後、すなわち、図2に相当する瞬間の直後に開始することができる。こうすることで、伝達手段15により、接点2の並進運動の第1段階だけがロッド6に伝達される。したがって、期間が非常に短い可能性があるこの第1段階の後、ロッド6が並進運動するのを助けるために、伝達手段15はロッド6にさらなる作用を何ら及ぼすことがなく、その後、この並進運動は、すべて作動機構8によりもたらされる。この動作モードにより、可動接点4の速度は、ガススイッチ11内の接点3および4の間のアークをブローアウトする瞬間に増大する。
【0039】
図4に示すように、ガススイッチ内の接点3および4が完全に開いて、可動接点4の移動距離の端において、これらの接点が特定の隔離距離d2だけ分離されるまで、接点1および2は、真空スイッチ10内で開いた状態に維持される。距離d2は、大部分のガス吹付けスイッチに対して、一般に80mmから200mmの範囲にあり、言い換えれば、この距離d2は、真空スイッチに対して前述した隔離距離d1よりかなり大きいものである。
【0040】
図5は、真空スイッチの接点が分離する少し前に、ガススイッチの接点が分離するように構成された点を除けば、図1に示す装置と同等の装置の理論図である。このようにガススイッチの接点を前もって分離するために必要なのは、遮断器装置が閉じているとき、これらの接点の重複距離を、前述した移動距離Dより少し短くするだけで十分ある。このようにして、重複距離、すなわち、ロッド6の加速距離は、D−εに等しくなり、式中、距離εは、このように前もって分離するために要求される時間遅延に応じる。
【0041】
図6において、ロッド6が特定の移動距離Dを移動し終わった瞬間、ガススイッチの接点は分離した直後であり、それらの間の距離はεである。したがって、この距離εが、真空スイッチの接点が分離しようとする瞬間における、ガススイッチの接点の要求される距離として定義されることが分かる。
【0042】
図7は、閉じられている状態の図9に示すハイブリッド遮断器装置を拡大して示した部分図である。同図は、遮断器装置の第2の実施形態を示し、この場合、ガススイッチ11の接点3および4は、電流が流れているときに、電気力学的な力に対抗するようにばね手段により与えられた特定の接触圧力で押圧されている。
【0043】
可動接点4の移動の開始を遅延するための手段18が、この接点と装置の作動ロッド6との間に配置されるため、接点3および4は、ロッド6が前述した加速距離を移動した正にその瞬間に、接点4の前記移動により分離される。
【0044】
ロッド6と接点3および4の形状は、軸方向Aに管状であることが好ましく、各接点3および4の端部には、耐熱性の導電材料で作られたエンドピース3Aおよび4Aをそれぞれ設けることが有利である。アーク接点4には、アーク接点3および4により故障電流が遮断されている間、前記接点の管状構造内部の増大された圧力下の高温ガスを排出するオリフィスまたは開口部4Bも設けている。加圧ガスは、遅延手段18と第2の部分17との間にある空間に排出された後、第2の部分17にこの目的のために設けられた開口部を通って、ロッド6と導電管31との間にある空間内へ入る。最終的に、これらのガスは、導電管31にこの目的のために形成された開口部を通って、筐体12の内壁に隣接する容積内に入ることにより最終的に膨張される。加圧ガスを排出する開口部について他の構成が与えられてよいことは言うまでもない。
【0045】
遅延手段18は、
接点4と軸方向に整列され、かつ接点4に固定され、ロッド6が移動するときロッド6の内側を滑動できるようにされた第1の管状部材25を含み、ロッド6の加速距離がこの滑動を見込んだ移動距離により規定され、遅延手段18はさらに、
接点4との連結位置で、管状部材25の一端に固定された第3の当接手段23と、
伝達手段15の第2の部分17に一端で固定して取り付けられ、かつ直径が管状部材25のものより大きい第2の管状部材26とを含み、この第2の管状部材26は、ロッド6が移動するとき、軸方向Aに第3の当接手段23に沿って滑動でき、当接手段23に当接するように構成された環状キャップ27を他端に有し、遅延手段18はさらに、
軸方向Aに配置され、かつ第1および第2の管状部材の間に挿入された第3のばね24を含み、この第3のばね24は、一端が第3の当接手段23に当接し、他端が伝達手段15の第2の部分17に当接する。
【0046】
図示した実施形態において、遅延手段18は、2対の接点を同時に分離できるように、加速距離が連結手段13に対して伝達手段15の移動距離Dに等しくなるようなものである。
【0047】
この装置により電流が遮断される場合、滑り接点17Aが導電部材9から離れ、かつ接点3および4が分離する前に、接点4、管状部材25、滑り接点29、伝達手段15の第2の部分17の一部分、および最後に滑り接点28を経由して、固定接点3から導電管31へ故障電流が流れる。
【0048】
伝達手段15の部分16および17がともに並進運動している間、可動接点4は、第3のばね24が及ぼす推力により特定の接触圧力で、固定接点3に押圧される。ロッド6が加速距離を移動すると、環状キャップ27は、当接手段23に当接する。ばね24は、接点4にもはや何の作用を及ぼさなくなり、この瞬間から、接点4はロッド6および第2の部分17と並進運動される。したがって、可動接点4は、装置の作動時から始まる所与の時間からのみ、部分6および17と並進運動するように拘束される。
【0049】
この装置の動作は、図1に示す装置の動作に類似しており、真空スイッチの接点1および2を分離する同時に、ガススイッチの接点3および4を分離する。しかしながら、図5に示す構成に類似した方法で、加速距離が距離Dより短くなるように装置の構成部品を配設することにより、ガススイッチの接点を前もって分離することが可能である。
【0050】
図8は、図1において簡易理論図を示したハイブリッド遮断器装置の一実施形態の略図である。図1に示すように、遮断器装置が閉じている場合、ガススイッチの接点は、特定の重複距離だけ一方が他方の中に嵌合されている。
【0051】
2つのスイッチに共通する筐体の内壁に隣接する容積は、真空スイッチに印加される電圧を制限できるように、真空スイッチの接点と電気的に並列に接続されたバリスタ32を収容するのに必要な大きさにされる。これにより、遮断器装置が開いているとき、真空スイッチとガススイッチに印加される電圧を適切に配分することができるようになる。この電圧の配分は、遮断器装置と並列に接続されるか、または2つのスイッチの一方と並列に接続される、少なくとも1つのコンデンサを使用することにより調整されてもよい。
【0052】
垂直の絶縁筐体内に直列の遮断器装置を収容することができる、図示したような空気絶縁スイッチギヤにおいて、接地から最も離れた筐体の部分に、真空スイッチを配置することが有利な場合がある。これにより、真空スイッチに印加される電圧よりも高い電圧をガス遮断器装置に与える固有の電圧配分を得ることが可能になる。さらに、本願明細書に示すようなハイブリッド装置は比較的小型であるため、非ハイブリッド型のガススイッチ用に構成された既存の絶縁筐体を使用することができる。
【0053】
バリスタ32と真空スイッチの可動接点との間の電気的接続は、スイッチを密閉するメタルベローにより与えられる。連結手段13と第2の当接手段19を形成する導電スタッドとの間の電気的接続は、滑り接点により与えられる。図7の説明で記述したように、高温ガスを排出できるように、スタッドとガススイッチの吹付け室を囲む導電部材9との間の連結位置に、オリフィスまたは開口部が設けられる。このような開口部は、伝達手段15の第1の部分16および第2の部分17、および前記第2の部分が中で滑動できる導電管にも設けられる。
【0054】
電気絶縁性のタイロッド30は、遮断器装置の筐体内のガススイッチを機械的に保持することに寄与する。これらのタイロッドは、一端が真空スイッチの面に固定され、この真空スイッチを貫いて可動接点を保持するロッドが通る。これらのタイロッドは、その他端が導電部材9に堅固に接続されるため、第3の接点をガススイッチの適所に維持する。
【0055】
この装置の作動ロッド6は、可動接点4および伝達手段15の第2の部分17に堅固に接続される。したがって、3つの部材6、4、および17は、この実施形態において常にともに並進移動するように拘束されている。
【0056】
図9は、ガススイッチの接点の端と端が接するように配置された、閉じた状態を示すハイブリッド遮断器装置の別の実施形態の略図である。多数の構成部品は、図8に示す実施形態のものと同一である。しかしながら、ガススイッチの接点の構造が異なるために、このスイッチの可動接点は、これらの接点の一方を他方の中に嵌合させる実施形態のように直接的に駆動することができない。スイッチを開く望ましいシーケンスに従うために、前記可動接点の移動開始を遅延させるように、図7を詳細に示したような遅延手段18が設けられる。これらの手段により、ロッド6がすでに説明したような加速距離を移動することが可能となることで、接点を嵌合させる実施形態のように、真空スイッチの接点の分離開始時に、ロッド6により可動接点4を高速に駆動することが可能となる。
【0057】
図10示すハイブリッド遮断器装置の構成部品は、バリスタを取り除き、それに応じて絶縁性の筐体の直径を小さくしたこと以外、図9に示すものと同一である。
【0058】
図11は、図2に示す段階に相当する時間にある図10の装置を示す。
【0059】
図1から図11を参照して前述した装置は、常にあらゆる環境下においてガススイッチで効率的にアークをブローアウトしているわけではない。特に、遮断される電流が、熱吹付け容積に必要な圧力上昇を生じさせるのに十分な熱を発生できるほど大きくなければ、補充空気吹付け容積を追加することにより、効率的なアークのブローアウトに十分な圧力上昇が達成され、これは、従来の高電圧回路遮断器において当該技術分野にて知られているものである。ハイブリッド遮断器装置において、真空スイッチが回復電圧に耐えることに寄与するため、ブローアウト要件は標準的な遮断器装置より低い。
【0060】
図12は、静止状態の熱吹付け容積11Aを補完する補充空気吹付け容積11Cを組み込んだ、ハイブリッド高電圧遮断器装置の実施形態を示す。装置の多数の部分は、図9に示す装置に共通したものであり、特に、ガススイッチの接点は、閉じられた構成において端と端が接するように配置されている。補充空気吹付け容積を追加するために図9の装置に加えた主な修正は、熱吹付け容積11Aの底部を形成する導電壁9’と、装置の運動伝達手段の第1の部分16とに関係する。
【0061】
以下の記載において、熱ブローアウトがこの補助容積においてガスを圧縮することにより促進されるため、補充空気吹付け容積を圧縮容積とも呼ぶ。
【0062】
当該技術分野にて知られているように、熱吹付け容積および圧縮容積は、例えば、ボール弁などの弁を介して連通することができる。これにより、熱効果によりのみ発生する圧力上昇ではアークをブローアウトするのに不十分である場合、まず圧縮の第1段階の間、次に圧縮の最終段階の間で、圧縮容積から熱吹付け容積へガスが通過することができる。この不十分な状態は、熱吹付け容積に補充される圧縮ガスにより補償される。逆に、容積11Aにおいて熱効果のみにより発生する圧力上昇が十分なものであり、容積11Cにおける空気圧縮により得られる圧力上昇より大きい場合、熱ブローアウトの効果を低減させないように、容積11Aから容積11Cへガスを漏出させないことが有利である。さらに、図12に示すハイブリッド遮断器装置の実施形態において、遮断する電流が大きい場合、真空スイッチの接点を開くための第2のばね21の作用を低速化または妨害することがある過度の値に、圧縮容積11Cの圧力上昇が到達しないように防止することが必要である。このため、遮断すべき小電流または大電流のそれぞれに応じて、一方向のガスの流れや2つの吹付け容積の隔離の要求された機能を与えるために、容積11Aの壁9’に弁35が設けられる。
【0063】
一方で、再度装置が開かれれば、ガスを適正に圧縮できるようにするために、ハイブリッド遮断器装置を閉じる最後で、空気吹付け容積11Cに圧力降下を生じさせないようにすることが必要である。このために、装置の運動伝達手段の第1の部分16の一端をなす環状壁16Aにより形成される圧縮容積の底部に、少なくとも1つの弁36、例えば、ボール弁を設けることが有利であり、
最後に、圧縮容積11Cは、圧縮中に装置の筐体にあるガスに対して密閉されなければならないため、加圧絶縁ガスは、ブロー作用によりガススイッチの接点の方へのみ流される。この容積を密閉するために、環状壁9’と伝達手段の第1の部分16の円筒形の内壁との間に気密性の接触領域37を与えるために、装置の図9の実施形態と比較して、図11Aの環状壁9’の径を大きくすることが可能である。
【0064】
圧縮容積11Cは、2つの隣接する部分容積Vc1およびVc2の組み合わせと見なすことができる。容積Vc1の長手方向の長さは、図1の理論図に示す移動距離Dに相当し、伝達手段の第1の部分16が、ガススイッチの接点の分離開始に相当する時間でこの移動距離Dを完全に移動したならば、圧縮容積11Cは容積Vc2まで減少されることを意味する。その後、伝達手段の第1の部分16が、真空スイッチの可動接点とともに移動するように拘束され、環状壁9’の方向に移動し続けるため、容積11Cは、第2のばね21により真空スイッチの接点を開く間、圧縮され続ける。
【0065】
遮断器装置の熱吹付け容積が変化しない前の実施形態において、空気吹付け容積の圧縮移動距離は、上記に規定された距離Dおよびd1の合計にほぼ等しい。したがって、圧縮容積は、必然的に長手方向に制限される。高い補充空気ブロー作用を得るために、圧縮容積の径寸法を増大させ、特に、この容積を画定する環状壁9’および16Aの径を増大させることが必要である。これにより、遮断器装置の全体的な径方向サイズが増大する。
【0066】
中電圧用途(72.5kVより低い電圧)の場合、特に、遮断器室と外部の環境との間の絶縁が金属製の筐体により与えられる用途の場合、一般的に、装置に要求される全体的な径方向サイズを収容することが可能である。他方で、この全体的な径方向サイズは、遮断器室が磁器製の筐体により絶縁される用途で、問題が生じる場合がある。
【0067】
図13aは、ハイブリッド空気吹付け遮断器装置の一つの特定の実施形態の略図である。この実施形態は、特に、ガススイッチ40の熱吹付け容積40Aおよび空気吹付け容積40Cが、装置の作動ロッド6とともに移動する点で、前述した実施形態と異なる。
【0068】
ハイブリッド遮断器装置は、閉じた状態で示されている。真空スイッチ10の接点はともに押圧され、ガススイッチの接点の一方が他方に嵌合されている。この装置は、図8に示す装置と多数の類似点がある。特に、両方の実施形態において、真空スイッチ10、連結手段13、および第1および第2のばね手段は、同一のものであってよい。
【0069】
図13bは、ガススイッチ40を中心にして図19の装置の一部分を拡大した図を示す。図8の装置のように、運動伝達手段15は、一方を他方に押圧するときにともに移動するように構成され、かつ真空スイッチが開き始めると離されるように構成される、2つの部分16および17を含む。2つの吹付け容積40Aおよび40Cの間を分離し、かつ装置の筐体に含まれるガスを与えるほぼ円筒形の管状壁40Dの周辺に、第2の部分17が固定されているため、この部分17は、作動ロッド6と並進運動するように拘束される。壁40Dは、実際、2つの吹付け容積を分離する環状壁39により作動ロッドに固定して接続される。
【0070】
熱吹付け容積40Aは、一端が壁40Dの一端に固定された吹付けノズル40Bにより画定されるため、ノズルは、作動ロッド6と並進運動するように拘束される。永久電流接点44が、壁40Dの端部を囲み、ノズルを壁に対して長手方向に保持するのに寄与し、したがって、この接点は、ロッドおよびノズルとともに移動する。壁40Dは、導電性であり、接点44から、遮断器装置の電流端子33に電気的に接続された固定管状導電部材45へ永久電流を流し、壁40Dは、管状導電部材45に沿って密閉状態で滑動し、管状部材との電気的接触を維持する。永久電流可動接点44は、連結手段13に電気的に接続された管状の永久電流固定接点43の中に挿入される管状部分を有する。永久電流接点43および44の重複距離は、図14aに示すように、これらの永久電流接点が分離した後に、アーク接点が分離して電流を遮断できるようにするために、ガススイッチ40のアーク接点3および4の重複距離Dより短いものであることは言うまでもない。
【0071】
固定導電部材45は、圧縮容積40Cに対する固定ピストン機能を備えた密閉部材41を保持し、ロッド6および管状部材45により画定された隣接する容積42から圧縮容積を隔離するように構成される。この場合、密閉部材41には、ハイブリッド遮断器装置を閉じる間、絶縁ガスを容積42から圧縮容積40Cへ流し、この容積の圧力低下の発生を防止するための弁41Aが設けられる。
【0072】
2つの吹付け容積40Aおよび40Cを分離する環状壁39は、圧縮容積40Cから熱吹付け容積40Aに圧縮ガスを流すことができる開口部38を有する。図示した実施形態において、これらの開口38は、弁を備えていない単純な通路であり、これは、多数の用途において十分なものであることが実証されている。例えば、この実施形態は、短いアーク時間で小電流を遮断するために行われる空気圧縮吹付けで、大電流を遮断するために比較的小さな熱吹付けの補充しか必要でない場合に効果的である。
【0073】
図に示していない変形例において、当該技術分野にて知られているように、特に、フランス特許第2751782号明細書に開示されているように、開口部38は、弁を含んでもよい。さらに、密閉部材41に、容積42へ加圧ガスが流れるようにすることで、圧縮容積の圧力上昇を制限するための弁が設けられてよい。
【0074】
図14aは、開く過程の中間段階にある図13aおよび図13bのハイブリッド遮断器装置を示し、この段階は、ガススイッチの接点3および4が分離するとき、すなわち、作動ロッドとともに移動するように拘束された可動接点4が、重複距離Dを移動し終わったときにほぼ相当する。この瞬間、2つの吹付け容積を分離する環状壁39は、圧縮容積40Cの固定ピストンの方へ同じ距離Dだけ移動し、図の矢印で示されているように、圧縮絶縁ガスを熱吹付け容積に入れることができる。
【0075】
したがって、ガススイッチのアーク接点が分離した後、アークは、空気圧縮により部分的にブローアウトされる。この圧縮は、装置内で熱吹付け容積が変化しない前述した実施形態と異なり、作動ロッドの移動距離にわたって行われることを留意されたい。したがって、可動熱吹付け容積を含むハイブリッド遮断器装置は、図12に示すように、原則的に、固定熱容積を備えた装置の場合より長いアーク時間で、電流を遮断することができるという利点を備える。さらに、圧縮容積40Cの長手方向の寸法は、前述したように、デッドストロークDにより制限されないため、径方向の寸法を増大させることなく十分な圧縮容積を与える。したがって、可動熱容積装置は、磁器製の筐体により遮断器室を絶縁する用途に特に適しており、一般的に、約100kVより大きな電圧を用いる高電圧用途に適している。
【0076】
図14bは、図14aに示したハイブリッド遮断器装置に類似しているが、それよりも若干複雑なハイブリッド遮断器装置の実施形態を示す。この装置の構成部品のほとんどは前述した装置に共通したものであるが、一部修正が加えられており、さらなる構成部品が追加されている。特に、第1のばね手段は、第1のばね20に加えて、別のばね42を含み、これらの2つのばねは、方向変更手段15’の両側にそれぞれ配置されている。ばね42は、方向変更手段15’の第2の部分17’と圧縮容積40Cの管状筐体との間に挿入される。2つのばね20および42は、作動ロッド6が、真空スイッチの各接点の間に一定の圧力を維持しながら、デッドストロークDを移動できるように協働する。しかしながら、ばね42により加えられる力F42が、第1のばね20により加えられる力F20に付加されないようにするために、エンドストップが取り付けられた固定タイロッド46が、第2の部分17’の並進運動を不動にするため、第1のばね20のみがこの圧力を維持する機能を備える。
【0077】
第1のばね20が、方向変更手段15’の第1の部分16を移動させる移動距離D1は、前述した実施形態と比較した場合、著しく短い。したがって、このばねにより加えられる力F20は、ハイブリッド遮断器装置を開閉する動作の間の変化が少ないため、接点を開閉する間に真空スイッチに加えられる力が制限される。第1のばね手段は、デッドストロークDにわたって作動ロッド6を変位させるためのものであるため、第1のばね20が、方向変更手段15’を経由して移動距離D1にわたってロッドを運ぶ前に、ばね42が、図に示す移動距離D2より短いか、またはそれに等しい移動距離にわたってロッドを運ぶことが可能である必要がある。ガススイッチおよび真空スイッチの接点が同時に分離することが要求されれば、2つの移動距離D1およびD2の合計は、デッドストロークDに等しいものでなければならない。さらに、方向変更手段15’の第2の部分17’が、作動ロッドとともに移動するように拘束された後にのみ、方向変更手段15’の第1の部分16が移動距離D1を移動できるようにするために、少なくとも図示した閉じた位置において、力F42は、力F20より大きいものである必要がある。図14bに示す装置が、距離D2と比較して比較的短い距離D1をもつようにして、方向変更手段15’の第1の部分16の移動距離を制限することが可能である。これにより、部分16が、連結手段13に取り付けられた肩部14に当接するときの部分16の跳ね返りが比較的制限されるため、真空スイッチにおけるさらなるアークの危険性が制限される。しかしながら、この解決方法でも、部分16の跳ね返りを完全に防ぐことは難しく、図17および図18を参照して記載する本発明による改良を装置に施して修正することが有利な場合がある。特に、第1の部分16と図14bの左側に位置する部分を、図17の装置の部分と取り替えることが可能である。図17において、部分16の左側に配置された装置の部分は、部分16がデッドストロークDを完全に移動したとき、真空スイッチの可動接点の跳ね返り移動を防止するように構成される。
【0078】
図15は、本発明によるハイブリッド遮断器装置の一実施形態の略図である。この実施形態は、熱放射容積11Aと空気放射容積11Cが固定されているため、図12に示す装置と機能的に同等である。これらの特徴は、このスイッチにおいてさらなるアークが発生しないように、真空スイッチの可動接点の跳ね返り移動を防止する改良を図12の装置に加えていることである。
【0079】
図12に示す装置にあるように、デッドストローク接続手段は、ガススイッチの可動接点4を保持するロッド6を移動させるように構成され、真空スイッチは、この移動中、すなわち、デッドストロークDに相当する距離を移動する間、閉じた状態にされる。これらの手段は、真空スイッチを閉じた状態にするために、連結手段に作用を及ぼすように構成された第1のばね20と協働する運動伝達手段15をさらに含む。しかしながら、図12の装置と異なり、この場合、デッドストローク接続手段は、連結手段13’により同時に得られる運動とは無関係な並進運動を得るように構成される。
【0080】
実際、図8から図14aおよび図14bに示すハイブリッド遮断器装置の実施形態において、運動伝達手段の第1の部分16は、部分16がデッドストロークDまたはD1を完全に移動するとすぐに、連結手段13とともに移動するように拘束される。これらの実施形態は、デッドストロークの終点で、連結手段13に固定された第1の当接手段14に部分16が跳ね返り、部分13の跳ね返りを発生する可能性があるため、完全に満足できるものではない。連結手段13は、真空スイッチの可動接点とともに移動するように常に拘束されているため、部分13が跳ね返るということは、可動接点が固定接点に対して同様に跳ね返ることを意味する。これは、真空スイッチの各接点の間の距離が、接点分離過程の開始時に相当する段階で著しく短くなり、スイッチにさらなるアークを発生させる可能性があるため、許容可能なものではない。
【0081】
図15に示すように、デッドストローク接続手段は、連結手段13’に力をかけるように第1のばね20を装填した第1の当接手段14’を含む。第1の当接手段14’は、運動伝達手段15の第1の部分16とともに移動するように拘束され、かつヘッド14’Bを一端に有する、少なくとも1つのロッド14’Aを含む。明確にするために、図には1つのロッド14’Aのみしか示されていないが、複数の同様のロッドが、第1の部分16に固定されてよく、例えば、装置の長手方向の軸Aに中心がある円の周りに等間隔に配置されてよい。各ロッドは、図示した単一のロッドと同じ長さであり、一端に、同様のヘッド14’Bを有する。同等の実施形態において、ロッド14’Aは、軸が装置の軸Aと一致する管状部材の角部分からなるものであってよく、ヘッド14’Bは、軸Aに中心がある環状部材の角部分をなすものであってよい。
【0082】
第1の当接手段14’は、周りを囲む固定支持部材50に沿って長手軸方向Aに移動するように構成された、第1の管状ベアリング部材14’Cをさらに含む。図に示す実施形態において、固定支持部材50は、ガススイッチの固定アーク接点3を保持する第1の部分50Aと、装置の一端に固定された絶縁性のタイロッド30’により適所に固定された第2の部分50Bとを含む。第2の部分50Bは、装置の軸Aに沿って配置された固定手段51により第1の部分50Aを適所に保持し、したがって、第1の部分と電気的に接触状態にある。
【0083】
第1の管状ベアリング部材14’Cは、1つ以上のロッド14’Aが貫通する環状部分を有するため、各ロッド14’Aは、部材14’Cを通って滑動することができる。ロッドの各ヘッド14’Bは、第1の部分16に固定された各ロッドが、デッドストロークDを完全に移動するとすぐに、この環状部分に当接するように構成される。
【0084】
第1のばね20は、第1の管状部材14’Cの環状部分と、運動伝達手段15の第1の部分16との間で圧縮される。ばね20が伸張することで、デッドストロークDを移動する間、第1の管状部材14’Cは、真空スイッチの可動接点とともに移動するように拘束された連結手段13’に当接し続け、真空スイッチを閉じた状態に保持する。運動伝達手段15と1つ以上のロッド14’AがデッドストロークDを完全に移動するとすぐに、ロッドの各ヘッド14’Bが第1の管状ベアリング部材14’Cと当接し、以下、第1の隣接手段14’の当接移行状態と呼ぶ状態になるため、ばね20の伸張が突然中断される。その後、第1の管状ベアリング部材14’Cは、運動伝達手段15の第1の部分16とともに移動するように拘束され、これにより、第1の当接手段14’は、連結手段13’にまったく力をかけなくなるため、第2のばね21が真空スイッチの可動接点を移動させることができるようになる。第1の部分16とともに第1の当接手段14’により得られる運動は、結果的に、連結手段13’の運動とは無関係であり、これは、第1の部分16の質量や速度に関係なく、第2のばねの特徴のみを変更することにより、真空スイッチの可動接点にかける運動速度を調節できるという点で、前述した実施形態より有利である。
【0085】
固定支持部材50に沿って第1の管状ベアリング部材14’Cを移動させるための認められた距離d1+gは、非結束間隙と呼ぶ特定の間隙gだけ真空スイッチの各接点の間の距離d1を上回ることが有利である。この距離d1は、連結手段13’を移動させるための認められた距離であり、非結束間隙gは、図16に示すように、結果的に、真空スイッチを開く最後の位置にある第1の管状ベアリング部材14’Cと連結手段13’との間の距離に相当することを留意されたい。第1の部材14’Cの運動を停止するように、したがって、第1の当接手段14’の当接移行状態の直後に、第1の当接手段14’の運動と運動伝達手段15の第1の部分16の運動を停止するように、移動当接手段の固定端を形成するために、固定支持部材50の第1の部分50Aに、環状肩部52が形成される。
【0086】
連結手段13’は、真空スイッチの可動接点に固定された主要部分13’Aを有し、この部分は、装置の軸Aと同心の円筒形スタッドを備え、真空スイッチに面する環状肩部が一端に設けられている。この円筒形スタッドの他端は、固定支持部材50の第2の部分50Bに形成された同径の円筒形キャビティ内に滑動でき、真空スイッチの可動接点と、固定支持部材50の第1の部分50Aにより保持されたガススイッチの固定接点3との間に電気的接続を与える。この第2の部分50Bは、連結手段13’が真空スイッチの可動接点とともに隔離移動距離d1を完全に移動したとき、連結手段13’の主要部分13’Aの環状肩部が当接する第2の当接手段19’を有する。
【0087】
主要部分13’Aのこの環状肩部には、連結手段13’の第2の部分を構成する第2の管状ベアリング部材13’Cに、この部分13’Aを付けるタイロッド13’Bが固定される。この第2の管状部材13’Cは、固定支持部材50を囲み、この部材に沿って軸方向Aに移動するように構成される。その第1の機能は、第1のばね20により加えられる力を連結手段13’に伝達して、特定の接触圧力で真空スイッチの接点を閉じた状態に保つことである。この状況下において、第2の管状部材13’Cは、第1の当接手段14’の第1の管状ベアリング部材14’Cに当接する。一方で、これは、固定支持部材50の第2の部分50Bの内側円筒面と外側円筒面との間に第2のばね21を収容し、第1の当接手段14’に面する端部で、第2のばね21を圧縮した状態に維持するための環状肩部を有する。したがって、伸張時に第2のばね21によりこの環状肩部にかけられる推力により、連結手段13’全体が移動する。
【0088】
図12に示すハイブリッド高電圧遮断器装置に示すように、図15の装置は、変化しない状態にある、熱吹付け容積11Aを補完する補充空気吹付け容積11Cを組み込んでいる。
【0089】
図16は、電流を遮断する最終段階にある図15の装置を示す。ガススイッチの作動ロッドが解放されて遮断が開始されて、特に、作動ロッドとともに移動するように第2の部分17が拘束された運動伝達手段15に、第1のばね20によりかけられる推力により、ガススイッチの可動接点が加速できるようになる。第1のばねのこの推力は、運動伝達手段15の第1の部分16とともに、第1の当接手段14’の各ロッド14’AがデッドストロークDのすべてを完全に移動する間かけられる。デッドストロークDを完全に移動するとすぐに、第1のばね20の伸張は、第1の当接手段14’の当接移行状態により中断され、第2の部分17の運動は、運動伝達手段15の第1の部分16の運動とは無関係なものになる。
【0090】
その後、第1の部分16は、主に、この可動アセンブリによりそれまで獲得された運動エネルギーにより、第1の当接手段14’とともに付加的な距離d1+gを自由に移動する。このアセンブリの付加的な移動は、補充空気吹付け容器11Cがその最小サイズまで小さくなる長手方向の位置で、前述したように、環状肩部52により形成された固定当接部により中断される。図12に示す実施形態の場合にように、空気吹付け容積のピストンは、運動伝達手段15の第1の部分16の環状壁により形成される。容積11Cにおける圧縮は、第1の隣接手段14’の可動アセンブリを低速化した後、環状肩部52が形成する固定当接部より停止されることに留意されたい。
【0091】
このような固定当接部52は必要不可欠のものではなく、該当する可動アセンブリの付加的な移動距離d1+gが完全に移動されると、2つの吹付け容積11Aおよび11Cを分離する壁に、第1の部分16の環状壁により形成されるピストンが当接するようになる、わずかに異なる実施形態が考えられる。
【0092】
図16は、ハイブリッド遮断器装置を開く最終段階を表し、第1の当接手段14’の移動が中断される上述したステップの後の時間に相当する。このステップの後、作動ロッド6と運動伝達手段15の第2の部分17とともに、ガススイッチの可動接点の運動は、ガススイッチのアーク接点に対して、これらの接点の間のアークがブローアウトされた後、十分な隔離距離が得られるまで続く。
【0093】
真空スイッチの可動接点は、連結手段13’とともに、分離距離d1を移動し終わり、連結手段13’は、圧縮された第2のばね21により加えられる力により、固定支持部材50と当接するように押圧される。
【0094】
デッドストローク接続手段に、連結手段の並進運動とは無関係な並進運動が与えられてよい本発明による改良が、例えば、図8および図9に示す装置のように、補充空気吹付け容積を備えていないハイブリッド遮断器装置に使用されてもよいことを理解されたい。
【0095】
図17は、図13aに示す装置と機能的に同等のものであり、かつ真空スイッチの可動接点の跳ね返りを防止するための本発明による改良を取り入れた、ハイブリッド遮断器装置の実施形態を略図的に示す。
【0096】
図13aの装置の場合のように、ガススイッチ40は、装置の作動ロッド6とともに移動する、熱吹付け容積40Aおよび空気吹付け容積40Cを含む。空気吹付け容積40Cの固定ピストンは図示されていないが、図13aの装置の密閉部材41のようなピストンが、この目的に十分に適したものになる場合がある。作動ロッドともに移動するように拘束された部分とは別に、図17および図18に示すハイブリッド遮断器装置のほとんどの構成部品は、図15および図16の装置の構成部品と同一のものである。したがって、図15および図16に関する説明部分を、この装置の動作の説明とする。
【0097】
第1の当接手段14’と運動伝達手段の第1の部分16とを含む可動アセンブリの追加的な移動距離d1+gは、この実施形態において、環状肩部52ではなく、固定支持部材50の端部で固定当接部をなす別の環状肩部53により中断され、この点で図15の実施形態と異なる。この固定当接部53は、可動アセンブリの付加的な移動距離の最終段階で、第1の部分16の並進運動を停止させる大きさであり、この実施形態において、この運動が、空気吹付け容積における圧縮により制止されないためである。
【0098】
図18は、ガススイッチの接点を開く最終段階にある図17の装置を示す。図16に関する説明部分を、連結手段13’および装置の作動ロッド6に連結された変位手段の動作の段階の説明とする。
【0099】
この実施形態において、付加的な移動距離d1+gが第1の当接手段14’により完全に移動されると、第1の管状ベアリング部材14’Cに対して、管状肩部52が非常に小さな間隙だけ離れて、部材14’Cが、運動エネルギーにより第1のばね20を圧縮することにより並進運動続けないようにすることが有利であることに留意されたい。
【0100】
非結束間隙gは、可動アセンブリの付加的な距離d1+gの最終段階で、第1の部分16とともに、第1の当接手段14’のわずかな跳ね返りに対応する。間隙gより短い距離の跳ね返りは、連結手段13’の当接を保持することに影響を及ぼさないため、真空スイッチの各接点間の距離を短くする危険性はない。
【0101】
図19は、本発明によるハイブリッド遮断器装置の別の実施形態の略図的な部分図である。装置は、全体として、図17に示す機能的に同等の装置を基礎としたものであってよく、これらの実施形態それぞれにおいて、ブローノズル40Bは、装置の作動ロッドとともに移動する。構造的な相違点は、ガススイッチのアーク接点3’および4の実装に関し、この場合、端と端が接するように配置される。特に、電流が流れているときの電気力学的な力に対抗するために、ガススイッチの各アーク接点間に圧力を維持するための手段18’の構造に関する、接点を互いに当接させる構成の説明に関しては、図9および図7を参照した記載を参照されたい。図19の可動接点の運動の開始を遅延するための手段18’の構造は、図7の手段18の構造に類似している。
【0102】
この場合、可動接点4は、作動ロッド6に直接固定されるため、ロッドとともに並進運動するように常に拘束される。端と端が接するように接点を配置したこの実施形態により、全体的な径方向サイズが制限された装置に対して比較的大きな熱吹付け容積11Aが得られるが、これは、図13aに示すような嵌合式の接点の場合と比べ、実装が著しく複雑なものになる。
【0103】
接触圧力を維持するための手段18’は、固定支持部材50の第1の部分50A上に設けられ、前述した実施形態と異なり、この場合は完全に固定されていない第3のアーク接点3’を一端で支持する。手段18’は、第3のアーク接点3’が第4のアーク接点4とともに、これらの接点が分離するまで移動した後、この分離後、当接関係にある静止した状態になるように構成されるのに対して、第4の接点は、装置により電流が中断されると、作動ロッドとともに移動を継続する。
【0104】
この実施形態において、第3のアーク接点3’は、可動アーク接点4の全移動距離の比較的わずかな部分の間のみ可動であるため、準固定と呼ばれる。したがって、第3のアーク接点は、第4のアーク接点に対して準固定状態になるように構成される。接触圧力を維持するための手段18の類似した従来技術の実施形態において、準固定されたアーク接点を半固定接点と呼ぶことがあることに留意されたい。
【0105】
本発明によるハイブリッド遮断器装置の場合、ガススイッチのアーク接点の実装は、一般的に、本願明細書に記載した2つの技術のうちの一方または他方、すなわち、特定の重複距離を有する嵌合式接点技術か、接触圧力を維持するための手段を備えた端部と端部が接するように配置された接点を使用する技術を用いる。
【0106】
図20は、中電圧網において発電機の回路遮断器として使用することを意図した、本発明によるハイブリッド遮断器装置の別の実施形態を示す。この場合、連結手段13’と装置の作動ロッド6とに連結された変位手段は、真空スイッチの接点が、ガススイッチのアーク接点の分離に対して著しく遅延させて分離するようにされる。
【0107】
実際、この場合、ガススイッチの接点3および4の重複距離Drは、第1の当接手段14’のデッドストロークDの半分より短い。特に、ガススイッチの接点を端と端が接するように配置する同等の実施形態において、この重複距離を加速距離とも呼ぶことに留意されたい。一般的に、発電機の回路遮断器として装置を使用する用途の場合、ガススイッチの可動接点の加速距離の2倍より長いデッドストロークDを選ぶことが好ましい。
【0108】
このことは、デッドストロークDを完全に移動する前、すなわち、真空スイッチの接点が分離する前に、特定の距離だけすでに分離したガススイッチの各接点間で、電気アークが点孤されることを意味する。したがって、ガススイッチは、真空スイッチが電流を遮断する前に電流がゼロ点を通過する位置にあり、これは、発電機の回路遮断器として使用する場合に利点である。
【0109】
このタイプの装置は、ゼロ点を通る電流の通過を遅延させることになる、非常に不均衡な短絡電流を遮断可能でなければならないことを強調する必要がある。図示したハイブリッド遮断器装置により、電流の不均衡が低減され、真空スイッチの動作に対応する時間の早い段階で、電流がゼロ点を通過して流れることができる。
【0110】
装置の構成部品の大部分は、図15および図16の装置の構成部品に類似しているが、顕著な違いを挙げると、熱吹付け容積11Aが、補充空気吹付け容積により補強されていない。実際、前述した装置と異なり、この場合、ガススイッチは小電流を遮断するように要求されず、これは、中電圧網において、この役割が回復電圧に耐え得る真空スイッチにより与えられるためである。
【0111】
したがって、熱吹付け容積11Aの底面を形成する壁には、開口部がない。さらに、運動伝達手段の第1の部分16は、図17および図18に示す装置のように、部分16の内側の容積と変位手段の外側の容積との間のガス圧力の均衡を保つための少なくとも1つの開口部を組み込む。
【0112】
第1の当接手段14’の滑りロッドの長さは、デッドストロークDを増大させるために、図15の装置と比較して増大されなければならず、第1のばねの特徴は、このばねが、真空スイッチの接点が分離する直前に、距離Dに近い距離にわたって伸張したときでも、これらの真空スイッチの接点に常に十分な圧力をかけることができるものである。
【0113】
本発明によるハイブリッド遮断器装置において、装置の真空スイッチにより、電流を遮断する熱段階、すなわち、電圧が回復し始める数マイクロ秒の期間の大部分を、確実にする。ガススイッチは、本質的に、真空スイッチと比較して、このタイプのスイッチギヤに固有の比較的長い接点分離距離により、電圧のピーク値に耐えることに寄与する。特に、このことは、ガススイッチ内のSF6以外の吹付けガスを使用できる可能性をもたらす。遮断の熱段階時の高電圧回復速度に耐える能力があることから、SF6が一般に選択される。本発明によるハイブリッド遮断器装置において、熱段階中に過渡回復電圧に耐える能力が、真空スイッチにより与えられるため、十分な絶縁特性を備える他のガスまたはガス混合物が、装置のガススイッチに使用されてよい。高電圧下の窒素は、高電圧に対して必要な絶縁特性を備える。このガスは、環境に対して何ら危害を及ぼさないので、SF6以外のガスを使用するためのより好ましい解決方法になる。この代わりとして、80%を超える窒素とSF6などのガスからなる混合物は、純SF6を使用する場合と比較して、環境に対する危害を大幅に低減する利点を少なくとも有する。
【図面の簡単な説明】
【0114】
【図1】閉じた位置にある高電圧または中電圧ハイブリッド遮断器装置の一つの特定の実施形態の主要な構成部品を示す簡易理論図である。
【図2】図1に示すハイブリッド遮断器装置が開く際の連続的なステップの一つを示す図である。
【図3】図1に示すハイブリッド遮断器装置が開く際の連続的なステップの一つを示す図である。
【図4】図1に示すハイブリッド遮断器装置が開く際の連続的なステップの一つを示す図である。
【図5】真空スイッチの接点が分離する少し前に、ガススイッチの接点が分離するように構成された点を除けば、図1に示すものと同一のハイブリッド遮断器装置の理論図である。
【図6】図5に示すハイブリッド遮断器装置が開く際の中間ステップを示す図である。
【図7】図9に示すハイブリッド遮断器装置の一部分の拡大図である。
【図8】簡易理論図が図1に示されたハイブリッド遮断器装置の一実施形態の略図である。
【図9】ハイブリッド遮断器装置のガススイッチの端部と端部が接するように配置された、ハイブリッド遮断器装置の別の実施形態の略図である。
【図10】図9に示すハイブリッド遮断器装置からバリスタを取り除いた装置の部分図である。
【図11】図10に示すハイブリッド遮断器装置が開く際の次のステップを示す図である。
【図12】熱吹付け容積を補完する補充空気吹付け容積を組み込み、吹付け容積が固定されたハイブリッド遮断器装置の一実施形態を示す部分略図である。
【図13a】吹付け容積が装置の作動ロッドとともに移動する実施形態における、ハイブリッド遮断器装置の実施形態を示す略図である。
【図13b】図13aに示すハイブリッド遮断器装置の一部分の拡大図である。
【図14a】ガススイッチの接点が分離する瞬間にほぼ相当する、図13aに示すハイブリッド遮断器装置が開く中間ステップを示す図である。
【図14b】ばね手段が、方向変更手段の両側に一つずつ配置された2つのばねを含む、ハイブリッド遮断器装置の一実施形態を示す略図である。
【図15】図12に示す装置と機能的に同等のものであり、かつ真空スイッチの可動接点の跳ね返りを防止するための改良を取り入れた、本発明によるハイブリッド遮断器装置の一実施形態を示す略図である。
【図16】ガススイッチの接点が開く最終段階にある図15と同一のハイブリッド遮断器装置を示す図である。
【図17】図13aに示す装置と機能的に同等のものであり、かつ真空スイッチの可動接点の跳ね返りを防止するための改良を取り入れた、本発明によるハイブリッド遮断器装置の一実施形態を示す略図である。
【図18】ガススイッチの接点が開く最終段階にある図17と同一のハイブリッド遮断器装置を示す図である。
【図19】ガススイッチの接点の端部と端部が接するように配置された、本発明によるハイブリッド遮断器装置の別の実施形態を示す略図である。
【図20】発電機の回路遮断器として装置を使用することを目的とした、本発明によるハイブリッド遮断器装置の別の実施形態を示す略図である。
【符号の説明】
【0115】
1 第1の接点
2 第2の接点
3、3’ 第3の接点
3A、4A エンドピース
4 第4の接点
5 ハイブリッド遮断器装置
6 作動ロッド
8 作動手段
7 エンドブッシング
9 導電部材
10 真空スイッチ
11、40 ガススイッチ
11A、40A 熱吹付け容積
11B、40B 吹付けノズル
11C、40C 補充空気吹付け容積
12 筐体
13、13’ 連結手段
13A 管状部分
13B 円筒部分
13C 底部
13D 環状ハウジング
13E 壁
13’A 連結手段の主要部分
13’B タイロッド
13’C 第2の管状ベアリング部材
14、14’ 第1の当接手段
14’A デッドストロークロッド
14’B ヘッド
14’C 第1の管状ベアリング部材
15 運動伝達手段
15’ 方向変更手段
16 運動伝達手段の第1の部分
16A 環状壁
17 運動伝達手段の第2の部分
17A 滑り接点
19 第2の当接手段
18 遅延手段
20、21、24、42 ばね
20D 壁
22 結合手段
23 当接手段
25、26 管状部材
27 環状キャップ
28、29 滑り接点
30 タイロッド
30’ 絶縁性のタイロッド
31 固定導電性管
32 バリスタ
33 電流端子
35、36、41A 弁
37 接触領域
38 開口部
39 環状壁
40 ガススイッチ
40A 熱吹付け容積
40B 吹付けノズル
40C 圧縮容積
40D 管状壁
41 密閉部材
43、44 永久電流固定接点
45 固導電部材
46 固定タイロッド
50 固定支持部材
50A 固定支持部材の第1の部分
50B 固定支持部材の第2の部分
51 固定手段
A 軸
D デッドストローク
d 移動距離
F 推力
Vc1、Vc2 部分容積
Claims (19)
- 絶縁ガスが充填され、長手方向の軸(A)を有する筐体(12)と、
固定された第1の接点(1)、および軸方向(A)に並進運動可能な第2の接点(2)を含む第1の対のアーク接点を含む、前記筐体内に配置された真空スイッチ(10)と、
前記真空スイッチが電流を流すことができるとき、前記第1および第2の接点の接触面間の相互圧力が特定の値より大きくなるような力を、前記第2の接点(2)にかけるように構成された手段と、
固定または準固定された第3の接点(3、3’)、および軸方向(A)に並進運動可能な第4の接点(4)を含む第2の対のアーク接点を含む、前記筐体に配置されたガススイッチ(11、40)と、
第4の接点(4)に連結され、作動手段(8)により、不動にされるか、並進運動するように構成される作動ロッド(6)とを含む、高電圧または中電圧ハイブリッド遮断器装置であって、
第2の接点とともに軸方向(A)に並進運動するように構成され、第2の接点(2)および第3の接点(3、3’)を電気的に連結する連結手段(13’)と、
第2および第4の接点を第1および第3の接点からそれぞれ分離するように、前記連結手段および前記作動ロッドに連結されて前記連結手段および前記作動ロッドを移動させる変位手段とをさらに含み、前記変位手段は、前記連結手段(13’)を前記ロッド(6)に連結するデッドストローク接続手段を含み、前記デッドストローク接続手段は、前記移動中に真空スイッチを閉じた状態に保持するように前記連結手段において動作するのと同時に、特定のデッドストローク(D)にわたって作動ロッドを移動させ、
前記作動ロッド(6)が前記デッドストローク(D)を完全に移動すると、前記デッドストローク接続手段は、前記連結手段(13’)により同時に獲得される運動とは無関係な軸方向(A)の並進運動を獲得するように構成される、高電圧または中電圧ハイブリッド遮断器装置。 - 真空スイッチ(10)とガススイッチ(11、40)のそれぞれの接点が、同時に分離するか、または短時間遅延して分離するように前記変位手段が構成された、高電圧網の回路遮断器として使用する、請求項1に記載の遮断器装置。
- 前記デッドストローク接続手段が、真空スイッチを閉じた状態に保持するように前記連結手段(13’)に作用するように構成された第1のばね手段と協働する運動伝達手段(15)を含み、さらに、前記連結手段に力をかけるように前記第1のばね手段が支えられる第1の当接手段(14’)を含み、前記第1の当接手段(14’)は、前記デッドストローク(D)が完全に移動されるとすぐに、前記力をキャンセルするように構成される、請求項1または2に記載の遮断器装置。
- 前記運動伝達手段(15)が、互いに当接してともに移動するように構成され、かつ真空スイッチ(10)が開き始めると切り離されるように構成される2つの部分(16、17)を含む、請求項3に記載の遮断器装置。
- 前記第1の当接手段(14’)が、前記運動伝達手段(15)の第1の部分(16)とともに移動するように拘束され、かつ一端にヘッド(14’B)を有する少なくとも1つのデッドストロークロッド(14’A)を含み、さらに、取り囲む固定支持部材(50)に沿って軸方向(A)に移動するように構成された第1の管状ベアリング部材(14’C)を含み、前記第1の管状部材が環状部分を備え、前記デッドストロークロッドが前記環状部分を通過し、前記デッドストローク(D)が完全に移動されたとき、前記ヘッドは前記環状部分に当接するように構成される、請求項3および4に記載の遮断器装置。
- 前記変位手段が、第2のばね手段を含み、前記第2のばね手段は、作動ロッド(6)が前記デッドストローク(D)を完全に移動するとすぐに、真空スイッチ(10)の接点(1、2)を分離するように構成され、かつ前記装置により電流が遮断されると、第1および第2の接点が完全に分離する距離に相当する特定の隔離移動距離(d1)にわたって、第1の接点(1)に対して前記連結手段(13’)および第2の接点(2)を移動するように構成された、請求項3から5のいずれか一項に記載の遮断器装置。
- 前記第1のばね手段が、前記第1の管状ベアリング部材(14’C)の環状部分と前記運動伝達手段(15)の第1の部分(16)との間で圧縮される第1のばね(20)を含む、請求項5または6に記載の遮断器装置。
- 前記第2のばね手段が、固定支持部材(50)の第2の部分(50B)と前記固定支持部材を囲む第2の管状ベアリング部材(13’C)の環状部分との間に圧縮された第2のばね(21)を含み、前記第2の管状ベアリング部材は、軸方向(A)に前記第2の固定支持部材に沿って移動するように構成され、かつ連結手段(13’)の主要な部分(13’A)に少なくとも1つのタイロッド(13’B)により固定される、請求項6および7に記載の遮断器装置。
- 前記第1および第2の管状ベアリング部材(13’C、14’C)が、装置により電流が遮断されている間、前記デッドストローク(D)が前記作動ロッド(6)により完全に移動されないかぎり、一方を他方に当接させて固定させる、請求項5から8のいずれか一項に記載の遮断器装置。
- 固定支持部材(50)の前記第2の部分(50B)に、前記連結手段(13’)が前記隔離移動距離(d1)を完全に移動すると、前記連結手段(13’)の主要な部分(13’A)が当接する第2の当接手段(19’)が設けられる、請求項8および9に記載の遮断器装置。
- 固定支持部材の前記第1の部分(50A)が、第3のアーク接点(3、3’)を支持し、装置の軸(A)に沿って配置された固定手段(51)により、前記固定支持部材の前記第2の部分(50B)により支持され、前記第2の部分は、装置の一端に固定された絶縁性のタイロッド(30’)により適所に固定された、請求項8から10のいずれか一項に記載の遮断器装置。
- 前記運動伝達手段(15)の第1の部分(16)が、第2の接点(2)が完全に移動できるデッドストローク(D)と隔離移動距離(d1)との合計より長い全移動距離にわたって移動するように構成された、請求項6から11のいずれか一項に記載の遮断器装置。
- 前記運動伝達手段(15)の第2の部分(17)が、作動ロッド(6)とともに並進運動するように拘束された、請求項4から12のいずれか一項に記載の遮断器装置。
- 熱吹付け容積(11A、40A)に隣接し、かつ熱吹付け容積と連通可能である補充空気吹付け容積(11C、40C)をさらに含み、前記空気吹付け容積は、遮断器装置により電流が遮断されている間、前記空気吹付け容積に含まれた絶縁ガスを圧縮するために、熱吹付け容積の方へ移動するように構成された固定または可動の底面により画定された、請求項1から13のいずれか一項に記載のハイブリッド遮断器装置。
- ガススイッチ(11、40)の接点(3、4)が、前記デッドストローク(D)より短いか、またはデッドストロークに等しい重複距離にわたって、一方を他方に嵌合させて閉じた構成にされる、請求項1から14のいずれか一項に記載のハイブリッド遮断器装置。
- ガススイッチ(11)の接点(3、4)が、一方を他方に当接させて閉じた構成にされ、第4の接点(4)の運動開始を遅延するための手段(18)が、前記接点と前記ロッド(6)との間の挿入される、請求項1から14のいずれか一項に記載のハイブリッド遮断器装置。
- ガススイッチのアーク接点(3’、4)が、一方を他方に当接させて閉じた構成にされ、接触圧力を維持するための手段(18’)が、前記接点(3’、4)が分離するまで、一方のアーク接点(3’)が他方の接点(4)ととともに移動できるように構成され、前記分離が終了した後、固定された状態に保持される、請求項1から14のいずれか一項に記載のハイブリッド遮断器装置。
- 真空スイッチが電流を遮断する前に、ガススイッチにより電流がゼロ点を通過するように、前記変位手段は、真空スイッチ(10)の接点(1、2)が、ガススイッチ(11、40)のアーク接点(3、3’、4)の分離に対して著しく遅延して分離するように構成された、中電圧網の発電機の回路遮断器として使用される、請求項1または請求項3から17のいずれか一項に記載の遮断器装置。
- デッドストローク接続手段の第1の当接手段(14’)は、前記デッドストローク(D)が、ガススイッチの可動接点の加速距離(Dr)の2倍より長くなるように構成される、請求項18に記載の遮断器装置。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR0206911A FR2840729B1 (fr) | 2002-06-05 | 2002-06-05 | Dispositif interrupteur pour haute ou moyenne tension, a coupure mixte par vide et gaz |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004134358A true JP2004134358A (ja) | 2004-04-30 |
JP4223865B2 JP4223865B2 (ja) | 2009-02-12 |
Family
ID=29433321
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003157593A Expired - Fee Related JP4223865B2 (ja) | 2002-06-05 | 2003-06-03 | 真空遮断とガス遮断とを組み合わせた高電圧または中電圧スイッチ装置 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6849819B2 (ja) |
EP (1) | EP1369888B1 (ja) |
JP (1) | JP4223865B2 (ja) |
CN (1) | CN1278347C (ja) |
AT (1) | ATE535926T1 (ja) |
CA (1) | CA2430148A1 (ja) |
FR (1) | FR2840729B1 (ja) |
IN (1) | IN2003DE00771A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007052979A (ja) * | 2005-08-17 | 2007-03-01 | Japan Ae Power Systems Corp | 高電圧大容量遮断器 |
Families Citing this family (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2868197B1 (fr) * | 2004-03-25 | 2006-05-19 | Areva T & D Sa | Dispositif de commande pour l'actionnement coordonne d'au moins deux appareils de commutation dont un est a coupure dans le vide |
DE102004029871A1 (de) * | 2004-06-16 | 2006-02-16 | Siemens Ag | Leistungsschalter mit einer innerhalb eines Kapselungsgehäuses angeordneten Unterbrechereinheit |
FR2877136B1 (fr) * | 2004-10-27 | 2006-12-15 | Areva T & D Sa | Cinematique d'entrainement dans un disjoncteur hybride |
FR2902923B1 (fr) * | 2006-06-23 | 2008-09-19 | Areva T & D Sa | Actionnement par came cylindrique d'un disjoncteur sectionneur d'alternateur |
EP2212665A1 (de) * | 2007-10-31 | 2010-08-04 | ABB Technology AG | Temperatur-überwachungsvorrichtung für hoch- und mittelspannungsbauteile |
JP4512648B2 (ja) * | 2008-03-18 | 2010-07-28 | 株式会社日立製作所 | スイッチギヤ |
EP2117025B1 (en) * | 2008-05-06 | 2012-12-19 | ABB Technology AG | Medium voltage switch unit |
DK2543120T3 (da) * | 2010-03-01 | 2014-10-20 | Eaton Ind Netherlands Bv | Terminal til et elektrisk fordelingsanlæg |
FR2957450B1 (fr) * | 2010-03-09 | 2012-04-20 | Areva T & D Sas | Disjoncteur hybride utilisant un interrupteur avec retour sur fermeture |
EP2511927B1 (en) * | 2011-04-11 | 2018-08-29 | ABB Schweiz AG | Switch having two sets of contact elements |
KR101563587B1 (ko) * | 2011-07-25 | 2015-10-27 | 엘에스산전 주식회사 | 진공 인터럽터의 동력전달 장치 |
DE102011079969A1 (de) * | 2011-07-28 | 2013-01-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Schaltgerät |
CN102290278B (zh) * | 2011-08-04 | 2015-04-22 | 中国西电电气股份有限公司 | 用于电开关设备的引弧装置 |
FR2985081B1 (fr) | 2011-12-21 | 2015-03-06 | Alstom Technology Ltd | Dispositif de protection contre les particules engendrees par un arc electrique de commutation |
US9030440B2 (en) | 2012-05-18 | 2015-05-12 | Apple Inc. | Capacitive sensor packaging |
US8748760B2 (en) * | 2012-06-19 | 2014-06-10 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Linear actuating earthing switch |
FR2996352B1 (fr) | 2012-10-02 | 2014-10-31 | Alstom Technology Ltd | Dispositif de contact electrique de type doigt de contact a fort courant nominal |
US8982538B2 (en) * | 2012-12-07 | 2015-03-17 | Eaton Corporation | Pole unit guide |
US9054530B2 (en) | 2013-04-25 | 2015-06-09 | General Atomics | Pulsed interrupter and method of operation |
US9460332B1 (en) | 2013-09-09 | 2016-10-04 | Apple Inc. | Capacitive fingerprint sensor including an electrostatic lens |
JP2015056239A (ja) * | 2013-09-10 | 2015-03-23 | 株式会社東芝 | 開閉器 |
RU2551360C1 (ru) * | 2014-01-30 | 2015-05-20 | Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электровозостроения" (ОАО "ВЭлНИИ") | Высоковольтная дугогасительная камера |
FR3029351B1 (fr) * | 2014-12-02 | 2017-12-29 | Alstom Technology Ltd | Dispositif de coupure electrique integrant un disjoncteur et un sectionneur |
EP3806252B1 (en) * | 2018-05-24 | 2024-06-05 | Mitsubishi Electric Corporation | Gas-insulated switch apparatus |
CN109361167A (zh) * | 2018-11-28 | 2019-02-19 | 国网河南省电力公司商丘供电公司 | 10kV/35kV中置柜手车开关行程开关重动装置 |
CN109461635B (zh) * | 2018-12-29 | 2024-03-19 | 厦门大恒科技有限公司 | 一种滑动式触头装置以及安全型断路器 |
CN110448796B (zh) * | 2019-08-20 | 2022-11-11 | 江西希尔康泰制药有限公司 | 一种利用高电位辅助缓解脑萎缩的治疗装置 |
CN113161193B (zh) * | 2020-11-27 | 2022-08-30 | 平高集团有限公司 | 一种真空断路器及真空灭弧室 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59214119A (ja) * | 1983-05-18 | 1984-12-04 | 株式会社日立製作所 | 複合形しや断器 |
JPS61121222A (ja) * | 1984-11-16 | 1986-06-09 | 株式会社日立製作所 | 複合型開閉装置 |
FR2662848B2 (fr) * | 1990-02-27 | 1994-07-01 | Alsthom Gec | Disjoncteur a coupure assistee par varistance. |
FR2738389B1 (fr) * | 1995-08-31 | 1997-10-24 | Schneider Electric Sa | Disjoncteur hybrique a haute tension |
JP3799924B2 (ja) * | 2000-01-11 | 2006-07-19 | 株式会社日立製作所 | 電力用遮断器および発電所電気回路装置 |
FR2826503B1 (fr) * | 2001-06-25 | 2003-09-05 | Alstom | Chambre de coupure avec ampoule a vide |
-
2002
- 2002-06-05 FR FR0206911A patent/FR2840729B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
2003
- 2003-06-02 AT AT03291309T patent/ATE535926T1/de active
- 2003-06-02 CA CA002430148A patent/CA2430148A1/fr not_active Abandoned
- 2003-06-02 IN IN771DE2003 patent/IN2003DE00771A/en unknown
- 2003-06-02 EP EP03291309A patent/EP1369888B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 2003-06-03 JP JP2003157593A patent/JP4223865B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2003-06-05 CN CNB031330134A patent/CN1278347C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2003-06-05 US US10/454,526 patent/US6849819B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007052979A (ja) * | 2005-08-17 | 2007-03-01 | Japan Ae Power Systems Corp | 高電圧大容量遮断器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6849819B2 (en) | 2005-02-01 |
CA2430148A1 (fr) | 2003-12-05 |
CN1278347C (zh) | 2006-10-04 |
FR2840729A1 (fr) | 2003-12-12 |
CN1477662A (zh) | 2004-02-25 |
EP1369888A1 (fr) | 2003-12-10 |
JP4223865B2 (ja) | 2009-02-12 |
IN2003DE00771A (ja) | 2015-06-19 |
US20040004796A1 (en) | 2004-01-08 |
EP1369888B1 (fr) | 2011-11-30 |
ATE535926T1 (de) | 2011-12-15 |
FR2840729B1 (fr) | 2004-07-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4223865B2 (ja) | 真空遮断とガス遮断とを組み合わせた高電圧または中電圧スイッチ装置 | |
JP4210078B2 (ja) | 真空遮断とガス遮断を結合した高電圧遮断器装置 | |
US6429394B2 (en) | Power breaker | |
KR101332724B1 (ko) | 이중의 압축 챔버를 구비한 전류 차단기 장치 | |
MX2012013125A (es) | Disyuntor de gas comprimido. | |
IE59598B1 (en) | A compressed dielectric gas circuit breaker | |
KR20190011771A (ko) | 가스 절연형 저 전압 또는 중간 전압 부하 차단 스위치 | |
US5808257A (en) | High-voltage gas-blast circuit-breaker | |
JP2579688B2 (ja) | 高圧遮断器 | |
US4163131A (en) | Dual-compression gas-blast puffer-type interrupting device | |
US4000387A (en) | Puffer-type gas circuit-interrupter | |
JP2577116B2 (ja) | 高圧又は中電圧の遮断器 | |
CS244831B2 (en) | Pressure-gass circuit breaker | |
JP2657108B2 (ja) | 絶縁ガス吹付け式中電圧回路遮断器 | |
JP2563855B2 (ja) | 高電圧回路遮断器 | |
US3670126A (en) | Compressed-gas circuit interrupter having a pair of rapid transfer insulating nozzles | |
US5955715A (en) | Circuit breaker having a closure resistance | |
JPS6236336B2 (ja) | ||
JP2528100B2 (ja) | パツフア形ガス遮断器 | |
CN114068240B (zh) | 自能式灭弧室及断路器 | |
CN114068241B (zh) | 一种灭弧室及断路器 | |
RU2121187C1 (ru) | Газонаполненный электрический выключатель | |
KR20020015896A (ko) | 복합 소호형 가스 차단기 | |
JP2003109476A (ja) | ガス遮断器 | |
US3649792A (en) | Gas-blast circuit breakers |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20051209 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060530 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20081028 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20081120 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111128 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121128 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121128 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131128 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |