JP3505151B2 - 液体金属を有する自己回復式の電流制限装置 - Google Patents
液体金属を有する自己回復式の電流制限装置Info
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- JP3505151B2 JP3505151B2 JP2000584504A JP2000584504A JP3505151B2 JP 3505151 B2 JP3505151 B2 JP 3505151B2 JP 2000584504 A JP2000584504 A JP 2000584504A JP 2000584504 A JP2000584504 A JP 2000584504A JP 3505151 B2 JP3505151 B2 JP 3505151B2
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- current limiting
- liquid metal
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H87/00—Protective devices in which a current flowing through a liquid or solid is interrupted by the evaporation of the liquid or by the melting and evaporation of the solid when the current becomes excessive, the circuit continuity being reestablished on cooling
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Description
【０００１】技術分野：
本発明は、請求項１に発明の上位概念として規定したよ
うに、保護すべき電流回路に接続するために電流制限装
置の縦軸線に対して回転対称形の、固体金属から成る２
つの電極と、部分的に液体金属が充填されていて前記の
両電極間に順次相前後して位置する複数のコンプレッサ
室とを備え、該コンプレッサ室を、耐圧性の絶縁体と、
複数の円形に分配された複数の連通路を有していて前記
絶縁体によって保持された絶縁性の中間壁とによって形
成する形式の、液体金属を有する自己回復式の電流制限
装置に関する。
うに、保護すべき電流回路に接続するために電流制限装
置の縦軸線に対して回転対称形の、固体金属から成る２
つの電極と、部分的に液体金属が充填されていて前記の
両電極間に順次相前後して位置する複数のコンプレッサ
室とを備え、該コンプレッサ室を、耐圧性の絶縁体と、
複数の円形に分配された複数の連通路を有していて前記
絶縁体によって保持された絶縁性の中間壁とによって形
成する形式の、液体金属を有する自己回復式の電流制限
装置に関する。
【０００２】このような形式の電流制限装置は、低圧回
路網における電流制限のために適用される。
路網における電流制限のために適用される。
【０００３】背景技術：
電流制限装置の内部に対して扁平に形成された固定金属
製の２つの電極を備え、両電極を、耐圧性の円筒形絶縁
ケーシングとして形成された第１の絶縁体によって隔離
した形式の自己回復式電流制限装置は、ソビエト連邦共
和国特許出願公開第９２２ ９１１号明細書に基づいて
公知になっている。前記絶縁ケーシングの内部には、複
数の絶縁性中間壁と、該中間壁間に配置されていてリン
グ状のシール円板として形成された第２の絶縁体とによ
って、順次相前後して位置する複数のコンプレッサ室が
形成されて部分的に液体金属を充填されており、該コン
プレッサ室相互は、前記中間壁の、偏心配置されて液体
金属の充填された連通路を介して接続されている。従っ
て通常の正常な運用中には液体金属を介して、両電極間
に連続的な内部導電接続が存在している。しかし電流制
限時には、高い電流密度に基づいて液体金属が衝撃的に
前記連通路から押し出される。従って両電極の液体金属
を介した電気接続は断たれ、これによって短絡電流が制
限されることになる。遮断後又は短絡電流を除いた後に
は、前記連通路には再び液体金属が充填され、それに伴
って電流制限装置は改めて運用可能な状態になる。ドイ
ツ連邦共和国特許出願公開第４０ １２ ３８５号明細書
によれば、液面レベル上の媒体として真空、保護ガス又
は絶縁性液体が挙げられる。制限特性を改善するため
に、ソビエト連邦共和国特許出願公開第１ ０７６ ９８
１号明細書によれば、隣接した中間壁の連通路は相互に
ずらして配置されている。またコンタクト装置の場合に
ガリウム合金、特にガリウム−インジウム−錫−合金
（ＧａＩｎＳｎ合金）を使用することがドイツ連邦共和
国特許出願公開第２６５２５０６号明細書に基づいて公
知になっている。不利なことに公知の電流制限装置は、
水平な使用姿勢及びこの水平姿勢から僅かに偏位した使
用姿勢でしか機能しない。ソビエト連邦共和国特許出願
公開第１ ０９４ ０８８号明細書に基づいて公知になっ
ている電流制限装置は、中心軸線を中心として複数の連
通路を円形に形成した複数の中間壁と、該中間壁間に配
置されていて液体金属の冷却のために外部へ導かれた複
数の銅製隔壁とを装備している。該電流制限装置は、水
平方向中心軸線を中心として最大３６０゜回動した使用
姿勢及び水平線に対して最大５０゜傾斜した使用姿勢を
許容しはするものの、これは勿論、隔壁が不利な仕方で
電位差を随伴することと相俟って始めて可能になり、し
かも前記の隔壁の存在の故に、コンプレッサ室には個別
に液体金属を充填せねばならなくなるのでコスト高にな
る。
製の２つの電極を備え、両電極を、耐圧性の円筒形絶縁
ケーシングとして形成された第１の絶縁体によって隔離
した形式の自己回復式電流制限装置は、ソビエト連邦共
和国特許出願公開第９２２ ９１１号明細書に基づいて
公知になっている。前記絶縁ケーシングの内部には、複
数の絶縁性中間壁と、該中間壁間に配置されていてリン
グ状のシール円板として形成された第２の絶縁体とによ
って、順次相前後して位置する複数のコンプレッサ室が
形成されて部分的に液体金属を充填されており、該コン
プレッサ室相互は、前記中間壁の、偏心配置されて液体
金属の充填された連通路を介して接続されている。従っ
て通常の正常な運用中には液体金属を介して、両電極間
に連続的な内部導電接続が存在している。しかし電流制
限時には、高い電流密度に基づいて液体金属が衝撃的に
前記連通路から押し出される。従って両電極の液体金属
を介した電気接続は断たれ、これによって短絡電流が制
限されることになる。遮断後又は短絡電流を除いた後に
は、前記連通路には再び液体金属が充填され、それに伴
って電流制限装置は改めて運用可能な状態になる。ドイ
ツ連邦共和国特許出願公開第４０ １２ ３８５号明細書
によれば、液面レベル上の媒体として真空、保護ガス又
は絶縁性液体が挙げられる。制限特性を改善するため
に、ソビエト連邦共和国特許出願公開第１ ０７６ ９８
１号明細書によれば、隣接した中間壁の連通路は相互に
ずらして配置されている。またコンタクト装置の場合に
ガリウム合金、特にガリウム−インジウム−錫−合金
（ＧａＩｎＳｎ合金）を使用することがドイツ連邦共和
国特許出願公開第２６５２５０６号明細書に基づいて公
知になっている。不利なことに公知の電流制限装置は、
水平な使用姿勢及びこの水平姿勢から僅かに偏位した使
用姿勢でしか機能しない。ソビエト連邦共和国特許出願
公開第１ ０９４ ０８８号明細書に基づいて公知になっ
ている電流制限装置は、中心軸線を中心として複数の連
通路を円形に形成した複数の中間壁と、該中間壁間に配
置されていて液体金属の冷却のために外部へ導かれた複
数の銅製隔壁とを装備している。該電流制限装置は、水
平方向中心軸線を中心として最大３６０゜回動した使用
姿勢及び水平線に対して最大５０゜傾斜した使用姿勢を
許容しはするものの、これは勿論、隔壁が不利な仕方で
電位差を随伴することと相俟って始めて可能になり、し
かも前記の隔壁の存在の故に、コンプレッサ室には個別
に液体金属を充填せねばならなくなるのでコスト高にな
る。
【０００４】発明の開示：
そこで本発明の課題は、製作し易くかつ適用し易くなる
ような仕方で使用姿勢の範囲を拡大することである。
ような仕方で使用姿勢の範囲を拡大することである。
【０００５】明細書冒頭に述べた形式の電流制限装置を
出発点として前記課題を解決する本発明の構成手段は、
請求項１の特徴部に記載したように、電極が、隣接した
複数のコンプレッサ室に接続された中空室を有し、該中
空室の容積並びに液体金属の充填量が、電流制限装置の
水平な使用姿勢から極端に偏位する使用姿勢にあっても
両電極の上位電極をなお充分に液体金属によって濡らし
た状態にあるように選ばれている点にある。なお本発明
の更に有利な構成手段は、従属請求項の記載に基づいて
容易に推考することができる。
出発点として前記課題を解決する本発明の構成手段は、
請求項１の特徴部に記載したように、電極が、隣接した
複数のコンプレッサ室に接続された中空室を有し、該中
空室の容積並びに液体金属の充填量が、電流制限装置の
水平な使用姿勢から極端に偏位する使用姿勢にあっても
両電極の上位電極をなお充分に液体金属によって濡らし
た状態にあるように選ばれている点にある。なお本発明
の更に有利な構成手段は、従属請求項の記載に基づいて
容易に推考することができる。
【０００６】電極の中空室によって付加的な空間が形成
され、該付加的空間は、別の現場において使用姿勢が変
化しても効果的に供用され、ひいては電流制限装置の機
能性を充分に発揮させる液体金属用の貯蔵容器として役
立てられる。水平な使用姿勢において、つまり電流制限
装置の縦軸線が水平方向に方位づけられている場合、液
体金属で前記中空室を満たすことと、電流伝送にとって
決定的な表面を前記液体金属で濡らすことは、両電極に
とって同じことである。前記縦軸線が傾斜すると、下位
電極の中空室が傾斜の更なる増大に伴って完全に液体金
属で満たされかつ上位電極の中空室が極端な場合には遂
には完全に空になってしまうような液体金属の按配で、
上方に達した電極の中空室は重力によって空にされる
が、本発明の両電極は、なお充分に液体金属によって濡
らされている。充填量の適当な分配変換がコンプレッサ
室で行われ、その場合各中間壁毎に連通路を多重配設し
たことによって、どのような使用姿勢をとっても、少な
くとも１つの連通路を介して各中間壁を液体金属と接続
することが保証されている。電流制限装置が回転対称形
に構成されているので、各傾斜姿勢において縦軸線を中
心として付加的に回動させたとしても、中空室において
も、またコンプレッサ室においても液体金属の効果的な
分配変動は生ぜず、従って通常の運用時において、どの
ような使用姿勢をとったとしても、両電極間には充分な
電気的接続が存在している。液体金属に接続していない
連通路は、電流制限装置に液体金属を充填する際にコン
プレッサ室の均等な排気のために役立つ一方、また短絡
発生中及び短絡発生後に隣接したコンプレッサ室間の圧
力平衡のために役立つ。
され、該付加的空間は、別の現場において使用姿勢が変
化しても効果的に供用され、ひいては電流制限装置の機
能性を充分に発揮させる液体金属用の貯蔵容器として役
立てられる。水平な使用姿勢において、つまり電流制限
装置の縦軸線が水平方向に方位づけられている場合、液
体金属で前記中空室を満たすことと、電流伝送にとって
決定的な表面を前記液体金属で濡らすことは、両電極に
とって同じことである。前記縦軸線が傾斜すると、下位
電極の中空室が傾斜の更なる増大に伴って完全に液体金
属で満たされかつ上位電極の中空室が極端な場合には遂
には完全に空になってしまうような液体金属の按配で、
上方に達した電極の中空室は重力によって空にされる
が、本発明の両電極は、なお充分に液体金属によって濡
らされている。充填量の適当な分配変換がコンプレッサ
室で行われ、その場合各中間壁毎に連通路を多重配設し
たことによって、どのような使用姿勢をとっても、少な
くとも１つの連通路を介して各中間壁を液体金属と接続
することが保証されている。電流制限装置が回転対称形
に構成されているので、各傾斜姿勢において縦軸線を中
心として付加的に回動させたとしても、中空室において
も、またコンプレッサ室においても液体金属の効果的な
分配変動は生ぜず、従って通常の運用時において、どの
ような使用姿勢をとったとしても、両電極間には充分な
電気的接続が存在している。液体金属に接続していない
連通路は、電流制限装置に液体金属を充填する際にコン
プレッサ室の均等な排気のために役立つ一方、また短絡
発生中及び短絡発生後に隣接したコンプレッサ室間の圧
力平衡のために役立つ。
【０００７】中空室の有利な実施形態には、第１に先細
に狭まるポット状の円錐形構造に形成する場合と、第２
には二重ポット状の円筒形構造に形成する場合がある。
後者の円筒形構造の場合、各外位中空室を通って１本の
平形接続導体が侵入しており、該平形接続導体は、形状
安定性を高めるために外位中空室の全幅を占めており、
しかも平形接続導体に設けられた別の貫通口は、電流制
限装置が傾斜した場合及び回動した場合に外位中空室に
おける液体金属の分配変換のために役立つ。隣接した中
間壁の連通路をずらして配置することによって、全ての
コンプレッサ室にわたる長いアーク燃焼が防止される一
方、長いアークは強制的に、より効果的に制限された複
数の部分アークに分割される。液体金属として使用され
るＧａＩｎＳｎ−合金は、生理学的な危険性がないため
取扱いが容易である。６６０重量部分のガリウムと２０
５重量部分のインジウムと１３５重量部分の錫とから成
る合金は、標準圧１０℃〜２０００℃で液状であり、か
つ充分な導電能を有している。
に狭まるポット状の円錐形構造に形成する場合と、第２
には二重ポット状の円筒形構造に形成する場合がある。
後者の円筒形構造の場合、各外位中空室を通って１本の
平形接続導体が侵入しており、該平形接続導体は、形状
安定性を高めるために外位中空室の全幅を占めており、
しかも平形接続導体に設けられた別の貫通口は、電流制
限装置が傾斜した場合及び回動した場合に外位中空室に
おける液体金属の分配変換のために役立つ。隣接した中
間壁の連通路をずらして配置することによって、全ての
コンプレッサ室にわたる長いアーク燃焼が防止される一
方、長いアークは強制的に、より効果的に制限された複
数の部分アークに分割される。液体金属として使用され
るＧａＩｎＳｎ−合金は、生理学的な危険性がないため
取扱いが容易である。６６０重量部分のガリウムと２０
５重量部分のインジウムと１３５重量部分の錫とから成
る合金は、標準圧１０℃〜２０００℃で液状であり、か
つ充分な導電能を有している。
【０００８】発明を実施するための最良の形態：
次に図面に基づいて本発明の実施例を詳説する。
【０００９】図１及び図２に示した電流制限装置１は両
側に、固体金属、殊に銅から成る夫々１つの電極１１，
１２を内蔵し、両電極は、電流制限装置１の縦軸線３に
対して回転対称形に形成されておりかつ外部接続導体１
３へ移行している。両電極１１，１２間には複数のコン
プレッサ室４が位置しており、該コンプレッサ室は、適
当個数の絶縁材から成るリング状のシール円板５並びに
絶縁性の中間壁６によって形成される。１つの絶縁ケー
シング７によって、前記の電極１１，１２、シール円板
５及び中間壁６は保持され、この場合、前記のコンプレ
ッサ室４をシールするため、及び、絶縁ケーシング７内
に支承された前記構成要素５，６；１１，１２を摩擦結
合するために公知の手段が設けられているが、図面を見
易くするために図示は省かれている。シールするための
手段は、例えばシール円板５と中間壁６との間のシール
リングであってもよい。両方の最外位のコンプレッサ室
４は各側方でそれぞれ一方の電極１１，１２並びに１つ
の中間壁６によって画成される。内位のコンプレッサ室
４は側方で２つの中間壁６によって画成される。シール
円板５及び、おおむね多部構成の絶縁ケーシング７は耐
圧性の絶縁体である。すべてのコンプレッサ室４には液
体金属８、例えばＧａＩｎＳｎ−合金が少なくとも部分
的に充填されている。液体金属８の上位には例えば真空
が位置している。中間壁６は連通路９を備えている。各
中間壁６の少なくとも１つの連通路９には液体金属８が
充填されているので、両電極１１，１２間には、連続的
な導電結合が存在している。各中間壁６は、縦軸線３を
円形にめぐって配設された複数の連通路９を有し、該連
通路は図５及び図６によれば、電流制限時に連続的なア
ークを防止するために、隣接した中間壁６間で特定角度
量だけずらされている。両電極１１，１２は本発明によ
ればポット状の中空室１４を備え、該中空室は、円錐状
に先細になって貫通口１６を介して夫々隣接したコンプ
レッサ室４に接続されている。貫通口１６並びに連通路
９を介して液体金属８は、電流制限装置１の使用姿勢に
応じて電極１１，１２の中空室１４並びにコンプレッサ
室４にわたって分配される。その場合前記中空室１４に
は、程度の差こそあれ液体金属８が充填されている。電
流制限装置１が図１に示した水平姿勢をとる場合、液体
金属８は、両電極１１，１２の両中空室１４にわたって
も、すべてのコンプレッサ室４にわたっても均等に分配
されている。この水平姿勢において各電極１１，１２で
は中空室１４の内側表面の大部分も、隣接したコンプレ
ッサ室４に境を接する表面も共に液体金属８によって濡
らされている。またこの水平姿勢にあっては連通路９の
大部分が液面レベル８１よりも下位に位置しているのに
対して、残りの連通路部分は、液面レベルよりも上位に
位置している。図２に図示したように電流制限装置１
が、前記の水平姿勢から極端に偏位した鉛直姿勢をとる
場合、下位に達した方の電極１１の中空室１４には液体
金属８が完全に充填されているのに対して、上位に達し
た方の電極１２の中空室１４の大部分から液体金属８は
排除されているが、勿論上位の電極１２の充分な表面部
分、つまり隣接したコンプレッサ室４に境を接する表面
及び貫通口１６は完全に液体金属８によって濡らされて
いる。更にまた総ての中間壁６の全連通路９は、上位の
電極１２の貫通口１６の領域で延びる液面レベル８２よ
りも下位に位置している。
側に、固体金属、殊に銅から成る夫々１つの電極１１，
１２を内蔵し、両電極は、電流制限装置１の縦軸線３に
対して回転対称形に形成されておりかつ外部接続導体１
３へ移行している。両電極１１，１２間には複数のコン
プレッサ室４が位置しており、該コンプレッサ室は、適
当個数の絶縁材から成るリング状のシール円板５並びに
絶縁性の中間壁６によって形成される。１つの絶縁ケー
シング７によって、前記の電極１１，１２、シール円板
５及び中間壁６は保持され、この場合、前記のコンプレ
ッサ室４をシールするため、及び、絶縁ケーシング７内
に支承された前記構成要素５，６；１１，１２を摩擦結
合するために公知の手段が設けられているが、図面を見
易くするために図示は省かれている。シールするための
手段は、例えばシール円板５と中間壁６との間のシール
リングであってもよい。両方の最外位のコンプレッサ室
４は各側方でそれぞれ一方の電極１１，１２並びに１つ
の中間壁６によって画成される。内位のコンプレッサ室
４は側方で２つの中間壁６によって画成される。シール
円板５及び、おおむね多部構成の絶縁ケーシング７は耐
圧性の絶縁体である。すべてのコンプレッサ室４には液
体金属８、例えばＧａＩｎＳｎ−合金が少なくとも部分
的に充填されている。液体金属８の上位には例えば真空
が位置している。中間壁６は連通路９を備えている。各
中間壁６の少なくとも１つの連通路９には液体金属８が
充填されているので、両電極１１，１２間には、連続的
な導電結合が存在している。各中間壁６は、縦軸線３を
円形にめぐって配設された複数の連通路９を有し、該連
通路は図５及び図６によれば、電流制限時に連続的なア
ークを防止するために、隣接した中間壁６間で特定角度
量だけずらされている。両電極１１，１２は本発明によ
ればポット状の中空室１４を備え、該中空室は、円錐状
に先細になって貫通口１６を介して夫々隣接したコンプ
レッサ室４に接続されている。貫通口１６並びに連通路
９を介して液体金属８は、電流制限装置１の使用姿勢に
応じて電極１１，１２の中空室１４並びにコンプレッサ
室４にわたって分配される。その場合前記中空室１４に
は、程度の差こそあれ液体金属８が充填されている。電
流制限装置１が図１に示した水平姿勢をとる場合、液体
金属８は、両電極１１，１２の両中空室１４にわたって
も、すべてのコンプレッサ室４にわたっても均等に分配
されている。この水平姿勢において各電極１１，１２で
は中空室１４の内側表面の大部分も、隣接したコンプレ
ッサ室４に境を接する表面も共に液体金属８によって濡
らされている。またこの水平姿勢にあっては連通路９の
大部分が液面レベル８１よりも下位に位置しているのに
対して、残りの連通路部分は、液面レベルよりも上位に
位置している。図２に図示したように電流制限装置１
が、前記の水平姿勢から極端に偏位した鉛直姿勢をとる
場合、下位に達した方の電極１１の中空室１４には液体
金属８が完全に充填されているのに対して、上位に達し
た方の電極１２の中空室１４の大部分から液体金属８は
排除されているが、勿論上位の電極１２の充分な表面部
分、つまり隣接したコンプレッサ室４に境を接する表面
及び貫通口１６は完全に液体金属８によって濡らされて
いる。更にまた総ての中間壁６の全連通路９は、上位の
電極１２の貫通口１６の領域で延びる液面レベル８２よ
りも下位に位置している。
【００１０】図３及び図４に図示した電流制限装置２
が、前記の電流制限装置１と相異している点は、電極２
１，２２の構成にある。両電極２１，２２は本発明によ
れば、二重ポット状に形成されている。各電極は、隣接
したコンプレッサ室４の方に向かって開いた円筒形の内
位中空室２５と、該内位中空室から隔壁２７によって仕
切られた円筒形の外位中空室２４とを有している。外位
中空室２４は、隔壁２７内に縦軸線３を円形にめぐって
配置された複数の貫通口２６を介して、前記の隣接した
内位中空室２５と連通している。各電極２１，２２の隔
壁２７を起点として、夫々１本の平形接続導体２３が延
びており、該平形接続導体は、外位中空室２４を２つの
部分室２４１，２４２に分割し、両部分室は、前記平形
接続導体２３内に形成された少なくとも１つの別の貫通
口２８を介して接続されている。貫通口２５，２８並び
に連通路９を介して液体金属８は、電流制限装置２の使
用姿勢に応じて、電極２１，２２の中空室２４，２５並
びにコンプレッサ室４にわたって分配される。電流制限
装置２が、図３に示した水平姿勢にある場合、液体金属
８はそれぞれ両電極２１，２２の外位中空室２４及び内
位中空室２５にわたって均等に、並びに総てのコンプレ
ッサ室４にわたって均等に分配された状態にある。この
姿勢では各電極２１，２２において中空室２４，２５の
内部表面の大部分が液体金属８によって濡らされてい
る。更にこの姿勢では、円形に配置された連通路９の大
方の部分が、液面レベル８３より下位に在るが、残りの
部分は液面レベルの上に位置している。電流制限装置２
が図４に示したように水平姿勢から極端に偏位する鉛直
姿勢に在る場合、下方に達した電極２１の中空室２４，
２５が完全に液体金属８で満たされているが、上方に達
した電極２２の外位中空室２４からは完全に液体金属８
が排出されており、勿論その場合、上位の電極２２を液
体金属８で充分に濡らすために内位中空室２５の完全充
填が配慮される。また総ての中間壁６の全連通路９は、
上位電極２２の貫通口２６の領域で延びる液面レベル８
４より下位に位置している。
が、前記の電流制限装置１と相異している点は、電極２
１，２２の構成にある。両電極２１，２２は本発明によ
れば、二重ポット状に形成されている。各電極は、隣接
したコンプレッサ室４の方に向かって開いた円筒形の内
位中空室２５と、該内位中空室から隔壁２７によって仕
切られた円筒形の外位中空室２４とを有している。外位
中空室２４は、隔壁２７内に縦軸線３を円形にめぐって
配置された複数の貫通口２６を介して、前記の隣接した
内位中空室２５と連通している。各電極２１，２２の隔
壁２７を起点として、夫々１本の平形接続導体２３が延
びており、該平形接続導体は、外位中空室２４を２つの
部分室２４１，２４２に分割し、両部分室は、前記平形
接続導体２３内に形成された少なくとも１つの別の貫通
口２８を介して接続されている。貫通口２５，２８並び
に連通路９を介して液体金属８は、電流制限装置２の使
用姿勢に応じて、電極２１，２２の中空室２４，２５並
びにコンプレッサ室４にわたって分配される。電流制限
装置２が、図３に示した水平姿勢にある場合、液体金属
８はそれぞれ両電極２１，２２の外位中空室２４及び内
位中空室２５にわたって均等に、並びに総てのコンプレ
ッサ室４にわたって均等に分配された状態にある。この
姿勢では各電極２１，２２において中空室２４，２５の
内部表面の大部分が液体金属８によって濡らされてい
る。更にこの姿勢では、円形に配置された連通路９の大
方の部分が、液面レベル８３より下位に在るが、残りの
部分は液面レベルの上に位置している。電流制限装置２
が図４に示したように水平姿勢から極端に偏位する鉛直
姿勢に在る場合、下方に達した電極２１の中空室２４，
２５が完全に液体金属８で満たされているが、上方に達
した電極２２の外位中空室２４からは完全に液体金属８
が排出されており、勿論その場合、上位の電極２２を液
体金属８で充分に濡らすために内位中空室２５の完全充
填が配慮される。また総ての中間壁６の全連通路９は、
上位電極２２の貫通口２６の領域で延びる液面レベル８
４より下位に位置している。
【００１１】本発明は、前記の実施形態に限定されるも
のではなく、本発明の方向で同等に作用するすべての実
施形態を含むものである。例えば液体金属の上方に位置
する媒体の内圧を認識することは、電流制限装置の機能
確実性に関する強力な情報に他ならない。これは、電流
制限装置の内部へ達していて外部から読出し可能な圧力
測定装置によって実現することができ、その場合例え
ば、内在する圧力エネルギーの表示を導出する膜式マノ
メータ、或いは、適当な測定ヘッドと表示器とを介して
圧力を所望に応じて表示できるガス摩擦式真空計が使用
される。また電流制限装置を規則的に監視するために
は、例えば汚染性もしくは摩耗性の熱的及び／又は化学
的な分解生成物もしくは不純物によって質を劣化させる
ことになる液体金属の変動を、電流制限装置の内部に達
する（例えば相応の診断ゾンデ用の）診断ポートによっ
て、或いは吸出式の試料採取装置によってチェックする
のが有利である。 ［図面の簡単な説明］
のではなく、本発明の方向で同等に作用するすべての実
施形態を含むものである。例えば液体金属の上方に位置
する媒体の内圧を認識することは、電流制限装置の機能
確実性に関する強力な情報に他ならない。これは、電流
制限装置の内部へ達していて外部から読出し可能な圧力
測定装置によって実現することができ、その場合例え
ば、内在する圧力エネルギーの表示を導出する膜式マノ
メータ、或いは、適当な測定ヘッドと表示器とを介して
圧力を所望に応じて表示できるガス摩擦式真空計が使用
される。また電流制限装置を規則的に監視するために
は、例えば汚染性もしくは摩耗性の熱的及び／又は化学
的な分解生成物もしくは不純物によって質を劣化させる
ことになる液体金属の変動を、電流制限装置の内部に達
する（例えば相応の診断ゾンデ用の）診断ポートによっ
て、或いは吸出式の試料採取装置によってチェックする
のが有利である。 ［図面の簡単な説明］
【図１】本発明の第１実施形態による水平姿勢の電流制
限装置の縦断面図である。
限装置の縦断面図である。
【図２】鉛直姿勢における図１の電流制限装置の縦断面
図である。
図である。
【図３】本発明の第２実施形態による水平姿勢の電流制
限装置の縦断面図である。
限装置の縦断面図である。
【図４】鉛直姿勢における図３の電流制限装置の縦断面
図である。
図である。
【図５】図１のＡ−Ａ断面線に沿った図１又は図３に示
した電流制限装置の横断面図である。
した電流制限装置の横断面図である。
【図６】図１のＢ−Ｂ断面線に沿った図１又は図３に示
した電流制限装置の横断面図である。
した電流制限装置の横断面図である。
１，２ 電流制限装置、 ３ 縦軸線、 ４ コ
ンプレッサ室、 ５リング状のシール円板、 ６ 中
間壁、 ７ 絶縁ケーシング、 ８液体金属、 ９
連通路、 １１，１２ 電極、 １３ 外部接続
導体、１４ ポット状の中空室、 １６ 貫通口、
２１，２２ 電極、 ２３ 平形接続導体、 ２
４ 円筒形の外位中空室、 ２５ 円筒形の内位中
空室、 ２６ 貫通口、 ２７ 隔壁、 ２８
貫通口、 ８１，８２，８３ 液面レベル、 ２４
１，２４２ 部分室
ンプレッサ室、 ５リング状のシール円板、 ６ 中
間壁、 ７ 絶縁ケーシング、 ８液体金属、 ９
連通路、 １１，１２ 電極、 １３ 外部接続
導体、１４ ポット状の中空室、 １６ 貫通口、
２１，２２ 電極、 ２３ 平形接続導体、 ２
４ 円筒形の外位中空室、 ２５ 円筒形の内位中
空室、 ２６ 貫通口、 ２７ 隔壁、 ２８
貫通口、 ８１，８２，８３ 液面レベル、 ２４
１，２４２ 部分室
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ミヒャエル アンホイザー
ドイツ連邦共和国 ザンクト アウグス
ティン ウデートシュトラーセ ５
(72)発明者 ヴォルフガング クレーマース
ドイツ連邦共和国 ボン カピテルスホ
ーフ 30
(56)参考文献 特開 平４−312737（ＪＰ，Ａ)
特開 昭57−21042（ＪＰ，Ａ)
特開 昭57−53040（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01H 87/00
Claims (6)
- 【請求項１】 保護すべき電流回路に接続するために電
流制限装置の縦軸線（３）に対して回転対称形の、固体
金属から成る２つの電極（１１，１２；２１，２２）
と、部分的に液体金属（８）が充填されていて前記の両
電極（１１，１２；２１，２２）間に順次相前後して位
置する複数のコンプレッサ室（４）とを備え、該コンプ
レッサ室を、耐圧性の絶縁体（５，７）と、複数の円形
に分配された複数の連通路（９）を有していて前記絶縁
体によって保持された絶縁性の中間壁（６）とによって
形成する形式の、液体金属を有する自己回復式の電流制
限装置において、電極（１１，１２；２１，２２）が、
隣接した複数のコンプレッサ室（４）に接続された中空
室（１４；２４，２５）を有し、該中空室の容積並びに
液体金属（８）の充填量が、電流制限装置（１；２）の
水平な使用姿勢から極端に偏位する使用姿勢にあっても
両電極（１１，１２；２１，２２）の上位電極をなお充
分に液体金属（８）によって濡らした状態にあるように
選ばれていることを特徴とする、液体金属を有する自己
回復式の電流制限装置。 - 【請求項２】 各電極（１１，１２）が、円錐状に先細
に狭まって隣接したコンプレッサ室（４）に通じる貫通
口（１６）へ移行するポット状の中空室（１４）を有す
るように形成されている、請求項１記載の電流制限装
置。 - 【請求項３】 両電極（２１，２２）が、実質的に円筒
形の内位中空室（２５）と同形式の外位中空室（２４）
とを有するように二重ポット状に形成されており、前記
外位中空室（２４）が、同心的に配置された貫通口（２
６）を介して、隣接したコンプレッサ室（４）の方に向
かって開いた前記内位中空室（２５）に接続されてい
る、請求項１記載の電流制限装置。 - 【請求項４】 両電極（２１，２２）が、各外位中空室
（２４）を２つの部分室（２４１，２４２）に分割する
平形接続導体（２３）を有するように形成されており、
前記平形接続導体が、少なくとも１つの別の貫通口（２
８）を介して前記の両部分室（２４１，２４２）を連通
している、請求項３記載の電流制限装置。 - 【請求項５】 隣接した中間壁（６）の連通路（９）が
それぞれ角度をずらされている、請求項１から４までの
いずれか１項記載の電流制限装置。 - 【請求項６】 液体金属（８）がＧａＩｎＳｎ−合金で
ある、請求項１から５までのいずれか１項記載の電流制
限装置。
Applications Claiming Priority (3)
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|---|---|---|---|
| DE19853577A DE19853577C1 (de) | 1998-11-20 | 1998-11-20 | Selbsterholende Strombegrenzungseinrichtung mit Flüssigmetall |
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| PCT/EP1999/008799 WO2000031768A1 (de) | 1998-11-20 | 1999-11-16 | Selbsterholende strombegrenzungseinrichtung mit flüssigmetall |
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|---|---|
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|---|---|---|---|
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| JP (1) | JP3505151B2 (ja) |
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| CH308101A (de) * | 1952-08-19 | 1955-06-30 | Fkg Ag | Lichtbogenfester Isolierkörper. |
| NL135151C (ja) * | 1959-12-15 | 1900-01-01 | ||
| DE1788143B1 (de) * | 1967-04-19 | 1972-12-21 | Gen Electric | Strombegrenzungsvorrichtung |
| NL7508758A (en) * | 1975-07-22 | 1977-01-25 | Hazemeijer Bv | Current limiter in hermetically sealed switch chamber - has filler of liquid or solid occupying part of volume allowing expansion |
| DE2652506A1 (de) * | 1976-11-18 | 1978-05-24 | Gec Elliott Automation Ltd | Elektrische hochstromvorrichtungen |
| SU922911A1 (ru) * | 1980-05-05 | 1982-04-23 | Kb Polt Inst Kujbysheva | Токоограничитель 1 |
| US4429295A (en) * | 1981-11-13 | 1984-01-31 | Electric Power Research Institute, Inc. | Variable impedance current limiting device |
| SU1076981A1 (ru) * | 1982-07-29 | 1984-02-29 | Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им.В.В.Куйбышева | Токоограничитель |
| SU1094088A1 (ru) * | 1983-02-18 | 1984-05-23 | Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им.В.В.Куйбышева | Токоограничитель |
| DD282778A5 (de) * | 1989-04-26 | 1990-09-19 | Karl Marx Stadt Tech Hochschul | Stromgesteuerte abschaltvorrichtung |
-
1998
- 1998-11-20 DE DE19853577A patent/DE19853577C1/de not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-11-16 EP EP99958049A patent/EP1131837B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-11-16 US US09/831,968 patent/US6788516B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-11-16 WO PCT/EP1999/008799 patent/WO2000031768A1/de active IP Right Grant
- 1999-11-16 AT AT99958049T patent/ATE222400T1/de not_active IP Right Cessation
- 1999-11-16 JP JP2000584504A patent/JP3505151B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1131837A1 (de) | 2001-09-12 |
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