JP5490136B2 - 中電圧および高電圧スイッチング素子のためのスイッチ装置 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の上位概念に記載の、複数のスイッチを有する中電圧および高電圧スイッチング素子のためのスイッチ装置に関し、少なくとも１つの接点は点火剤により動作可能な可動接点である。

短絡素子は、既にＤＥ１０２５４４９７Ｂ３に開示されており、ここでは可動接点を動作させるために推進剤（propelling charge）が提供される。これにより、効率的でかつ機械的に見ても非常に高速な接点閉鎖を達成することができる。

しかし、高電圧の場合と高電流の場合とは、それぞれ別個に考慮されるべきである。

従って、本発明は、高電流の場合および高電圧の場合の両方を考慮に入れた効果を奏するスイッチ装置をさらに開発するとの目的に基づいている。

本目的は、本発明の請求項１の特徴部分によって達成される。

さらに、有利な実施形態が従属請求項で特定されている。

本発明の核心は、複数のスイッチに対して、専用の点火素子が各スイッチに設けられており、点火時点に関して、点火素子が互いに連結されるという点である。これによって点火の同期をとることができる。

従って、装置として２つのオプションが存在する。１つめは、高電流の場合を目的とした短絡素子の装置に関する。２つめは、高電圧の場合を目的とした短絡素子の装置に関する。

１つめのオプションについて、２つ以上の独立したスイッチが並列に接続されており、共通の点火素子を用いて各スイッチのための推進剤を加えることができる。これにより、並列回路であるため、高効率な、電流を運ぶキャパシティが得られる同期短絡回路を得ることが可能になる。

２つめのオプションについて、２つ以上の独立したスイッチが直列に接続されており、第１のスイッチの推進剤が電気的に直接点火される。ただし、第２のもしくは後続のスイッチの推進剤、または、その電気的な点火は、第１のスイッチから電気的に絶縁される。この直列回路により、高効率な絶縁耐力が得られる。しかし、直列回路を用いた場合、点火時点がわずかに異なることから、各推進剤のポテンシャルの乱れの増加が生じる。

これを避けるために、推進剤またはプライマは互いに電気的に絶縁される。この実施例では、第２のスイッチの推進剤は光電素子により点火される。光電部は、電気的な絶縁を提供する。

さらに有利な実施形態において、各可動接点は、１つ以上の推進剤が内部に配置されたピストン−シリンダユニットに接続される。

さらに、有利には、推進剤が点火される際に所期のブレークポイントでピストンにより穿刺される気密膜が、ピストンと接点部材との間に設けられるように配置される。

さらに有利な実施形態においては、当該のスイッチング路が配置されるチャンバは少なくとも真空チャンバである。

さらに、それぞれの場合において、ギャップによってそれぞれが互いに分離されている複数の金属の遮断素子が、スイッチング路に沿って各可動接点の周囲に設けられることが有利である。

最後の有利な実施形態において、可動接点は円錐形状に設計されており、固定された各接点には相補的に内端円錐が設けられている。

高電流の装置の実施形態を示す図 高電圧の装置の実施形態を示す図

２つの装置のオプションが図面に示されている。

図１に、並列接続された複数の短絡素子１，２，…，５の配置を示す。これらの各短絡素子は、可動接点および固定接点を有する。当該の並列接続が全体として、高電流の実施形態、または、高効率な、電流を運ぶキャパシティ有する実施形態に対応する。ここで、各可動接点は、それぞれの場合において推進剤により駆動される。並列接続された全ての短絡素子の推進剤は、共通の点火素子により同期制御される。

対して、図２には、短絡素子の直列回路を示されている。これは、高電圧の実施形態となる。ここでは、電圧は分割される。この場合には、ポテンシャル絶縁を達成するために、前述の場合と同様に共通の点火素子が設けられているが、短絡素子のうちの１つのみ、すなわち、短絡素子のうちの１つのプライマ／推進剤を、直接制御することもできる。ただし、第２の短絡素子のプライマ／推進剤の制御は、ポテンシャル的に絶縁されなければならない。これは、点火線路にパルス変換器または光電部のいずれかを挿入することによって達成できる。

１〜５ 短絡素子
１０ ポテンシャル断路器／パルス変換器
１１ 光電部
１００ 点火素子

Claims (9)

1. 複数のスイッチを有する中電圧および高電圧スイッチング素子のためのスイッチ装置において、
   少なくとも１つの接点が点火剤により動作可能な可動接点であり、
   複数のスイッチに対して、専用の点火素子が各スイッチに設けられており、点火時点に関して前記各点火素子が互いに連結される
   ことを特徴とする、中電圧および高電圧スイッチング素子のためのスイッチ装置。
2. ２つ以上の独立した前記スイッチが並列に接続され、前記各スイッチの推進剤が共通の点火素子を用いて点火されることを特徴とする、請求項１記載のスイッチ装置。
3. ２つ以上の独立したスイッチが直列に接続され、第１のスイッチの推進剤は電気的に直接点火され、第２のもしくは後続のスイッチの推進剤、または、その電気的な点火は、前記第１のスイッチから電気的に絶縁されることを特徴とする、請求項１記載のスイッチ装置。
4. 前記第２のスイッチの前記推進剤は、光電素子により点火されることを特徴とする、請求項３記載のスイッチ装置。
5. 前記各可動接点は、１つ以上の推進剤が内部に配置されたピストン−シリンダユニットに接続されていることを特徴とする、請求項２または３記載のスイッチ装置。
6. 前記推進剤が点火される際に所期のブレークポイントでピストンにより穿刺される気密膜が、前記ピストンと接点部材との間に設けられていることを特徴とする、請求項２または３記載のスイッチ装置。
7. スイッチング路が内部に配置されたチャンバは少なくとも真空チャンバであることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか１項記載のスイッチ装置。
8. ギャップによってそれぞれが互いに分離されている複数の金属のスクリーン素子が、前記スイッチング路に沿って前記各可動接点の周囲に設けられることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか１項記載のスイッチ装置。
9. 前記可動接点は円錐形状に設計されており、固定された各接点には相補的に内端円錐が設けられていることを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか１項記載のスイッチ装置。

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