JP6378270B2 - バイパススイッチ - Google Patents

Description

本発明は、バイパススイッチに関し、詳しくは可動接点が固定接点へと移動して接触する真空インタラプタを有するバイパススイッチに関する。

バイパススイッチは、コンバータなどの電気機器に設置され、故障などの異常が感知されると、短絡してコンバータなどの電気機器に設置された他の部品に故障による影響を及ぼすことを最小化することができる。

バイパススイッチは、HVDC(High Voltage Direct Current)に用いられるコンバータ(Converter)、STATCOM(Static Synchronous Compensator)またはSVC(Static Var Compensator)に備えられ、高速で短絡する高速短絡バイパススイッチとして用いられる。

HVDCは、送電所が発電所で生産される交流電力を直流電力に変換して送電した後、受電所で交流に再変換して電力を供給する送電設備である。

そして、STATCOMは、電気を送配電する時電力系統において無効電力、有効電力補償装置として用いられ、損失電圧を補充して安全性を高める設備である。

バイパススイッチは、多数のサブモジュールの組合せからなるコンバータに備えられる場合、サブモジュール自体の故障など異常が感知されると、異常が感知されたサブモジュールを短絡させ、隣接した他のサブモジュールに故障による影響を及ぼすことを防止することができる。

サブモジュール自体の故障は、サブモジュールからフィードバック信号がない場合、サブモジュールに設計値以上の電圧が印加された場合、サブモジュールの通信機能が異常である場合、サブモジュールのドライバー故障の場合などが挙げられる。

バイパススイッチは、可動接点と固定接点を含むことができる。バイパススイッチは、固定接点と連結された第１バスバーと、可動接点と連結された第２バスバーをさらに含むことができ、可動接点に外力が加えられると、可動接点が固定接点へと移動して固定接点と接触する。

バイパススイッチは、可動接点を移動させる駆動力を発生させる駆動源をさらに含むことができ、駆動源の駆動時、可動接点は固定接点へと移動して固定接点と接触する。

上記のような駆動源の駆動による可動接点と固定接点の接触時、電流は第１固定バスバー、固定接点、可動接点及び第２バスバーに流れ、バイパススイッチは短絡される。

米国特許第８，３９０，９６８号

本発明は、駆動源の大きさ及び電力を最小化でき、可動接点を固定接点に速かに移動させて接点させることができるバイパススイッチを提供することを目的とする。

本発明の一実施例に係るバイパススイッチは、ケーシングと、前記ケーシングの内部に配置され、可動接点が固定接点へと移動可能に配置された真空インタラプタと、前記ケーシングに配置された第１固定バスバーと、前記ケーシングに前記第１固定バスバーと離隔するように配置された第２固定バスバーと、前記可動接点に連結されたムービングプッシャーと、前記ケーシングに設置され、前記ムービングプッシャーを前記可動接点と固定接点が接する位置に押出す駆動源と、前記ムービングプッシャーに接触するように配置されたマルチコンタクターとを含む。

前記マルチコンタクターは、前記ムービングプッシャーの外周を取り囲み、前記ムービングプッシャーと離隔する外側ボディ部と、前記外側ボディ部に突出し、前記ムービングプッシャーと接触する接触部とを含む。

前記接触部は、複数個が前記外側ボディ部の円周方向に離隔する。

前記接触部は、複数個が前記外側ボディ部の長さ方向に離隔する。

前記マルチコンタクターは、前記ムービングプッシャーの外周を取り囲み、前記ムービングプッシャーと離隔する外側ボディ部と、前記外側ボディ部に内周に沿って螺旋形に突出し、前記ムービングプッシャーと接触する螺旋形接触部とを含むことができる。

前記ムービングプッシャーは、前記可動接点に連結された可動部延長ロードと、前記可動部延長ロードに連結されたラッチプレートとを含むことができ、前記接触部は、前記可動部延長ロードに接触する。

前記接触部は、前記可動部延長ロードの長さ方向と平行する方向に長く形成される。

前記ケーシングの内部には、前記ラッチプレートに引力を作用して、前記可動接点を前記固定接点と離隔させるマグネットが配置され、前記駆動源は、駆動時、前記ラッチプレートに前記引力より大きい外力を加えるピストンを動作させる。

前記ラッチプレートは、前記ピストンが外力を加えるピンと、前記マグネットの少なくとも一部に対向するプレートボディとを含むことができる。前記プレートボディは、一面に前記ピンが挿入される挿入孔が形成されたピン挿入部が形成され、他面に前記可動部延長ロードに連結される連結部が形成される。

前記ケーシング内部に配置されて前記マグネットを固定するマグネットホルダを含むことができる。

前記可動接点と固定接点が接触する方向に前記ラッチプレートを弾性支持するスプリングをさらに含むことができる。

前記マグネットホルダには、前記スプリングの一部が挿入されて収容され、前記スプリングを支持するスプリングシート部が形成される。

前記ケーシングは、前記マルチコンタクターを支持し、通電材質であるマルチコンタクターサポーターを含むことができる。

前記マルチコンタクターサポーターは、内周に前記マルチコンタクターが係止される突出部が突出する。

前記マルチコンタクターは、前記ムービングプッシャーの外周を取り囲み、前記ムービングプッシャーと離隔する外側ボディ部と、前記外側ボディ部に突出し、前記ムービングプッシャーと接触する接触部とを含むことができ、前記外側ボディ部は、前記ムービングプッシャーの一部を取り囲む中空筒体を含むことができ、前記中空筒体は、前記ムービングプッシャーとマルチコンタクターサポーターとの間に、前記ムービングプッシャーと離隔するように配置され、前記接触部は、前記中空筒体の内周に突出した突起である。

前記中空筒体は、前記ムービングプッシャーの外面と離隔する内径を有することができる。

前記ケーシングは、前記固定接点及び第１固定バスバーと結合された第１通電ケーシングと、前記マルチコンタクターサポーター及び第２固定バスバーと結合された第２通電ケーシングとをさらに含むことができる。

前記第２通電ケーシングには、前記駆動源の一部を取り囲む中空筒部が突出し、前記第２固定バスバーは、前記中空筒部が貫通する中空筒部貫通孔が形成される。

前記第２固定バスバーは、前記第２通電ケーシングに接触する接触板体と、前記接触板体から折り曲げられ、前記駆動源が外部に突出する方向と平行する折曲部を含むことができる。

前記ケーシングは、前記マルチコンタクターサポーターと前記第１通電ケーシングとの間に配置される絶縁ケーシングとをさらに含み、前記絶縁ケーシングは、前記真空インタラプタの外側で前記真空インタラプタを取り囲む。

前記マルチコンタクターサポーターは、前記第２通電ケーシングと絶縁ケーシングとの間に配置される。

前記第１通電ケーシングには、前記第１通電ケーシングを前記絶縁ケーシングに取り付ける取付部材が貫通する取付部材貫通孔が形成され、前記第１固定バスバーは、前記取付部材貫通孔及び取付部材を覆うことができる。

前記第１通電ケーシングは、前記固定接点と取付部材にて取り付けられ、前記第１固定バスバーは、前記取付部材を回避する回避孔が形成される。

本発明の実施例によれば、ムービングプッシャーが可動接点を固定接点に速かに接触させることができ、ムービングプッシャーを小さい外力でムービングさせることができるので、駆動源の大きさ及び駆動源に用いられる電力を最小化できる利点がある。

また、第１固定バスバーと第２固定バスバーが両方とも固定されるように設置されるので、組立て及び整備性が容易で、第１固定バスバーまたは第２固定バスバーの移動のための空間が不必要であるので、バイパススイッチ周辺の空間活用度を高めることができる利点がある。

また、マグネットによってラッチプレートが固定された状態を維持できるので、バイパススイッチの誤作動を最小化できる利点がある。

また、駆動源の作動後、ラッチプレートがスプリングによって弾性支持されるので、可動接点が固定接点から分離することを最小化できる利点がある。

また、マルチコンタクターが可動部延長ロードに押されることなくその位置が維持されるので、信頼性が高い利点がある。

また、マルチコンタクターと可動部延長ロードの接触状態が維持されながら可動部延長ロードが移動するので、信頼性が高い利点がある。

また、第２固定バスバーと第１固定バスバーがケーシングの周面に位置するものではなく、ケーシングの側面に相互離隔するように位置されるので、ケーシングの外周面周辺の空間活用度を高めることができる利点がある。

また、バイパススイッチの外観を形成するマルチコンタクターサポーター及び第２通電ケーシングがマルチコンタクターと第２固定バスバーを通電させるので、別途の通電部材がマルチコンタクターと第２固定バスバーを通電させる場合より部品数を最小化できるので、構造が簡単である利点がある。

また、バイパススイッチの外観を形成する第１通電ケーシングが固定接点と第１固定バスバーを通電させるので、別途の通電部材が固定接点と固定部バスバーを通電させる場合より部品数を最小化できるので、構造が簡単である利点がある。

また、真空インタラプタが外観を形成する絶縁ケーシングの内部に設置され絶縁ケーシングによって保護されるので、真空インタラプタの損傷を最小化できる利点がある。

本発明の第１実施例に係るバイパススイッチの斜視図である。 本発明の第１実施例に係るバイパススイッチの作動前の縦断面図である。 本発明の第１実施例に係るバイパススイッチの作動後の縦断面図である。 本発明の第１実施例に係るバイパススイッチの作動後の電流の流れを示した縦断面図である。 本発明の第１実施例に係るバイパススイッチの分解斜視図である。 図３のＡ−Ａ線拡大断面図である。 本発明の第２実施例に係るバイパススイッチの主要部の拡大断面図である。 本発明の第３実施例に係るバイパススイッチの主要部の拡大断面図である。 本発明の第４実施例に係るバイパススイッチの主要部の拡大断面図である。

以下、本発明の具体的な実施例を図面を参照して詳しく説明するようにする。

図１は本発明の第１実施例に係るバイパススイッチの斜視図であり、図２は本発明の第１実施例に係るバイパススイッチの作動前の縦断面図であり、図３は本発明の第１実施例に係るバイパススイッチの作動後の縦断面図であり、図４は本発明の第１実施例に係るバイパススイッチの作動後の電流の流れを示した縦断面図であり、図５は本発明の第１実施例に係るバイパススイッチの分解斜視図であり、図６は図３のＡ−Ａ線拡大断面図である。

バイパススイッチは、ケーシング１と、真空インタラプグ２と、ムービングプッシャー３と、マグネット４と、駆動源５と、第１固定バスバー６と、第２固定バスバー７及びマルチコンタクター８を含むことができる。

ケーシング１は、バイパススイッチの外観を形成することができる。ケーシング１は、複数の部材の結合体からなることができる。ケーシング１は、アルミニウムなどの通電材質の通電ケーシングと、合成樹脂などの絶縁材質の絶縁ケーシングを含むことができる。ケーシング１は、少なくとも１つの通電ケーシングと、少なくとも１つの絶縁ケーシングの結合体からなることができる。ケーシング１は、複数の通電ケーシングを含むことができる。絶縁ケーシングは、複数の通電ケーシングの間に配置される。

ケーシング１は、内部に空間１１が形成される。空間１１には、真空インタラプグ２と、ムービングプッシャー３と、マグネット４と、マルチコンタクター８が備えられる。

真空インタラプグ２は、可動接点２１が固定接点２２へと移動可能に配置される。

真空インタラプグ２は、ケーシング１の内部に配置される。真空インタラプグ２は、ケーシング１の空間１１に配置され、ケーシング１によって保護される。真空インタラプグ２は、外周面２ａがケーシング１の内面１ａに対向する。

真空インタラプグ２は、インナーハウジング２３を含むことができる。インナーハウジング２３は、真空インタラプグ２の外観を形成することができる。インナーハウジング２３は、内部にインナー空間２４が形成された真空ハウジングからなることができる。

可動接点２１は、インナーハウジング２３に移動可能に配置される。インナーハウジング２３には、可動接点２１が移動可能に貫通する可動接点貫通孔２５が形成される。

固定接点２２は、インナーハウジング２３に固定されるように設置される。インナーハウジング２３には、固定接点２２が貫通する固定接点貫通孔２６が形成される。固定接点貫通孔２６は、可動接点貫通孔２５に対向する位置に形成される。

インナーハウジング２３は、ケーシング１の内部にケーシング１の長さ方向に長く配置される。インナーハウジング２３の外周面２ａは真空インタラプグ２の外周面となり、インナーハウジング２３の外周面２ａはケーシング１の内面１ａに対向する。

ムービングプッシャー３は、可動接点２１に連結されて可動接点２１をムービングさせることができる。可動接点２１は、ムービングプッシャー３のムービング時の固定接点２２と離接することができる。ムービングプッシャー３は、可動接点２１が固定接点２２と接触するように可動接点２１を位置させることができる。ムービングプッシャー３は、可動接点２１が固定接点２２と離隔するように可動接点２１を位置させることができる。

ムービングプッシャー３は、駆動源５の駆動前、図２に示されたように、可動接点２１を固定接点２２と離隔させる第１位置Ｆに維持される。ムービングプッシャー３は、駆動源５の駆動時、図３に示されたように、可動接点２１を固定接点２２に接触させる第２位置Ｒにムービングされる。

ムービングプッシャー３は、駆動源５と可動接点２１との間に配置されて、駆動源５の駆動時に可動接点２１が固定接点２２に接触するように、可動接点２１を押出すことができる。ムービングプッシャー３は、可動接点２１に連結された可動接点コネクターであってもよい。ムービングプッシャー３は、可動接点２１と一緒にムービングアセンブリーを構成することができる。

ムービングプッシャー３は、１つの部材または複数の部材の結合体からなることができる。

ムービングプッシャー３は、可動接点２１に連結された可動部延長ロード３１を含むことができる。可動部延長ロード３１は、その全体または一部が真空インタラプグ２の外部に位置されるように可動接点２１に連結される。

可動部延長ロード３１は、可動接点２１と一体形成されてもよく、可動接点２１と別途の部材で形成されて可動接点２１と連結されてもよい。可動部延長ロード３１は、可動接点２１と連結される場合、可動部延長ロード３１に突出した突出部３１ａが可動接点２１に形成された突出部挿入溝部２１ａに挿入され、可動部延長ロード３１と可動接点２１は一体にムービングされる。

可動部延長ロード３１は、可動接点２１と連結される場合、可動部延長ロード３１に突出部挿入溝部が形成され、可動接点２１に形成された突出部が可動部延長ロード３１の突出部挿入溝部に挿入されるようにしてもよい。

ムービングプッシャー３は、可動部延長ロード３１に連結されたラッチプレート３２を含むことができる。ラッチプレート３２は、ケーシング１の内部にムービングされるように位置されてもよい。ラッチプレート３２は、真空インタラプグ２と駆動源５との間にムービングできるように配置されてもよい。

ラッチプレート３２は、外力が作用しない時、マグネット４の引力作用によって図２に示されたように、マグネット４と近接するように位置される。ラッチプレート３２は、駆動源５が駆動される前に、図２に示されたように、マグネット４を固定するマグネットホルダ４１に密着するように配置される。

ラッチプレート３２は、単一部材から構成されてもよく、複数個の部材から構成されてもよい。ラッチプレート３２は、複数個の部材から構成される場合、ラッチプレート３２は、駆動源５の後述するピストン５１が外力を加えるピン３３と、マグネット４の少なくとも一部に対向するプレートボディ３４を含むことができる。

プレートボディ３４は、磁性体からなることができ、マグネット４の引力がプレートボディ３４に作用して、プレートボディ３４は別途の外力が作用しないと、マグネット４によってマグネット４が位置する方向に引かれることになる。

プレートボディ３４は、一面にピン３３が挿入される挿入孔３５ａが形成されたピン挿入部３５が形成され、他面に可動部延長ロード３１に連結される連結部３６が形成される。

プレートボディ３４は、板体にて円盤状に形成され、板体の一面にピン挿入部３５が駆動源５に向かって突出し、板体の他面に連結部３６が真空インタラプグ２を向かって突出する。

ピン３３は、プレートボディ３４のピン挿入部３５に一部が挿入される。ピン３３は、プレートボディ３４のピン挿入部３５の外部に位置する部分が、駆動源５のピストン５１に対向するように配置される。

ピン挿入部３５は、プレートボディ３４の両面のうちマグネット４に対向する面に駆動源５に向かって突出する。

連結部３６は、プレートボディ３４の両面のうちマグネット４に対向する面の反対面にて、可動部延長ロード３１を向かって突出する。可動部延長ロード３１は、連結部３６が挿入される連結部挿入溝部３７が形成され、ラッチプレート３２は、プレートボディ３４に形成された連結部３６が可動部延長ロード３１に形成された連結部挿入溝部３７に挿入されて固定される。

ラッチプレート３２は、可動部延長ロード３１と一緒にムービングプッシャー３を構成する。駆動源５の駆動時、ラッチプレート３２が可動部延長ロード３１を押し、可動部延長ロード３１が可動接点２１を押す。

マグネット４は、ケーシング１の内部に配置されてラッチプレート３２に引力を作用することができる。ラッチプレート３２に外力が作用しない場合、マグネット４は、ラッチプレート３２に磁気力を作用してラッチプレート３２を引き寄せることができ、可動接点２１を固定接点２２と離隔させることができる。

マグネット４は、リング状または棒状を有することができる。マグネット４は、リング状の１つの部材から構成されてもよく、棒状の複数の部材から構成されてもよい。

ケーシング１の内部には、マグネット４を固定するマグネットホルダ４１が配置される。マグネットホルダ４１は、ケーシング１の内周面に対向するアウターホルダ４２と、アウターホルダ４２の内側に位置するインナーホルダ４３を含むことができる。マグネットホルダ４２は、磁性体、特に弱磁性体からなることができる。

アウターホルダ４２は、内部に空間が形成され、インナーホルダ４３は、アウターホルダ４２の空間にアウターホルダ４３と離隔するように位置される。

マグネット４は、アウターホルダ４２とインナーホルダ４３との間の隙間に挿入されて、アウターホルダ４２とインナーホルダ４３との間に挟まれる。

インナーホルダ４３は、外周にマグネット４が係止されるストッパー４４が突出するように形成される。

インナーホルダ４３には、ピン挿入部３５及びピン３３が貫通するように位置できる貫通孔４５が形成される。

マグネットホルダ４１は、マグネット４のうちプレートボディ３４に対向する面以外を取り囲むマグネットハウジングとなることができる。

マグネットホルダ４１は、アウターホルダ４２、マグネット４及びインナーホルダ４３に対向するサイドホルダ４６をさらに含むことができる。マグネット４は、サイドホルダ４６とストッパー４４との間に位置固定されるように設置される。

サイドホルダ４６は、アウターホルダ４２とインナーホルダ４３の少なくとも１つとスクリューなどの取付部材Ｐ１によって取り付けられる。

サイドホルダ４６には、ピン３３と後述するピストン５１の少なくとも１つをガイドするガイドホール４７が形成される。ガイドホール４７は、インナーホルダ４３の貫通孔４５に対向するように形成される。

ピン３３は、駆動源５の作動前、一部がガイドホール４７に位置され、駆動源５の作動時にガイドホール４７にガイドされて真空インタラプグ２を向かって進む。サイドホルダ４６は、ピン３３をガイドするピンガイドとなることができる。サイドホルダ４６には、駆動源５の一部が挿入されて収容される駆動源収容溝４６ａが形成される。駆動源収容溝４６ａは、サイドホルダ４６の両面のうち後述する第２通電ケーシング１３に対向する面に陥没した形状を有することができる。

バイパススイッチは、可動接点２１と固定接点２２が接触する方向にラッチプレート３２を弾性支持するスプリング４８をさらに含むことができる。

スプリング４８は、可動接点２１と固定接点２２が接触した時、可動接点２１が固定接点２２から離脱することなくその接触状態を維持するように、プレートボディ３４を真空インタラプグ２の方向に支持することができる。

スプリング４８は、一端がプレートボディ３４に接触し、他端がマグネットホルダ４１に接触したコイルスプリングからなることができる。

スプリング４８は、駆動源５の駆動前、図２に示されたように、マグネット４によって引かれたラッチプレート３２に押さえられて圧縮される。スプリング４８は、駆動源５が駆動し、駆動源５がラッチプレート３２を真空インタラプグ２が位置する方向に押すと、図３に示されたように弾性復元し、ラッチプレート３２が真空インタラプグ２の反対方向、すなわちマグネット４が位置する方向に復帰することを防ぐことができる。

スプリング４８は、ピン挿入部３５の外側及びピン３３の外側に位置されてもよい。スプリング４８は、ピン挿入部３５の外側及びピン３３の外側を取り囲むように位置されてもよい。

マグネットホルダ４１には、スプリング４８の一側が挿入されて収容されてスプリング４８を支持するスプリングシート部４９が形成される。スプリングシート部４９は、インナーホルダ４３に形成される。スプリングシート部４９は、インナーホルダ４３の両面のうちプレートボディ３４に対向する面に陥没した形状を有することができる。

一方、プレートボディ３４は、マグネット４に対向する面にスプリング４６の他方が挿入されて収容されるスプリング収容部３８が陥没した形状を有することができる。

駆動源５は、ケーシング１に設置され、ムービングプッシャー３を可動接点２１と固定接点２２が接する位置に押出すことができる。駆動源５は、ムービングプッシャー３を高速でムービングさせることが好ましい。駆動源５は、後述する第２通電ケーシング１３を貫通するように配置される。

駆動源５は、爆発型アクチュエータを含むことができる。爆発型アクチュエータは、駆動時、ピストン５１がラッチプレート３２にマグネット４の引力より大きい外力を加えることができる。

以下、便宜上、駆動源５と爆発型アクチュエータ５に同一符号を用いて説明する。

爆発型アクチュエータ５は、ケーシング１に設置される。爆発型アクチュエータ５は、可動接点２１が固定接点２２と接触するように、可動部延長ロード３１とラッチプレート３２の少なくとも１つを押出すことができる。

爆発型アクチュエータ５は、ピストン５１と、ピストン５１にガスを噴出してピストン５１を作動させるインフレータ５２を含むことができる。

インフレータ５２は、内部にガスが噴出される空間５３が形成されたハウジング５２ａと、ハウジングの空間５３にガスを噴出するガス噴出機５２ｂを含むことができる。

ピストン５１は、インフレータ５２に移動可能に配置され、空間５３に噴出されたガスによって高速に移動することができる。

ピストン５１は、インフレータ５２の作動時、サイドホルダ４６のガイドホール４７へと進み、サイドホルダ４６のガイドホール４７に位置していたピン３３を真空インタラプグ２が位置する方向に押出すことができる。

インフレータ５２は、外部から電源が印加されると、空間５３にガスを噴出することができ、ピストン５１は、空間５３に噴出されたガスによって押されて、ラッチプレート３２を真空インタラプグ２が位置する方向に押出し、可動部延長ロード３１は、ラッチプレート３２に押されて可動接点２１を固定接点２２に接触させることができる。ピストン５１は、ハウジング５２ａの空間５３に高圧のガスが噴出されると、このような高圧のガスによって早くムービングされる。

ハウジング５２ａは、ケーシング１の内部に配置される。

ガス噴出機５２ｂは、ケーシング１の外部に露出するように配置され、ガス噴出機５２ｂにはガス噴出機５２ｂを作動させる電源が印加される電線５２ｃが連結される。

ガス噴出機５２ｂは、ガス発生器として、外部から発射信号が印加されると、ガス噴出機５２ｂが作動してハウジング５２ａの空間５３に高圧のガスを放出することができる。

第１固定バスバー６は、ケーシング１に固定される。第１固定バスバー６は、固定接点２２と電気的に連結された固定接点側バスバーとして、ケーシング１に位置固定されるように装着される。

第２固定バスバー７は、ケーシング１に第１固定バスバー６と離隔するように固定される。第２固定バスバー７は、可動接点２１と電気的に連結された可動接点側バスバーである。第２固定バスバー７は、後述する第２通電ケーシング１３とマルチコンタクターサポーター１２とマルチコンタクター８と可動部延長ロード３１を介して可動接点２１と連結される。第２固定バスバー７は、第１固定バスバー６の反対側に位置されるようにケーシング１に設置される。

第１固定バスバー６と第２固定バスバー７は、ケーシング１を挟んで離隔している。第１固定バスバー６はケーシング１の一側に配置され、第２固定バスバー７はケーシング１の他側に配置される。

第１固定バスバー６と第２固定バスバー７は、ケーシング１を挟んで左右に離隔されていてもよい。第１固定バスバー６がケーシング１の左右のうち左側に位置される場合、第２固定バスバー７はケーシング１の左右のうち右側に位置される。第１固定バスバー６がケーシング１の左右のうち右側に位置される場合、第２固定バスバー７はケーシング１の左右のうち左側に位置される。

ケーシング１は、第１固定バスバー６と第２固定バスバー７との間に配置され、第１固定バスバー６及び第２固定バスバー７によってその左側面と右側面が保護される。

バイパススイッチは、マルチコンタクター８と第２固定バスバー７を通電させる少なくとも１つの可動部通電部材を含むことができる。

バイパススイッチは、固定接点２２と第１固定バスバー６を通電させる少なくとも１つの固定部通電部材を含むことができる。

バイパススイッチは、可動部通電部材と固定部通電部材との間に配置され、可動部通電部材と固定部通電部材を絶縁させる絶縁部材を含むことができる。

ケーシング１は、マルチコンタクター８と第２固定バスバー７を通電させる可動部通電部材を含むことができる。

そして、ケーシング１は、固定接点２２と第１固定バスバー６を通電させる固定部通電部材を含むことができる。

ケーシング１が、可動部通電部材と固定部通電部材のうち少なくとも１つを含む場合、バイパススイッチは部品数を最小化できるので構造が簡単になる。

ケーシング１は、可動部通電部材と固定部通電部材を絶縁させる絶縁部材を含むことができる。ケーシング１が絶縁部材を含む場合、バイパススイッチは、部品数を最小化できるので構造が簡単になる。

ケーシング１は、マルチコンタクター８を支持するマルチコンタクターサポーター１２を含むことができる。ケーシング１は、固定接点２１及び第１固定バスバー６と結合される第１通電ケーシング１４と、マルチコンタクターサポーター１２及び第２固定バスバー７と結合された第２通電ケーシング１３をさらに含むことができる。

マルチコンタクターサポーター１２及び第２通電ケーシング１３のそれぞれは、アルミニウムなどの通電材質で形成され、マルチコンタクターサポーター１２及び第２通電ケーシング１３は、可動部通電部材であってもよい。

マルチコンタクターサポーター１２と第２通電ケーシング１３は、１つの部材から構成されてもよく、それぞれ別途の部材から構成され、スクリューなどの取付部材Ｐ２によって取り付けられてもよい。

マルチコンタクターサポーター１２は、内部にマルチコンタクター８が位置固定されるように収容される空間が形成される。マルチコンタクターサポーター１２は、中空状に形成されてもよい。

マルチコンタクター８は、マルチコンタクターサポーター１２の内周面と可動部延長ロード３１の外周面との間に位置し、マルチコンタクター８の内周面は可動部延長ロード３１の外周面と接触することができる。

マルチコンタクターサポーター１２は、内周にマルチコンタクター８が係止される突出部１２ａが突出する。

突出部１２ａは、マルチコンタクターサポーター１２のうち真空インタラプグ２に対向する一面にリング状に突出する。突出部１２ａは、可動接点２１のうち真空インタラプグ２のインナーハウジング２３の外部に位置する部分を取り囲むように形成される。

マルチコンタクター８は、一端が突出部１２ａに接触するように収容される。マルチコンタクター８は、突出部１２ａに係止された状態で可動部延長ロード３１によって押されることなく、その位置を維持することができる。

第２通電ケーシング１３は、内部に空間が形成された中空筒体を含むことができる。第２通電ケーシング１３は、中空筒体の一面を塞ぐ板体をさらに含むことができる。

第２通電ケーシング１３の内部には、ラッチプレート３２がムービング可能に位置され、マグネットホルダ４１が位置固定されるように配置される。

マグネットホルダ４１は、第２通電ケーシング１３にスクリューなどの取付部材Ｐ１によって固定される。スクリューなどの取付部材Ｐ１は、第２通電ケーシング１３に形成された取付孔と、サイドホルダ４６に形成された取付孔を順次貫通してアウターホルダ４２に形成された取付孔に取り付けられる。第２通電ケーシング１３は、マグネットホルダ４１が装着されるマグネットホルダマウンタとして機能することができる。

第２通電ケーシング１３には、駆動源５の一部を取り囲む中空筒部１７が突出する。中空筒部１７の内部には、駆動源５の一部が内挿されて収容される駆動源収容空間が形成される。中空筒部１７は、駆動源５を構成するインフレータ５２のハウジング５２ａを取り囲むように形成される。

駆動源５は、インフレータ５２のハウジング５２ａが第２通電ケーシング１３の中空筒部１７に挿入されるように設置され、インフレータ５２のハウジング５２ａは、端部がマグネットホルダ４１、特にサイドホルダ４６の駆動源収容溝４６ａに挿入される。

第２固定バスバー７には、中空筒部１７が貫通する中空筒部貫通孔７１が形成される。

第２固定バスバー７は、第２通電ケーシング１３に接触する接触板体７２と、接触板体７２から折り曲げられて駆動源５が外部に突出する方向と平行する折曲部７３を含むことができる。

第２固定バスバー７の接触板体７２には、中空筒部貫通孔７１が形成される。第２固定バスバー７の接触板体７２は、両面のうち第２通電ケーシング１３の外面に対向する面が第２通電ケーシング１３の外面と面接触される。第２固定バスバー７の接触板体７２は、中空筒部貫通孔７１の周面が第２通電ケーシング１３の中空筒部１７の外周面と面接触される。

第１通電ケーシング１４は、アルミニウムなどの通電材質で形成され、第１通電ケーシング１４は固定部通電部材であってもよい。

ケーシング１は、マルチコンタクターサポーター１２と第１通電ケーシング１４との間に配置された絶縁ケーシング１５をさらに含むことができる。

絶縁ケーシング１５は、スクリューなどの取付部材によってマルチコンタクターサポーター１２に取り付けられる。絶縁ケーシング１５とマルチコンタクターサポーター１２には、スクリューなどの取付部材が取付部材取付孔に対向するように形成される。

絶縁ケーシング１５は、真空インタラプグ２の外側で真空インタラプグ２を取り囲む。絶縁ケーシング１５は、中空筒体の形状を有することができ、その内部には真空インタラプグ２が収容される真空インタラプタ収容空間１６が形成される。真空インタラプグ２は、絶縁ケーシング１５の内部に収容されて支持され、真空インタラプグ２は外部に露出されない。

ケーシング１が真空インタラプグ２の外周を取り囲まず真空インタラプグ２の一部が外部に露出される場合、真空インタラプグ２が破損する可能性は高くなるが、上記したように、ケーシング１、特に絶縁ケーシング１５が真空インタラプグ２の外周を取り囲む場合、真空インタラプグ２が破損する可能性は最小化される。

第１通電ケーシング１４には、第１通電ケーシング１４を絶縁ケーシング１５に取り付けるスクリューなどの取付部材Ｐ３が貫通する取付部材貫通孔１４１が形成され、絶縁ケーシング１５と結合される。スクリューなどの取付部材Ｐ３は、第１通電ケーシング１４に形成された取付部材貫通孔１４１を貫通して絶縁ケーシング１５に形成された絶縁ケーシング取付孔１５１に取り付けられる。

第１通電ケーシング１４は、固定接点２２とスクリューなどの取付部材Ｐ４によって取り付けられる。第１通電ケーシング１４には、スクリューなどの取付部材Ｐ４が貫通する中央貫通孔１４２が形成される。

固定接点２２は、インナーハウジング２３の外部に突出した部分に、スクリューなどの取付部材Ｐ４が取り付けられる取付孔２２２が形成され、スクリューなどの取付部材Ｐ４は、第１通電ケーシング１４の貫通孔１４２を貫通して固定接点２２の固定接点取付孔２２２に取り付けられる。

一方、第１固定バスバー６は、取付部材貫通孔１４１及びスクリューなどの取付部材Ｐ４を覆うように配置される。第１通電ケーシング１４を絶縁ケーシング１５に取り付けるスクリューなどの取付部材Ｐ４は、第１固定バスバー６によって覆われる。第１固定バスバー６は、第１通電ケーシング１４を固定接点２２と結合させるスクリューなどの取付部材Ｐ４を回避する回避孔６１が形成される。

第１固定バスバー６は、第１通電ケーシング１４に接触する第１固定バスバー接触板体６２と、第１固定バスバー接触板体６２から折り曲げられ、第２固定バスバー７の折曲部７３と反対方向に折り曲げられた第１固定バスバー折曲部６３を含むことができる。

第１固定バスバー６の第１固定バスバー接触板体６２は、両面のうち第１通電ケーシング１４の外面に対向する面が第１通電ケーシング１４の外面と面接触される。

マルチコンタクター８は、ムービングプッシャー３に接触するように配置される。マルチコンタクター８は、可動部延長ロード３１とラッチプレート３２の少なくとも１つと接触するように配置される。マルチコンタクター８は、可動部延長ロード３１とラッチプレート３２のうち可動部延長ロード３１と接触するように配置されてもよい。マルチコンタクター８は、アルミニウムなどの通電材質で形成される。マルチコンタクター８は、その位置が固定された状態でムービングプッシャー３と接触することができる。

マルチコンタクター８は、複数個所がムービングプッシャー３に接触するように配置される。マルチコンタクター８は、駆動源５の作動後だけでなく、駆動源５の作動前にもムービングプッシャー３に複数個所接触している。

マルチコンタクター８は、図６に示されたように、ムービングプッシャー３と接触する接触部８１を含むことができる。接触部８１は、マルチコンタクター８に複数個設けられる。マルチコンタクター８は、複数個の接触部８１と複数個所接触することができ、この場合信頼性が向上される。

マルチコンタクター８は、ムービングプッシャー３の外周を取り囲む外側ボディ部８２をさらに含むことができる。

接触部８１は、外側ボディ部８２に突出してムービングプッシャー３と接触することができる。接触部８１は、可動部延長ロード３１と接触するように外側ボディ部８２に突出する。

外側ボディ部８２は、ムービングプッシャー３と離隔するように配置されてもよい。外側ボディ部８２は、ムービングプッシャー３と非接触する非接触部であってもよい。

マルチコンタクター８は、その内周面全体がムービングプッシャー３と接触するものではなく、複数個の接触部８１のみがムービングプッシャー３と接触する。

外側ボディ部８２と可動部延長ロード３１との間には隙間Ｇが形成される。可動部延長ロード３１は、外側ボディ部８２の内周面８２ａと面接触せず、可動部延長ロード３１は爆発型アクチュエータ５の作動時に速かにムービングできる。

そして、複数の接触部８１は、多数の接点が可動部延長ロード３１と接触することで、電気的連結の信頼性を高めることができる。

外側ボディ部８２は、ムービングプッシャー３の一部を取り囲む中空筒体を含むことができる。中空筒体は、ムービングプッシャー３とマルチコンタクターサポーター１２との間にムービングプッシャー３と離隔するように配置される。中空筒体は、ムービングプッシャー３の外面と離隔する内径を有することができる。

中空筒体は、ムービングプッシャー３のうち可動部延長ロード３１の一部を取り囲むことができ、可動部延長ロード３１とマルチコンタクターサポーター１２との間に可動部延長ロード３１と離隔するように配置され、可動部延長ロード３１の外面３１ａと離隔する内径を有することができる。

複数個の接触部８１は、外側ボディ部８２と一体で形成される。複数個の接触部８１のそれぞれは、中空筒体の内周に突出した突起である。

複数個の接触部８１は、中空筒体の円周方向に離隔される。複数個の接触部８１は、可動部延長ロード３１の長さ方向と平行する方向に長く形成される。

以下、上記したように構成された本発明の作用を説明する。

まず、外部から駆動源５に発射信号が印加されると、駆動源５はピストン５１を真空インタラプグ２が位置する方向に押出す。発射信号の印加時、インフレータ５２はハウジング５２ａの空間５３に高圧のガスを噴出し、ピストン５１はハウジング５２ａの空間５３に噴出された高圧のガスによって、真空インタラプグ２が位置する方向に進む。

ピストン５１の前進によってムービングプッシャー３を真空インタラプグ２が位置する方向に押出すことができる。ピストン５１は、ラッチプレート３２にマグネット３の引力より大きい外力を加えることができ、ラッチプレート３２はマグネット３と離れて真空インタラプグ２に近づくことができる。ピストン５１によってムービングされるラッチプレート３２は、可動部延長ロード３１を押出すことができる。

可動部延長ロード３１は、マルチコンタクター８の複数個の接触部８１と接触した状態でマルチコンタクター８の内部をスライディングすることができ、可動部延長ロード３１はスライディングする時、複数個の接触部８１と接触を維持しながら真空インタラプグ２が位置する方向にムービングされる。

可動部延長ロード３１は、マルチコンタクター８の外側ボディ８２の内周面と面接触することなく、複数個の接触部８１の間をスライディングすることができ、可動部延長ロード３１はマルチコンタクター８の外側ボディ８２の内周面と面接触される場合、より早くスライディングすることができる。

上記のような可動部延長ロード３１のスライディング時、可動部延長ロード３１に連結された可動接点２１は、固定接点２０に向かって進み、可動接点２１は固定接点２２と接触することができる。

上記のようなラッチプレート３２の移動時、スプリング４８は弾性復元してラッチプレート３２を真空インタラプグ２が位置する方向に押すことができる。スプリング４８がラッチプレート３２を押す力によって、ラッチプレート３２、可動部延長ロード３１及び可動接点２１は元の位置に復帰することなく、可動接点２１は固定接点２２と接触が維持される。

スプリング４８がラッチプレート３２を真空インタラプグ２が位置する方向に押さない場合、爆発型アクチュエータ５は起爆後、ピストン５１が振動などによってガス噴出機５２ｂの方向に後退することがあり、この場合ハウジング５２ａ内のガスが漏出する可能性があり、可動接点２１は、ピストン５１の後退及びガス漏出によって、固定接点２２と分離する虞がある。

しかし、上記したように、スプリング４８がラッチプレート３２を真空インタラプグ２が位置する方向に押す場合、ピストン５１が振動などによってガス噴出機５２ｂの方向に後退されることを最小化でき、ハウジング５２ａ内のガス漏出も最小化できるので、可動接点２１と固定接点２２の接触維持信頼性は向上される。

上記のような可動接点２１と固定接点２２の接触時、固定接点２２とマルチコンタクター８は、可動接点２１及び可動部延長ロード３１によって電気的に導通される。そして、第１固定バスバー６と第２固定バスバー７は、図４に示されたように、第１通電ケーシング１４と、固定接点２２と、可動接点２１と、可動部延長ロード３１と、マルチコンタクター８と、マルチコンタクターサポーター１２と、第２通電ケーシング１３を介して電気的に導通される。第１通電ケーシング１４と、固定接点２２と、可動接点２１と、可動部延長ロード３１と、マルチコンタクター８と、マルチコンタクターサポーター１２と、第２通電ケーシング１３は、図４に示されたように、第１固定バスバー６と、第２固定バスバー７を通電させる経路を形成することができる。

すなわち、バイパススイッチは短絡され、電流はバイパススイッチを介して流れることができる。

図７は、本発明の第２実施例に係るバイパススイッチの主要部の拡大断面図である。

本実施例は、接触部８１’の形状が本発明の第１実施例の接触部８１と異なり、接触部８１’以外のその他構成は、本発明の第１実施例と同一または類似しているので、それに対する詳しい説明は省略する。

本実施例の接触部８１’は、外側ボディ部８２の内周面８２ａに沿ってリング状に形成される。接触部８１’は、外側ボディ部８２の内周面８２ａに複数個備えられ、複数個の接触部８１’は外側ボディ部８２に長さ方向に離隔される。ムービングプッシャー３の可動部延長ロード３１は、その外面が複数個の接触部８１’のそれぞれの内周面と接触することができる。ムービングプッシャー３の可動部延長ロード３１は、その長さ方向に複数個所がマルチコンタクターと接触することができる。

図８は、本発明の第３実施例に係るバイパススイッチの主要部の拡大断面図である。

本実施例は、接触部８１”の形状が本発明の第１実施例の接触部８１及び本発明の第２実施例の接触部８１’と異なり、接触部８１”以外のその他構成及び作用は、本発明の第１実施例または第２実施例と同一または類似しているので、それに対する詳しい説明は省略する。

本実施例の接触部８１”は、外側ボディ部８２の内周に沿って螺旋状に突出した螺旋形接触部からなることができ、このような螺旋形接触部がムービングプッシャー３と接触することができる。

ムービングプッシャー３の可動部延長ロード３１は、その外面が接触部８１”に沿って連続的に接触することができる。

図９は、本発明の第４実施例に係るバイパススイッチの主要部の拡大断面図である。

本実施例は、マルチコンタクター８’の構成が本発明の第１実施例〜第３実施例と異なり、マルチコンタクター８’以外の構成は、本発明の第１実施例〜第３実施例と同一または類似しているので、それに対する詳しい説明は省略する。

マルチコンタクター８’は、内周面８２ａにボール挿入溝８２ｂが形成された外側ボディ８２’と、ボール挿入溝８２ｂに挿入されてムービングプッシャー３の外面に接触するボール８３を含むことができる。

外側ボディ８２’は、本発明の第１実施例の外側ボディ部８２と対応する構成として、内周面８２ａにボール挿入溝８２ｂ形成される以外の構成は、本発明の第１実施例の外側ボディ部８２と同一であるので、それに対する詳しい説明は省略する。

ボール８３は、ボール挿入溝８２ｂに回動可能に位置され、ムービングプッシャー３のムービング時に、ムービングプッシャー３の外面に接触した状態でムービングプッシャー３に沿って回転することができる。

外側ボディ８２’には、複数個のボール挿入溝８２ｂが形成される。マルチコンタクター８’は複数個のボール８３を含むことができ、ボール８３とボール挿入溝８２ｂは１：１対応するように設けられる。

ボール挿入溝８２ｂは、複数個が外側ボディ８２’の長さ方向に離隔され、この場合複数個のボール８３は、外側ボディ８２’に長さ方向に離隔するように配置された状態でムービングプッシャー３と接触することができる。ボール挿入溝８２ｂは、複数個が外側ボディ８２’の円周方向に離隔され、この場合複数個のボール８３は、外側ボディ８２’の円周方向に離隔するように配置された状態でムービングプッシャー３と接触することができる。ムービングプッシャー３の可動部延長ロード３１は、その外面が複数個のボール８３に接触するように配置される。バイパススイッチを流れる電流は、可動部延長ロード３１と複数個のボール８３を介して外側ボディ８２’に流れることができる。

以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したことに過ぎず、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的特性を逸脱しない範囲内で、多様な修正及び変形が可能である。

従って、本発明に開示された実施例は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく説明するためのものであり、このような実施例によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。

本発明の保護範囲は、以下の請求の範囲によって解釈されるべきであり、それと同等範囲内にある全ての技術思想は、本発明の権利範囲に含まれると解釈されるべきである。

Claims (13)

1. ケーシングと、
   前記ケーシングの内部に配置され、可動接点が固定接点へと移動可能に配置された真空インタラプタと、
   前記ケーシングに固定された第１固定バスバーと、
   前記ケーシングに前記第１固定バスバーと離隔するように固定された第２固定バスバーと、
   前記可動接点に連結されたムービングプッシャーと、
   前記ケーシングに設置され、前記ムービングプッシャーを前記可動接点と固定接点が接する位置に押出す駆動源と、
   前記ムービングプッシャーに接触するように配置されたマルチコンタクターと、
   を含み、
   前記マルチコンタクターは、前記ムービングプッシャーの外周を取り囲み、前記ムービングプッシャーと離隔する外側ボディ部と、前記外側ボディ部に突出し、前記ムービングプッシャーと接触する接触部と、を含み、
   前記ムービングプッシャーは、前記可動接点に連結された可動部延長ロードと、前記可動部延長ロードに連結されたラッチプレートと、を含み、
   前記接触部は、前記可動部延長ロードに接触し、
   前記ケーシングの内部には、前記ラッチプレートに引力を作用して、前記可動接点を前記固定接点と離隔させるマグネットが配置され、
   前記駆動源は、駆動時、前記ラッチプレートに前記引力より大きい外力を加えるようにピストンを動作させ、
   前記ケーシング内部に配置されて前記マグネットを固定するマグネットホルダを含み、
   前記可動接点と固定接点が接触する方向に前記ラッチプレートを弾性支持するスプリングをさらに含み、
   前記マグネットホルダには、前記スプリングの一部が挿入されて収容され、前記スプリングを支持するスプリングシート部が形成された、バイパススイッチ。
2. 前記接触部は、複数個が前記外側ボディ部の円周方向に離隔するように形成される、請求項１に記載のバイパススイッチ。
3. 前記接触部は、複数個が前記外側ボディ部の長さ方向に離隔するように形成される、請求項１に記載のバイパススイッチ。
4. 前記接触部は、前記外側ボディ部に内周に沿って螺旋形に突出し、前記ムービングプッシャーと接触する、請求項１に記載のバイパススイッチ。
5. 前記ラッチプレートは、前記ピストンが外力を加えるピンと、前記マグネットの少なくとも一部に対向するプレートボディと、を含み、
   前記プレートボディは、一面に前記ピンが挿入される挿入孔が形成されたピン挿入部が形成され、他面に前記可動部延長ロードに連結される連結部が形成される、請求項１に記載のバイパススイッチ。
6. 前記ケーシングは、前記マルチコンタクターを支持し、通電材質であるマルチコンタクターサポーターを含む、請求項１に記載のバイパススイッチ。
7. 前記マルチコンタクターサポーターは、内周に前記マルチコンタクターが係止される突出部が突出する、請求項６に記載のバイパススイッチ。
8. 前記外側ボディ部は、前記ムービングプッシャーの一部を取り囲む中空筒体を含み、
   前記中空筒体は、前記ムービングプッシャーとマルチコンタクターサポーターとの間に、前記ムービングプッシャーと離隔するように配置され、
   前記接触部は、前記中空筒体の内周に突出した突起である、請求項１に記載のバイパススイッチ。
9. 前記中空筒体は、前記ムービングプッシャーの外面と離隔する内径を有する、請求項８に記載のバイパススイッチ。
10. 前記ケーシングは、
    前記固定接点及び第１固定バスバーと結合された第１通電ケーシングと、
    前記マルチコンタクターサポーター及び第２固定バスバーと結合された第２通電ケーシングと、をさらに含む、請求項６に記載のバイパススイッチ。
11. 前記第２通電ケーシングには、前記駆動源の一部を取り囲む中空筒部が突出し、
    前記第２固定バスバーは、前記中空筒部が貫通する中空筒部貫通孔が形成される、請求項１０に記載のバイパススイッチ。
12. 前記第２固定バスバーは、前記第２通電ケーシングに接触する接触板体と、
    前記接触板体から折り曲げられ、前記駆動源が外部に突出する方向と平行する折曲部と、を含む、請求項１０に記載のバイパススイッチ。
13. 前記第１通電ケーシングは、前記固定接点と取付部材にて取り付けられ、
    前記第１固定バスバーは、前記取付部材を回避する回避孔が形成される、請求項１０に記載のバイパススイッチ。

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