JP6413202B2 - 接触装置用のアーク室および電気アークを消弧する接触装置 - Google Patents

Description

本発明は、消弧システムと、当該消弧システム内に電気アークを吹き込むブロー装置と、流路を間に形成する複数の層状消弧要素とを備えた、電気アークを消弧する接触装置用のアーク室であって、各流路が拡散セクションを含むアーク室に関する。

このようなアーク室を備えた接触装置は、例えば、鉄道運転において、負荷の切り替えと、大電流および高圧時の電気回路の遮断に使用される。切替えの過程、すなわち接点領域を開いている間、電気アークが接点領域で形成される。接点間での電流フローは、この電気アークによって維持される。また、大量の熱がこの電気アークにより放出されるが、その熱で接点が焼けることで、接触装置の寿命が短くなる虞がある。さらに、電気アークによる影響を受ける装置の全領域は、非常に強い熱応力にさらされることになる。したがって、アーク室は、使用に伴って短時間で絶縁破壊（電気アーク）が起こるようになる。

特に直流および交流運転では、導電性プラズマが消弧システム内に集まると、接触装置の切替え挙動が悪影響を受けるので、これを回避しなければならない。したがって、ブロー装置により、電気アークと共にプラズマが消弧ユニットの方向に吹き出され、流路を介してプラズマが環境に放出される。

一般的な種類の消弧室は、例えば、ＷＯ９３／１３５３８Ａ１から公知である。

この公知のアーク室では、同一形状かつ相互に平行に流路が形成されており、流出するプラズマが流路の出力開口で領域内に集中することで、アーク室に熱応力が発生して、場合によっては、アーク室から電気アークが漏れる危険性を伴う。

したがって、本発明の目的は、寿命が長く、高い安全性が確保された接触装置用のアーク室を提供することである。

本発明によると、隣接する流路の拡散セクションが異なる傾斜をもって形成されることで、発生したプラズマが流路で異なる方向に偏向される。特に、流路の接点領域とは反対側を向く端部における平均温度が著しく低下して、プラズマの集中が防止されるとともに熱応力が減少する。

消弧システムは、特に、接触装置が開いたときに接点領域から消弧システム内に電気アークをガイドする１つまたは数個の電気アークガイドプレートを含むものとすることができる。好ましくは、Ｖ字形を形成する２つの電気アークガイドプレートが配置されている。好ましくは、固定接点を備えた少なくとも１つの接点領域がアーク室内に配置されている。ブロー装置は、好ましくは、消弧システムに電気アークを吹き込む吹消し磁界を形成する。これは、好ましくは、ブロー装置が、永久吹消し磁場を形成するために接点領域に隣接して配された少なくとも１つの永久磁石および／または吹消し電磁場を形成するために接点領域と隣接して配された少なくとも１つのコイルを有することで、達成される。吹消し磁場は、磁気導電性の磁極板（好ましくは、消弧システムの間に配置された状態で相互に平行に対で配置されている）により、さらに増幅することが可能である。好ましくは、接点領域も磁極板の間に配置され、実質的に均質な吹消し磁界が、接点領域の周囲の領域、すなわち切替え領域に形成される。固定接点および／または電気アークガイドプレートは、好ましくは、発生する電気アークが吹消し磁界に対して実質的に垂直に整列されることで、作用するローレンツ力が最大となるように配置される。好ましくは、発生するプラズマを小さい抵抗で流路内に吹き込むことができるように、流路が実質的にブロー方向に整列される。

さらに、アーク室は、一部品として接触装置と一体に設けることも、接触装置の取外し可能な部品として形成することもできる。

本発明の第２の態様によると、流路が反対方向に延びている。このため、数個の拡散セクションは、好ましくは、ブロー方向に対して傾斜角度をもって延びる一方で、他の拡散セクションは、ブロー方向に対して同一角度であるが反対方向で且つ同一面上で傾斜するように延びている。このような配置は、数個の縦長のアーク室が相互に隣接して配置され、プラズマが各アーク室を横方向に出る場合には、特に有益である。数個のアーク室が相互に隣接して配置され、そのため数個の接触装置が通常同時に開くことがないので、異なるアーク室の拡散セクションよりも上の空間が、冷却のために適切に使用される。

本発明の第３の態様によると、消弧システムが、２つの隣接する電気アーク消弧要素の間に少なくとも１つの流路が形成されるように相互に隣接して配置された数個の電気アーク消弧要素を含む。好ましくは、すべての隣接する電気アーク消弧要素の間に、一つずつの流路が形成される。電気アーク消弧要素は、端部の１つをそれぞれ外部に露出させることができるように、好ましくはセラミックスで構成することができる。そうすることで、電気アーク消弧要素を外部に対して付加的な絶縁カバーで保護する必要がなくなるので、電気アーク消弧要素の冷却がさらに改善される。流路は、ブロー方向に対して上流位置に形成され、消弧システムの一部を構成する１つの消弧セクションをそれぞれ含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。

本発明の第４の態様によると、コスト削減の目的のため、電気アーク消弧要素は同一形状に形成され、２つの連続する電気アーク消弧要素は相互に１８０度反転した位置となるようにそれぞれ配置され、電気アーク消弧要素は、それぞれ、第１側部領域に少なくとも１つの第１空気偏向凹部を有するとともに、当該第１側部領域の反対側に位置する第２側部領域に少なくとも１つの第２空気偏向凹部を有する。それによって、第１凹部と第２凹部はブロー方向に対して傾き、相互に整列されることで、第１凹部がそれぞれ隣接する第２凹部と共に拡散セクションを形成し、各拡散セクションが空気を異なる向きに偏向させる。

本発明の第５の態様によると、流路にはそれぞれ、拡散セクションから消弧セクションを分離させる断面変化がある。これにより、プラズマが拡散セクションで冷却されることなく高速でアーク室を出ることが防止される。

補助的な態様によると、本発明は、さらに接触装置用のアーク室に関し、アーク室は、固定接点を備えた少なくとも１つの接点領域と、少なくとも１つの消弧システムと、消弧システムに電気アークを吹き込む吹消し磁界を形成するブロー装置とを含み、ブロー装置が、永久吹消し磁場を形成するために接点領域と隣接して配された少なくとも１つの永久磁石および／または吹消し電磁場を形成するために接点領域と隣接して配された少なくとも１つのコイルを含むことで、接点領域が開いたときに発生する電気アークが少なくとも１つの消弧システムに吹き込まれ、少なくとも２つの磁気導電性の磁極板が、永久磁石および／またはコイルを間に配置して相互に平行に配置されることで、この目的のために設けられた領域内で電気アークをガイドする磁場によって、ブロー効果が達成される。

このようなアーク室は、最新技術、例えば、欧州特許出願公開公報ＥＰ２２３０６７８Ａ２号により公知である。アーク室は、頻繁に点検が必要で、必要に応じ交換しなければならない摩耗部品を含んでいる。さらに、永久磁石および／またはコイルを備えたこのようなアーク室は非常に重く、そのために機械的な方法で基部に堅固に接続する必要がある。

したがって、本発明の１つの目的は、簡単に取り外すことができ、同時に接触装置の基部に適切に締結することができるアーク室を提供することである。

この課題は、磁極板の少なくとも１つを旋回可能な係止システムとして形成することで解決され、当該係止システムにより、アーク室が、非係止状態で接触装置の基部から取り外し可能であり、係止状態で接触装置の基部に係合して接続可能である。好ましくは、旋回可能な磁極板はベース部に面する側にフックまたは突起を含み、ベース部は、それぞれ対応するボルトまたは凹部を含む。特に、アーク室は絶縁筐体を含んでもよく、磁極板は、筐体の励磁された部分と電気的ではなく磁気的に結合されるように、筐体の外側に配置される。磁極板の大きさと安定性により、付加的な部品がなくても係止システムの強度が確保される。

本発明の第７の態様によると、係止レバーは、磁極板の旋回運動が係止レバーの並進運動を引き起こすように、旋回可能な磁極板に偏心的に旋回可能に接続されて、ホルダによって支持される。したがって、磁極板の旋回軸が係止レバーの旋回軸から離間し、偏心的に設けられる。

本発明の第８の態様によると、係止レバーは、一端が磁極板に旋回自在に接続され、反対側の自由端部がホルダに支持され、当該ホルダは、磁極板の係止状態のとき、ばね要素により自由端部に対して係止位置に向けて押圧される可動安全係止装置を含むことで、係止レバーの並進運動と、それによる磁極板の旋回運動が安全係止装置によって阻止される。ホルダは、好ましくは、筐体を二分したときの一方に形成することができるとともに、筐体と一体に形成することができる。自由端部は、好ましくは、ブロー装置側とは反対側を向く一端であり、アーク室における基部側とは反対側から可動安全係止装置が容易にアクセスすることができる。

本発明の第９の態様によると、係止レバーに配置した表示要素は、非係止状態のときは目視でき、係止状態のときは目視できない。好ましくは、係止レバーの自由端部は、色で対応するマークが付され、係止状態では、可動安全係止装置により覆われることで目視することができない。

本発明の第１０の態様によると、旋回可能な磁極板の旋回運動は、両方向でそれぞれの停止面により制限される。これにより、組立てや検査の間、旋回可能な磁極板が他の部品と不要に接触することを確実になくすことができる。

本発明の第１１の態様によると、ブロー装置は、旋回可能な第１磁極板を備えた少なくとも１つのコイルと、回転不能な第２磁極板を備えた少なくとも１つの永久磁石とを含み、第１および第２磁極板は、中間の間隙により相互に分離され、一つの面に取り付けられる。好ましくは、磁極板は、２つずつ対応させてペアになるように配置されており、コイルが２つの旋回可能な磁極板の間に配され、永久磁石が２つの回転不能な磁極板の間に配されるようになっている。

本発明の第１２の態様によると、アーク室の筐体により停止面が形成される。

本発明の別の補助的な態様によると、本発明は、さらに、固定接点を備えた少なくとも１つの接点領域と、消弧システムと、当該消弧システム内に電気アークを吹き込むブロー装置とを含む接触装置用のアーク室に関する。

出願時において、当業者は、機械式接触装置には、半導体接触装置とは異なり、熱放散冷却要素が必要ないという先入観を持っている。機械式接触装置の熱的状況は、通常は、例えば、電力限界値を低く設定すること、或いは接点プレートを（通常よりも）大きめに設計することによって、所定のレベルに維持される。しかしながら、驚くべきことに、本発明者らは、公知のアーク室に熱伝導式に固定接点に接続される冷却要素を設置することで、大した努力を要することなく、導体の有効電力を高くすることができることを見出した。固定接点は特に板形状とすることで、接点領域に近接する切替え領域で大きな接触面を有する。したがって、切替え領域の冷却が、冷却要素によって非常に効率的に行うことができる。

本発明の第１４の態様によると、アーク室は電気的に絶縁された筐体をさらに含み、固定接点は筐体を貫通して延びて、冷却要素が取り付けられる電気接点を形成する。

本発明の別の補助的な態様によると、本発明は、さらに、接触装置用のアーク室に関し、当該アーク室は、固定接点を備えた少なくとも１つの接点領域と、接点領域付近において固定接点との間に空隙を設けて配置された電気アークガイドプレートを備えた消弧システムと、消弧システムに電気アークを吹き込む吹消し磁界を形成するブロー装置とを含み、当該ブロー装置は、永久吹消し磁場を形成するために接点領域と隣接して配された少なくとも１つの永久磁石および／または吹消し電磁場を形成するために接点領域と隣接して配された少なくとも１つのコイルを含むことで、接点領域が開いたときに発生する電気アークが少なくとも１つの消弧システムに吹き込まれ、空隙と永久磁石および／またはコイルとの間に、保護クラッディングが配置され、固定接点から電気アークガイドプレートに向けて延びている。

このようなアーク室は、例えば、筐体に接着された保護クラッディングを開示した欧州特許出願公開公報ＥＰ２２３０６７８Ａ２号により公知である。

したがって、保護クラッディングが安全に締結され、簡単に交換できるアーク室を提供することも本発明の目的とする。

この課題は、保護クラッディングを消弧システムの方向に挿入可能として、交換可能に配置することにより解決される。特に、保護クラッディングは、下方から電気アーク導電部品の真下で消弧システムの方向に挿入可能であることが望ましい。

本発明の第１６の態様によると、保護クラッディングは、溝または突起により締結され、このような溝または突起が固定接点の面に垂直に延びている。アーク室は、永久磁石またはコイルを支持するため、内部境界壁を含む筐体をさらに含んでいてもよく、内部境界壁は、筐体の側壁に垂直に設けられる。好ましくは、保護クラッディングは、溝または突起を介してこのような内部境界壁に取り付けられ、筐体の側壁によって、吹消し磁界の方向またはコイルの中心軸方向または永久磁石の南北方向に制限される。

保護クラッディングの材料および／または消弧要素の材料としては、好ましくは、ステアタイト（steatite）またはコーディエライト（cordierite）等のセラミックスが用いられ、簡易な設計と、電気アークにより生じる損傷に対する優れた保護が可能となる。

本発明の別の補助的な態様によると、本発明は、少なくとも１つの可動接点を用いた直流および／または交流運転用の接触装置にも関するもので、接触装置は、上述した態様のいずれかによるアーク室をさらに含んでいる。

本発明の第１８の態様によると、接触装置は、旋回可能な磁極板と相互作用する係止機構を備えた基部を含むことで、アーク室が基部に対して係止可能および係止不能となる。

異なる設計の変形例を相互に完全に或いは他の特徴に関して組み合わせることが可能であり、１つの変形例を、他の詳述した特徴によって補完することも可能である。

以下、図面を参照して、本発明を詳細に説明する。

第１実施形態による、アーク室と基部を備えた接触装置の係止状態における正面図である。 係止機構の拡大図である。 第２実施形態による、２つの冷却要素を備えたアーク室の斜視図である。 ２つの可動安全係止装置を含む斜視図である。 第１実施形態による接触装置の断面図である。 図５のＶＩ方向から見た詳細を示す拡大図である。 拡散セクションを備えた電気アーク消弧要素の拡大斜視断面図である。

図１は接触装置１の正面図を示す。接触装置１は、図１には図示しない可動接点を駆動する駆動部５を備えた基部３を含む。基部３の上には、アーク室７が配置され、基部３に係合して接続されている。アーク室７は、２つの電気接点９ａ，９ｂを備え、中心軸８を中心に実質的に鏡面対称に構成されている。さらに、アーク室は平面対称に構成され、図示した正面はアーク室７の図示していない後面と同一である。アーク室７は、さらにアーク室の筐体１５に、正面と後面に対で配置された４つの旋回可能な磁極板１１と４つの固定された磁極板１３を有する。この点に関して、２つの旋回可能な磁極板１１ａ，１１ｂと、２つの固定された磁極板１３ａ，１３ｂのみが図示されている。

基部３側とは反対側の上面には、アーク室７の筐体１５を貫通して延びるホルダ１９ａも形成され、２つの係止レバー１７ａ，１７ｂが、その長手軸に沿って並進運動可能となるように、半円形支持プレート２１ａと筐体１５との間でホルダ１９ａによって支持されている。ホルダ１９ａ側とは反対側を向く端部では、係止レバー１７ａ，１７ｂが、それぞれ各旋回可能な磁極板１１ａ，１１ｂに旋回軸１８ａ，１８ｂを中心に旋回可能に支持されている。係止レバー１７ａ，１７ｂの旋回軸１８ａ，１８ｂは中心軸８付近に配置され、旋回可能な磁極板１１ａ，１１ｂの旋回軸１２ａ，１２ｂは、それぞれ中心軸８から離間して配置されている。各旋回可能な磁極板１１ａ，１１ｂは、横方向に延びる操作レバー２３ａ，２３ｂを有し、当該操作レバー２３ａ，２３ｂは、各電気接点９ａ，９ｂよりも上方に設けられていることで、旋回可能な磁極板１１ａ，１１ｂを操作レバー２３ａ，２３ｂによってより簡単に操作することができる。このため、左側の旋回可能な磁極板１１ａの時計回り方向への旋回運動または右側の旋回可能な磁極板１１ｂの反時計回り方向への旋回運動は制限される。それぞれの反対の方向では、旋回運動は筐体で、第２停止面３１ａ，３１ｂにより停止する（図１参照）。第２停止面３１とは反対側の側面には、各旋回可能な磁極板１１ａ，１１ｂにフック３３ａ，３３ｂがそれぞれ形成されている。図１に示す係止状態では、アーク室７が基部３から取り外し不能で、基部に係合して接続されるように、基部３のそれぞれのボルト３５ａ，３５ｂがフック３３ａ，３３ｂの一方と係合する。

図２は、実質的にフック３３ａ，３３ｂとボルト３５ａ，３５ｂからなる係止機構の拡大図を示す。

図３は第２実施形態によるアーク室７を示し、当該アーク室７は、電気接点９ａ，９ｂに２つの冷却要素３７ａ，３７ｂが設けられていることで、図１および図２に示した第１実施形態によるアーク室とは実質的に異なっている。図３において第１実施形態と同一または同様の機能を有する部品は、図１および図２に関する上述した説明が第２実施形態でも有効となるように、同一の参照符号を用いて特定する。

冷却要素３７ａ，３７ｂは、それぞれ冷却要素３７ａ，３７ｂの円周方向に沿って配置された一連の冷却リブ３９を有する。電気接点として形成されるボルトは、冷却要素３７ａ，３７ｂの中央穴にそれぞれ収容され、接点の面が冷却要素３７ａ，３７ｂの厚み分だけ持ち上がっている。冷却要素３７ａ，３７ｂの図示していない下面には、電気接点９ａ，９ｂとして形成されたボルトが、それぞれ固定接点として形成され、筐体１５を貫通して延びている接点プレートに取り付けられている。電気接点９ａ，９ｂおよび固定接点は、冷却要素３７ａ，３７ｂにより効率的に冷却される。

基部側とは反対側の面である筐体１５の上面には、層状電気アーク消弧要素４１が頂部で露出するように、長尺な矩形形状を有する自由表面が設けられている。２つの隣接する電気アーク消弧要素４１の間にそれぞれ形成される、流路の幾つかの出口穴４３が示されている。

筐体１５は、それぞれ１つの内部穴を通る連結ボルト４５によって相互に接続される２つの筐体半部１５ａ，１５ｂからなる。筐体１５の上面には、それぞれ１つずつの支持プレート２１ａ，２１ｂを備えた２つのホルダ１９ａ，１９ｂ（詳細については、図４を参照して後述する）が設けられている。

図４に示すように、各ホルダ１９ａ，１９ｂは、最初は、係止レバー１７ａ，１７ｂの自由端部を間に介在させた状態で、筐体１５にねじにより締結された半円形支持プレート２１ａ，２１ｂを含む。支持プレート２１ａ，２１ｂは、係止レバー１７ａ，１７ｂの円周方向への移動は制限されるが、長手軸に沿った移動は実質的に可能であるように、２つの横ラグ４７を備えて形成されている。旋回可能な磁極板１１ｂの非係止状態では、対応する係止レバー１７ｂの自由端部が筐体１５の上縁を超えて延び、係止レバー１７ａ，１７ｂの特定の色彩表示によりユーザが非常に簡単に非係止状態を確認することができる。係止状態では、係止レバー１７ａ，１７ｂは支持プレート２１ａ，２１ｂの上縁までしか延びない。この場合、可動安全係止装置４９ａ，４９ｂが、図示しないばね要素により係止位置へ、すなわち図４に示す位置から支持プレート２１ａ，２１ｂに向かう方向に押し込まれ、可動安全係止装置４９ａ，４９ｂが係止レバー１７ａ，１７ｂの自由端部を覆う。したがって、係止レバー１７ａ，１７ｂの好ましくない並進運動が、可動係止装置４９ａ，４９ｂによって防止される。

図５は、第１実施形態による接触装置１内部の正面断面図を示す。しかしながら、以下の説明は、第２実施形態に適用することもできる。接触装置１は、それぞれの固定接点５４，５５とそれぞれの可動接点５６，５７を備えた２つの接点領域５２，５３を含む。２つの接点領域５２，５３の可動接点５６，５７は、共通の接点ブリッジ５８上に配置されている。接点ブリッジ５８は磁気駆動部によって移動され、接触装置１の閉状態（可動接点５６，５７が固定接点５４，５５と接触して、接点領域５２，５３が閉じている状態）から開位置へと移動することができる。開位置では、可動接点５６，５７が固定接点５４，５５から離間している。接触装置を用いて切り替える高電流と高電圧により、接点領域５２，５３が開いたときに、各固定接点５４，５５と対応する可動接点５６，５７との間には電気アーク６５，６６が発生する。

電気アークガイドプレート５９，６０は、各接点領域５２，５３で固定接点５４，５５に隣接して配置されており、電気アークガイドプレート５９，６０は、それぞれ空隙６１，６２により各固定接点５４，５５から絶縁されている。電気アークガイドプレート５９，６０は、接点領域５２，５３の間で電気アーク導電ピット（electric arc conductor pit）６９を形成するような形状を有し、電気アーク導電ピット６９は接点ブリッジ５８の縦方向の延長線に実質的に垂直であり、当該電気アーク導電ピット６９を介して（電気アークの移動方向に応じて）電気アーク６５または６６が、永久磁石６３，６４および／またはブローコイル６７，６８による吹消し磁界によって、消弧ユニット７４の方向に吹き込まれる。

ブローコイル６７，６８は実質的に、旋回可能な磁極板１１ａ，１１ｂの間に配置され、永久磁石６３，６４は実質的に、固定された磁極板１３ａ，１３ｂの間に配置される。磁極板１１ａ，１１ｂ，１３ａ，１３ｂは、図５には図示されていない。したがって、電気アーク６５，６６を効率的に消弧システム７４内に吹き込む均一な吹消し磁界がそれぞれ形成される。

２つの接点領域５２，５３のそれぞれには、空隙６１，６２に隣接して保護クラッディング７５，７６が配置されている。保護クラッディング７５，７６は、それぞれ空隙６１，６２と、永久磁石６３，６４と、固定接点５４，５５と、電気アークガイドプレート５９，６０との間に配置され、各固定接点５４，５５から各電気アークガイドプレート５９，６０まで上方に延びている。したがって、保護クラッディング７５，７６と、固定接点５４，５５と、各電気アークガイドプレート５９，６０とにより閉鎖空間が形成され、永久磁石６３，６４およびブローコイル６７，６８を、電気アークと、ブローコイル６７，６８の作動時に閉鎖空間内に電気アーク６５，６６が入ると発生するプラズマとから保護することができる。保護クラッディング７５，７６を固着するため、筐体を貫通して延びる、永久磁石６３，６４用の２つの円筒スロット７７，７８のそれぞれは、吹消し磁界の方向または永久磁石６３，６４の南北方向に延びる突起を有しなければならない。保護クラッディング７５，７６は、それぞれ溝７９を有しており、当該溝７９を介して保護クラッディング７５，７６がスロット７７，７８に保持される。したがって、保護クラッディング７５，７６も消弧システムの方向に挿入可能であり、交換可能に配置される。

保護クラッディング７５，７６は、電気アークに耐性がある材料から構成される。好ましくは、セラミック材料、特にステアタイト（steatite）またはコーディエライト（cordierite）がこの目的のために使用される。これらの材料は所定の多孔性を有し、温度衝撃（temperature shocks）の場合でも比較的安定している。これは、電気アーク温度が２００００Ｋもの値に達するので、特に必要とされる。

複数の電気アーク消弧要素４１が、電気アークガイドプレート５９，６０の上方で消弧システム７４内に層状に配置されている。電気アーク消弧要素４１の間には、電気アークガイドプレート５９，６０から実質的に垂直方向の上方に延びる流路が形成される。流路についてはさらに説明を要する。したがって、空気と、接点５４，５５，５６，５７の間と電気アークガイドプレート５９，６０の間で発生する可能性があるプラズマが流路内に吹き込まれ、電気アーク消弧要素４１によって冷却される。

図６は、図５の断面図ＶＩを拡大して示すものである。電気アーク消弧要素４１と流路８２は、それぞれ拡散セクション８０および消弧セクション８１に分割され、拡散セクション８０は、２つの分離バー８３によりそれぞれ消弧セクション８１から分離されている。消弧セクションでは、それぞれ分離バー８３から電気アークガイドプレート６０に向かう方向にテーパーするウェッジ８４が設けられている。分離バー８３の上方で電気アーク消弧要素４１の側部領域には、空気偏向凹部が形成されている。図示していない後側には、第２空気偏向凹部が形成されており、当該第２凹部は反対方向に延びている。電気アーク消弧要素４１は、相互に隣接して重ねられており、それぞれ２つの連続する電気アーク消弧要素４１が、相互に１８０度回転した位置となるように取り付けられている。したがって、電気アーク消弧要素４１は、反対方向に２つのグループの拡散セクション８０を形成するように同一形状に形成することができる。湾曲する偏向バー８５がそれぞれ空気偏向凹部８７内に形成され、空気をより効率的に偏向することができる。

図７は拡散セクション８０の拡大斜視図である。分離バー８３の高さにおいて、２つの分離バー８３の間に形成された凹部８６により断面が変化している。この断面の変化は、空気またはプラズマの冷却および偏向をより効率的に行うためのものである。

Claims (18)

1. 消弧システム（７４）と、
   当該消弧システム（７４）内に電気アーク（６５,６６）を吹き込むブロー装置（６３，６４，６７，６８）と、
   流路（８２）を間に形成する複数の層状電気アーク消弧要素（４１）と、を備え、流路（８２）がそれぞれ拡散セクション（８０）を含む、接触装置（１）用の電気アークを消弧するアーク室において、
   吹き込まれた空気が前記流路（８２）によって異なる方向に偏向されるように、隣接する流路（８２）の拡散セクション（８０）が異なる傾斜で形成され、
   前記電気アーク消弧要素（４１）は同一形状に形成され、２つの連続する電気アーク消弧要素（４１）は相互に１８０度反転した位置となるようにそれぞれ配置され、前記電気アーク消弧要素（４１）はそれぞれ第１側部領域に少なくとも１つの第１空気偏向凹部を有するとともに、当該第１側部領域の反対側に位置する第２側部領域に少なくとも１つの第２空気偏向凹部を有し、前記第１凹部と前記第２凹部はブロー方向に対して傾き、相互に整列されることで、前記第１凹部が前記隣接する第２凹部と共に拡散セクション（８０）を形成し、拡散セクション（８０）がそれぞれ空気を異なる向きに偏向させることを特徴とするアーク室。
2. 前記流路（８２）が反対方向に延びていることを特徴とする請求項１に記載のアーク室。
3. 前記消弧システム（７４）は、相互に隣接して配置された数個の電気アーク消弧要素（４１）を含み、２つの隣接する電気アーク消弧要素（４１）の間に少なくとも１つの流路（８２）が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のアーク室。
4. 前記流路（８２）はそれぞれ、前記拡散セクション（８０）から消弧セクション（８１）を分離させる断面の変化を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のアーク室。
5. 消弧システム（７４）と、
   当該消弧システム（７４）内に電気アーク（６５,６６）を吹き込むブロー装置（６３，６４，６７，６８）と、
   流路（８２）を間に形成する複数の層状電気アーク消弧要素（４１）と、を備え、流路（８２）がそれぞれ拡散セクション（８０）を含む、接触装置（１）用の電気アークを消弧するアーク室において、
   吹き込まれた空気が前記流路（８２）によって異なる方向に偏向されるように、隣接する流路（８２）の拡散セクション（８０）が異なる傾斜で形成され、
   前記流路（８２）はそれぞれ、前記拡散セクション（８０）から消弧セクション（８１）を分離させる断面の変化を有することを特徴とするアーク室。
6. 前記アーク室（７）は、固定接点（５４,５５）を備えた少なくとも１つの接点領域（５２,５３）を含み、前記ブロー装置（６３，６４，６７，６８）が、前記消弧システム（７４）に電気アーク（６５,６６）を吹き込む吹消し磁界を形成するように作用し、
   前記ブロー装置（６３，６４，６７，６８）が、永久吹消し磁場を形成するために前記接点領域（５２,５３）と隣接して配された少なくとも１つの永久磁石（６３,６４）および／または吹消し電磁場を形成するために前記接点領域（５２,５３）と隣接して配された少なくとも１つのコイル（６７，６８）を含むことで、前記接点領域（５２,５３）が開いたときに発生する電気アーク（６５,６６）が前記少なくとも１つの消弧システム（７４）に吹き込まれ、少なくとも２つの磁気導電性の磁極板（１１,１３）が、前記永久磁石（６３,６４）および／または前記コイル（６７,６８）を間に配置して相互に平行に配置されることで、前記電気アーク（６５,６６）をガイドするようにブロー効果が磁場により増幅され、
   前記磁極板（１１,１３）の少なくとも１つが旋回可能な係止システムとして形成され、当該係止システムにより、前記アーク室（７）が、非係止状態で接触装置（１）の基部（３）から取り外し可能であり、係止状態で前記接触装置（１）の前記基部（３）に係合して接続可能であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のアーク室。
7. 係止レバー（１７）は、前記磁極板（１１）の旋回運動が前記係止レバー（１７）の並進運動を引き起こすように、偏心的かつ枢動的に前記旋回可能な磁極板（１１）に接続され、ホルダ（１９）に支持されることを特徴とする請求項６に記載のアーク室。
8. 前記係止レバー（１７）は、一端が前記磁極板（１１）に枢動自在に接続され、反対側の自由端部が前記ホルダ（１９）に支持され、当該ホルダ（１９）は、前記磁極板（１１）の前記係止状態のとき、ばね要素により前記自由端部に対して係止位置に向けて押圧される可動安全係止装置（４９）を含むことで、前記係止レバー（１７）の前記並進運動が前記安全係止装置（４９）によって阻止されることを特徴とする請求項７に記載のアーク室。
9. 前記係止レバー（１７）に配置した表示要素は、前記非係止状態のときは目視でき、前記係止状態のときは目視できないことを特徴とする請求項８に記載のアーク室。
10. 前記旋回可能な磁極板（１１）の旋回運動は、両方向でそれぞれの停止面（３５と３３,３１）により制限されることを特徴とする請求項６から９のいずれか一項に記載のアーク室。
11. 前記ブロー装置（６３，６４，６７，６８）は、旋回可能な第１磁極板（１１）を備えた少なくとも１つのコイル（６７，６８）と、旋回不能な第２磁極板（１３）を備えた少なくとも１つの永久磁石（６３,６４）とを含み、前記第１および前記第２磁極板（１１，１３）は、中間の間隙により相互に分離されることを特徴とする請求項１０に記載のアーク室。
12. 停止面（３５と３３）は筐体により形成されていることを特徴とする請求項１０または１１に記載のアーク室。
13. 前記アーク室は、固定接点（５４,５５）を備えた少なくとも１つの接点領域（５２,５３）を含み、前記アーク室の冷却要素（３７）が、熱伝導式に前記固定接点（５４，５５）に接続されていることを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載のアーク室。
14. 前記アーク室は電気的に絶縁された筐体（１５）をさらに含み、前記固定接点（５４，５５）は前記筐体（１５）を貫通して延び、前記冷却要素（３７）が取り付けられる電気接点（９）を形成することを特徴とする請求項１３に記載にアーク室。
15. 前記アーク室は、固定接点を備えた少なくとも１つの接点領域（５２,５３）を含み、
    前記消弧システム（７４）は、電気アークガイドプレート（５９，６０）を含み、前記電気アークガイドプレート（５９，６０）と前記固定接点（５４,５５）との間で前記接点領域（５２,５３）の付近に空隙が設けられ、前記ブロー装置（６３，６４，６７，６８）が、前記消弧システム（７４）に電気アーク（６５,６６）を吹き込む吹消し磁界を形成するように作用し、前記ブロー装置（６３，６４，６７，６８）が、永久吹消し磁場を形成するために前記接点領域（５２,５３）と隣接して配された少なくとも１つの永久磁石および／または吹消し電磁場を形成するために前記接点領域（５２,５３）と隣接して配された少なくとも１つのコイル（６７，６８）を含むことで、前記接点領域（５２,５３）が開いたときに発生する電気アークが前記少なくとも１つの消弧システム（７４）に吹き込まれ、
    前記空隙と前記永久磁石（６３,６４）および／または前記コイル（６７,６８）との間に、保護クラッディング（７５，７６）が配置され、前記固定接点（５４,５５）から前記電気アークガイドプレート（５９,６０）に向けて延びており、
    前記保護クラッディング（７５，７６）は、前記消弧システム（７４）の方向に挿入可能であり、そのために交換可能に配置されていることを特徴とする請求項１から１４のいずれか一項に記載のアーク室。
16. 前記保護クラッディング（７５，７６）は、前記固定接点（５４,５５）の面および／または前記電気アークガイドプレート（５９，６０）の面に垂直に延びる溝（７９）または突起により締結されることを特徴とする請求項１５に記載のアーク室。
17. 少なくとも１つの可動接点（５６，５７）を用いた直流および／または交流運転用の接触装置において、請求項１から１６のいずれか一項に記載のアーク室（７）を含むことを特徴とする接触装置。
18. 請求項６から１２のいずれか一項に記載のアーク室を備えた、請求項１７に記載の接触装置において、前記接触装置（１）は、前記旋回可能な磁極板（１１）と相互作用する係止機構を備えた基部（３）を含むことで、前記アーク室（７）が前記基部（３）に対して係止可能および係止不能となることを特徴とする接触装置。
    
    

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