JP6444103B2 - 強磁性側面部材上の小型永久磁石と一群のアーク分離板とを備えた双方向直流電気スイッチング装置 - Google Patents

Description

本発明は、電気スイッチング装置に関するものであり、より詳しくは、例えばアークシュートを含む遮断器等といった、双方向直流電気スイッチング装置に関するものである。

空気に露出した分離可能接点を利用する電気スイッチング装置は、相当量の電流が流れる電力回路を開放するように構成できる。例えば遮断器といった、これらの電気スイッチング装置は、通常、接点が離れる際にアーク放電が発生するものであり、一般的に、アークを消弧する助けとなるアークシュートを搭載している。通常、そのようなアークシュートは、電気絶縁ハウジングによって、分離可能接点の周りに間隔をあけた関係で保持された、複数の電気伝導板を含んでいる。アークはアーク板に移動し、そこで、アークが消弧されるまで引き延ばされ、冷却される。

通常、配線用遮断器（ＭＣＣＢｓ）は、直流（ＤＣ）の用途で使用するように専用に設計されていない。従来の交流（ＡＣ）配線用遮断器に対して、直流の用途に適用することを求める場合は、所望のシステム直流電圧及びシステム直流電流に基づいて要求される、遮断やスイッチングの性能を満たすように、複数の電極（pole）を直列に電気的に接続する。

直流遮断の１つの試みは、特に比較的低い電流レベルにおいて、アーク遮断チャンバにアークを誘引することである。いくつかの既存の直流スイッチング装置は、永久磁石を利用して、アーク分離板にアークを誘引している。しかしながら、それらは、一方向のみの電流遮断を提供するものであるか、或いは、双方向の性能を満たすために、分離された２つのアークチャンバを利用していることによって、比較的大型のものであるか、の何れかである。

このため、双方向の直流電気スイッチング装置には、改善の余地がある。

上記の要求や他の要求は、双方向の直流スイッチング及び直流遮断のための、電気スイッチング装置である、本発明の実施形態によって満たされる。本電気スイッチング装置は、分離可能接点と、分離可能接点を開閉するように構成された制御機構と、アークシュートとを含んでいる。アークシュートは、第１側面及びその反対側の第２側面を有する第１の強磁性側面部材と、第１側面及びその反対側の第２側面を有する第２の強磁性側面部材とを有しており、第２の強磁性側面部材の第１側面が、第１の強磁性側面部材の第１側面に面している。更に、アークシュートは、第１の強磁性側面部材の第１側面に設置される第１の永久磁石と、第２の強磁性側面部材の第１側面に設置される第２の永久磁石と、第１及び第２の永久磁石の間に設置される複数のアーク分離板の一群とを含んでいる。第１及び第２の永久磁石は、第１及び第２の強磁性側面部材の各々よりも、実質的に大きさが小さい。又、アークシュートは、２つのアークチャンバに分割されており、２つのアークチャンバの各々が、分離可能接点を通る直流の流れの方向に対応するようになっている。

添付の図面と併せて読んだ場合に、以下の好ましい形態の説明から、本発明の十分な理解を得ることができる。

強磁性側壁上の比較的小型の永久磁石とアーク分離板とを含む、本発明の実施の形態に係る遮断器のアークシュートの等角投影図である。 アーク分離板が非磁性のアーク分離板である場合の、図１のアークシュートの部分的な等角投影図である。 ２つの永久磁石の一方と２つの強磁性側壁の一方と複数の複合アーク分離板の磁性部とを含む、本発明の実施の形態に係る別のアークシュートの部分的な等角投影図である。 磁性中立ポイントと磁界反転ラインとの位置を示す、従来のまっすぐな強磁性側壁及び永久磁石構造についての、磁性有限要素の解析場プロットである。 磁性中立ポイントと磁界反転ラインとの位置が図３のプロットに対して右側へ移動したことを示す、図２Ａの遮断器のアークシュートについての、磁性有限要素の解析場プロットである。 磁性中立ポイントと磁界反転ラインとの位置が図３のプロットに対して右側へ移動したことを示す、図２Ｂのアークシュートについての、磁性有限要素の解析場プロットである。 図２Ａのアークシュートの簡略平面図である。 図２Ｂのアークシュートの簡略平面図である。 強磁性側壁上の比較的小型の永久磁石と強磁性背壁と一群の複合アーク分離板とを含む、本発明の実施の形態に係るアークシュートの等角投影図である。 図８のアークシュートの簡略平面図である。 非磁性のアーク分離板である点を除いて、図８に示した本発明の実施の形態に係るアークシュートについての、磁性中立ポイントと反転磁界とが存在しない磁界プロットである。 磁性中立ポイントと反転磁界とが存在しない、図８のアークシュートについての磁界プロットである。

本明細書において、「数（number）」という用語は、１つ、或いは、１つ以上の整数（すなわち複数）を示すものとする。

又、本明細書において、２つ以上の部材が互いに「接続（connected）」又は「連結（coupled）」されているという記載は、複数の部材が直接結合されているか、或いは、１つ以上の中間部材を介して結合されていることを示すものとする。

本発明は、永久磁石の配置と、シングルブレイクの接点構造とを利用して、比較的低い電流レベルの場合を含む、双方向の直流（ＤＣ）の、スイッチング機能及び遮断機能を実現するものである。これにより、２つのアークチャンバの一方（直流電流の方向に応じて）へアークを誘引すると共にアークを分割する、磁界の指向性が改善される。

図１を参照すると、遮断器２等を例とする電気スイッチング装置は、双方向の直流をスイッチング及び遮断するためのものである。この遮断器２は、分離可能接点４と、分離可能接点４を開閉するように構成された制御機構６と、アークシュート８とを含んでいる。本実施例では、分離可能接点４がシングルブレイクの接点構造である。アークシュート８は、第１側面１２及びその反対側の第２側面１４を有する、第１の強磁性側面部材１０（例えば、これに限定されるものではないが、鋼製）と、第１側面１８及びその反対側の第２側面２０を有する、第２の強磁性側面部材１６（例えば、これに限定されるものではないが、鋼製）とを含んでいる。第２の強磁性側面部材１６の第１側面１８は、第１の強磁性側面部材１０の第１側面１２と面している。又、第１の強磁性側面部材１０の第１側面１２には、第１の永久磁石２２が設置されており、第２の強磁性側面部材１６の第１側面１８には、第２の永久磁石２４が設置されている。第１及び第２の強磁性側面部材１０、１６の各々よりも実質的に大きさが小さい（図２Ａ及び図２Ｂに最もよく示されているように）、第１及び第２の永久磁石２２、２４の間には、複数のアーク分離板２８の一群２６が設置されている。アークシュート８は、２つのアークチャンバ３０、３２へ分けられており、それらの各々が、分離可能接点４を流れる直流の方向に対応するようになっている。

図２Ａは、強磁性側面部材１０と、比較的小型の永久磁石２２と、非磁性材料で作られたアーク分離板２８とを含む、図１のアークシュート８の一部を示している。

図２Ｂは、第１の永久磁石２２と、第１の強磁性側面部材１０と、複数の複合アーク分離板２８”の磁性部６４とを含む、別のアークシュート８’（図７に最もよく示されている）の一部を示している。

図７に示されているように、第１及び第２の永久磁石２２、２４と、第１及び第２の強磁性側面部材１０、１６とは、アークコラム（arc column）のショートを防止するために、電気絶縁材３４で被覆されている。強磁性側面部材１０、１６と永久磁石２２、２４とは、アーク電圧を保持しながら遮断ができるように、電気伝導性を有すると共に電気絶縁性を有している。さもなければ、アーク電流が電気伝導性を有する強磁性体（例えば、これに限定されるものではないが、鋼製）と永久磁石材とに進入して、アーク電圧が著しく低下し、遮断をすることができない。

アーク分離板２８（図１参照）は、非磁性のアーク分離板２８’（図６参照）であってもよく、或いは、中間磁性部６４（例えば、これらに限定されるものではないが、磁性鋼製や炭素鋼製）を備えた複合アーク分離板２８”（図７参照）であってもよい。図６のアーク分離板２８’は、非磁性であり、さもなければ、第１及び第２の永久磁石２２、２４からの磁界が、アーク分離板２８’の領域で著しく低減することとなる。分離板２８’へ、アークが入り込み、アークを分割し、そしてアークを保持するのに、アーク分離板の領域における磁界が十分な大きさであることは、電流遮断を達成するために重要である。これに代えて、アーク分離板２８”は、図７に示されているように、アーク分離板の領域における、及び、閉状態の分離可能接点４（図１参照）における磁界を増強する、中間磁性部６４を用いて形成されている。

図３は、まっすぐな（straight）強磁性側壁及び従来の永久磁石構造（図示省略）についての、磁性有限要素の解析場プロット（magnetic finite element analysis field plot）４０を示している。このプロットは、磁性中立ポイント４２と磁界反転ライン４４との設定位置を含んでいる。ここで、中立ポイント４２と反転ライン４４とは、閉状態の分離可能接点４６及びアーク分離板５０に、相対的に非常に近い位置にある。比較的高い電流レベルでアークコラムの大きさが大き過ぎる場合、アークは、中立ポイント４２を越えて、アークをアーク分離板５０から離すように誘引する反磁界に入ることができる。

比較的小さい永久磁石（図１、図２Ａ、図２Ｂ参照）と比較的大きい永久磁石（図３参照）との構成は、両者とも、磁界を強磁性側面部材へ指向させる永久磁石を有している。図３において、比較的大きい永久磁石５１は、強磁性側面部材５２へ進み、（図３における）左側にある強磁性部材５３から、又、（図３における）右側にある空間から、接点領域へ戻されるような、磁界を発生させる。従って、磁性中立ポイント４２は、磁界が向かい合う位置にある。形状（geometry）が完全に対称的である場合、磁性中立ポイント４２は、永久磁石５１の中心にあることになる。しかしながら、強磁性部材５３によって、磁性中立ポイント４２が中心の僅かに右側（閉状態の分離可能接点４６の右側）にされる。更に、永久磁石５１の（図３における）左端に、第２の反転磁界５４（例えば、磁束ループが比較的小さい）が存在しており、これは、アークをその位置に停止させ、又、相対的に高いアーク電圧を維持しながら電流の遮断を実現するように、アークをアーク分離板５０に保持している。

図４は、図２Ａのアークシュート８についての、磁性有限要素の解析場プロット６４を示している。磁性中立ポイント６０と、磁界反転ライン６２との位置は、図４に対して右側へ移動している。より具体的には、磁性中立ポイント６０及び磁界反転ライン６２は、閉状態の分離可能接点４から離れた位置にあり、アーク分離板２８から更に離れた位置にある。永久磁石２２、２４（図１参照）は、磁界を形成して、磁界の中立ポイント６０及び磁界反転ライン６２をアーク分離板２８から離間させており、更に、閉状態の分離可能接点４に近接する磁界の大きさを増大させている。磁界は、閉位置から開位置へ移動する際に分離可能接点４の間で発生するアークを、アークの動きの初期方向に関わらず、アーク分離板２８の方へ引き寄せる。

図１を再度参照すると、永久磁石２２、２４は、強磁性側面部材１０、１６の一方へ入り、片側の空間から、又、別側にあるもう一方の強磁性側面部材１０又は１６から、閉状態の分離可能接点４の領域に戻るような、磁界を発生させる。永久磁石２２、２４は、夫々、強磁性側面部材１０、１６の、分離可能接点４から離れた第１端部１１、１７に設置されている。分離可能接点４側への強磁性側面部材１０、１６の拡張により、磁界が、永久磁石２２、２４の対応する一方へ指向される。磁性中立ポイント６０（図４参照）は、強磁性側面部材１０、１６の、分離可能接点４から離れた反対側の第２端部６１近傍に位置している。強磁性側面部材１０、１６の第１端部１１、１７近傍にある第２の反転磁界６２は、分離可能接点４の間で発生したアークを、第１端部１１又は１７で停止させる。磁界は、分離可能接点４が閉位置にあるとき、分離可能接点４の、強磁性側面部材１０、１６の反対側の第２端部６１から遠い側の近傍で増大する。磁界は、アーク分離板２８の方へアークを移動させる。

本発明は、２つのアークチャンバ３０、３２を形成しているアークシュート８の、強磁性側面部材１０、１６の夫々にある、比較的小型の永久磁石２２、２４を利用し、更に、非磁性であるアーク分離板２８’（図６参照）、或いは、中間磁性部６４を備えた複合アーク分離板２８”（図７参照）を利用して、アークをアーク分離板２８、２８’、２８”へ誘導する磁界の、大きさ及び指向性を改善するものである。この改善された磁界の指向性によって、磁界の中立ポイントと反転磁界とを、アークシュート８、８’から引き離し、更に、閉状態の分離可能接点４（図１参照）近傍の、磁界の大きさを増大させる（例えば、接点が最初に離れ始めて、アーク放電が始まる場合）。これによって、磁界は、アークの初期の移動方向に関わらず、アークをアーク分離板２８、２８’、２８”の方へ誘引することができる。

図１の比較的小型の永久磁石２２、２４は、磁界を、強磁性側面部材１０、１６の一方に進入させ、左側（図１において）の空間から、又、右側（図１において）の強磁性側面部材から、接点の領域へと戻すようにする。永久磁石２２、２４は、強磁性側面部材１０、１６の左側（図１において）の端部１１、１７に配置されている。従って、強磁性側面部材１０、１６が右側（図１において）へ延びていることで、磁界が、左側（図１において）にある永久磁石２２、２４の方へ指向され、更に、磁性中立ポイント６０が、強磁性側面部材１０、１６の右側（図１において）の端部６１に位置することとなる。更に、永久磁石２２又は２４の左側（図１において）の端部１１又は１７には、夫々、反転磁界６２（例えば、比較的小さい磁束ループ）が存在し、この反転磁界６２は、アークをその位置で停止させ、又、高いアーク電圧を保持しながら電流の遮断を実現するように、アークを分離板２８に維持する。

増大された磁界は、閉状態の分離可能接点４の右側（図１において）近傍にある。磁性中立ポイント６０は、磁界の大きさをゼロへと降下させ、そして、磁界の向きが、磁性中立ポイント６０の右側（図１において）へ反転される。従って、閉状態の分離可能接点４６の右側（図３において）端部でアークが点火され、かつ、磁性中立ポイント４２が、閉状態の分離可能接点４６の右側（図３において）端部の近くにある（図３の比較的大きな永久磁石を有する構成のような）場合は、アークが極めて小さい磁界中にあることとなり、そこでは、アークが、不定期に右側（図３において）へ移動（ガスの圧力、壁断熱の放出ガス圧（wall insulation outgassing pressure）、接点や導体の化学物質汚染、或いは、壁断熱といった別の力によって）して、磁界によってアークが分離板２８から離れる右側へ移動される（図３において）領域へ入り込み、これは不適切な進路である。図１の比較的小さい永久磁石の構成は、閉状態の分離可能接点４の右側端部と磁性中立ポイント６０との間に、相対的にとても大きな領域を有しており、そこでは、磁界によって、アーク分離板２８へ向けて左側（図１において）へ、アークが移動される。

図５は、図２Ｂのアークシュート８’についての、磁性有限要素の解析場プロット６６を示している。磁性中立ポイント６０と磁界反転ライン６２との位置は、図３に対して右側へ移動している。

図６は、各強磁性側面部材１０、１６上の比較的小さい永久磁石２２、２４と、非磁性のアーク分離板２８’（例えば、これらに限定されるものではないが、銅製やステンレス鋼製）とを備えた、図１のアークシュート８の簡略平面図を示している。更に、このアークシュート８は、絶縁仕切り部（insulative divider）６８を含んでいる。アーク分離板２８’の一群２６を、第１のアークチャンバ３０と、それに隣接する第２のアークチャンバ３２とに分割する、電気的絶縁仕切り部６８（例えば、これに限定されるものではないが、比較的薄肉のプラスチック製中間仕切り板）によって、２つのアークチャンバ３０、３２が構成されている。これによって、アークをアーク分離板２８’に保持するように磁界が指向される領域へ、アークが閉じ込められる。アークがアーク分離板２８’の中央を越えて広がる又は流れることができる場合、アークは、左側（図６において）へ向けて分離板２８’から離れる（図６において）力を受けることとなり、これは不適切な方向である。

図６において、第１の極性アーク（polarity arc）７８は、磁界８０と相互に作用し、アーク分離板２８’へ向かって移動する。反対側の第２の極性アーク７８’は、磁界８０’と相互に作用し、アーク分離板２８’へ向かって移動する。

アーク分離板２８’は、非磁性材料（例えば、これらに限定されるものではないが、銅製、オーステナイト系ステンレス鋼等の非磁性のステンレス鋼製）で作られている。図６において、アーク分離板２８’の中央には、縦方向の鋼板（vertical steel plate）が存在しない。実施例の電気的絶縁仕切り部６８が存在するか、或いは、絶縁体が全く存在しないかである。永久磁石２２、２４は、可能な限り幅が大きく、可能な限り薄いものである。分離可能接点４及び制御機構６（図１参照）の方を向いている永久磁石２２、２４の端部２３は、アーク分離板２８’の略中間にあるか、或いは、アーク分離板２８’の後方により近いことが好ましい。アーク分離板２８’は、分離可能接点４（図１参照）に面する第１部位２９と、その反対側の第２部位３１と、第１部位と第２部位との間の中間部位３３とを有している。分離可能接点４（図１参照）の方を向いている永久磁石２２、２４の端部２３は、第１部位２９と第２部位３１との間にある。

図７は、図２Ｂのアークシュート８’の簡略平面図を示している。このアークシュート８’は、強磁性側面部材１０、１６上の比較的小さい永久磁石２２、２４と、２つの複合アーク分離板部材（例えば、これらに限定されるものではないが、非磁性材料製、銅製、非磁性のステンレス鋼製）７０、７２の間にある、中間磁性部６４（例えば、これに限定されるものではないが、炭素鋼製）とを含んでいる。中間磁性部６４は、約３ｍｍの幅（例えば、図７における縦寸法）である。中間磁性部６４と２つの複合アーク分離板部材７０、７２とは、中間磁性部６４の端部６３、６５に沿って、互いに結合（例えば、これに限定されるものではないが、溶接）されている。

図８及び図９は、強磁性側面部材１０、１６上の比較的小さい永久磁石２２、２４と、第１及び第２の強磁性側面部材１０、１６の間に配置された強磁性背面部材７６上に設置された第３の永久磁石７４とを含む別のアークシュート８”、及び、複合アーク分離板２８”（図７参照）を示している。永久磁石２２、２４、７４と、強磁性部材１０、１６、７６とは、アークコラムのショートを防止するために、電気絶縁材３４で被覆されている。アークシュート８”は、複合アーク分離板２８”の一群を含んでおり、電気絶縁仕切り部６８により構成される２つのアークチャンバ３０、３２へ分割されている。電気絶縁仕切り部６８は、アーク分離板２８”を、第１のアークチャンバ３０と、それに隣接する第２のアークチャンバ３２とに分割している。代わりに、アーク分離板２８’（図６参照）の一群を利用してもよい。強磁性背面部材７６は、２つのアークチャンバ３０、３２に面している。第３の永久磁石７４からの磁界は、閉位置にある分離可能接点４（図１参照）における磁界と、同じ方向に指向している。この結果、閉状態の分離可能接点４の領域における磁界が増大し、磁界の中立ポイントが存在しなくなる。例えば、これに限定されるものではないが、２つのアーク分離板部材７０、７２の間に中間磁性部６４を加えると、その効果が高められる。

図１０は、非磁性のアーク板２８’（図２Ａ参照）を利用することを除いて、図８及び図９のアークシュート８”についての、磁界プロット８０を示している。ここでは、磁界の中立ポイントと反転磁界とが、分離可能接点４の後ろの、アーク板２８’から離れた位置に存在しない。

図１１は、複合アーク分離板２８”（図７参照）を含む、図８及び図９のアークシュート８”についての、磁界プロット８２を示している。ここでは、またも、磁性中立ポイントと反転磁界とが存在しない。更に、磁界の大きさが、閉状態の分離可能接点４（図１参照）の近傍で増大している。これにより、（電流の方向に応じて）２つのアークチャンバ３０、３２（図９参照）の一方へアークを誘引すると共にアークを分割する、磁界の指向性が改善される。

開示した概念の具体的な形態について詳細に説明してきたが、当業者は、それらの内容への様々な変更及び代替を、本開示内容の全ての教示に照らして展開できることを理解するであろう。従って、開示した各構成は、実例的なものに過ぎず、（添付のクレームと、クレームと同等の任意及び全てのものとの、十分な範囲が与えられることになる）開示した概念の範囲に限定しないように、意図したものである。

４：分離可能接点、６：制御機構、８、８’、８”：アークシュート、１０：第１の強磁性側面部材、１１：第１端部、１２：第１側面、１４：第２側面、１６：第２の強磁性側面部材、１７：第１端部、１８：第１側面、２０：第２側面、２２：第１の永久磁石、２３：端部、２４：第２の永久磁石、２６：アーク分離板の一群、２８：アーク分離板、２８’：非磁性のアーク分離板、２８”：複合アーク分離板、２９：第１部位、３０：第１のアークチャンバ、３１：第２部位、３２：第２のアークチャンバ、３３：中間部位、３４：電気絶縁材、６０：磁性中立ポイント、６１：第２端部、６２：反転磁界（磁界反転ライン）、６３：端部、６４：中間磁性部、６５：端部、６８：絶縁仕切り部、７０、７２：複合アーク分離板部材、７４：第３の永久磁石、７６：強磁性背面部材

Claims (16)

1. 双方向直流のスイッチング及び遮断用の電気スイッチング装置であって、
   分離可能接点と、該分離可能接点を開閉するように構成された制御機構と、アークシュートとを含み、
   該アークシュートは、第１側面及びその反対側の第２側面を有する第１の強磁性側面部材と、第１側面及びその反対側の第２側面を有する第２の強磁性側面部材とを含み、該第２の強磁性側面部材の第１側面が、前記第１の強磁性側面部材の第１側面に面しており、
   更に、前記アークシュートは、前記第１の強磁性側面部材の第１側面に設置される第１の永久磁石と、前記第２の強磁性側面部材の第１側面に設置される第２の永久磁石と、前記第１及び第２の永久磁石の間に設置される複数のアーク分離板の一群とを含み、
   前記第１及び第２の永久磁石は、前記第１及び第２の強磁性側面部材の各々よりも大きさが小さく、
   前記アークシュートは、２つのアークチャンバへ分割されており、
   該２つのアークチャンバの各々が、前記分離可能接点を通る直流の流れ方向に対応するものであり、
   前記アーク分離板の各々は、２つの複合アーク分離板部材と、該２つの複合アーク分離板部材の間の中間磁性部とを含み、
   前記中間磁性部が、炭素鋼で作られており、
   前記２つの複合アーク分離板部材が、銅と非磁性のステンレス鋼とから成るグループから選択される非磁性材料から構成されることを特徴とする電気スイッチング装置。
2. 前記中間磁性部が、３ｍｍの幅であることを特徴とする請求項１記載の電気スイッチング装置。
3. 前記中間磁性部と、前記２つの複合アーク分離板部材とは、前記中間磁性部の端部に沿って互いに結合されていることを特徴とする請求項１記載の電気スイッチング装置。
4. 双方向直流のスイッチング及び遮断用の電気スイッチング装置であって、
   分離可能接点と、該分離可能接点を開閉するように構成された制御機構と、アークシュートとを含み、
   該アークシュートは、第１側面及びその反対側の第２側面を有する第１の強磁性側面部材と、第１側面及びその反対側の第２側面を有する第２の強磁性側面部材とを含み、該第２の強磁性側面部材の第１側面が、前記第１の強磁性側面部材の第１側面に面しており、
   更に、前記アークシュートは、前記第１の強磁性側面部材の第１側面に設置される第１の永久磁石と、前記第２の強磁性側面部材の第１側面に設置される第２の永久磁石と、前記第１及び第２の永久磁石の間に設置される複数のアーク分離板の一群とを含み、
   前記第１及び第２の永久磁石は、前記第１及び第２の強磁性側面部材の各々よりも大きさが小さく、
   前記アークシュートは、２つのアークチャンバへ分割されており、
   該２つのアークチャンバの各々が、前記分離可能接点を通る直流の流れ方向に対応するものであり、
   更に、前記アークシュートは、前記第１及び第２の強磁性側面部材の間に設置される強磁性背面部材と、該強磁性背面部材上に前記２つのアークチャンバに面して設置される第３の永久磁石とを含み、
   該第３の永久磁石からの磁界は、閉位置にある前記分離可能接点における磁界と、同じ方向に指向していることを特徴とする電気スイッチング装置。
5. 前記第３の永久磁石と、前記第１及び第２の永久磁石とは、協働して、閉位置にある前記分離可能接点における磁界を増大させ、
   前記分離可能接点における前記磁界は、前記分離可能接点の後ろの、前記アーク分離板から離間した位置に、磁界中立ポイントを形成しないことを特徴とする請求項４記載の電気スイッチング装置。
6. 前記第３の永久磁石と、前記第１及び第２の永久磁石とが、電気絶縁材で被覆されていることを特徴とする請求項４記載の電気スイッチング装置。
7. 前記アーク分離板の各々は、２つの複合アーク分離板部材と、該２つの複合アーク分離板部材の間の中間磁性部とを含むことを特徴とする請求項４記載の電気スイッチング装置。
8. 双方向直流のスイッチング及び遮断用の電気スイッチング装置であって、
   分離可能接点と、該分離可能接点を開閉するように構成された制御機構と、アークシュートとを含み、
   該アークシュートは、第１側面及びその反対側の第２側面を有する第１の強磁性側面部材と、第１側面及びその反対側の第２側面を有する第２の強磁性側面部材とを含み、該第２の強磁性側面部材の第１側面が、前記第１の強磁性側面部材の第１側面に面しており、
   更に、前記アークシュートは、前記第１の強磁性側面部材の第１側面に設置される第１の永久磁石と、前記第２の強磁性側面部材の第１側面に設置される第２の永久磁石と、前記第１及び第２の永久磁石の間に設置される複数のアーク分離板の一群とを含み、
   前記第１及び第２の永久磁石は、前記第１及び第２の強磁性側面部材の各々よりも大きさが小さく、
   前記アークシュートは、２つのアークチャンバへ分割されており、
   該２つのアークチャンバの各々が、前記分離可能接点を通る直流の流れ方向に対応するものであり、
   前記分離可能接点から離間し、前記アークシュートから更に離間した位置に、互いに近接して磁性中立ポイントと反転磁界とが配置されていることを特徴とする電気スイッチング装置。
9. 双方向直流のスイッチング及び遮断用の電気スイッチング装置であって、
   分離可能接点と、該分離可能接点を開閉するように構成された制御機構と、アークシュートとを含み、
   該アークシュートは、第１側面及びその反対側の第２側面を有する第１の強磁性側面部材と、第１側面及びその反対側の第２側面を有する第２の強磁性側面部材とを含み、該第２の強磁性側面部材の第１側面が、前記第１の強磁性側面部材の第１側面に面しており、
   更に、前記アークシュートは、前記第１の強磁性側面部材の第１側面に設置される第１の永久磁石と、前記第２の強磁性側面部材の第１側面に設置される第２の永久磁石と、前記第１及び第２の永久磁石の間に設置される複数のアーク分離板の一群とを含み、
   前記第１及び第２の永久磁石は、前記第１及び第２の強磁性側面部材の各々よりも大きさが小さく、
   前記アークシュートは、２つのアークチャンバへ分割されており、
   該２つのアークチャンバの各々が、前記分離可能接点を通る直流の流れ方向に対応するものであり、
   前記アーク分離板が、非磁性材料で作られており、
   前記アーク分離板は、前記分離可能接点に面する第１部位と、その反対側の第２部位と、前記第１及び第２部位の間の中間部位とを有しており、
   前記第１及び第２の各強磁性側面部材上の前記第１及び第２の永久磁石の、前記分離可能接点の方を向いている端部が、前記第１部位と前記第２部位との間にあることを特徴とする電気スイッチング装置。
10. 前記非磁性材料は、銅と非磁性のステンレス鋼とから成るグループから選択されることを特徴とする請求項９記載の電気スイッチング装置。
11. 双方向直流のスイッチング及び遮断用の電気スイッチング装置であって、
    分離可能接点と、該分離可能接点を開閉するように構成された制御機構と、アークシュートとを含み、
    該アークシュートは、第１側面及びその反対側の第２側面を有する第１の強磁性側面部材と、第１側面及びその反対側の第２側面を有する第２の強磁性側面部材とを含み、該第２の強磁性側面部材の第１側面が、前記第１の強磁性側面部材の第１側面に面しており、
    更に、前記アークシュートは、前記第１の強磁性側面部材の第１側面に設置される第１の永久磁石と、前記第２の強磁性側面部材の第１側面に設置される第２の永久磁石と、前記第１及び第２の永久磁石の間に設置される複数のアーク分離板の一群とを含み、
    前記第１及び第２の永久磁石は、前記第１及び第２の強磁性側面部材の各々よりも大きさが小さく、
    前記アークシュートは、２つのアークチャンバへ分割されており、
    該２つのアークチャンバの各々が、前記分離可能接点を通る直流の流れ方向に対応するものであり、
    前記第１及び第２の永久磁石は、磁界を形成して、磁界中立ポイントと反転磁界とを前記アークシュートから離間させ、更に、閉位置にある前記分離可能接点近傍の前記磁界の大きさを増大させることを特徴とする電気スイッチング装置。
12. 双方向直流のスイッチング及び遮断用の電気スイッチング装置であって、
    分離可能接点と、該分離可能接点を開閉するように構成された制御機構と、アークシュートとを含み、
    該アークシュートは、第１側面及びその反対側の第２側面を有する第１の強磁性側面部材と、第１側面及びその反対側の第２側面を有する第２の強磁性側面部材とを含み、該第２の強磁性側面部材の第１側面が、前記第１の強磁性側面部材の第１側面に面しており、
    更に、前記アークシュートは、前記第１の強磁性側面部材の第１側面に設置される第１の永久磁石と、前記第２の強磁性側面部材の第１側面に設置される第２の永久磁石と、前記第１及び第２の永久磁石の間に設置される複数のアーク分離板の一群とを含み、
    前記第１及び第２の永久磁石は、前記第１及び第２の強磁性側面部材の各々よりも大きさが小さく、
    前記アークシュートは、２つのアークチャンバへ分割されており、
    該２つのアークチャンバの各々が、前記分離可能接点を通る直流の流れ方向に対応するものであり、
    前記第１及び第２の永久磁石は、磁界を形成し、該磁界を、前記第１及び第２の強磁性側面部材の一方に進入させ、片側の空間から、又、別側にあるもう一方の前記第１及び第２の強磁性側面部材から、閉位置にある前記分離可能接点の領域へ戻すように構成されており、
    前記第１及び第２の永久磁石は、前記第１及び第２の強磁性側面部材の、前記分離可能接点から離れた第１端部に設置されており、
    前記第１及び第２の強磁性側面部材は、前記分離可能接点の方へ延びていることにより、前記磁界を前記第１及び第２の永久磁石の対応する一方へ向けて指向させ、
    前記第１及び第２の強磁性側面部材の、前記分離可能接点から離れた反対側の第２端部近傍に、磁性中立ポイントが位置しており、
    前記第１及び第２の強磁性側面部材の第１端部近傍にある反転磁界は、前記分離可能接点の間で発生したアークを、前記第１端部で停止させ、
    前記分離可能接点が閉位置にあるとき、前記分離可能接点の、前記第１及び第２の強磁性側面部材の前記反対側の第２端部から離れた側の近傍において、前記磁界が増大されており、
    前記磁界が、前記アークを前記アーク分離板の方へ移動させることを特徴とする電気スイッチング装置。
13. 前記第１及び第２の永久磁石と、前記第１及び第２の強磁性側面部材とが、電気絶縁材で被覆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１項記載の電気スイッチング装置。
14. 更に、前記アークシュートは、絶縁仕切り部を含んでおり、
    該絶縁仕切り部によって、前記アーク分離板を、第１のアークチャンバと、それに隣接する第２のアークチャンバとに分割することにより、前記２つのアークチャンバが構成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１項記載の電気スイッチング装置。
15. 前記分離可能接点は、シングルブレイクの接点構造を含むことを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項記載の電気スイッチング装置。
16. 前記第１及び第２の永久磁石は、閉位置から開位置へ移動する際に前記分離可能接点の間で発生するアークを、該アークの動きの初期方向に関わらず、前記アーク分離板の方へ引き寄せる磁界を形成することを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項記載の電気スイッチング装置。

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