KR20090078760A

KR20090078760A - 전동 차량에 배치된 고전력 절환 장치

Info

Publication number: KR20090078760A
Application number: KR1020090003296A
Authority: KR
Inventors: 크리스토프 오비니; 니꼴라 깽땐
Original assignee: 알스톰 트랜스포트 에스에이
Priority date: 2008-01-15
Filing date: 2009-01-15
Publication date: 2009-07-20
Also published as: CA2650001A1; EP2081207B1; EP2081207B2; EP2081207A1; FR2926391A1; US20090179718A1; ES2466679T5; RU2009101054A; CN101492018A; ES2466679T3; FR2926391B1

Abstract

전동 차량에 배치되고, 접촉 수단(52)이 제1 개별 단자(I₁)와 공통 단자(Co) 사이의 전기 접속을 달성하는 제1 상태와, 접촉 수단(52)이 제2 개별 단자(I₂)와 공통 단자(Co) 사이의 전기 접속을 달성하는 제2 상태 사이에서 2개의 방향으로 무차별적으로, 구동 수단(60)에 의해 접촉 수단(52)의 직선 변위에 의해 절환할 수 있는 절환 장치(D)에 있어서, 상기 절환 장치(D)는 상기 개별 단자들(I₁, I₂), 상기 공통 단자(Co) 및 상기 접촉 수단(52)은 1개의 단일 절연기(14) 내에 배치되는 것을 특징으로 한다.

절환 장치, 전동 차량, 접촉 수단, 절연기, 구동 수단

Description

전동 차량에 배치된 고전력 절환 장치{HIGH-POWERED SWITCHING DEVICE DISPOSED ON AN ELECTRICALLY POWERED VEHICLE}

본 발명은, 철도 차량 또는 트롤리 버스(trolleybus)와 같이, 가공 전동차선(架空電動車線: catenary line) 또는 레일(rail)과 같은 공급 라인(supply line)에 의해 공급 받는 전동 차량(electrically powered vehicle)에 배치된 고전력 절환 장치(high-powered switching device)에 관한 것이다.

다중 전압 공급원을 갖춘 차량은, 예를 들어 (전압이 예를 들어 750 볼트, 1500 볼트, 또는 3000 볼트인) 가공 전동차선과 같은 직류 전압 라인(direct current voltage line)에 집진되는 전압을 공급받을 수 있거나, 다르게는, (전압이 예를 들어 16 2/3 헤르츠에서 15000 볼트이거나 50 헤르츠에서 25000 볼트까지도 되는) 단상(monophase) 전류 가공 전동차선에 집진되는 전압을 공급 받을 수 있다.

스위치는, 접촉 수단이 제1 개별 단자와 공통 단자 사이에 전기적 연결을 형성하는 제1 상태와, 상기 접촉 수단이 제2 개별 단자와 상기 공통 단자 사이에 전기적 연결을 형성하는 제2 상태 사이에서, 상기 접촉 수단을 구동 수단(drive means)으로 변위시킴으로써 절환될 수 있는 절환 장치라는 것을 알 수 있다.

또한, 스위치는 상기 제2 상태와 상기 제1 상태 사이에서 절환될 수 있다. 그러나, 더 명확하게 하기 위해, 상세한 설명의 과정에서 우리는 제1 상태와 제2 상태 사이에서 절환되는 것만 언급할 것이다.

고전력 스위치는, 800 암페어의 전류의 15000 볼트 또는 25000 볼트의 전압을 갖춘 교류 공급 라인들 사이에서와, 4500 암페어의 직류의 750 볼트 내지 3000 볼트의 전압을 갖춘 직류 공급 라인 사이에서의 절환을 발생시킬 수 있는 스위치를 의미한다는 것을 알 수 있다.

스위치는 3개의 단자가 공급 회로에 전기적으로 연결되는 절환 장치를 의미한다는 것을 알 수 있다.

연결 해제(disconnecting) 스위치는, 오직 공통 단자와 개별 단자만 공급 회로에 연결되고 제3 단자는 어떤 공급 회로에도 연결되지 않는 특정한 절환 장치를 의미한다는 것을 알 수 있다.

상기 접촉 수단의 직선적인(rectilinear) 변위에 의해 제1 상태와 제2 상태 사이의 절환이 스위치 내에서 달성된다고 알려져 있다.

이러한 형식의 장치는 예를 들어 특허 출원 JP09200905호에 기술된다.

이러한 장치에서 각 단자는 홈(groove)에 의해 관통된 블럭(block)을 포함하고, 블럭은 절연기의 상부에 공기 중에 배치된다. 3개의 단자를 지지하는 3개의 절연기는 종방향으로 이격되고, 2개의 개별 단자는 종방향을 따라 공통 단자의 양측에 배치된다. 공통 단자와 제1 개별 단자는 제1 판(plate)에 놓이고, 제2 개별 단자는 제2 지지판(support plate)에 놓인다.

한편의 공통 단자 및 제1 개별 단자와 다른 한편의 공통 단자 및 제2 개별 단자 사이에 전기적 연결을 생성하도록 구성된 접촉 수단은, 전기 전도성 부품을 포함하는 가동식 튜브형 바아(movable tubular bar)이다. 접촉 수단은, 제1(제2) 위치에 있는 튜브형 바아가 공통 단자의 홈과 제1(제2) 개별 단자의 홈 모두의 안으로 관통할 때, 공통 단자와 제1(제2) 개별 단자 사이의 전기적 연결을 생성한다.

절환하는 동안, 튜브형 바아의 제1 위치와 제2 위치 사이의 변위는, 2개의 개별 단자들 사이에 형성된 공간 너머로 연장되는 구동 수단에 의해 달성된다. 구동 수단은, 제2 지지판 위와 아래에 배치된 레버(lever)를 포함하고, 상기 레버는 이러한 동일한 지지판 아래에 위치한 액츄에이터에 의해 구동된다. 이러한 장치의 액츄에이터와 구동 수단은 부피가 크다.

또한, 25 킬로볼트의 교류 고전압 라인에 각각 연결된 2개의 고전압 단자는 최소 길이가 0.5 미터인 누전 라인(leakage line)에 의해 공기 중에서 분리되어야 한다.

"누전 라인"이라는 용어는, 전류가 절연기의 2개의 전도성 부품 사이에 흐르도록 절연체(절연기) 경로를 따라 흘러야 하는 최소 거리를 가리킨다.

또한, 절연 거리로서 언급된, 25 킬로볼트 공급 라인에 각각 연결된 2개의 단자 사이의 거리는 공기 중에서 230 밀리미터보다 커야한다.

이러한 거리는 유럽에서 표준 EN50124-1호로 규정된다.

종래 기술에 따른 이러한 절환 장치는, 넓은 공간을 차지하고 차량 설비들 사이에 설치되기 어렵다는 단점을 가진다.

따라서, 본 발명의 목적은, 공간을 적게 차지하고 차량에 쉽게 설치될 수 있는 스위치를 제안하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은, 차량에 쉽게 설치될 수 있는 수개의 전기적 기능을 실행할 수 있는 자율적 전기 유닛(autonomous electrical unit)을 제안하는 것이다.

따라서, 본 발명은, 상기 개별 단자, 상기 공통 단자, 및 상기 접촉 수단이 하나의 단일 절연기 내부에 배치된 전술한 형식의 전동 차량에 배치되는 절환 장치에 관한 것이다.

다른 실시예에 따르면, 절환 장치는 단독으로 또는 임의의 기술적으로 가능한 조합으로 고려되는 이하의 특징부들 중 하나 또는 여러 개를 갖는다.

- 상기 구동 수단은 상기 절연기 내에 수용된다.

- 절연기는 종방향으로 연장되는 내부 공간을 한정하는 케이싱을 포함하고, 제1 개별 단자, 제2 개별 단자 및 접촉 수단은 종방향으로 이격되고, 상기 접촉 수단은 제1 개별 단자와 제2 개별 단자 사이에서 종방향으로 연장되고, 상기 접촉 수단은 접속 수단에 의해 상기 공통 단자에 연결된다.

- 절환 중에, 접촉 수단은 접촉 수단이 제1 개별 단자로의 전기 접속을 달성하는 제1 위치로부터 접촉 수단이 제2 개별 단자로의 전기 접속을 달성하는 제2 위치로, 2개의 방향으로 무차별적으로, 변위되도록 하는 방식으로 종방향으로의 병진 이동을 한다.

- 내부 공간은 밀봉되고 유전 유체로 충진된다.

- 구동 수단은,

케이싱 내에 설치되고 각각이 개별 단자를 둘러싸는 적어도 2개의 코일들과,

케이싱의 단부들에 걸쳐 분포되는 영구 자석과,

접촉 수단의 변위 수단을 포함하고,

코일들은 절연기 외측에 배치되는 공급 수단에 의해 공급된다.

- 상기 장치는 전동 차량에서, 종방향이 실질적으로 수직인 방식으로 지지부 상에 배치된다.

- 상기 장치는 전동 차량에서, 종방향이 실질적으로 수평인 방식으로 지지부 상에 배치된다.

- 상기 장치는 절환 타입이고, 제1 개별 단자, 제2 개별 단자 및 공통 단자는 각각 공급 회로에 연결된다.

- 상기 스위치는 HOC 스위치형이고,

제1 개별 단자는 접지 단자이고 접지 라인에 전기적으로 접속되고,

제2 개별 단자는 집전 단자이고 집전 라인에 전기적으로 접속되고,

공통 단자는 전력 단자이고 직류 전력 라인에 연결된다.

- 상기 절환 장치는 연결 해제 스위치 타입이고, 공통 단자 및 2개의 개별 단자 중 단지 하나의 개별 단자는 각각 공급 회로에 연결되고,

- 상기 스위치는 PbT 또는 PbR 스위치 타입이고,

- 접지 라인에 연결되는 단자(들)를 제외하고, 공급 라인에 연결되는 절환 장치의 단자는 지지부로부터 절연되는 연결 지점에 연결된다.

또한, 본 발명은 제1 상태와 제2 상태 사이의 절환을 위해 상기 특징들 중 적어도 어느 하나를 갖는 절환 장치를 실시하는 방법에 관한 것이며,

제2 개별 단자의 방향으로 접촉 수단을 구동시키기 위해 제1 전류 순환 방향으로 코일에 전류를 공급하는 단계와,

영구 자석으로 접촉 수단을 제 위치에 유지시키기 위해 접촉 수단이 제2 개별 단자와 전기 접속될 때 코일로의 전류 공급을 중단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

다른 실시예에 따르면, 절환 장치를 실시하기 위한 장치는, 단독으로 고려되거나 임의의 기술적으로 가능한 조합으로 고려되는 이하의 특징들 중 하나 또는 몇몇을 갖는데,

- 절환 장치는,

- 제1 개별 단자의 방향으로 접촉 수단을 구동시키기 위해 제2 전류 순환 방향으로 코일에 전류를 공급하는 단계와,

- 영구 자석으로 접촉 수단을 제 위치에 유지시키기 위해 접촉 수단이 제1 개별 단자에 전기 접속될 때 코일로의 전류 공급을 중단하는 단계를 포함하고,

- 접촉 수단은 코일 내의 전류 순환에 의해 생성된 자기장의 종방향 성분이 영구 자석에 의해 생성된 자기장의 종방향 성분에 대향할 때 제1 개별 단자로부터 제2 개별 단자를 향해 구동된 다음, 변위 장치에 의해 제2 개별 단자를 향해 구동된다.

또한, 본 발명은 전기 유닛에 관한 것이며, 전압 전류 측정 장치 및 HOC 타입의 절환 장치를 단일 개별 지지부 상에 통합된 방식(integrated manner)으로 포함하는 것을 특징으로 한다.

다른 실시예에 따르면, 상기 전기 유닛은 접지 스위치, 피뢰기 및 단상 회로 차단기 중에서 선택되는 적어도 하나의 유닛을 단일 개별 지지부 상에 통합된 방식으로 더 포함한다.

본 발명의 다른 특징, 목적 및 효과는 비제한적인 예로서 제공되는 첨부된 도면을 참조하는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

도1은 두 개의 캐리지(12 및 12')를 포함하는 철도 차량(11)용의 통상적인 전류 집전 회로의 개략도를 도시한다.

다중 전압 견인 회로를 갖춘 철도 차량의 견인 구동 시스템에는, 철도 차량(11)의 캐리지(12)의 루프 내의 두 개의 전력 집전 장치[이 경우, 고 전압 팬터그래프(2a) 및 저 전압 팬터그래프(2b)]에 의해 공급 라인[이 경우, 가공 전동차선(1)] 상에 집전되는 직류 또는 교류가 통상적으로 공급된다.

변형예에서, 공급 라인은 전기 공급 레일이며, 전력 집전 수단은 예를 들어 접촉부이다.

저 전압 팬터그래프(2b)는 1500V 전압에서의 직류를 가공 전동차선(1) 상에 집전하도록 구성된다. 고 전압 팬터그래프(2a)는 1500V를 초과하는 전압에서의 전류를 가공 전동차선(1) 상에 집전하도록 구성된다.

고 전압 팬터그래프(2a) 및 저 전압 팬터그래프(2b)가 가공 전동차선(1)과 접촉할 때, 이들은 가공 전동차선(1)과 집전 라인(7) 사이에서 도1에서 실선으로 도시된 가공 전동차선(1) 상에 집전된 전력을 운반하도록 구성된다.

차량의 유닛들 사이에서의 소정의 전기 연결을 위해, 철도 차량(11)은 통상적으로 가공 전동차선(1)의 공급 전압의 함수로 차량의 전력 집전 회로를 구성할 수 있는 스위치를 포함한다.

연결 해제 스위치를 구성하는 절환 장치(PbT)가 차량의 공급 회로 내의 고 전압 팬터그래프(2a)와 저 전압 팬터그래프(2b) 사이의 집전 라인(7) 상에 갖춰진다.

연결 해제 스위치를 구성하는 절환 장치(TR)가 집전 라인(7)과 체간 연결 라인(5) 사이에 배치된다.

집전 라인(7)은 전압 감지 수단(4) 및 전류 측정 수단(6)이 설치되는 단상 전력 라인(3)에 연결된다. 전압 감지 수단(4)은 단상 전력 라인(3)에 의해 운반되는 전압을 인식하도록 구성된다.

단상 전력 라인(3)은, 가공 전동차선(1)이 교류 전압을 운반할 때, 견인 구동 시스템을 공급하는 방식으로, 집전 라인(7)으로부터 철도 차량의 견인 구동 시 스템(미도시)을 향해 전력을 전송하도록 구성된다.

공지된 방식으로, 단상 회로 차단기(DJM)는 단상 전력 라인(3) 상의 견인 구동 시스템과 전압 감지 수단(4) 사이에 배치된다.

공지된 방식으로, 접지 스위치(HOM)는 단상 회로 차단기(DJM)와 평행하게 배치된다.

직류 전력 라인(8)은 집전 라인(7)과 상기 견인 구동 시스템 사이에 직류를 운반하도록 구성된다.

연속 회로 차단기(DJC)는 스위치(HOC)와 상기 견인 구동 시스템 사이의 직류 전력 라인(8) 상에 배치된다. 연속 스위치(HOC)는 집전 라인(7)에 연결된 집전 단자(C)와, 직류 전력 라인(8)에 연결된 공통 전력 단자(H)와, 접지 라인(10)에 의해 지면에 연결되는 접지 단자(O)를 포함한다. 접지 라인은 지면, 즉 차량(11)에 연결되는 공급 라인이다. 차량에 배치된 유닛은 차량에 전기 연결될 때 지면에, 예를 들어 유닛이 차량의 루프 상에 배치될 때 루프에 연결된다.

예를 들어, 철도 차량(11)의 루프에 배치되는 전기 유닛은 철도 차량(11)의 루프(65)에 연결될 때 지면에 연결된다.

연속 스위치(HOC)는, 집전 단자(C)와 공통 전력 단자(H)가 직류 전력 라인(8)을 집전 라인(7)에 전기적으로 연결하는 방식으로 전기 접촉되는 제1 상태와 접지 단자(O)와 공통 전력 단자(H)가 직류 전력 라인(8)을 지면에 연결하는 방식으로 물리적 및 전기적으로 접촉되는 제2 상태 사이에서 절환하도록 구성된다.

스위치(HOC)에서, 단자(H)는 스위치의 두 상태에 공통되는 단자이며, 단자(O 및 C)는 각각 제1 및 제2 개별 단자이다.

연결 해제 스위치(PbT)는 공급 회로에 연결된 두 개의 단자(Pb 및 T)만을 포함한다. 더 정확하게, 단자(T)는 집전 라인(7)에 연결되며, 단자(Pb)는 저 전압 팬터그래프(2b)에 연결된다.

연결 해제 스위치(PbT)는, 단자(Pb 및 T)가 집전 라인(7)과 저 전압 팬터그래프(2b) 사이에서 전기 연결을 이루는 방식으로 물리적 및 전기적으로 접촉되는 제1 상태와 저 전압 팬터그래프(2b)가 임의의 공급 라인에 전기적으로 연결되지 않는 제2 상태 사이에서 절환하도록 구성된다.

연결 해제 스위치(TR)는 두 개의 단자(T 및 R)를 포함한다. 단자(T)는 집전 라인(7)에 연결되고 단자(R)는 체간(inter-body) 집전 라인(5)에 연결된다.

연결 해제 스위치(TR)는 집전 라인(7)과 체간 연결 라인(5) 사이에 전기적 연결을 형성하는 것과 같은 방식으로 단자들(R, T)이 전기적으로 접촉되는 제1 상태와, 체간 연결 라인(5)이 집전 라인(7)에 전기적으로 더이상 연결되지 않는 제2 상태 사이를 절환시키도록 구성된다.

체간 연결 라인(5)은 제2 캐리지(12') 내에 배치된 제2 전류 수집 회로에 연결되며 제2 캐리지(12') 상에 배치된 하나 또는 수 개의 팬터그래프로부터 제2 전차 구동 시스템을 향해 공급 전류를 이송하도록 구성된다.

제2 캐리지(12') 상에 배치된 팬터그래프 중 하나가 불완전할 때, 체간 연결 라인(5)을 스위치(TR)를 거쳐 집전 라인(7)에 연결시킴으로써, 제1 차량(12)의 팬터그래프(2a, 2b)를 거쳐 제2 전차 구동 시스템이 공급될 수 있다. 그런 다음 스 위치(TR)는 단자들(T, R)이 연결된 제1 상태에 있게 된다.

자체 전류 수집 회로에 의해 제2 전차 구동 시스템이 공급될 때, 스위치(TR)는 단자(T)와 단자(R)가 연결 해제된 제2 상태에 있게 된다.

피뢰기(9)는 교류 전원 라인(3), 직류 전력 라인(8) 및 집전 라인(7)이 전압 서지(voltage surge) 및 번개로부터 에너지를 흡수함으로써 보호되는 방식으로 상기 라인들을 각각 지면에 연결한다.

몇몇 형태의 전압을 공급받을 수 있는 라인 상을 차량(11)이 이동할 때, 운전자는 상부에 차량(11)이 위치된 트랙의 단면 상에 가공 전동차선(1)의 공급 전압을 나타내는 정보를 탑재 컴퓨터(on-board computer)(미도시)로 전송한다.

탑재 컴퓨터는 예컨대, 상기 공급 전압에 상응하여 팬터그래프(2a 또는 2b)를 상승시킴으로써 공급 라인과 전기 수집 기기의 접촉을 제어한다.

전압 감지 수단(4)은 집전 라인(7) 상의 공급 전압을 측정한다. 탑재 컴퓨터는 전압 감지 수단(4)에 의해 측정된 전압을 운전자가 탑재 컴퓨터로 전송한 정보와 비교한다.

이 두 값들이 동일한 경우 탑재 컴퓨터는 전력 수집 회로 기기를 구성한다.

회로를 구성하는 것은 전원 수집 회로의 절환 장치를 절환시키는 것을 의미하는 것으로 이해된다. 보다 구체적으로는, 가공 전동차선(1) 상에 수집된 전력의 수단에 의해 차량의 전차 구동 시스템을 공급하기 위한 전기적 연결을 형성하도록 구동 수단이 접촉 수단을 변위시킨다. 그런 다음 단상 회로 차단기(DJM) 또는 연속 회로 차단기(DJC)는 전차 구동 시스템을 공급하는 것과 같은 방식으로 폐쇄된 다.

예컨대, 팬터그래프(2a)가 상승되고 가공 전동차선(1)에 의해 이송된 전압이 교류 전압인 경우, 탑재 컴퓨터는 집전 라인(7)으로부터 직류 전력 라인(8)을 연결 해제하고 직류 전력 라인(8)을 지면에 연결하는 것과 같은 방식으로 스위치 HOC의 절환을 제어한다. 그런 다음 회로 차단기(DJM)의 폐쇄는 탑재 컴퓨터에 의해 제어된다. 회로 차단기(DJC)는 개방된다.

팬터그래프(2a)가 상승되고 가공 전동차선에 의해 이송된 전압이 3kV의 직류 전압일 때, 탑재 컴퓨터는 가공 전동차선으로부터 직류 전력 라인(8)을 거쳐 전차 유닛을 향해 전력을 이송하기 위하여 직류 전력 라인(8)을 집전 라인(7)에 연결시키는 것과 같은 방식으로 스위치 HOC의 절환을 제어한다. 그런 다음 회로 차단기(DJC)의 폐쇄는 탑재 컴퓨터에 의해 제어된다. 회로 차단기(DJM)는 개방 상태로 유지된다.

팬터그래프(2a)가 상승되고 가공 전동차선에 의해 이송된 전압이 1.5kV의 직류 전압일 때, 탑재 컴퓨터는 팬터그래프(2a)의 하강 및 팬터그래프(2b)의 상승을 제어한다. 탑재 컴퓨터는 저-전압 팬터그래프(2b)로부터 차량의 전차 유닛을 향해 전력을 이송하기 위하여 팬터그래프(2b)를 집전 라인(7)에 전기적으로 연결시키는 것과 같은 방식으로 연결 해제 스위치 PbT의 절환을 제어한다.

컴퓨터는 또한 직류 전력 라인(8)을 집전 라인(7)에 연결하는 것과 같은 방식으로 스위치 HOC의 절환을 제어한다. 그런 다음 회로 차단기(DJC)의 폐쇄는 탑재 컴퓨터에 의해 제어된다. 회로 차단기(DJM)는 개방 상태로 유지된다.

회로의 구성 단계는 회로 차단기(DJC 또는 DJM)의 폐쇄로 야기될 수 있는 차량의 전기적 유닛의 열화를 방지하는 것을 가능케 하면서, 회로의 구성은 가공 전동차선(1)에 의해 이송된 전원에 적용되지 않는다.

스위치에 의해 형성된 전기적 연결의 상태 및 공급 회로의 스위치 각각이 가공 전동차선(1)에 의해 이송된 전압에 적용되지 않는 경우에만 탑재 컴퓨터는 각각의 스위치 및 연결 해제 스위치의 절환을 제어한다.

가공 전동차선으로부터 전압을 수집하도록 구성된 제2 캐리지(12')의 팬터그래프가 불완전할 때, 제1 차량의 공급 회로에 의해 제2 전차 구동 시스템의 공급을 보장하기 위하여 탑재 컴퓨터는 집전 라인(7)을 연결 라인(5)에 연결하는 것과 같은 방식으로 연결 해제 스위치(RT)의 폐쇄를 제어한다.

차량의 경로 상에 배치되고 차량에 공급할 수 있는 기능과 같이, 그리고 차량이 제공해야 하는 기능성들의 기능과 같이, 당업자는 차량이 상기 기술된 하나 또는 몇몇의 스위치를 구비한다는 것을 쉽게 이해할 것이다.

이제 본 발명에 따른 절환 장치에 대하여 설명될 것이다.

도2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 절환 장치(D)는 이하의 실시예에서 종방향으로 지칭된 방향(L)으로 연장하는 대체로 원통형 형상의 절연기(14)를 포함한다.

종방향(L)에 수직인 방향은 횡방향으로 지칭될 것이다.

절연기(14)는 실질적으로 관형의 내부 공간(16)을 한정하는 폐쇄된 케이싱(15)을 포함한다. 내부 공간(16)은 2개의 기부들(51 및 510) 사이에서 종방향으 로 연장한다. 내부 공간(16)은 종방향(L)에 평행하게 연장하는 축(X)에 대하여 회전 대칭이다. 도2에 도시된 실시예에서, 내부 공간(16)은 실질적으로 관형이다.

케이싱(15)은 예를 들어 세라믹, 폴리머 수지 등의 절연 재료들로 형성된다. 이들 재료들은 그들의 환경에 관하여 양호한 거동을 갖는다.

케이싱(15)은 전기 전도성 접합 바아(JCo)의 양쪽에 종방향 축(L)을 따라 분포된 2개의 열의 공축 환상형 핀들(15a 및 15b)을 포함한다. 접합 바아(JCo)는 케이싱(15)에 고정되고 스위치(D)의 공통 단자(Co)에 접속된다. 공통 단자(Co)는 절연기(14) 내부에 배치된 금속 단자이다. 공통 단자(Co)는 내부 공간(16)의 표면에 배치된다.

접합 바아(JCo)는 공통 단자(Co)를 차량(11)의 공급 회로에 전기 접속하도록 구성된다.

절연기(14)는, 예를 들어, 적어도 0.5 미터의 누전 라인(leakage line)을 갖는 25,000 볼트 절연기이다. 따라서, 절연기는 대략 0.5 미터의 길이를 갖는다.

제1 개별 단자(I₁) 및 제2 개별 단자(I₂)는 방향(L)에서 종방향으로 이격된다. 더욱 정확하게, 제1 개별 단자(I₁) 및 제2 개별 단자(I₂)는 제1 기부(51) 및 제2 기부(510) 상에 각각 제공된다.

개별 단자들(I₁및 I₂)은 접합 바아(JI₁ 및 JI₂)에 각각 접속된 제1 단부와, 내부 공간(16) 내부에 배치된 제2 단부를 각각 갖는다.

접합 바아(JI₁ 및 JI₂)는 전기 전도성 재료로 형성되고 개별 단자들(I₁및 I₂) 을 철도 차량(11)의 공급 회로에 각각 전기 접속하도록 구성된다.

공통 단자(Co)는 내부 공간(16) 내에 배치되는 전기 전도성 접속 수단(50)에 의해 접촉 수단(52)에 전기 전속된다. 접속 수단은 가요성(flexible) 접속 수단이 바람직하다. 접속 수단(50)은 예를 들어 가요성 브레이드(braid)이다.

전도성 바아(52)는 2개의 개별 단자들(I₁및 I₂) 사이의 방향(L)에서 종방향으로 이격된 2개의 단부들을 포함한다. 전도성 바아(52)의 길이는 2개의 개별 단부들(I₁및 I₂)을 분리시키는 거리보다 적다.

전도성 바아(52)의 제1 단부는 개별 단자(I₁)를 대향하고, 상기 전도성 바아(52)의 제2 단부는 제2 개별 단자(I₂)를 대향한다. 전도성 바아(52)는 상세한 설명의 나머지 부분에서 더욱 정확하게 기술될 수 있는 유지 장치(53)에 의해 방향(L)으로 유지된다.

내부 공간(16) 내에서, 단자(I₁) 및 단자(I₂)의 단부들은 각각 관형 구조들(23, 230)로 형성되고, 그의 축은 관형 바아(52)의 각각이 제1 단부 및 제2 단부를 대향하여 개방하는 조오(jaw)를 형성하는 이러한 방식으로 방향(L)에 평행하다.

한 쌍의 가요성 스트립들(27, 270)은 각각 관형 구조(23, 230)의 내부 표면 상에 각각 고정된다.

도2에 도시된 실시예에서, 각각 한 쌍의 스트립들(27, 270) 들 중 2개의 스트립들은 종방향 축(X)의 양쪽에 배치되고, 접촉 수단(52)은 축(X)을 따라 연장한 다. 각각 한 쌍의 가요성 스트립들(27, 270)은 관형 구조(23, 230)가 각각 접촉 수단(52)에 의해 관통되지 않을 때 각각 서로 접촉한다. 접촉 수단(52)이 관형 구조(23) 내로 관통할 때, 접촉 수단(52) 상에 놓여있는 가요성 스트립들(27)을 변형시킨다.

도2는 제1 개별 단자(I₁) 및 공통 단자(Co)가 전기 접속되는 제1 상태에 절환 장치(D)가 있을 때 접촉 수단(52)의 위치를 실선으로 도시한다.

이러한 위치에서, 접촉 수단(52)은 제1 개별 단자(I₁)의 관형 구조(23) 내로 관통함으로써 제1 개별 단자(I₁)와 공통 단자(Co) 사이에 전기 접속을 달성한다. 이러한 위치에서, 접촉 수단(52)은 가요성 스트립들(27)에 의해 제1 개별 단자(I₁)에 전기 접속된다.

도2는 제2 개별 단자(I₂) 및 공통 단자(Co)가 전기 접속되는 제2 상태에 절환 장치가 있을 때 접촉 수단(52)의 위치를 점선으로 도시한다.

이러한 제2 위치에서, 접촉 수단(52)은 관형 구조(230)에 의해 형성된 조오 내로 관통한다.

유지 및 이동 장치(53)는 축(X) 따라 종방향(L)으로 접촉 수단(52)을 유지하도록 구성되면서, 축(X)을 따라 접촉 수단(52)의 이동을 허용한다. 유지 장치(53)는 관형 공간(16) 내에 배치되는 2개의 이동식 요소들(54, 540)을 포함한다.

이동식 요소들(54, 540)은 축(L)의 하나의 튜브를 각각 형성하고 내부 공 간(16)의 표면과 활주 접촉된다. 유지 수단들(54, 540)은 접촉 수단(52)을 파지하도록 그리고 축(X) 내에 그것을 유지하도록 구성되는 하나의 구멍에 의해 관통된 디스크 형상 기부를 각각 포함한다.

기부(51, 510) 각각은 내부 공간(16) 상에서 축(L)을 따르는 원통형 캐비티(56, 560)를 포함한다. 캐비티(56, 560) 각각은 상기 캐비티(56, 560) 각각의 기부에 위치하는 방향(L)에 평행한 축을 따라 가요성 수단(58, 580)을 각각 수납하도록 구성된다. 도2에 도시된 실시예에서, 가요성 수단(58, 580) 각각은 스프링이다.

가동식 요소(54, 540) 각각은 스프링(58, 580) 각각에 지지될 수 있고, 또한 기부(51, 510) 각각의 내면에 지지될 수 있다.

도2에 실선으로 도시된 절환 장치(D)의 제1 상태에서, 스프링(58)은 가압되어 캐비티(56) 내에 완전히 결합된다.

스프링(580)은 캐비티(560)의 전체 길이에 걸쳐 이완되어 내부 공간(16)으로 연장된다.

접촉 수단(52)의 구동 수단(60)이 설명된다. 구동 수단(60)은 절환 장치(D)가 제1 상태와 제2 상태 사이에서 절환이 이루어지도록 접촉 수단(52)을 변위시킨다.

접촉 수단(52)의 구동 수단(60)은 절연기(14) 내에, 보다 구체적으로는 케이싱(15)에 통합된다.

구동 수단(60)은 케이싱(15)에 설치된 2개의 코일(61, 610)을 포함한다. 2 개의 원통형 코일(61, 610)은 내부 공간(16)을 형성하는 원통부를 둘러싸며, 각각의 원통형 코일은 단자(I₁,I₂) 각각의 관형 구조부(23, 230)를 각각 둘러싸도록 내부 공간(16)의 단부에 배치된다.

코일(61, 610)은 공급 라인(63, 630)에 의해 (도시되지 않은) 상기 코일의 공급 수단에 전기적으로 연결되며, 상기 공급 라인은 핀(15a, 15b)의 2개의 열(row) 사이에 제공된 중간 절연기(15c)를 통해 진행함으로써 케이싱(15)으로 인입되어 절연기(15)로부터 인출된다. 예를 들면, 공급 수단은 전류원 또는 전압원이다.

영구 자석(62, 620) 각각은 기부(51, 510)의 절연기(14) 단부에 각각 배치된다.

절환 장치의 작동 장치는 장치의 외부에 배열되고, 탑재 컴퓨터에 포함된 제어 수단뿐만 아니라 상기 전류원을 포함한다.

이런 작동 장치는 소형이라는 장점을 가진다. 또한, 전술한 구동 장치는 스위치의 절연기에 통합되는 장점과 일정하며 부피가 작다는 장점을 가진다.

다른 변형예로서, 구동 수단(60)은 절연기(14)의 외부에 수납된다. 예를 들면, 구동 수단은 전술한 바와 같은 전자석 타입이거나 공압식 작동기이다.

본 발명에 따른 절환 장치가 제1 상태와 제2 상태 사이에서 어떻게 절환이 수행되는 지를 설명한다.

공통 단자(Co)와 제1 개별 단자(I₁) 사이의 전기적 연결이 설정되는 제1 상 태에 접촉 수단(52)이 있는 경우, 코일(61, 610)에는 전류가 공급되지 않는다.

탑재 컴퓨터가 회로의 구성을 제어하고 절환이 필요하면, 컴퓨터는 코일(61, 610)에 전류를 공급하도록 제어되어 전류가 제1 방향으로 순환한다.

코일(61, 610)에서의 전류 순환 방향은, 제1 개별 단자(I₁)를 둘러싸는 코일(61)에 생성된 자기장의 종방향 성분이 가동식 요소(54)의 영구 자석(62)에 의해 생성된 자기장의 종방향 성분에 대향되도록 구성된다.

코일(61)에 의해 생성된 자기장의 종방향 성분과 영구 자석(62)에 의해 생성된 자기장의 종방향 성분의 합이 가동식 요소(54)의 가요성 수단(58)에 의해 작용하는 종방향 성분보다 작으면, 가동식 요소(54)는 기부(510)의 방향을 따라 종방향으로 변위된다. 따라서, 접촉 수단(52)은 도2에 점선으로 도시된 제2 위치까지 제2 개별 단자(I₂)의 방향을 따라 종방향으로 구동된다.

코일(610)에서의 전류 순환은 자기장을 생성하고, 상기 자기장은 스프링(580)의 가압을 완료하기에 충분하고 가동식 요소(540)를 영구 자석(620)에 자기적으로 부착하기에 충분하다.

그 다음, 코일(61, 610)로의 전류 공급은 차단되고, 접촉 수단(52)은 제2 위치에 유지된 상태로 보유된다.

가동식 요소(540)는 영구 자석(620)에 의해 생성된 영구 자기장의 종방향 성분에 의해 벽(510)에 보유된다.

따라서, 공통 단자(Co)와 제2 개별 단자(I₂) 사이의 전기적 연결은 항구적으 로 설정된다.

전류가 코일(61, 610)의 반대 방향으로 설정되면, 자기장은 영구 자석(62, 620)에 의해 생성된다. 그 다음, 접촉 수단(52)은 제1 개별 단자(I₁) 쪽으로 변위된다. 접촉 수단(52)은 도2에 실선으로 도시된 제1 위치로 들어가도록 축(X)을 따라 인입되어, 공통 단자(Co)와 제1 개별 단자(I₁) 사이의 연결을 설정한다.

전술한 바와 같이, 보유 및 변위 장치 또는 가동식 요소(54)는 접촉 수단(52)의 보유 기능과 접촉 수단의 변위 기능을 수행하며, 상기 접촉 수단의 변위 기능은 가요성 수단(58, 580)에 의해 달성됨을 이해할 것이다. 본 기술분야의 당업자는 보유 기능과 변위 기능이 분리되는 구동 장치를 용이하게 구현할 수 있다. 즉, 다른 장치에 의해 수행될 수 있다.

전자기 형식의 이러한 구동 수단(60)을 구비한 이러한 절환 장치(D)는 종래 기술에 따른 절환 장치보다 더 짧은 절환 시간을 갖는 장점을 갖는다. 본 발명에 따른 절환 장치는 1초 미만의 절환 시간을 갖는다.

절연기(14) 내부에 형성된 내부 캐비티(16)는 이롭게 밀봉되고, 예를 들어 육불화 황화물(sulphur hexafluoride)과 같은 유전성 기체 형식의 유전성 유체로 충전된다.

공기보다 유전 특성이 더 큰 유전성 유체의 사용은, 접촉 수단(52)이 대향 개별 단자에 전기적으로 접속될 때 개별 단자들(I₁, I₂) 각각과 그것에 인접한 접촉 수단(52)의 단부 사이의 거리를 현저히 감소시키는 것이 가능하게 한다. 개별 단 자들(I₁, I₂) 각각과 그것에 인접한 접촉 수단(52)의 단부 사이의 거리 즉, 절연 거리는 50과 100mm 사이일 수 있다.

절환을 달성하기 위해 접촉 수단(52)에 의해 이동되는 거리는 공기 중에서 더 작기 때문에, 본 실시예는 스위치의 절환 시간을 감소시키는 것이 또한 가능하게 한다.

또한, 밀봉된 캐비티(16) 내의 절환 장치의 개별 단자들 사이의 감소된 거리는 절환을 위해 필요한 전자기 에너지를 제한하는 것이 가능하게 한다. 실제로, 제1 상태와 제2 상태 사이의 접촉 수단(52)으로 커버되는 거리는 감소되고, 이는 접촉 수단을 대체하기 위한 적은 전자기 에너지를 필요로 한다. 또한, 이는 제한된 크기의 코일(61,610)을 사용하는 것이 가능하게 한다.

상술된 바와 같이, HOC 스위치는 본 발명에 따른 절환 장치이고, 이는 차량(11) 상에 설치되고, 전력(H), 접지부(O) 및 루프(C)의 세 단자는 공급 회로 즉 직류 전력 라인(8), 접지 라인(10) 및 집전 라인(7) 각각에 접속된다.

집전 라인(7)이 차량의 루프에 걸쳐 연장될 때 이를 루프선이라고 칭한다. 집전 라인(7)은 차량의 다른 부분 예를 들어, 차량의 내부에 부분적으로 또한 연장될 수 있다.

HOC 형식의 스위치에서, 직류 전력 단자(H)는 공통의 단자(Co)에 대응하고, 집전 단자(C) 및 접지 단자(O)는 제1 개별 단자(I₁) 또는 제2 개별 단자(I₂) 중 하나에 각각 무차별적으로 대응된다.

직류 전력 단자(H)는 공통의 접합 바아(JCo)에 그 후 대응되는 접합 바아(JH)에 의해 직류 전력 라인(8)에 접속된다.

제1 개별 단자(I₁)(또는 제2 개별 단자(I₂))에 대응되는 접지 단자(O)는 제1 접합 바아(JI₁)(또는 제2 접합 바아(JI₂))에 대응하는 접합 바아(JO)에 의해 접지 선(10)에 접속된다.

제2 개별 단자(I₂)(또는 제1 개별 단자(I₁))에 그 후 대응하는 집전 단자(C)는 제2 접합 바아(JI₂)(또는 제1 접합 바아(JI₁))에 대응하는 접합 바아(JC)에 의해 집전 라인(7)에 그 후 접속된다.

도3은 차량의 루프 상의 스위치 HOC의 집적화의 일 예를 측면도로 도시한다.

HOC 형식의 절환 장치(D)는 종방향 축(X)이 실질적으로 수평한 즉, 이 경우에는 루프(65)인 지지부에 대해 평행한 방식으로 루프의 차량 상에 배치된다.

다른 실시예에서, 차량 상에 배치된 절환 장치(D)는 하부면이, 접지부에 접속되고 실질적으로 수평으로 연장되는 지지부(65)를 구성하는 격실의 내부에 배치된다.

접지 단자(O)의 접합 바아(JO)는, 접지 라인(10)을 구성하고 접합 바아(JO)와 루프(65) 사이에서 연장되는 가요성 접속부 또는 강성 바아에 의해 접지 라인에 접속된다.

집전 단자(C)의 접합 바아(JC)는 루프선(7) 상에 배치되는 고전압 팬터그래프(2a)에 직접 접속된다. 고전압 팬터그래프(2a)는 절연기(66)에 의해 루프(65)로 부터 절연된다.

접합 바아(JH)와 전력선(8) 사이 그리고 또한 접합 바아(JC)와 고전압 팬터그래프(2a) 사이의 접속부는 스위치의 종방향 축(X)이 실질적으로 수평으로 연장되는 방식의 강성 접속부이다.

공통의 전력 단자의 접합 바아(JH)는 루프(65)를 따라서 연장되는 예를 들어 금속 바아에 의해 구성되고 절연기(미도시)에 의해 루프(65)로부터 절연되는 직류 전력 라인(8)에 접속된다.

그러므로, 본 발명에 따른 절환 장치는 그것이 놓이는 루프 또는 지지부의 개별 또는 공통의 단자를 절연하도록 구성된 특정 절연기의 설비를 필요로 하지 않는 장점을 제공한다.

다른 실시예에서(미도시), 접합 바아(JC)는 절연기에 의해 루프로부터 전기적으로 절연되는 루프선(7)을 구성하는 금속 바아에 접속된다. 루프선(7)은 그 후 HOC 형식의 절환 장치(D)를 팬터그래프(2a)에 접속시킨다.

따라서, 본 발명에 따른 절환 장치(D)는 루프 상에서 또는 차량 내에서 전력 수집 회로로 쉽게 집적될 수 있고, 소형이다. 실제로, 접지부에 접속되지 않는 회로의 접합 바아는 접지부에 관하여 절연되는 접속점에 바로 접속되기 때문에, 회로의 각각의 단자의 절연을 위한 특정 절연기를 제공할 필요가 없다.

다른 실시예(미도시)에서, HOC형 절환 장치(D)는 장치의 종축(X)이 실질적으로 수직 방향, 다시 말하면, 지지부(65)에 수직이 되도록 차량 내에 배치된다.

접지 단자(O)의 접합 바아(JO)는 차량(1)의 루프(65) 상의 기계적 연결부에 의해 접지에 연결된다. 집전 단자(C)의 접합 바아(JC)는 루프 라인(7) 상에 배치된 고전압 팬터그래프(2a)에 직접적으로 연결된다. 접합 바아(JC)와 고전압 팬터그래프(2a) 사이의 연결부는 강성 연결부이다.

공통 전력 단자의 접합 바아(JH)는 예로서, 루프(65)를 따라 연장하면서 절연체(미도시)에 의해 루프(65)로부터 절연되어 있는 금속 바아로 구성되는 직류 전력 라인(8)에 연결된다.

PbT형 연결 해제 스위치는 단지 두 개의 단자(T, Pb) 만이 집전 회로, 다시 말하면, 집전 라인(7) 및 집전 수단(2b)에 각각 연결되는 전술한 바와 같은 절환 장치이다.

PbT형 연결 해제 스위치에서, 공통 단자(Co)는 무차별적으로 단자(Pb) 또는 단자(T)이다. 공통 단자가 단자(T)인 경우, 단자(Pb)는 무차별적으로, 제1 개별 단자(I₁) 또는 제2 개별 단자(I₂) 중 하나 또는 나머지이다. 공통 단자가 단자(Pb)인 경우, 단자(T)는 무차별적으로, 제1 개별 단자(I₁) 또는 제2 개별 단자(I₂) 중 하나 또는 나머지이다.

단자(Pb)는 접합 바아(JPb)에 의해 팬터그래프(2b)에 연결되고, 단자(T)는 접합 바아(JT)에 의해 전력선에 연결된다.

또한, 본 설명은 연결 해제 스위치형 TR의 절환 장치에도 적용된다. TR형 연결 해제 스위치에서, 공통 단자(Co)는 무차별적으로 단자(R) 또는 단자(T)이다. 공통 단자가 단자(T)인 경우, 단자(R)는 무차별적으로 제1 개별 단자(I₁) 또는 제2 개별 단자(I₂) 중 하나 또는 나머지이다. 공통 단자가 단자(R)인 경우, 단자(T)는 무차별적으로, 제1 개별 단자(I₁) 또는 제2 개별 단자(I₂) 중 하나 또는 나머지이다.

단자(T)는 접합 바아(JT)에 의해 집전 라인(7)에 연결되고, 단자(R)는 접합 바아(JR)에 의해 차량내선(5)에 연결된다.

도4는 차량의 루프 상의 연결 해제 스위치(PbT)의 설치를 위한 실시예를 도시한다.

연결 해제 스위치(PbT)의 루프 단자(T)의 경우에, 집전 단자(T)는 전압 측정 장치(6)와 팬터그래프(2a) 사이에서 직접적으로 루프 라인(7)에 연결된다.

접합 바아(JPb)는 하나의 단일 절연기 내에 전류 측정 장치(4)와 전압 측정 장치(6)를 통합하는 전압 전류 측정 장치(IU)에 직접적으로 연결된다. 단자(T)는 전기 전도성 케이블로 구성된 루프 라인(7)에 연결된다.

전기 유닛(EE)은 하나의 단일 개별 지지부(67) 상에 배치되어 있는, 전류 및 전압 측정을 위한 장치(UI)와 단상 회로 차단기(DJM)를 포함한다. 또한, 전기 유닛(EE)은 연결 해제 스위치(PbT)를 포함한다.

전기 유닛(EE)은 지지부(65) 상에, 본 경우에는 루프 상에 배치되며, 차량의 다른 전기 유닛에 대한 접속부가 형성된다. 특히, 접합 바아(JT)는 루프 라인(7)에 직접적으로 연결된다.

루프 라인(7)은 팬터그래프(2b)(도4에는 미도시)에 연결된다.

연결 해제 스위치 PbT형 절환 장치를 전기 유닛(EE) 내에 통합하는 것은 제한된 공간 내에 상기 절환 장치(PbT)의 용이한 설치를 보증할 수 있게 한다. 또한, 이런 전기 유닛(EE)은 다수의 전기적 기능을 통합하는, 그리고, 있는 그대로 판매될 수 있는 다기능 유닛을 구성한다.

단일 지지부 상에 전압 전류 측정 장치(UI)와 절환 장치(PbT)를 포함하는 전기 유닛(EE)은 자율적 절환 조립체를 구성하는 장점을 가지며, 그 이유는 가공 전동차선의 전류 및 전압의 검출을 위해 필요한 전류 및 전압 측정 수단과, 차량의 공급 회로의 일부를 구성하기 위해 탑재 컴퓨터에 의해 절환될 수 있는 절환 장치를 포함하기 때문이다.

변형에서, 전기 유닛(EE)은 단상 회로 차단기(DJM)와 전류 및 전압 측정 장치(UI)에 부가하여 단일 개별 지지부(67) 상에 통합된 방식으로 접지 스위치(HOM)와 피뢰기(9)를 조합한다.

변형에서, 전류 및 전압 측정 장치(UI)는 전류 측정 장치(4)를 포함하는 절연기와 전압 측정 장치(6)를 포함하는 절연기를 포함하며, 이들 두 절연기는 개별 지지부(67) 상에 통합된다.

도1은 철도 차량용의 통상적인 전류 집전 회로의 개략도.

도2는 본 명에 따른 절환 장치의 개략적인 단면도.

도3은 절환 장치가 HOC형의 스위치인 제1 실시예에 따른, 본 발명의 절환 장치의 루프 내의 집적화의 개략적인 측면도.

도4는 절환 장치가 PbT형의 연결 해제 스위치인 제1 실시예에 따른, 본 발명의 절환 장치의 루프 내의 집적화 및 본 발명에 따른 루프 유닛의 개략적인 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 가공 전동차선

2a : 고 전압 팬터그래프

2b : 저 전압 팬터그래프

7 : 집전 라인

11 : 철도 차량

12 : 캐리지

52 : 접촉 수단

Claims

전동 차량에 배치되고, 접촉 수단(52)이 제1 개별 단자(I₁)와 공통 단자(Co) 사이의 전기 접속을 달성하는 제1 상태와, 접촉 수단(52)이 제2 개별 단자(I₂)와 공통 단자(Co) 사이의 전기 접속을 달성하는 제2 상태 사이에서, 2개의 방향으로 무차별적으로, 구동 수단(60)에 의해 접촉 수단(52)의 직선 변위에 의해 절환할 수 있는 절환 장치(D)에 있어서,

상기 개별 단자들(I₁, I₂), 상기 공통 단자(Co) 및 상기 접촉 수단(52)은 1개의 단일 절연기(14) 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 절환 장치.
제1항에 있어서, 상기 구동 수단은 상기 절연기(14) 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 절환 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

절연기(14)는 종방향(L)으로 연장되는 내부 공간(16)을 한정하는 케이싱(15)을 포함하고,

제1 개별 단자(I₁), 제2 개별 단자(I₂) 및 접촉 수단(52)은 종방향(L)으로 이격되고,

상기 접촉 수단(52)은 제1 개별 단자(I₁)와 제2 개별 단자(I₂) 사이에서 종방향(L)으로 연장되고,

상기 접촉 수단(52)은 접속 수단(50)에 의해 상기 공통 단자(Co)에 연결되는 것을 특징으로 하는 절환 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 절환 중에, 접촉 수단(52)은 제1 개별 단자(I₁)에 대한 전기 접속을 달성하는 제1 위치로부터 제2 개별 단자(I₂)에 대한 전기 접속을 달성하는 제2 위치를 향하여, 2개의 방향으로 무차별적으로 변위되도록 하는 방식으로 종방향(L)으로의 병진 이동을 하는 것을 특징으로 하는 절환 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 내부 공간(16)은 밀봉되고 유전 유체로 충진되는 것을 특징으로 하는 절환 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 구동 수단(60)은,

케이싱(15) 내에 통합되고 각각이 개별 단자(I₁, I₂)를 둘러싸는 적어도 2개의 코일(61, 610)과,

케이싱(15)의 단부들에 걸쳐 분포되는 영구 자석(64, 640)과,

접촉 수단(52)의 변위 수단(58, 580, 53)을 포함하고,

상기 코일(61, 610)은 절연기(14) 외측에 배치되는 공급 수단에 의해 공급되는 것을 특징으로 하는 절환 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 절환 장치(D)는 전동 차량에서, 종방향(L)이 실질적으로 수직이 되도록 지지부(65) 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 절환 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 절환 장치(D)는 전동 차량에서, 종방향(L)이 실질적으로 수평이 되도록 지지부(65) 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 절환 장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 절환 장치(D)는 스위치 타입이고, 제1 개별 단자(I₁), 제2 개별 단자(I₂) 및 공통 단자(Co)는 각각 공급 회로에 연결되는 것을 특징으로 하는 절환 장치.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

제1 개별 단자(I₁)는 접지 단자(O)이고 접지 라인(10)에 전기적으로 접속되고,

제2 개별 단자(I₂)는 집전 단자(C)이고 집전 라인(7)에 전기적으로 접속되 고,

공통 단자(Co)는 전력 단자(H)이고 직류 전력 라인(8)에 연결되는 것을 특징으로 하는 절환 장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 절환 장치(D)는 연결 해제 스위치 타입이고, 공통 단자(Co) 및 2개의 개별 단자(I₁, I₂) 중 단지 하나의 개별 단자는 각각 공급 회로에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 절환 장치.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,

제1 변형으로서, 공통 단자(Co)는 집전 라인(7)에 연결되는 단자(T)이거나 집전 수단(2a)에 연결되어 연결되는 단자(Pb)이며, 집전 라인(7)에 연결되는 단자(T)인 경우 개별 단자(I₁, I₂) 중 하나는 집전 수단(2a)에 연결되는 단자(Pb)가 되며, 집전 수단(2a)에 연결되어 연결되는 단자(Pb)인 경우 개별 단자(I₁, I₂) 중 하나는 집전 라인(7)에 연결되는 단자(Pb)가 되며,

제2 변형으로서, 공통 단자(Co)는 집전 라인(7)에 연결되는 단자(T)이거나 내부 차량 라인(5)에 연결되는 단자(R)이며, 집전 라인(7)에 연결되는 단자(T)인 경우 개별 단자(I₁, I₂) 중 하나는 내부 차량 라인(5)에 연결되는 단자(R)가 되며, 내부 차량 라인(5)에 연결되는 단자(R)인 경우 개별 단자(I₁, I₂) 중 하나는 집전 라인(7)에 연결되는 단자(T)가 되는 절환 장치.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 접지 라인에 연결되는 단자를 제외하고, 공급 라인에 연결되는 절환 장치의 단자(I₁, I₂, Co)는 지지부(65)로부터 절연되는 연결 지점에 연결되는 것을 특징으로 하는 절환 장치.
제1 상태와 제2 상태 사이의 절환을 위해 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 절환 장치(D)를 실시하는 방법이며,

제2 개별 단자(I₂)의 방향으로 접촉 수단(52)을 구동시키기 위해 제1 전류 순환 방향으로 코일(61, 610)에 전류를 공급하는 단계와,

영구 자석(64, 640)으로 접촉 수단을 제 위치에 유지시키기 위해 접촉 수단(52)이 제2 개별 단자(I₂)에 전기 접속될 때 코일(61, 610)로의 전류 공급을 중단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 절환 장치 실시 방법.
제1 상태와 제2 상태 사이의 절환을 위해 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 절환 장치(D)를 실시하는 방법이며,

제1 개별 단자(I₁)의 방향으로 접촉 수단(52)을 구동시키기 위해 제2 전류 순환 방향으로 코일(61, 610)에 전류를 공급하는 단계와,

영구 자석(64, 640)으로 접촉 수단을 제 위치에 유지시키기 위해 접촉 수 단(52)이 제1 개별 단자(I₁)에 전기 접속될 때 코일(61, 610)로의 전류 공급을 중단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 절환 장치 실시 방법.
제14항에 있어서, 코일(61, 610)에 전류를 공급하는 단계 동안, 접촉 수단(52)은 코일(61) 내의 전류 순환에 의해 생성된 자기장의 종방향 성분이 영구 자석(62)에 의해 생성된 자기장의 종방향 성분에 대향할 때 제1 개별 단자(I₁)로부터 제2 개별 단자(I₂)를 향해 구동된 다음, 상기 접촉 수단(52)은 변위 장치(58, 580, 53)에 의해 제2 개별 단자(I₂)를 향해 구동되는 것을 특징으로 하는 절환 장치 실시 방법.
전기 유닛(EE)이며,

전압 전류 측정 장치(UI) 및 제10항에 따른 절환 장치(D)를 단일 개별 지지부(67) 상에 통합된 방식으로 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 유닛.
제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 전기 유닛(EE)이며,

접지 스위치(HOM), 피뢰기(9) 및 단상 회로 차단기(DJM) 중에서 선택되는 적어도 하나의 유닛을 단일 개별 지지부(67) 상에 통합된 방식으로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 유닛.