JP2001057142A - 速く切換わる機械的な切換接点 - Google Patents
速く切換わる機械的な切換接点Info
- Publication number
- JP2001057142A JP2001057142A JP2000202526A JP2000202526A JP2001057142A JP 2001057142 A JP2001057142 A JP 2001057142A JP 2000202526 A JP2000202526 A JP 2000202526A JP 2000202526 A JP2000202526 A JP 2000202526A JP 2001057142 A JP2001057142 A JP 2001057142A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- switching
- contact
- switching contact
- ring
- coils
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
- H01H3/22—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
- H01H3/222—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using electrodynamic repulsion
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H1/00—Contacts
- H01H1/12—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage
- H01H1/36—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by sliding
- H01H1/365—Bridging contacts
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
- H01H3/22—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
- H01H3/222—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using electrodynamic repulsion
- H01H2003/225—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using electrodynamic repulsion with coil contact, i.e. the movable contact itself forms a secondary coil in which the repulsing current is induced by an operating current in a stationary coil
Landscapes
- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
- Relay Circuits (AREA)
- Linear Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 速くかつ僅かなエネルギー消費で開閉される
高電圧開閉器又は中電圧開閉器の切換接点を提供する。 【解決手段】 固定切換部材１，２は、シリンダ状に形
成されていて、かつ内側に同軸状に一体形成されたリン
グ状のギャップ８１を形成する。接触リング３の形に形
成された可動なブリッジ切換部材が、この切換接点の閉
状態中にこのリング状のギャップ８１内に嵌合されてい
る。２つのコイルを有する電気力学的な作動が、この接
触リング３を軸線方向に沿って運動させる。この切換接
点の唯一運動する部材であるこの接触リング３の質量が
小さいために、この切換接点は非常に速くかつ能率的に
開閉することができる。
高電圧開閉器又は中電圧開閉器の切換接点を提供する。 【解決手段】 固定切換部材１，２は、シリンダ状に形
成されていて、かつ内側に同軸状に一体形成されたリン
グ状のギャップ８１を形成する。接触リング３の形に形
成された可動なブリッジ切換部材が、この切換接点の閉
状態中にこのリング状のギャップ８１内に嵌合されてい
る。２つのコイルを有する電気力学的な作動が、この接
触リング３を軸線方向に沿って運動させる。この切換接
点の唯一運動する部材であるこの接触リング３の質量が
小さいために、この切換接点は非常に速くかつ能率的に
開閉することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１の上位概
念に記載の高電圧開閉器又は中電圧開閉器(Hoch-order
Mittelspannungsschalter)の切換接点に関する。
念に記載の高電圧開閉器又は中電圧開閉器(Hoch-order
Mittelspannungsschalter)の切換接点に関する。
【０００２】
【従来の技術】上述した種類の切換接点は、ヨーロッパ
特許第 0 147 036号明細書中に説明されている。１枚の
電導性の板に固定された１つのブリッジ切換部材が、こ
の切換接点の閉状態中に２つの固定切換部材を短絡す
る。この板が電気力学的な力によって両フラットコイル
の間で運動し得るように、これらのフラットコイルはこ
の板の両面上に１つずつ装着されている。これによっ
て、このブリッジ切換部材は、これらの固定切換部材の
間の短絡を終了させるか、又は再び開始する。電流が、
その切換接点の閉状態中に第１のコイル中に流入され
る。その電流は、この板中にこの第１のコイル中の電流
に対して逆方向の渦電流を発生させる。それらの両電流
は互いに反発し合う。これによって、この可動な板がこ
の固定コイルから離れて、このブリッジ切換部材が、こ
れらの固定切換部材の間の短絡を終了させる。この板を
戻して、このブリッジ接触部材をこれらの固定切換部材
に再び短絡させるため、電流が第２のコイル中に流入さ
れる。
特許第 0 147 036号明細書中に説明されている。１枚の
電導性の板に固定された１つのブリッジ切換部材が、こ
の切換接点の閉状態中に２つの固定切換部材を短絡す
る。この板が電気力学的な力によって両フラットコイル
の間で運動し得るように、これらのフラットコイルはこ
の板の両面上に１つずつ装着されている。これによっ
て、このブリッジ切換部材は、これらの固定切換部材の
間の短絡を終了させるか、又は再び開始する。電流が、
その切換接点の閉状態中に第１のコイル中に流入され
る。その電流は、この板中にこの第１のコイル中の電流
に対して逆方向の渦電流を発生させる。それらの両電流
は互いに反発し合う。これによって、この可動な板がこ
の固定コイルから離れて、このブリッジ切換部材が、こ
れらの固定切換部材の間の短絡を終了させる。この板を
戻して、このブリッジ接触部材をこれらの固定切換部材
に再び短絡させるため、電流が第２のコイル中に流入さ
れる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、特許
請求の範囲中に記載の速くかつ僅かなエネルギー消費で
開閉され得る冒頭で述べた種類の切換接点を提供するこ
とにある。
請求の範囲中に記載の速くかつ僅かなエネルギー消費で
開閉され得る冒頭で述べた種類の切換接点を提供するこ
とにある。
【０００４】本発明の切換接点は軸対称に形成されてい
る。これによって、望ましくない浮遊インダクタンスを
大幅に減らすことが可能である。このことは、特に、場
合によっては起こりうる電流が平行な経路方向に通電す
るときに効果的である。電気力学的な接触動作を行うた
めに必要な誘導電流が、定格電流を通電する可動なブリ
ッジ切換部材中に発生する。これによって、従来なら一
般に設けられた誘導電流を通電するための板状の部材が
省略でき、ひいては余分な加速すべき質量が節減され得
る。これによって、切換接点の所定の開閉速度を得るた
めに必要な作動エネルギーが、最小限に低減される。開
くときにさらに形成される２つの接触ギャップが、ぞれ
ぞれ直列に接続された２本の部分アーク放電のうちの１
本の部分アーク放電によって橋絡されている。この切換
接点の接触装置で降下するそのアーク放電の電圧が、部
分アーク放電のこの直列回路によって上がる。そのた
め、同様に、場合によっては起こりうる１本の平行な経
路でも、特に速くかつ効果的に通電され得る。
る。これによって、望ましくない浮遊インダクタンスを
大幅に減らすことが可能である。このことは、特に、場
合によっては起こりうる電流が平行な経路方向に通電す
るときに効果的である。電気力学的な接触動作を行うた
めに必要な誘導電流が、定格電流を通電する可動なブリ
ッジ切換部材中に発生する。これによって、従来なら一
般に設けられた誘導電流を通電するための板状の部材が
省略でき、ひいては余分な加速すべき質量が節減され得
る。これによって、切換接点の所定の開閉速度を得るた
めに必要な作動エネルギーが、最小限に低減される。開
くときにさらに形成される２つの接触ギャップが、ぞれ
ぞれ直列に接続された２本の部分アーク放電のうちの１
本の部分アーク放電によって橋絡されている。この切換
接点の接触装置で降下するそのアーク放電の電圧が、部
分アーク放電のこの直列回路によって上がる。そのた
め、同様に、場合によっては起こりうる１本の平行な経
路でも、特に速くかつ効果的に通電され得る。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施形及
びそれによって得られるさらなる効果を図面に基づいて
詳しく説明する。
びそれによって得られるさらなる効果を図面に基づいて
詳しく説明する。
【０００６】全ての図面において、同一の参照符号は、
同様に作用する部材を示す。図１は、本発明の切換接点
の接触装置を閉状態で示す。定格電流ＩN は、１つの第
１の接続部１１から１つの固定切換部材１，接触リング
３として形成された１つの可動なブリッジ切換部材，そ
して１つの固定切換部材２を経由して１つの第２の接続
部２１へ流れる。この固定切換部材１は、板として形成
されていて、主にシリンダ状に形成されているこの固定
切換部材２によって包囲されている。内側に同軸状に一
体形成されたこれらの両固定切換部材１，２及びこれら
の固定切換部材１と２との間に嵌合されたこの接触リン
グ３は、全体で接触装置を形成する。この接触装置は、
電気的に絶縁された１つの接触支持体７によって支持さ
れる。図２から分かるように、この環状リング３は、軸
線方向に沿って運動することができる。これによって、
この接触装置が開かれて、その定格電流ＩN が遮断され
る。この接触リング３を作動させるため、この切換接点
は、２つの扁平な環状コイル５，６を有する１つの電気
力学的な作動部分を有する。１つの環状空間８が、その
軸線方向に沿ってこれらの両コイル５，６によって仕切
られている。この環状リング３は、この環状空間８内で
往復運動する。この環状空間８は、コイル６も支持する
１つの絶縁体４によって半径方向に包囲されている。
同様に作用する部材を示す。図１は、本発明の切換接点
の接触装置を閉状態で示す。定格電流ＩN は、１つの第
１の接続部１１から１つの固定切換部材１，接触リング
３として形成された１つの可動なブリッジ切換部材，そ
して１つの固定切換部材２を経由して１つの第２の接続
部２１へ流れる。この固定切換部材１は、板として形成
されていて、主にシリンダ状に形成されているこの固定
切換部材２によって包囲されている。内側に同軸状に一
体形成されたこれらの両固定切換部材１，２及びこれら
の固定切換部材１と２との間に嵌合されたこの接触リン
グ３は、全体で接触装置を形成する。この接触装置は、
電気的に絶縁された１つの接触支持体７によって支持さ
れる。図２から分かるように、この環状リング３は、軸
線方向に沿って運動することができる。これによって、
この接触装置が開かれて、その定格電流ＩN が遮断され
る。この接触リング３を作動させるため、この切換接点
は、２つの扁平な環状コイル５，６を有する１つの電気
力学的な作動部分を有する。１つの環状空間８が、その
軸線方向に沿ってこれらの両コイル５，６によって仕切
られている。この環状リング３は、この環状空間８内で
往復運動する。この環状空間８は、コイル６も支持する
１つの絶縁体４によって半径方向に包囲されている。
【０００７】接触装置の精確な幾何学構造は図３から明
らかである。両切換部材１，２はギャップ８１を形成す
る。このギャップは、接触リング３が切換接点の閉状態
で精確に嵌合し、かつその両面で固定切換部材１，２と
電気的に良好に接触する幅である。これらの固定切換部
材１，２は、このギャップ８１にかけて接触フィンガＫ
を有する。これらの接触フィンガＫは、複数のスリット
Ｌによって互いに仕切られていて、かつ半径方向に弱い
バネ作用をもつ。これによって、ギャップ８１内の接触
リング３の機械的な保持、及び、その機械的な接触が改
善される。接触装置を開くために必要になる第１のコイ
ル５が、このギャップ８１より低い位置に装着されてい
る。この接触リング３は、この示された切換接点の開状
態中にこの接触リング３を保持する働きのある保持装置
１０内の環状空間８の他方の端部に存在する。接触装置
を閉じるために必要になる第２のコイル６が、この保持
装置１０より高い位置に装着されている。絶縁体４が、
固定切換部材１，２上に気密に固定されている。環状空
間８は、ギャップ８１と保持装置１０との間に半径方向
に拡張された領域８２を有する。この環状空間８は、大
気圧又は高圧下のガス状の媒体、例えば空気又はＳＦ6
で満たされている。
らかである。両切換部材１，２はギャップ８１を形成す
る。このギャップは、接触リング３が切換接点の閉状態
で精確に嵌合し、かつその両面で固定切換部材１，２と
電気的に良好に接触する幅である。これらの固定切換部
材１，２は、このギャップ８１にかけて接触フィンガＫ
を有する。これらの接触フィンガＫは、複数のスリット
Ｌによって互いに仕切られていて、かつ半径方向に弱い
バネ作用をもつ。これによって、ギャップ８１内の接触
リング３の機械的な保持、及び、その機械的な接触が改
善される。接触装置を開くために必要になる第１のコイ
ル５が、このギャップ８１より低い位置に装着されてい
る。この接触リング３は、この示された切換接点の開状
態中にこの接触リング３を保持する働きのある保持装置
１０内の環状空間８の他方の端部に存在する。接触装置
を閉じるために必要になる第２のコイル６が、この保持
装置１０より高い位置に装着されている。絶縁体４が、
固定切換部材１，２上に気密に固定されている。環状空
間８は、ギャップ８１と保持装置１０との間に半径方向
に拡張された領域８２を有する。この環状空間８は、大
気圧又は高圧下のガス状の媒体、例えば空気又はＳＦ6
で満たされている。
【０００８】両コイル５，６は、電力電子制御ユニット
９によってエネルギーが蓄えられる。図３，４は、本発
明の切換接点のこの制御ユニット９の実施形を示す。１
つの第１のコンデンサＣS 及び逆並列に接続されたフリ
ー・ホイーリング・ダイオードＤS2，ＤS1を有する２つ
のサイリスタＴS1，ＴS2が、このコイル６に接続されて
いて第１の回路を構成する。これと同様に、１つの第２
のコンデンサＣO 及び逆並列に接続されたフリー・ホイ
ーリング・ダイオードＤO2，ＤO1を有する別の２つのサ
イリスタＴO1，ＴO2が、このコイル５に接続されていて
第２の回路を構成する。
９によってエネルギーが蓄えられる。図３，４は、本発
明の切換接点のこの制御ユニット９の実施形を示す。１
つの第１のコンデンサＣS 及び逆並列に接続されたフリ
ー・ホイーリング・ダイオードＤS2，ＤS1を有する２つ
のサイリスタＴS1，ＴS2が、このコイル６に接続されて
いて第１の回路を構成する。これと同様に、１つの第２
のコンデンサＣO 及び逆並列に接続されたフリー・ホイ
ーリング・ダイオードＤO2，ＤO1を有する別の２つのサ
イリスタＴO1，ＴO2が、このコイル５に接続されていて
第２の回路を構成する。
【０００９】図３中に示されているように、切換接点の
作動機能を閉工程から説明する。接触リング３が保持装
置１０内に存在する。コンデンサＣS が正に充電されて
いる。そして、両サイリスタＴS1，ＴS2がオフ状態にさ
れている。このコンデンサＣ S の充電電圧に対して正極
化されたサイリスタＴS1を点弧することによって、この
コンデンサＣS がこのサイリスタＴS1，コイル６そして
フリー・ホイーリング・ダイオードＤS1を経由して放電
される。サイン波の電流パルスＩS が、この作動コイル
６中に発生する。この電流パルスＩS は、この作動コイ
ル６のすぐ下にある接触リング３中に渦電流ＩW を発生
させる。この作動電流ＩS とこの渦電流ＩW は、逆方向
に通電する。そのため、反発し合う作用ＦS が、接触リ
ング３とコイル６との間に発生する。このコイル６は、
絶縁体４に動かないように連結されている。この接触リ
ング３は、下方に加速され、ギャップ８１内へ入ったと
きに初めてこのギャップ８１内に密閉されたエアクッシ
ョン及び摩擦作用によって減速される。ギャップ８１の
下に装着されたコイル５上に衝突すると、この接触リン
グ３は、最終的に停止する。このコンデンサＣS は、コ
イル６と共に直列共振回路を構成する。したがって、サ
イリスタＴS1の１回の点弧が、コンデンサＣ S の共振動
作をもたらす。今度は、このコンデンサＣS が、最初の
電圧より少し低い電圧で負に充電されている。何故な
ら、回路内のオーム抵抗が電力を消費するからである。
次いで、接触リング３がギャップ８１内の完全に閉じた
位置からはね返ることを阻止するため、サイリスタＴS2
が点弧される。これによって、コンデンサＣS は、２回
目にこのサイリスタＴS2，コイル６そしてフリー・ホイ
ーリング・ダイオードＤS2を経由して再充電される。接
触リング３がコイル６に対してより遠くに離れているた
めに、今度はより弱い力ＦS がこの接触リングに働く。
しかし、この力ＦS は、完全に閉じた位置からのこの接
触リングのはね返りを阻止するのに十分である。
作動機能を閉工程から説明する。接触リング３が保持装
置１０内に存在する。コンデンサＣS が正に充電されて
いる。そして、両サイリスタＴS1，ＴS2がオフ状態にさ
れている。このコンデンサＣ S の充電電圧に対して正極
化されたサイリスタＴS1を点弧することによって、この
コンデンサＣS がこのサイリスタＴS1，コイル６そして
フリー・ホイーリング・ダイオードＤS1を経由して放電
される。サイン波の電流パルスＩS が、この作動コイル
６中に発生する。この電流パルスＩS は、この作動コイ
ル６のすぐ下にある接触リング３中に渦電流ＩW を発生
させる。この作動電流ＩS とこの渦電流ＩW は、逆方向
に通電する。そのため、反発し合う作用ＦS が、接触リ
ング３とコイル６との間に発生する。このコイル６は、
絶縁体４に動かないように連結されている。この接触リ
ング３は、下方に加速され、ギャップ８１内へ入ったと
きに初めてこのギャップ８１内に密閉されたエアクッシ
ョン及び摩擦作用によって減速される。ギャップ８１の
下に装着されたコイル５上に衝突すると、この接触リン
グ３は、最終的に停止する。このコンデンサＣS は、コ
イル６と共に直列共振回路を構成する。したがって、サ
イリスタＴS1の１回の点弧が、コンデンサＣ S の共振動
作をもたらす。今度は、このコンデンサＣS が、最初の
電圧より少し低い電圧で負に充電されている。何故な
ら、回路内のオーム抵抗が電力を消費するからである。
次いで、接触リング３がギャップ８１内の完全に閉じた
位置からはね返ることを阻止するため、サイリスタＴS2
が点弧される。これによって、コンデンサＣS は、２回
目にこのサイリスタＴS2，コイル６そしてフリー・ホイ
ーリング・ダイオードＤS2を経由して再充電される。接
触リング３がコイル６に対してより遠くに離れているた
めに、今度はより弱い力ＦS がこの接触リングに働く。
しかし、この力ＦS は、完全に閉じた位置からのこの接
触リングのはね返りを阻止するのに十分である。
【００１０】サイリスタＴS1，ＴS2のこの連続した点弧
は、固定切換部材１，２が閉工程時の接触リング３に対
する制動力に応じて寸法決めする必要がないという重要
な利点を奏する。これらの固定切換部材１，２の摩擦に
逆らって完全に閉じた位置へ到達させるためには、接触
リング３が十分な運動エネルギーだけを受ければよい。
完全に閉じた位置からのはね返りは、第２の衝撃力が後
に続くために不可能である。さらに、この第２の点弧
は、コンデンサＣS がこのときに再び共振し、そのため
に再び正に充電されているという利点を奏する。このコ
ンデンサＣS を再充電するため、正の充電電圧しか発生
できない充電装置が、直接的に再接続され得る。残留充
電電圧が既に存在しているために、この再充電工程は、
新たに充電する工程よりも明らかに速い。したがって、
点弧が繰返し必要な用途では、その充電装置はより小さ
く形成され得る。
は、固定切換部材１，２が閉工程時の接触リング３に対
する制動力に応じて寸法決めする必要がないという重要
な利点を奏する。これらの固定切換部材１，２の摩擦に
逆らって完全に閉じた位置へ到達させるためには、接触
リング３が十分な運動エネルギーだけを受ければよい。
完全に閉じた位置からのはね返りは、第２の衝撃力が後
に続くために不可能である。さらに、この第２の点弧
は、コンデンサＣS がこのときに再び共振し、そのため
に再び正に充電されているという利点を奏する。このコ
ンデンサＣS を再充電するため、正の充電電圧しか発生
できない充電装置が、直接的に再接続され得る。残留充
電電圧が既に存在しているために、この再充電工程は、
新たに充電する工程よりも明らかに速い。したがって、
点弧が繰返し必要な用途では、その充電装置はより小さ
く形成され得る。
【００１１】開工程は閉工程にほぼ一致する。接触リン
グ３がギャップ８１内に存在する。コンデンサＣO が正
に充電されている。そして、両サイリスタＴO1，ＴO2が
オフ状態にされている。このコンデンサＣO の充電電圧
に対して正極化されたサイリスタＴO1( 又はＴO2) を点
弧することによって、このコンデンサＣO がこのサイリ
スタＴO1( ＴO2) ，コイル５そしてフリー・ホイーリン
グ・ダイオードＤO1(ＤO2) を経由して放電される。同
様に、電流が、接触リング３中に渦電流を発生させる。
その結果、この接触リング３は、軸線方向に沿って加速
されて、直列に接続された２本の部分アーク放電を発生
しつつ固定切換部材１，２から解離される。この接触リ
ング３は、軸線方向に沿って環状空間８内で運動し、保
持装置１０によって再び減速される。この図示された実
施形では、保持装置１０がこの環状空間８の狭くなった
部分の形に形成されている。この接触リングは、この環
状空間の狭くなった部分１０への到達時に摩擦によって
完全に制動されて動かないように保持される。固定切換
部材１，２内の複数のスリットＬが、これらの固定切換
部材１，２中の渦電流の発生を阻止する。これらのスリ
ットＬは、ギャップ８１から半径方向に延在し、約１cm
の長さである。
グ３がギャップ８１内に存在する。コンデンサＣO が正
に充電されている。そして、両サイリスタＴO1，ＴO2が
オフ状態にされている。このコンデンサＣO の充電電圧
に対して正極化されたサイリスタＴO1( 又はＴO2) を点
弧することによって、このコンデンサＣO がこのサイリ
スタＴO1( ＴO2) ，コイル５そしてフリー・ホイーリン
グ・ダイオードＤO1(ＤO2) を経由して放電される。同
様に、電流が、接触リング３中に渦電流を発生させる。
その結果、この接触リング３は、軸線方向に沿って加速
されて、直列に接続された２本の部分アーク放電を発生
しつつ固定切換部材１，２から解離される。この接触リ
ング３は、軸線方向に沿って環状空間８内で運動し、保
持装置１０によって再び減速される。この図示された実
施形では、保持装置１０がこの環状空間８の狭くなった
部分の形に形成されている。この接触リングは、この環
状空間の狭くなった部分１０への到達時に摩擦によって
完全に制動されて動かないように保持される。固定切換
部材１，２内の複数のスリットＬが、これらの固定切換
部材１，２中の渦電流の発生を阻止する。これらのスリ
ットＬは、ギャップ８１から半径方向に延在し、約１cm
の長さである。
【００１２】閉工程と開工程の双方に対して、その作動
が電気力学的な斥力の原理に基づいている。特に、接触
リング３が専ら機械的に運動されることが利点である。
力を伝達したり、開放したり、又はエネルギーを蓄えた
りするためのさらなる稼動部材は必要ない。さらに、こ
の電気力学的な作動は、サイリスタによる精確なトリガ
ー特性，短期間に速く作用する非常に強い衝撃力，及び
接触リングに対する均一な力の作用の効果を奏する。本
発明の切換接点の接触配置が軸対称に構成されているた
めに、この接触リング３は、機械的な送り要素なしに環
状空間８の拡張された領域８２を通過して搬送される。
円錐状に延在している環状空間の狭くなった部分１０を
有する保持装置と円錐状に斜角を付けられた固定切換部
材１，２とが、それぞれ別々に環状空間８の上端部と環
状空間８の下端部とでこの環状リング３を中心軸線に合
わせる。
が電気力学的な斥力の原理に基づいている。特に、接触
リング３が専ら機械的に運動されることが利点である。
力を伝達したり、開放したり、又はエネルギーを蓄えた
りするためのさらなる稼動部材は必要ない。さらに、こ
の電気力学的な作動は、サイリスタによる精確なトリガ
ー特性，短期間に速く作用する非常に強い衝撃力，及び
接触リングに対する均一な力の作用の効果を奏する。本
発明の切換接点の接触配置が軸対称に構成されているた
めに、この接触リング３は、機械的な送り要素なしに環
状空間８の拡張された領域８２を通過して搬送される。
円錐状に延在している環状空間の狭くなった部分１０を
有する保持装置と円錐状に斜角を付けられた固定切換部
材１，２とが、それぞれ別々に環状空間８の上端部と環
状空間８の下端部とでこの環状リング３を中心軸線に合
わせる。
【００１３】環状空間８のこの内部幾何構造は、開工程
中の接触リング３を減速させるために、又はこの環状空
間８内でそこに存在するガス状の媒体の適切な流れを実
現するためにも効果的に利用され得る。このことは、定
格電流ＩN が零でない時点に、接触リング３が接触を終
えるときに決定的な意味をもつ。１本の平行な経路が低
抵抗でかつ低インダクタンスであっても、通電アーク放
電(Kommutierungslichtboegen)が、固定切換部材１，２
と接触リング３との間に発生する。この通電アーク放電
は、環状空間８内の流れによってと絶縁体４によって冷
却される。このことは、結果として高電圧のアーク放電
を発生させる一方で通電工程を早める。
中の接触リング３を減速させるために、又はこの環状空
間８内でそこに存在するガス状の媒体の適切な流れを実
現するためにも効果的に利用され得る。このことは、定
格電流ＩN が零でない時点に、接触リング３が接触を終
えるときに決定的な意味をもつ。１本の平行な経路が低
抵抗でかつ低インダクタンスであっても、通電アーク放
電(Kommutierungslichtboegen)が、固定切換部材１，２
と接触リング３との間に発生する。この通電アーク放電
は、環状空間８内の流れによってと絶縁体４によって冷
却される。このことは、結果として高電圧のアーク放電
を発生させる一方で通電工程を早める。
【００１４】図５に基づく本発明の切換接点の第２の実
施形では、コンデンサＣが１つしか設けられていない。
このコンデンサＣは、逆並列に接続されたダイオードＤ
２，Ｄ１を伴うサイリスタＴ１，Ｔ２を介してコイル５
又は６にスイッチＳによって交互に切換えられ得て、１
つの回路を構成する。
施形では、コンデンサＣが１つしか設けられていない。
このコンデンサＣは、逆並列に接続されたダイオードＤ
２，Ｄ１を伴うサイリスタＴ１，Ｔ２を介してコイル５
又は６にスイッチＳによって交互に切換えられ得て、１
つの回路を構成する。
【００１５】本発明の切換接点の幾何構造的な大きさ
は、その切換接点の電気定格値に依存する。切換接点の
定格電流ＩN が５ kＡで、定格電圧が 12kＶである場合
は、接触リング３の直径が約 250 mm である。ギャップ
８１の幅に一致するこの接触リング８の厚さは８mmであ
る。高さが数ミリメートルの場合は、銀めっきされたア
ルミニウムから形成された接触リング３の質量が数十〜
百グラムである。この大きさの切換接点の切換時間は、
１回の切換工程あたり約１msである。
は、その切換接点の電気定格値に依存する。切換接点の
定格電流ＩN が５ kＡで、定格電圧が 12kＶである場合
は、接触リング３の直径が約 250 mm である。ギャップ
８１の幅に一致するこの接触リング８の厚さは８mmであ
る。高さが数ミリメートルの場合は、銀めっきされたア
ルミニウムから形成された接触リング３の質量が数十〜
百グラムである。この大きさの切換接点の切換時間は、
１回の切換工程あたり約１msである。
【図１】 本発明の１つの接触部材と切換接点の２つの
コイルとの軸線に沿った断面図を閉状態で示す。
コイルとの軸線に沿った断面図を閉状態で示す。
【図２】 図１の切換接点の接触装置とコイルを閉状態
で示す。
で示す。
【図３】 図２の接触装置の一部を拡張して示した、通
電工程を開始する第１の電力制御ユニットを有する本発
明の切換接点の第１の実施形を示す。
電工程を開始する第１の電力制御ユニットを有する本発
明の切換接点の第１の実施形を示す。
【図４】 第１の制御ユニットを有する図３の切換接点
の概略図である。
の概略図である。
【図５】 第２の電力制御ユニットを有する本発明の切
換接点の第２の実施形の概略図である。
換接点の第２の実施形の概略図である。
１，２ 固定切換部材 １１，２１ 固定切換部材に
達する供給導線 ３ 接触リング ４ 絶縁要素 ５ 作動コイル，開
ドライブ ６ 作動コイル，閉
ドライブ ７ 接触系の絶縁支
持体 ８ 環状空間 ８１ ギャップ ８２ 環状空間の拡張
した位置 ９ 作動コイル用制
御ユニット １０ 保持装置 Ｃ，ＣS ，ＣO 作動エネルギー
を蓄えるコンデンサ Ｄ1 ，Ｄ2 ，ＤS1，ＤS2，ＤO1，ＤO2 フリー・ホイー
リング・ダイオード Ｌ 固定部材内のス
リット Ｋ 接触フィンガ Ｓ スイッチ Ｔ1 ，Ｔ2 ，ＴS1，ＴS2，ＴO1，ＴO2 サイリスタ
達する供給導線 ３ 接触リング ４ 絶縁要素 ５ 作動コイル，開
ドライブ ６ 作動コイル，閉
ドライブ ７ 接触系の絶縁支
持体 ８ 環状空間 ８１ ギャップ ８２ 環状空間の拡張
した位置 ９ 作動コイル用制
御ユニット １０ 保持装置 Ｃ，ＣS ，ＣO 作動エネルギー
を蓄えるコンデンサ Ｄ1 ，Ｄ2 ，ＤS1，ＤS2，ＤO1，ＤO2 フリー・ホイー
リング・ダイオード Ｌ 固定部材内のス
リット Ｋ 接触フィンガ Ｓ スイッチ Ｔ1 ，Ｔ2 ，ＴS1，ＴS2，ＴO1，ＴO2 サイリスタ
フロントページの続き (72)発明者 クルト・カルテネッガー スイス国、5426レングナウ、クラッツスト ラーセ、12 (72)発明者 ミッヒヤエル・シユトイレル スイス国、8181ビユーラッハ、アルメント ストラーセ、26
Claims (11)
- 【請求項０１】 ２つの固定切換部材（１，２）、これ
らの固定切換部材（１，２）を切換接点の閉状態中に短
絡する１つの電導性の可動ブリッジ切換部材、２つのコ
イル（５，６）、及びこれらのコイル（５，６）にエネ
ルギーを蓄えてこのブリッジ切換部材を運動させる電力
制御ユニット（９）から構成された高電圧開閉器又は中
電圧開閉器の切換接点において、これらの固定切換部材
（１，２）、このブリッジ切換部材（３）及びこれらの
コイル（５，６）は、軸線に対して対称に配置されてい
ること、これらの固定切換部材（１，２）は、内側に同
軸状に一体形成されたシリンダとして形成されていて、
かつリング状のギャップ（８１）を形成すること、この
ブリッジ切換部材は、軸線方向に沿って可動な接触リン
グ（３）の形に形成されていて、この接触リング（３）
は、この切換接点の閉状態中にこのリング状のギャップ
（８１）内に嵌合されていること、及び、これらの両コ
イル（５，６）は、軸線方向に沿って対向してこの接触
リング（３）の両面をふさぐように配置されていること
を特徴とする切換接点。 - 【請求項０２】 両コイルのうちの第１のコイル（６）
が、絶縁体（４）によって保持されること、この絶縁体
（４）は、環状空間（８）の少なくとも一部を形成する
こと、この環状空間（８）は、軸線方向に沿ってこれら
のコイル（５，６）の間に延在していること、及び、接
触リング（３）は、この環状空間（８）内に配置されて
いることを特徴とする請求項１に記載の切換接点。 - 【請求項０３】 絶縁体（４）は、切換接点の開状態中
に接触リング（３）を保持する装置（１０）を有するこ
とを特徴とする請求項２に記載の切換接点。 - 【請求項０４】 保持装置（１０）は、環状空間（８）
の狭くなった部分として第１のコイル（６）の領域内に
形成されていることを特徴とする請求項３に記載の切換
接点。 - 【請求項０５】 軸線方向に沿って延在する環状空間
（８）は、半径方向に拡張された領域（８２）を有する
ことを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の
切換接点。 - 【請求項０６】 絶縁体（４）は、気密に形成されてい
ること、及び、ガス状の媒体が、この環状空間（８）内
に封入されていることを特徴とする請求項２〜５のいず
れか１項に記載の切換接点。 - 【請求項０７】 制御ユニット（９）は、コンデンサ
（Ｃ）を有し、このコンデンサ（Ｃ）は、方向性のある
複数の整流器を介して両コイル（５，６）の一方のコイ
ルにスイッチ（Ｓ）によって選択的に接続されて１つの
電気回路を構成可能であることを特徴とする請求項１〜
６のいずれか１項に記載の切換接点。 - 【請求項０８】 制御ユニット（９）は、２つのコンデ
ンサ（ＣS ，ＣO ）を有し、これらのコンデンサ
（ＣS ，ＣO ）のうちの第１のコンデンサ（ＣS ）が、
方向性のある複数の整流器を介して第１のコイル（６）
に接続されて第１の電気回路を構成し、かつ、第２のコ
ンデンサ（ＣO ）が、方向性のある複数の整流器を介し
て第２のコイル（５）に接続されて第２の電気回路を構
成することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に
記載の切換接点。 - 【請求項０９】 １つの回路あたり２つの逆向きにされ
た整流器が、直列に接続されていることを特徴とする請
求項７又は８に記載の切換接点。 - 【請求項１０】 整流器は、逆接続されたフリー・ホイ
ーリング・ダイオード（Ｄ1 ，Ｄ2 ，ＤS1，ＤS2，
ＤO1，ＤO2）を有するサイリスタ（Ｔ1 ，Ｔ2 ，ＴS1，
ＴS2，ＴO1，ＴO2）として構成されていることを特徴と
する請求項９に記載の切換接点。 - 【請求項１１】 固定切換部材（１，２）は、それぞれ
ギャップ（８１）から半径方向に延在している少なくと
も１つのスリット（Ｌ）を有することを特徴とする請求
項１〜１０のいずれか１項に記載の切換接点。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP99810596A EP1067569B1 (de) | 1999-07-06 | 1999-07-06 | Schnelle mechanische Schaltstelle |
| EP99810596:9 | 1999-07-06 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001057142A true JP2001057142A (ja) | 2001-02-27 |
Family
ID=8242910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000202526A Withdrawn JP2001057142A (ja) | 1999-07-06 | 2000-07-04 | 速く切換わる機械的な切換接点 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6501635B1 (ja) |
| EP (1) | EP1067569B1 (ja) |
| JP (1) | JP2001057142A (ja) |
| CN (1) | CN1169172C (ja) |
| DE (1) | DE59913821D1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6808854B2 (en) | 2001-04-27 | 2004-10-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Polyhydroxyalkanoates having in its side chain phenylsulfinyl structure and/or phenyl sulfonyl structure and production process therefor; charge control agent, toner binder and toner containing same; and image forming method and image forming apparatus using the toner |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105206449B (zh) * | 2009-11-16 | 2018-01-02 | Abb 技术有限公司 | 使输电线路或配电线路的电流断路的装置和方法以及限流布置 |
| EP2339599A1 (en) * | 2009-12-22 | 2011-06-29 | ABB Research Ltd. | A switch and use thereof |
| US8890019B2 (en) | 2011-02-05 | 2014-11-18 | Roger Webster Faulkner | Commutating circuit breaker |
| US11424093B2 (en) | 2018-10-24 | 2022-08-23 | The Florida State University Research Foundation, Inc. | Direct current hybrid circuit breaker with reverse biased voltage source |
| US11646575B2 (en) | 2018-10-24 | 2023-05-09 | The Florida State University Research Foundation, Inc. | Direct current hybrid circuit breaker with reverse biased voltage source |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1168235A (fr) * | 1955-12-28 | 1958-12-05 | Siemens Ag | Dispositif d'entraînement électrodynamique pour obtenir un mouvement de va-et-vient |
| DE1091658B (de) * | 1955-12-29 | 1960-10-27 | Siemens Ag | Anordnung zur Ausloesung und Betaetigung einer Hochspannungsschalteinrichtung mit auf Hochspannungspotential befindlichem elektromechanischem Antrieb |
| US2951188A (en) * | 1956-01-10 | 1960-08-30 | Ite Circuit Breaker Ltd | High speed contacting device |
| GB1068324A (en) * | 1963-05-20 | 1967-05-10 | John Henry Waghorne | Electric circuit breaker |
| GB2150352A (en) * | 1983-11-25 | 1985-06-26 | Electricity Council | Circuit breaker assembly |
| JP3179349B2 (ja) * | 1996-04-03 | 2001-06-25 | 三菱電機株式会社 | 開閉装置 |
-
1999
- 1999-07-06 EP EP99810596A patent/EP1067569B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-07-06 DE DE59913821T patent/DE59913821D1/de not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-07-04 JP JP2000202526A patent/JP2001057142A/ja not_active Withdrawn
- 2000-07-05 US US09/610,619 patent/US6501635B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-07-06 CN CNB00119996XA patent/CN1169172C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6808854B2 (en) | 2001-04-27 | 2004-10-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Polyhydroxyalkanoates having in its side chain phenylsulfinyl structure and/or phenyl sulfonyl structure and production process therefor; charge control agent, toner binder and toner containing same; and image forming method and image forming apparatus using the toner |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1169172C (zh) | 2004-09-29 |
| DE59913821D1 (de) | 2006-10-12 |
| EP1067569A1 (de) | 2001-01-10 |
| EP1067569B1 (de) | 2006-08-30 |
| US6501635B1 (en) | 2002-12-31 |
| CN1292562A (zh) | 2001-04-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8138440B2 (en) | Medium-voltage circuit-breaker | |
| JP6360168B2 (ja) | ダイオード接点保護複合スイッチの制御回路及びリレーの制御方法 | |
| CN108447726B (zh) | 一种基于非对称复合式斥力盘的电磁斥力机构 | |
| JP3179349B2 (ja) | 開閉装置 | |
| US9576714B2 (en) | Magnetic actuator | |
| EP2879150A1 (en) | Switch | |
| EP1181697B1 (en) | An electrical coil module, an electrical coil comprising such modules, an actuation mechanism including such a coil and a circuit breaker comprising such an actuation mechanism | |
| CN108933060A (zh) | 一种级联型长行程电磁斥力机构及分合闸锁扣*** | |
| CN111640612A (zh) | 一种弹簧组保持的快速斥力操动机构 | |
| JPS5878335A (ja) | 電力しや断器 | |
| US10032589B2 (en) | Actuating apparatus for a vacuum interrupter and disconnecting arrangement | |
| JP2001057142A (ja) | 速く切換わる機械的な切換接点 | |
| US11232918B2 (en) | Switching device for conducting and interrupting electrical currents | |
| WO2014048483A1 (en) | Electrical switch with thomson coil drive | |
| US9653243B2 (en) | Separating unit with electromagnetic drive | |
| US20070102269A1 (en) | Drive for switching device | |
| JP2009140639A (ja) | 分流型超電導限流器 | |
| JPH0589755A (ja) | 圧縮ガス遮断器 | |
| JP2002216594A (ja) | 開閉装置の操作機構 | |
| EP3913647B1 (en) | A switch system | |
| CN115346830A (zh) | 一种快速机械开关及可控自恢复消能装置 | |
| CN108807097B (zh) | 操动机构控制方法及分合闸驱动装置以及断路器 | |
| JP2002117740A (ja) | 高速の機械的切換えポイント | |
| US3592988A (en) | Gas blast circuit breaker for high alternating voltages | |
| CN212967521U (zh) | 一种弹簧组保持的快速斥力操动机构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070904 |