TW444216B - Switch gear - Google Patents

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TW444216B
TW444216B TW089106660A TW89106660A TW444216B TW 444216 B TW444216 B TW 444216B TW 089106660 A TW089106660 A TW 089106660A TW 89106660 A TW89106660 A TW 89106660A TW 444216 B TW444216 B TW 444216B
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movable electrode
switch
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main circuit
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TW089106660A
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Takayuki Itotani
Toshimasa Maruyama
Toshifumi Sato
Seiichi Miyamoto
Minoru Kobayashi
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Description

444216 五、發明說明(1 [發明背景] 本發明係有關於具有功能單元之開關裝置,在此功能 單元中一體配設有用於在母線側導體和負載側導體之間建 立/切斷連接之主電路開關部,和用於在負載側導體和接地 側導體之間建立/切斷連接之接地開關部。 用於將利用母線所接收到之電力分配给做為負載之 各類型裝置或另一個電氣室之開關裝置係包含有接地金屬 容器。金屬容器内收容有用於與母線建立連接之母線側導 體;用於與傳送電力至負載之傳輸電纜建立連接之如負載 側導體等之連接導體;用於在母線側導體和負載側導體之 間建立/切斷連接之主電路開關;用於使負載侧導體接地之 接地開關;和為了監督和控制目的而要求之控制裝置。 在曰本專利公報第28488/1995號中有描述此種開關 裝置。此開關裝置具有功能單元,此功能單元除了連接導 體之外亦包含有主電路開關和接地開關。功能單元是放置 在容器中且僅執行用於在母線側和傳輸電纜之間建立連接 之操作。 第13圖係顯示開關裝置之主要區的結構載面圖,而 第14圖則顯示主要區之電氣連接圖。如第13圖_所顯示, 開關裝置包含有填充絕緣氣體之金屬容器1;為了貫穿容 器1外牆表面區而設之連接傳輸電纜用的襯套 (bushing)2a ;及為了貫穿容器1外牆表面區而設之連接母 線用之襯套2b。在容器1内亦設有第一開關3、第二開關 4、第三開關5、和真空電弧消除室9。 h紙張尺度適用中國^家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝—— —訂----— —I!緣V. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ί 444216
五、發明說明(2 ) 經由襯套2b而連接至外部未顯示母線之母線側分支 導想6是由安裝在容器1外牆表面區上之絕緣支撐物絕緣 包層11所支撐’且是收容在容器1之内。母線側分支導體 6是經由位於真空電弧消除室9内之未顯示開關和第一開 關3而連接至由附裝在容器1之外牆區的絕緣支撐物絕緣 包層60a所固定支撐之中間導體60。藉由中間導體60將 導電路徑分成兩個支線;其中一個分支線經由第二開關4 而連接至由襯套2a之一所支撐的負載侧導體2,而另一個 分支線則經由第三開關5連接至由另一個襯套2a所支撐之 另一個負載侧導體2。分支線是利用負載側導體2而連接 至未圖示之外部傳輪電纜。 第13圖係僅顯示單相電路。然而如第14圖中所顯 示’開關裝置是以三相形式呈現。因此,為每一相均設包 含有襯套2a和2b、第一開關3、第二開關4、和第三開關 5之電路》 開關3、4和5之每一個均設有擺轉電極,該擺轉電 極是依據經由絕緣連接桿7和金屬連接桿8而轉動之各個 未圖示之運轉機構的動作而擺轉。依據擺轉電極之擺轉位 置,第一開關3可在關閉位置、接地位置、和切斷位置之 間切換。在關閉位置,真空電弧消除室9内部開關的輸出 接頭是連接至位於中間導髗60相對應位置之突出型固定 電極。在接地位置,擺轉電極是連接至接地導體l〇a。切 斷位置是介於關閉位置和接地位置之間的中間位置,且與 固定電極和接地導體1 0a之間留有間隔。 ί請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝----訂·! 線( 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用+國固家標準(CNS)A4規格(210 * 297公釐〉 2 311315 444216 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(3 ) 相同地,可利用相對應擺轉電極之擺轉動作利用負載 側導體2、設在中間導體60相對應位置上之突出型固定電 極、及接地導體l〇b等而在此三個位置間切換第二開關4。 再者’可利用相對應擺轉電極之搋轉動作利用負載側導體 2、設在令間導體60相對應位置上之突出型固定電極、及 接地導體10b等而在此三個位置間切換第三開關5。 在具有上述結構之開關裝置中,在容器1内設有用於 在母線側分支導體6和負載側導體2之間建立/切斷連接連 接之主電路開關部,用於使負載側導體2接地之接地開關 部’以及連接導體。其唯一的需求為母線側分支導體6是 藉由襯套2b而連接至放置在容器1外側之母線,而負載側 導體2則藉由禊套2a而連接至位於容器外側之傳輸電纜。 如上所述’因為在傳統開關裝置中將容器1接地,在 第―、第二、和第三開關3、4和5等各開關之充電區和容 器1之間的電位差變大,且因此其接地誤差有增加之傾 向。 將第一和第二開關3和4’或第一和第三開關3和5 串聯連接在母線側分支導體6和負載側導體2之間。為了 在這些開關間確保有足夠之間距,所以容器丨之小型化是 有限制的。 谷器1之内充滿著絕緣氣體。在每個開關3、4和5 之申,在二相電路之三相之間、在擺轉電極和接地導體之 間、及在擺轉電極、接地導體、㈣定電極之間必須確保 具有對應於絕緣氣艎形式之絕緣距離。因此,將會使 C請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝!—訂·1!1 線- 本紙狀㈣Μ關冢標準(CNS)A4規格咖x 297公爱) 3 311315 444216 A7 ------------ 五、發明說明(4 ) 關3、4和5變得體積過於龐大’且為了確保在開關3 4 和5之間有足夠的絕緣距離亦會增加容器小型化之限制。 三相電路之每一相均設有真空電弧消除室為了確 保有足夠的空間可用於真空電弧消除室9會對容器丨之小 型化造成限制且導致生產成本之增加。 如果在容器1令發生電弧短路,則將會因為填充在容 器1内之絕緣氣體變熱且在很短的時間内利用電弧能高度 加壓而有***發生。為了防止***之發生,必須在容器t 内形成用於釋放壓力之釋壓區,且要求存在於容器1上之 出口需具有足以承受高壓直到内部壓力釋玟完全之強度。 因此,谷器1之結構將變得非常複雜,且增加生產成本。 再者’本發明係有關於配備有,舉例而言用於在母 線側導想和負載側導體之間建立/切斷連接之主電路開關 部’及用於在負載側導體和接地側導體之間建立/切換連接 之接地開關部之開關裝置。 用於將利用母線所接收到之電力分配給作為負載之 各種形式裝置或給另一間電器室之開關裝置(包含配電盤) 包含有接地金屬容器。金屬容器收容有主電路開關部,該 主電路開關部在用於與母線建立連接之母線側導體和用於 與負載建立連接之負載側導體之間建立/切斷連接;接地開 關部用於建立/切斷負載侧導體和接地側導體之間的連 接;和為達監督和控制目的而需求之控制裝置。 第19圖係顯示開關裝置範例之電路圖。開關裝置包 含有充滿絕緣氣體之容器20卜斷路器202、第一開關203、 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝!—!訂,1!1 線〔 經濟部智慧財產局員工消费合作社印1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 4 311315 444 2 1 6 A7 五、發明說明(5 第二開關2〇4、和第三開關205。 當對開關裝置負載側之接收和轉換裝置進行維護和 檢測時’在切斷斷路器202之後’將第一開關203、第二 開關204、和第三開關205開啟。其後,引動第一開關203 以便電氣連接母線側導體206和接地導艘208,因而可使 母線側導體206接地。再者’引動第二開關2〇4和第三開 關205以便使負載側導體207與接地導體208電氣相接, 因而可使負載側導禮207接地。經由這些操作,可將在母 線和負載中所剩餘之電荷及感應電流導至接地端,且可避 免來自電源之電力再次應用於母線和負載,因而可破保工 作者之安全。 第20圖係顯示另一傳統開關裝置範例之主要區的前 剖視圖。在開關裝置之金屬容器主體中設置主電路開關部 271和接地開關部272。主電路開關部271包含有安裝在固 定電極棒230上做為母線側導體之固定電極226,和安裝 在可動電極棒231上之可動電極227。固定電極棒230經 由第一金屬密封區2 39、第一陶製絕緣區222、和第二金屬 密封區243而與容器主體221相接且電氣絕緣。可動電極 棒231經由絕緣棒273而連接至操作棒235。操作棒235 則連接至驅動機構,該驅動機構係用於在關閉位置、切斷 位置、和開啟位置間切換主電路開關部。再者,操作棒235 經由伸縮囊234而連接至第三密封區240。第三密封區24〇 經由第二密封區223和第四密封區244而連接至容器主體 221 〇 311315 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
裝--------訂---------旅C 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 444 2 1 6 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(6) 當藉由伸縮囊234使容器主體221内部維持氣密閉時 可引動主電路開關部271。絕緣棒273包含有絕緣區253 和附著在絕緣區253任一端之護罩區254。護罩區2 54是 附著在絕緣區253用於減緩在絕緣區253和護罩區254間 之連接邊界上所發展出來的電場,保護絕緣區253之表 面’及當主電路開關部271關閉或開啟導電路徑時可保護 絕緣區253和伸縮囊234免於受到由電極226和227所產 生出來之金屬蒸氣污染。沿著主電路開關部271設安裝在 第一絕緣區222之上的電弧防護區237用於避免由電極 226和227所激起之金屬蒸氣’該金屬蒸氣亦有可能發生 在導電路徑開啟/關閉時。主電路開關部271與容器主體 221是電氣絕緣的。在做為充電區之第一密封區239和第 一陶製絕緣區222之間銅鋅合金焊接區附近提供第一環 247。在做為充電區之第二密封區243和第一陶製絕緣區 222之間鋼鋅合金烊接區附近設第二環249。在做為充電區 之第二和第四密封區240和244和第二陶製絕緣區223之 間銅辞合金焊接區附近設第三環25 0。第一至第三環247、 249、和250係用於減緩電場。在第一絕緣區222之内設第 一環247和第二環249用於使第一絕緣區222之内側牆表 面免於受到金屬蒸氣之污染。在第二絕緣區223之内設第 三環250用於使第二絕緣區223之内側牆表面免於受到金 屬蒸氣之污染。 接地開關部272包含有安裝在做為負栽側導體之固定 電極棒232上的固定電極228,和安裝在做為接地側接地 讀背面之注意事項再填寫本頁)
裝!—---訂 I I
n I I M( 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 6 311315 444216 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(7) 導體之可動電極棒23 3上的可動電極229。固定電極棒2 32 經由第一密封區241、第一絕緣區224、和第二密封區245 而與容器主體221相接。可動電極棒233經由伸縮囊236 而連接至第三密封區242。第三密封區242則經由第二絕 緣區225和第四密封區246而連接至真空容器主體221。 當藉由伸縮囊236使容器主體221之内部維持在氣密 時可引動接地開關部272。在做為充電區之第一密封區241 和第一陶製絕緣區224之間的銅辞合金焊接區附近設第一 環248。在做為充電區之第二密封區245和第一陶製絕緣 區224之間銅鋅合金焊接區附近設第二環251。在做為充 電區之第二密封區242及第四密封區240和第二陶製絕緣 區225之間銅鋅合金焊接區附近設第三環252。設第一至 第三環248、251、和252係用於減緩電場。在第一絕緣區 224之内設第一環248和第二環2S1用於使第一絕緣區2 24 之内側牆表面免於受到金屬蒸氣之污染。在第二絕緣區 225之内設第三環252用於使第二絕緣區225之内側牆表 面免於受到金屬蒸氣之污染。 主電路開關部271之可動電極棒231是經由可撓性電 極23 8而電氣連接至接地開關部272之固定電極棒232。 當主電路開關部271關閉且接地開關部272開啟時,由母 線所設之電流是經由固定電極棒230、可撓性電極238、和 固疋電極棒232而流向負載0 現將描述具有上述結構之開關裝置之操作。 在正常操作期間,係沿著第20圖所示向下之方向引 — ·!!^1!^-----I I--旅广 r ---請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度剌中國國家標伞「(JNS)A4規格(210 X 297公爱) 7 311315 4 44 2 1 6 A7 B7 五、發明說明(8 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 動操作棒235 ’以便使可動電極227與固定電極226相接 觸。再者’引動可動電極棒233往上移動以便使可動電極 229與固定電極228分開。由母線所提供之電源經由固定 電極棒23 0、可動電極棒231、可撓性電極23 8、和固定電 極棒2 3 2而流向負載’例,各種作為負載之裝紀。 在維修和檢測裝置的時候’沿著第20圖所示向上之 方向引動操作棒235’因而使可動電極227與固定電極226 分開至關斷位置,且進而可至開啟位置。其後,往下引動 第20圖中所顯示之可動電極棒233以便使可動電極229 與固定電極228相接觸。因此,接地之可動電極棒233可 與固定電極棒232電氣相接’且因而導致在負載中所存留 之電荷及感應電流可經由固定電極棒232和可動電極棒 233流向接地端。再者’將可動電極227與固定電極226 分開至開啟位置。因此’可避免將來自母線之電力應用至 做為負載之各種裝置,故可使維修工人安全地進行維修。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在具有上述結構之開關裝置中,接地開關部272之可 動電極229和固定電極228及主電路開關部271之可動電 極227和固定電極226具有相同之尺寸,此相對地使得整 個關關裝置變得體積過大。舉例而言,接地開關部272之 可動電極229和固定電極228可以是由以Cu-W為基本之 合金製成的’因此使得整個開關裝置變得體積龐大且昂 貴。 [發明之概說] 本發明係為了改善上述缺點而構想出的,且致力於提 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐〉 8 311315 4 4 4 2 1 6 A7 五、發明說明(9 ) 供可藉由使真空容器與接地位準隔離而減少接地錯誤發生 之開關裝置。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明同時致力於提供一開關裝置,該開關裝置係藉 由將主電路開關部和接地開關部放置在同一真空容器内而 使得此開關裝置較流行的開關裝置具有更小巧的體積。 本發明同時致力於提供一開關裝置,該開關裝置係將 主電路開關部和接地開關部包含在真空裝置中,因而可避 免導因於在容器中發生電弧短路而發生之***。 因此,本發明所提供之開關裝置包含有:可與接地位 準電氣隔離之真空容器,該真空容器内收容有: 主電路開關部,用於在與母線側導體或負載側導體連 接之固定電極和與其他導體連接之可動電極間建立/切斷 連接;和 接地導體區,用於在與負載側導體或接地導體連接之 固疋電極和與其他導體連接之可動電極間建立/切斷連 接。 在依據本發明之開關裝置中’真空容器與接地位準是 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 電氣隔離的’且真空容器之位準等於介於屬於主電路開關 部和接地導體區之充電區電位及在真空容器外側之接地位 準間的中間位準。真空容器和充電區之間的電位差及真空 容器和接地位準之間的電位差並不會增加,因此可降低接 地錯誤發生之風險。 主電路開關部和接地導體區是放 之容器中,且因而可減少元件間所要求之絕::二, ^張尺度適財國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱 1-----—_ 9 311315 444 2 1 6 五、發明說明(丨〇) 可將本發明之開關裝置做得比目前所流行之開關裝置更小 型。 就算在真空容器中發生電弧短路之事件,在此真空容 器中不會出現氣體,因而可減少由電弧短路引起*** 生危險。 最好在真空容器外側表面内並列設置兩個操作區,其 中一個用於引動主電路開關部而另一個則用於W動接地開 關部。 开 依據第二實施例之開關裝置,可使主電路開關部之操 作區和接地開關部之操作區並排放置,因而可幫助驅動機 構之操作區間的連結。 最好是將主電路開關部之電極對丨置在絕緣材料之 内以便使主電路開關部之固定區與真空容器電氣絕緣。 θ在依據本發明之開關裝置中,主電路開關部之電極對 是放置在絕緣材料之内’因此可改善其耐壓性能。因此, $使絕緣材料變大,和使真空容器變小,因㈣少生產成 最好設在主電路開關部之電接周圍之電 真空容Is電氣絕緣的。 在依據本發明之開關裝置中,其電弧護罩與p容器 是電氣絕緣。就算從主電路開關部之 生放電,仍可使真空容器免於具有高電位, 關裝置之耐高壓特性。 *可改善開 開關裝置最好包含有連接至主電路 I-----開關部之負載側 本紙張尺度適用中國国豕標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) 311315
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五、發明說明(1〗) =極之絕緣棒’而該絕緣棒配備有用於減緩電場之金屬護 罩,開關褒置也具備電氣連接至主電路 (請先聞讀背面之注項再填寫本頁) =及接地開關部之負載側導體的可捷性導體,而二: 導體之固&區在靠近主料_部附近所具有 絕緣棒之外徑。 、 在依據本發明之間關裝置中’可撓性導體之固定區在 靠近主電路開關部附近之外徑大於絕緣棒之外徑。固定區 可協助將電場集中在絕緣棒之護罩的末端,且可避免從主 電路開關部所發出之金屬蒸氣附著在絕緣棒之絕緣材料表 面。 最好在絕緣材料内提供主電路開關部之絕緣棒用於 使主電路開關部之可動部份與真空容器絕緣,且將接地開 關部之電極對放置在絕緣材料之内用於使接地開關部之可 動區與真空容器絕緣。 在依據本發明之開關裝置中,接地開關部之絕緣棒和 電極對是放置在絕緣材料之内,因此可使其耐壓性能改善 至具有較大的範圍。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 最好在使主電路開關部之負載側電極與接地開關部 之負載側電極相連接之可撓性導體上設可開啟或關閉之電 極對。 在依據本發明之開關裝置中,可藉由設在可撓性導體 任何位置及在主電路開關部任何位置之電極對使母線舆負 載連接或關斷,因此可使開關裝置之耐壓性能改善至具有 較大的範圍。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS>A4規格(210 X 297公釐) 11 311315 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 12 4421 6 五、發明說明(i2 ) 設計本發明是為了解決傳統開關裝置之缺點且致力 於提供較小型且便宜之開關裝置。 因此’本發明提供開關裝置,其接地開關部之可動電 極和固定電極小於主電路開關部之可動電極和固定電極。 本發明亦提供開關裝置’其開啟開關部之可動電極和 固定電極及接地開關部之可動電極和固定電極小於遮斷開 關部之可動電極和固定電極。 最好在接地開關部之可動電極後面設磁場產生區,且 在接地開關部之固定電極後面設磁場產生區。當導電路徑 關閉時’磁場產生區產生磁場以便使可動電極和固定電極 互相接觸。 最好開啟開關部之可動電極和固定電極及接地開關 部之可動電極和固定電極是由單一種材料一體成型。 最好形成主電路開關部之可動電極和固定電極的材 料不同於形成接地開關部之可動電極和固定電極的材料。 最好形成遮斷開關部之可動電極和固定電極之材料 不同於形成開啟開關部之可動電極和固定電極及接地開關 部之可動電極和固定電極之材料。 最好容器為真空容器。 [圖示之簡要說明] 第1圖係顯示依據本發明第一實施例之開關裝置之主 要區域結構之前剖視圖; 第2圖係顯示依據第一實施例之開關裝置之主要區域 結構之上視圖; 尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) 311315 -Ι'!. 裝--------訂---------線 {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 44421 6 經濟部智慧財產局員工消費合作社印教 A7 B7 五、發明說明(13 ) 第3圖係顯示依據第一實施例之開關襄置之主要區域 結構之側視圖; 第4圖係顯示依據本發明第二實施例之開關裝置之主 要區域結構之前刳視圖; 第5圖係顯示依據第二實施例之開關裝置之主要區域 結構之上視圖; 第6圖係顯示依據第二實施例之開關裝置之主要區域 結構之側視圖; 第7圖係顯示依據本發明第三實施例之開關裝置之主 要區域結搆之前剖視圖; 第8圖係顯示依據第三實施例之開關裝置之主要區域 結構之側視圖; 第9圖係顯示依據本發明第四實施例之開關裝置之主 要區域結構之前剖視圖; 第10圖係顯示依據本發明第五實施例之開關裝置之 主要區域結構之前剖視圖; 第11圖係顯示依據本發明第六實施例之開關裝置之 主要區域結構之前剖視圖; 第12圖係顯示依據本發明第七實施例之開關裝置之 主要區域結構之前刮視圖; 第13圖係顯示目前一般常用之開關裝置的主要區域 結構之圖;和 第14圖係顯示目前一般常用之開關裝置的電氣電接 圖0 I!----------裝 j — 訂 — I線 . {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 13 311315 A7
五、發明說明(Η ) 第15圖係顯示依據本發明第八實施例之開關裝置之 主要區域結構之前剖視圓; 第16圖係顯示依據本發明第九實施例之開關裝置之 主要區域結構之前剖視圖; 第17圖係顯示依據本發明第十實施例之開關裝置之 主要區域結構之前剖視圖; 第18圖係顯示第17圖中之主要區域的透視圖; 第19圖係顯示傳統開關裝置之範例的電路圖;和 第20圖係顯示另一個傳統開關裝置之範例的前剖視 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝.! I----訂--- - ----- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖。 [元件符號說明J 1,201 容器 2,207 負載側導體 3,203 第一開關 4,204 第二開關 5,205 第三開關 6 分支導體 7 絕緣連接桿 8 金屬連接桿 9 真空電弧除室 10 真空容器 11,60a 絕緣包層 20,271 主電路開關部 21,31,91 ,230,232,274 固定電極棒 22,32,92,23 1,233,275 可動電極棒 23,273 絕緣棒 24,94,235 操作棒 26 電弧護罩 30,272,372接地開關部 60 中間導體 61,62,63 操作部 71,72,73,234,236 伸縮囊 80,90a 可撓性導體 90 開關部 95 絕緣體支撐物 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 14 311315 五、發明說明(15 ) A7 B7 202 斷路器 206 母線側導體 221 容器主體 222 第一陶製絕緣區 223 第二陶製絕緣區 224 第一陶製絕緣區 225 第二絕緣區 237 電弧保護區 238 可撓性電極 239 第一金屬密封區 240,242 第三密封區 241 第一密封區 243 第二金屬密封區 244 第四密封區 247,248 第一環 249,251 第二環 250,252 第三環 253,266 絕緣區 254,267 護罩區 265 絕緣支撐件 281,282 磁場產生部 371 遮斷開關部 400 開啟開關部 10a,10b,10c,208 接地導 2 la,31a,91a,226,22 8,257,326,328 固定電極 22a,3 2a,92a,227,229,258,32 7,329 可動電極 23a,5 1,52,53,54,55,95a 絕緣材料 23b,93b,95b 護罩 2a,2b 襯套 41a,41b,42a,42b,43a,43b,44a,44b 密封件 46a,46b,51a,51b,53a,53b,54a,54b,5 2a 環 80b,268導體 81a, 81b 電極薄板 [最佳實施例之詳細說明] (第一實施例) 第1圖係顯示依據本發明第一實施例之開關裝置之主 要區域結構之前剖視圖;第2圖係顯示其上視圖;和第3 圖係顯示其側視圖。 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝!—----訂·--------線t 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 15 311315
44421 6 五、發明說明(16 ) 在此圖示中’參考數字10表示真空容器。主電路開 關部20和接地開關部3G是Μ在真空容器 路瞻2。包含有位於連接至母線之固定電極棒21前: 的固又電極2U、和位於可動電極棒22前端之可動電極 22a。固疋電極棒21是附裝於真空容器1〇且藉由密封件 41a、絕緣材料51、和密封件41b而與真空容器電氣隔 離可動電極棒22是沿著縱向經由絕緣棒23而連接至操 作棒24。操作棒24是連接至操作部6ι用於在關閉位置、 遮斷位置和切斷位置之間切換主電路開關部2〇。操作棒Μ 是連接至真空容器10且經由伸縮囊7卜密封件42a、絕緣 材料52、和密封件42b而與其電氣絕緣。在維持真空容器 10之内部氣密時可引動操作棒24。 絕緣棒23包含有圓柱狀絕緣材料23a、和當沿著縱向 看時具有u型截面之環狀金屬護罩23b。金屬護罩2讣是 附裝在絕緣材料23a的任一末端。金屬護罩231)是附裝在 絕緣材料23a上用於減緩在介於護罩23b和絕緣材料23& 之間的連接邊界上所形成之電場,保護絕緣材料23a之表 面,和备主電路開關部20關閉或開啟導電路徑時使絕緣材 料23a和伸縮囊71可免於受所發展之金屬蒸氣污染β 柱狀電弧護罩26是設在主電路開關部2〇周圍且安裝 在真空容器10之上用於避免金屬氣體之濺污,其通常是發 生在導電路徑開啟/關閉的時候。環5ia是設在介於密封件 41a和絕緣材料51之間的邊界區;環51b是設在絕緣材料 51和密封件41b之間的邊界區;而環52a是設在介於絕緣 ”^--------訂 ill· —---旅, (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 χ 297公釐) 16 311315 44421
b 五、發明說明(π 材料52和密封件41b之間的邊界區。設置環513、511)和 52a疋為了減緩在邊界區所形成之電場和保護絕緣材料51 和52之内部表面使其免受污染,其通常是由金屬蒸氣所引 起的。 接地開關部30包含有設在固定電極棒31前端之固定 電極31a,和設在可動電極棒32前端之可動電極32a,固 疋電極棒31和可動電極棒32是與固定電極棒21和可動電 極棒22平行放置。固定電極棒31是設在與放置主電路開 關部20之可動電極22a相同的那一側,而可動電極棒32 則設在與放置主電路開關部2〇之固定電極2u相同的那一 侧。固定電極棒31是固定在真空容器1〇之上且經由密封 件43a、絕緣材料53、和密封件43b而與真空容器ι〇電氣 絕緣。可動電極棒32是連接至操作部62用於切換接地開 關部30。可動電極棒32是連接至真空容器ι〇且經由伸縮 囊72、密封件44a、絕緣材料54、和密封件44b而與真空 容器1〇電氣絕緣。在保持真空容器1〇之内部氣密下可移 動可動電極棒32。 環53a是設在介於密封件43a和絕緣材料53之間的邊 界區;環53b是設在絕緣材料53和密封件4讣之間的邊界 區;而環54a是設在介於絕緣材料54和密封件4朴之間的 邊界區。設環53a、53b* 54b是為了減緩在邊界區所形成 之電場和保護絕緣材料53和54之内部表面使其免受污 染’其通常使由金屬蒸氣所引起的。 主電路開關部20之可動電極棒22是藉由可變形的可 私紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 x 297公麓)------ ·ΊΓ- 裝--------訂---------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) · 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 17 311315 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ^ ΔΔΑ216 A7 _ B7 五、發明說明(18 ) 撓性導體80而電氣連接至接地開關部30之固定電極棒 2 1。當主電路開關部20關閉且當接地開關部30開啟時, 電流流動於主電路開關部20之固定電極棒21和接地開關 部30之固定電極棒31之間。 在上述開關裝置中,真空容器10並未接地,且真空 容器之電位等於介於屬於主電路開關部20和接地開關部 30之充電區和在真空容器1〇外側之接地電位之間的中間 電位。介於真空容器10和充電區間之電位差和介於真空容 器10和接地電位間之電位差並未增加,所以可降低接地錯 誤之發生危險。 主電路開關部20和接地開關部30是位於高度絕緣真 空容器中,故因此可減少元件間所需之絕緣距離》因此, 可將本發明之開關裝置做得較目前一般常用之開關小。 就算在真空容器10中發生電弧短路,在真空容器1〇 中亦不會產生氣體,因此可降低由電弧短路引起***之危 險。 (第二實施例) 第4圖係顯示依據本發明第二實施例之開關裝置之主 要區域結構之前剖視圖;第5圖係顯示其上視圖;第6圖 係顯示其側視圖。 在真空容器10之外部週邊以並列配置方式設置用於 引動主電路開關部20之操作部61和用於引動接地開關部 30之操作部62。在真空容器1〇之同一側設互相平行放置 且從真空容器10之同一側表面突出之操作棒24和可動電 --I----11__—^---- ! 1 訂·! I I I . (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度遶用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公楚) 18 311315 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Ό
AAA2^ 五、發明說明(l9 ) 極棒32 ’並分料接至並列 政Maa* 怖作部61和62。主雷 路開關部20之固定電極棒21 主電 # 31 ^ 释和接地開關部30之㈣㈣ 停i是並列放置且面對操作棒 電極裱Μ ^ 卜悸24和可動電極棒32。固定 龟桷棒21和固定電極棒31 24知n 攸具工合器Μ側面與操作棒 4和可動電極棒32突出之面相對應之那一面向外突出。 ^二方面’與在第一實施例中所描述之元件相同的元件 係“相同的參考數字’且將省略其重複的解說。 在具有前述結構之開關裝置中,可將主電路開關部2〇 之操作部61和接地開關部3〇之操作部以互相毗連配置, 因而可増進操作部61和61之驅動機構間的連結。 (第三實施例) 第7圖係顯示依據本發明第三實施例之開關裝置之主 要區域結構之前剖視圖;第8圖係顯示其側視圖; 在本實施例之開關裝置中省略環51b,且在絕緣材料 51内設主電路開關部2〇之電極21a和22a及電弧護罩26。 電弧護罩2 6因為用於減緩在絕緣材料5 1和密封件41 b間 之接合點附近所形成之電場而使其結構加倍。在另一方 面’與在第二實施例所描述之元件相同的元件將指定相同 的參考數字,且將省略其重複的解說。 在具有前述結構之開關裝置中,主電路開關部20之 電極21a和22a(構成電極對)是以絕緣材料51覆蓋,因此 可使真空容器10變小。當經由加壓處理而形成真空容器 1G時’可減小容器拉出之深度,因此可降低用於製造此真 銓容器10之成本。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -- 裝·! —訂--------線 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 19 311315 A7 B7___ 五、發明說明(加) (第四實施例) 第9圖係顯示依據本發明第四實施例之開關裝置之主 要區域結構之前剖視圖。 {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 設在主電路開關部20之電極2ia和22a周圍之用於支 撐電弧護罩26之支撐件是設在電弧護罩%之外侧周圍表 面。支撐件是固定在絕緣材料51之中心,因此可將電弧護 罩26固疋。在另一方面,與在第三實施例中所描述之元件 相同的元件將指定相同的參考數字,且將省略其重複的解 說。 在具有前述結構之開關裝置中,電弧護罩26與真空 容器ίο是電氣絕緣。即使主電路開關部20之電極21a和 22a至電弧護罩26之放電增加,亦可避免真空容器1〇具 有高電位’因此可改善開關裝置之耐壓性能。 可由兩個元件形成絕緣材料51,且可將電弧護罩26 ***於此二元件之中。 (第五實施例) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第10圖係顯示依據本發明第五實施例之開關裝置之 主要區域結構之前剖視圖。 用於電氣連接主電路開關部20和接地開關部30之可 撓性導體80之任一個薄板型末端是由電極薄板對81a和 81b夾在其中。薄板型導體對其中之一(包含有電極薄板對 81a和8 lb)是連接至主電路開關部20,而另一個薄板型導 體對則連接至接地開關部30。電極薄板對8U和81b之外 徑大於絕緣棒23之外徑。電極薄板對81a和81b減緩電場 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 20 311315 A7 五、發明說明( 集中在絕緣棒23之護罩23末端,且可防止當主電路開關 部20切斷時所引起之金屬蒸氣黏附在絕緣棒23之絕緣材 料23 a表面。在另一方面,與在第三實施例中所描述之元 件相同的元件將指定相同的參考數字,且將省略其重複的 解說。 在具有前述結構之開關裝置中,電極薄板對8ia和81b 之使用可增進可撓性導體8〇與可動電極棒22和固定電極 棒31之連接’因此可改善組合之簡易性。電極薄板對81a 和81b減緩在絕緣棒23之護罩23b末端所產生之電場且可 防止當主電路開關部2〇切斷時所引起之金屬蒸氣黏附在 絕緣棒23之絕緣材料23a表面,因此可改善開關裝置之耐 壓性能。 可使用具有較大電阻值之金屬薄板作為電極薄板對 81a和81b之任一個以便增強導體薄板之強度。 (第六實施例) 第圖係顯示依據本發明第六實施例之開關裝置之 主要區域結構之前剖視圖。 在絕緣材料52之内設主電路開關部20之絕緣棒23。 再者’在絕緣材料53之内設接地開關部30之電極31a, 且在絕緣材料54之内設其電極32a。在另一方面,與在第 三實施例中所描述之元件相同的元件將指定相同的參考數 字’且將省略其重複的解說。 在具有前述結構之開關裝置中,在可以是處於電源開 啟狀態、切斷狀態、或開啟狀態之真空容器1 〇中,其接地 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
-I -----II— ^ ---I -----I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 x 297公釐) 21 311315 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 AAA 2 1 6 A7 B7 _____ 五、發明說明(22) 位準和充電區相互對立之絕緣棒23是位於絕緣材料52之 内,而其接地位準和充電區互相對立之接地開關部3〇則是 位於絕緣材料54之内。因此,可降低開關裝置發生接地錯 誤之危險’因而可改善耐壓性能。 (第七實施例) 第12圖係顯示依據本發明第七實施例之開關裝置之 主要區域結構之前剖視圖。 由可動電極92a和固定電極9la組成之開關部9〇是放 置在主電路開關部20和接地開關部3〇之間。可動電極92a 是放置在可動電極棒92之前端。操作棒94是經由包含有 絕緣材料92a和護罩93b之絕緣棒93而連接至可動電極棒 92之另一端。操作棒94是連接至操作部63用於引動開關 部90。操作棒94是經由伸縮囊73、密封件46a、絕緣材 料55、和密封件46b而連接至真空容器10且與之電氣絕 緣。當維持真空容器10之内部氣密時可引動操作棒 主電路開關部20之可動電極22是經由可撓性導體9〇3而 與開關部90之可動電極棒92電氣相接。 固定電極91a是放置在固定電極棒91之前端。固定電 極棒91之另一端是經由絕緣材料95a和包含有護罩95b 之絕緣體支撐物95而附著至真空容器1〇且與之電氣絕 緣。開關部90之固定電極棒91是經由導體8 〇b與接地開 關部30之固定電極棒31電氣相接β在另—方面,與在第 二實施例_所描述之元件相同的元件將指定相同的參考數 字,且將省略其重複的解說。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 22 311315 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .丨裝 -n ----訂---------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ^ A7 ___B7____ 五、發明說明(23 ) 在具有前述結構之開關裝置中,當開關裝置切斷或接 地時,開關部90之電極91a和92a及主電路開關部2〇之 電極21a和22a是開啟的’因而可改善其财壓性能。 如已詳細說明的,在依據第一實施例之開關裝置中, 真空容器並不是接地的,且真空容器之電位等於介於屬於 主電路開關部和接地開關部之充電區的電位和真空容器外 側之接地電位間的中間電位。真空容器和充電區之間的電 位差,及真空容器和接地電位間之電位差並未增加,因此 可降低接地誤差之發生危險。 主電路開關部和接地開關部是放置在高度絕緣之真 空容器中’故因此可減少元件間所需之絕緣距離。因此, 可將本發明之開關裝置做得較目前流行之開關裝置更小。 就算在真空容器中發生電弧短路,在此真空容器中亦 不會出現氣體’因此可減低發生由電弧短路所弓丨起之*** 之危險。 在依據第一實施例之開關裝置中’可使主電路開關部 之操作部及接地開關部之操作部互相鄰接在—起,因此可 增進操作區之驅動裝置間的連結。 在第三實施例之開關裝置中’主電路開關部之電極對 是放置在絕緣材料中,因此可增進其耐壓性。因此,可增 大絕緣材料’且可使真空容器變小。假如真空容器是經由 加壓加工製成的,則可減小容器拉出之深度,因此可降低 用於製造此真空容器10之成本。 在依據第四實施例之開關裝置中,電弧護罩與真空容 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) i 裝! 訂— if--線 本紙張尺度適用中囷圉家標準<CNS〉A4規格(21〇 x 297公釐) 23 311315 444 2 1 6 A7 _ B7 五、發明說明(24) 器是電氣絕緣。就算從主電路開關部之電極對放電至電弧 護罩,亦可避免真空容器具有高電位,因此可改善開關裝 置之耐壓性能。 在依據第五實施例之開關裝置中,可撓型導體固定區 靠近主電路開關部之外徑大於絕緣棒之外徑。固定區減緩 集中在絕緣棒護罩末端之電場’且避免金屬蒸氣附著在絕 緣棒之絕緣材料表面,其通常發生在主電路開關部切斷 時。 在依據第六實施例之開關裝置中,接地開關部之絕緣 棒和電極對是放置在絕緣材料之内,因此可將耐壓性能改 善拫大的範圍。 在依據第七實施例之開關裝置中,可藉由位於可撓性 導體之任何位置及主電路開關部之任何位置的電極對而使 母線與負載連接或切斷’因此可將耐壓性能改善很大的範 圍。 現將在下文中描描述本發明之最佳實施例。那些與第 1 9和20圖所顯示元件相同或相對應之元件將為其指定相 同的參考數字,且將藉由參照其參考數字而說明這些元 件。 (第八實施例) 第1 5圖係顯示依據本發明第八實施例之開關裝置之 主要區域結構之前剖視圖。主電路開關部271和接地開關 部272是放置在開關裝置之金屬容器主體221内。主電路 開關部271包含有安裝在做為母線側導體之固定電極棒 {靖先閱婧背面之ii意事項再填寫本頁) Ϊ 裝--------訂---------線' 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) 24 311315 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 dAA 2 1 6 A7 ________B7____ 五、發明說明(25 ) 230上之固定電極226’和安裝在可動電極棒23][上之可動 電極227。固定電極棒230經由第一金屬密封區239、第一 陶製絕緣區22 2、和第二金屬密封區243而與容器主體221 相接且電氣絕緣。可動電極棒231經由絕緣棒273而連接 至操作棒235。操作棒235則連接至驅動機構,其用於在 關閉位置、遮斷位置、和開啟位置間切換主電路開關部。 再者,操作棒235經由伸縮囊234而連接至第三密封區 240。第三密封區240經由第二密封區223和第四密封區 244而連接至容器主體221。 當藉由伸縮囊234來維持容器主體221内部之氣密閉 時可引動主電路開關部271。絕緣棒273包含有絕緣區253 和附著在絕緣區253任一端的護罩區254。護罩區254是 附著在絕緣區253用於減緩在絕緣區253和護罩區254間 之連接邊界所發展出來的電場,保護絕緣區253之表面, 及當主電路開關部27 1關閉或開啟導電路徑時可保護絕緣 區253和伸縮囊234免於受由電極226和227所發展出來 之金屬蒸氣污染。在主電路開關部271之周圍設置電弧防 護區237在第一絕緣區222以避免由電極226和227所產 生之金屬蒸氣四散’否則該金屬蒸氣可能在導電路徑開啟/ 關閉時飛散。主電路開關部271與容器主體221是電氣絕 緣的。在做為充電區之第一密封區239和第一陶製絕緣區 222之間銅鋅合金焊接區附近設第一環247。在做為充電區 之第二密封區243和第一陶製絕緣區222之間銅鋅合金焊 接區附近設第二環249。在做為充電區之第三和第四密封 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -I ---I — 11— ----II-- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 25 311315 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(26) 區240和244和第二絕緣區223 <間鋼辞合金谭接區附近 設第三環250。設置第一至第三環247、249、和25〇係用 於減緩電場。在第一絕緣區222之内提供第一環和第 環249用於使第一絕緣區222之内側牆表面免於受到金 屬蒸氣之污染。在第二絕緣區223之内設第三環25〇用於 使第二絕緣區223之内側牆表面免於受到金屬蒸氣之污 染。 接地開關部372包含有安裝在做為負載側導體之固定 電極棒232上的固定電極328,和安裝在做為接地側接地 導體之可動電極棒233上的可動電極32 9。此固定電極328 和可動電極329小於主電路開關部271之固定電極226和 可動電極227 »固定電極棒232是經由第一密封區241 '第 一絕緣區224、和第二密封區245而與容器主體221相接。 可動電極棒233經由伸縮囊236而連接至第三密封區 242。第三密封區242則經由第二絕緣區22s和第四密封區 24 6而連接至真空容器主體221。 當藉由伸縮囊236使容器主體221之内部維持氣密時 可引動接地開關部372。在做為充電區之第一密封區241 和第一陶製絕緣區224之間的銅辞合金焊接區附近設第一 環248。在做為充電區之第二密封區245和第一陶製絕緣 區224之間銅辞合金焊接區附近設第二環251。在做為充 電區之第三密封區242及第四密封區246和第二陶製絕緣 區225之間銅辞合金焊接區附近設第三環252。設置第一 至第三環248、251、和252係用於減緩電場。在第一絕緣 先 閲 讀 背 Φ 之 注 項 再 填 寫 本 頁 裝 I 訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 26 311315 A7 AAA21 6 五、發明說明(27 ) 區224之内設第一環248和第二環251用於使第一絕緣區 224之内側牆表面免於受到金屬蒸氣污染。在第二絕緣區 225之内設第二環252用於使第二絕緣區225之内側牆表 面免於受到金屬蒸氣污染。 主電路開關部271之可動電極棒231是經由可撓性電 極238而電氣連接至接地開關部372之固定電極棒232。 當主電路開關部271關閉且接地開關部372開啟時,電流 由母線經由固定電極棒230、可撓性電極238、和固定電極 棒232而流向負載。 容器之組成元件有容器主體221、密封件222、239、 240、241、242、243、244、245 和 246、及絕緣件 222、 223、224和225。容器用於維持開關裝置之内部真空。 將描述具有上述結構之開關裝置之操作。 在正常操作期間’沿著第15圖所示向下之方向引動 操作棒235’以便使可動電極227與固定電極226相接觸。 再者’引動可動電極棒233往上移動以便使可動電極329 與固定電極328分開》由母線所提供之電流是經由固定電 極棒230、可動電極棒231、可撓性電極238、和固定電極 棒2 3 2而流向負載,例’各種作為負載之裝配。 在維修和檢測裝置的時候,沿著第1 5圖所示向上之 方向引動操作棒235’因而使可動電極227與固定電極226 分開至遮斷位置,且進而可至開啟位置。其後,往下引動 第15圖中所顯示之可動電極棒233以便使可動電極329 與固定電極328相接觸。因此’接地之可動電極棒233可 本紐尺度適用中關家標準(CNS)A4規格(210 X 297公楚) 27 311315 I --— — — — — — — i — — — — — — — — — —--1 C請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 28 A7 五、發明說明(28 ) 與固定電極棒2 32電氣相接,且因而導致在負載令所存留 之電荷及感應電流可經由固定電極棒232和可動電接棒 23 3流向接地端。再者’將可動電極227與固定電極226 分開至開啟位置。因此’可避免將來自母線之電力應用至 做為負載之各種裝置,因而使維修工人可安全地進行維 修。 在具有上述結構之開關裝置中’接地開關部372並不 須具有意外電流關斷能力或負載電流切換能力,但主電路 開關部271可能需要。在第八實施例中,因考慮接地開關 部372之上述特性所以使接地開關部372之固定電極 和可動電極329變得較主電路開關部27]之固定電極 和可動電極227小。因此,可減少用於形成固定電極 ^可動電極329之以C.W為基本之合金的數量,故可使 製造成本減少。再者,可使接地開關部372變小,進而使 整個開關裝置變小。可使固定電極328和可動電極329之 直徑或厚度減小。 如主電路開關部271之固定電極226和可動電極227 的例子’為了達到高繞線電阻之性能(電極分離之容易度) 和高对壓之性能’接地開關部372之固定電極328和可動 極329疋需要的。然⑥,並不沒有要求接地開關部奶 2固定電極328和可動電極329具有意外電流遮斷能力或 負栽電流切換能力。因為這些原因,所以和由以Cu_Cr八 p成之固定電極226和可動電極227不同,固定電極^ 」^電請是由Cu_w合金製成。 311315 I----------- 裝.·!訂--------複 I (靖先閱讀背面之注意事項再填寫本頁w A7 五、發明說明(29) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 主電路開關部271和接地開關部372是放置在高度絕 緣容器内,且因此可縮減在主電路開關部271和接地開關 部372間所須之絕緣距離。再者,即使在真空容器内發生 電弧電路,在真空容器内不會有氣體出現,因此可減少發 生***之風險,且可確保高安全度。 (第九實施例) 第16圖係顯示依捸本發明第九實施例之開關裝置之 主要區域結構之前剖視圖。在目前的及其後的實施例的說 明中’僅說明與第八實施例中所說明之組成元件不同者。 本實施例之容器中所放置的有: 遮斷開關部371 ’係藉由使做為母線側導體之固定電 極棒23 0與做為負載側導體之固定電極棒2 32分離而中斷 導電路徑’且具有可動電極327和固定電極326; 開啟開關部400,係藉由可撓性導體23 8而連接至遮 斷開關部371 ’其是在可動電極327和固定電極326互相 分開之後才開啟的’且其具有固定電極257和可動電極 258 ; 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 接地開關部372,係經由導體268而電氣連接至開啟 開關部400,其使固定電極棒232與可動電極棒233分開, 將電極棒233接地及做為接地側導體,且其具有固定電極 328和可動電極329 ; 開啟開關部400之可動電極258是安裝在可動電極棒 275之前端,而固定電極257是安裝在固定電極棒274。固 定電極棒274和固定電極棒232是藉由導體268電氣相 私紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱 29 311315 Α7 Β7 Λ44 2 1 6 五、發明說明(30 ) 接。固定電極棒274是經由絕緣支撐件265而附裝在容器 主體221之上。絕緣支撐件265包含有柱狀絕緣區266, 和附裝在柱狀絕緣區266任一末端之電場減緩護罩區 267。可動電極棒275是經由支撐結構而附著至容器主體 221,此支撐結構與用於支撐遮斷開關部371之可動電極棒 231的相同。此支撐結構及其周圍的結構與用於支撐遮斷 開關部371之可動電極棒231的相同。在此,將相同的參 考數字指定給此結構,且省略其說明。 開啟開關部400之固定電極257和可動電極258具有 遮斷功能’且與接地開關部372之固定電極328和可動電 極329相同’因為這些電極並不需要意外電流遮斷功能或 負載電流切換功能。再者,將與接地開關部372之固定電 極328和可動電極3 29相同之電極用於做為固定電極257 和可動電極258。 在維修和檢測裝置的時候,沿著第i 6圖所示向上之 方向引動操作棒235’因而使可動電極227與固定電極226 分開至遮斷位置。沿著第16圖所示向上之方向引動耦合至 可動電極棒275之操作棒235’因此可導致開啟開關部4〇〇 之可動電極258與固定電極257分開至開啟位置。其後, 往下引動第16圖中所顯示之可動電極棒233以便使可動電 極329與固定電極328相接觸。因此,接地之可動電極棒 23 3可與固定電極棒232電氣相接且因而導致在負載中 所存留之電荷及感應電流可經由固定電極棒232和可動電 極棒233流向接地端。再者’藉由將可動電極258與固定 $紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(½ X 297公釐7 311315 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂---------隸 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 30 444 2 1 6 五、發明說明(31 ) 電極257分開可使做為母線側導體之固定電極23〇與做為 負載側導體之固定電極232切斷,因而,可避免將來自母 線之電力應用至做為負載之各種裝置,因此使維修工人可 安全地進行維修。 在本實施例中,當開關裝置是在開啟或接地狀態時, 開啟開關部400之固定電極257和可動電極258是開啟 的。藉由遮斷開關部37〗之固定電極326和可動電極327 之間的空隙及固定電極257和可動電極258之間的空隙可 提高開關裝置之耐壓性能,因而改善開關裝置之耐壓性 能。再者,雖然接地開關部372之固定電極328和可動電 極329、開啟開關部4〇〇之固定電極257和可動電極258 並不需要意外電流遮斷功能或負載電流切換功能,但是遮 斷開關部371可能需要。因此,可形成用於開啟開關部彻 之固定電極257和可動電極258,和用於接地開關部372 之固定電極328和可動電極329之共用電極。 (第十實施例) 第17圖絲示依據本發明第十實施例之開關裝置之 主要區域結構之前剖視圖,且第18圖係顯示第Η圖中所 顯示主要區域之側面圖。 在本實施例中,磁場產生部281是安裝在接地開關部 472之固定電極328後面,用於產生固定電極棒加抽方 向之磁場。再者’磁場產生部282是安裝在接地開關部472 之可動電極329之後面,田认 風甸,用於產生可動電極棒233轴方向 之磁場。
本紙張尺錢μ關家辟(CNS)A_4^iS7i7¥iT 31 311315
五、發明說明(32) {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 假如當接地開關部472接地且關閉時沿著使可動電極 329與固疋電極328相接觸之方向提供不足的外界壓力’ 則在固定電極328與可動電極329互相相接觸之後,將會 在固定電極328與可動電極329之間發生排斥力,因此會 在其間引起間隙且產生電弧。此動作將導致固定電極328 與可動電極329濺污金屬蒸氣。因此’將增加固定電極3 28 與可動電極329受電弧溶解之區域。因此,需將較大之移 動力提供給可動電極棒233以便開啟接地開關部472。 為了避免電弧的發生,必須要求外部電壓足夠避免發 生當固定電極328與可動電極329互相接觸時所引起之間 隙。增加外部電壓意味著必須強化耦合至可動電極棒233 之驅動機構的強度’因而增加手動操作之負載。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在本實施例中’當接地開關部472接地且開啟時,電 流經由接地開關部472而從固定電極棒232流向可動電極 棒233。此時,電流流經磁場產生部281和282。利用流經 磁場產生部281和282之電流所產生之磁場,固定電極328 和可動電極329互相吸引,因此可避免其間發生間隙。因 此,可避免在固定電極328與可動電極3 29互相接觸後由 電弧所引起之金屬蒸氣濺污固定電極328與可動電極 329。再者,可減少電極受電弧溶解之數量,因而可以較小 的力使接地開關部472開啟。因此,可使用於引動接地開 關部472之機構小型化。 如上所述,在本發明之開關裝置中,接地開關部之可 動電極和固定電極是小於主電路開關部之可動電極和固定 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 32 311315 A7
五、發明說明(33) 電極。因此,可將整個開關裝置小型化,且可降低其成本。 在本發明之開關裝置中,開啟開關區之可動電極和固 疋電極及接地開關部之可動電極和固定電極小於遮斷開關 部之可動電極和固定電極。因此,可將整個開關裝置小型 化’且可降低其成本。 在本發明之開關裝置中,在接地開關部之可動電極後 面設磁場產生部’且在接地開關部之固定電極後面設磁場 產生部。當導電路徑關閉時,磁場產生部產生磁場以便導 致可動電極和固定電極互相吸引。因此,可避免在固定電 極與可動電極互相接觸後由電弧所引起之金屬蒸氣濺污固 定電極與可動電極。再者,可減少電極受電弧溶解之數量, 因而可以較小的力使接地開關部472開啟。因此,可使用 於引動接地開關部472之機構小型化。 在本發明之開關裝置令,開啟開關區之可動電極和固 定電極及接地開關部之可動電極和固定電極是由單一種材 料以單一種形狀形成。因此,可形成用於遮斷開關部之固 定電極和可動電極,及用於接地開關部之固定電極和可動 電極之共用電極。 在本發明之開關裝置中’可從具有最佳意外電流遮斷 功能、負載電流切換功能、繞線電阻功能、和耐壓功能之 材料中選擇用於主電路開關部之可動電極和固定電極之材 料。可從具有繞線電阻功能、和耐壓功能之材料中選擇用 於接地開關部之可動電極和固定電極之材料。 在本發明之開關裝置中,可從具有最佳意外電流遮 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 311315 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) i 裝_!!!1訂--!·線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 33
五、發明說明(34 功此、負載電流切換能力、繞線電阻功能、和耐壓功能之 材料中選擇用於遮斷開關部之可動電極和固定電極之材 料。可從具有繞線電阻功能、和耐壓功能之材料中選擇用 於開啟開關部之可動電極和固定電極及接地開關部之可動 電極和固定電極之材料。 在本發明之開關裝置中,容器對應於真空容器。因 此’在此可避免由電弧短路所引起之氣體***且增加安全 性。 (請先M讀背面之注意事項再填寫本頁) -I ·11111 I I ^ 11111111 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中国困家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 34 311315

Claims (1)

  1. ABcd 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 35 六、申請專利範圍 1. 一種開關裝置,包含有: 真空容器’可與接地位準電氣絕緣,前述的容器内 收容有: 主電路開關部’用於在連接至母線側導體或負載側 導體之固定電極及連接至另一導體之可動電極間建立/ 切斷連接;和 接地開關部’用於在連接至母線側導體或負載側導 體之固定電極及連接至另一導體之可動電極間建立/切 斷連接。 2. 如申請專利範圍第1項所定義之開關裝置,其中 在前述真空容器之外側周圍表面並列設置兩個操 作件’其中一個引動前述的主電路開關部而另一個引動 前述的接地開關部。 3. 如申請專利範圍第1項所定義之開關裝置,其中 前述主電路開關部之電極對是放置在絕緣材料 内,用於使前述主電路開關部之固定部份與前述真空容 器電氣絕緣。 4. 如申請專利範圍第〗項所定義之開關裝置,其中 設在前述主電路開關部之電極周圍之電弧護軍是 與前述真空容器電氣絕緣。 5. 如申請專利範圍第1項所定義之開關裝置,更包含有: 絕緣棒’連接至前述主電路開關部之負載側電極, 且包含有用於減緩電場之金屬護罩,和 可撓性導體’其電氣連接至前述主電路開關部之負 本紙張尺度適用中國國家標準(CXS)A-l規格(21ϋ X 297公釐} 31J315 I I In, 1MI t t [ t ^ f — — — — t— ii — ^^^»1 (請.-"讀背-之注意事項再填寫本頁)
    六、申請專利範圍 載側電極及前述接地開關部之負載側導體,前 導:靠近前述主電路開關部之固定區所具有之外徑大 於前述絕緣棒之外徑。 (請九";s背面之注意事項再填寫本頁) 6.如申請專利範圍第1項所定義之開關裝置,其令 前述主電路開關部之前述絕緣棒是收容在絕緣材 料内用於使前述接地開關部之可動區域與前述真空容 器電氣絕緣’而前述接地開關部之電極對是收容在絕緣 材料内用於使前述接地開關部之可動區域而與前述真 空容器電氣絕緣。 、 7·如申請專利範圍第1項所定義之開關裝置,其中 可以開啟或關斷之電極對是收容在可撓性導體所 在位置上’在此其電氣連接前述主電路開關部之負載側 導體與前述接地開關部之負載側導體。 8. —種開關裝置,包含有: 容器’其内收容有: 主電路開關部’使母線側導體與負載側導體分開, 且包含有可動電極和固定電極;和 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 接地開關部’係使負载側導體與接地之接地側導體 分開,且具有可動電極和固定電極,其中 月|J述接地開關部之可動電極和固定電極小於前述 主電路開關部之可動電極和固定電極。 9. 一種開關裝置,包含有: 谷器’其内收容有: ϋ斷開關部’係使母線側導體與負載側導體分開, 本紙張尺度刺帽®家標準(cns)a4祕(」ΐϋ X孤@7 311315
    申請專利範圍 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 37 且包含有可動電極和固定電極;和 電氣連接至前述遮斷開關部之開啟開關部’當可動 電極和固定電極互相分開時是開啟的且包含有可動電 極和固定電極:和 電氣連接至前述開啟開關部之接地開關部,係使負 載側導體與接地之接地侧導體分開,且具有可動電極和 固定電極,其中 前述開啟開關部之可動電極和固定電極及前述接 地開關部之可動電極和固定電極小於前述遮斷開關部 之可動電極和固定電極。 10. 如申請專利範圍第8項所定義之開關裝置,其中 磁場產生部是收容在前述接地開關部之可動電極 的後面,和 磁~產生部是收容在前述接地開關部之固定電極 的後面,¥導電路揸關斷時前述磁場產生部產生磁場使 可動電極和固定電極互相吸引。 11. 如申請專利範圍第8項所定義之開關裝置,其中 前述開啟開關部之可動電極和固定電極及前述接 地開關部之可動電極和固定電極是由單一種材料一體 成型。 12. 如申請專利範圍第8項所定義之開關裝置,其中 製成前述主電路開關部之可動電極和固定電極的 材料不同於形成前述接地開關部之可動電極和固定電 極。 ^本紙張尺度“巾酬家料(CNS):U祕⑵(1 X 297公爱) 311315 ---.---K------ ,衣--------訂---------線J (請九閜Ϊ8'背靣之注意事項再填寫本頁) αΛΛ216 § DS 六、申請專利範圍 13. 如申請專利範圍第9項所定義之開關裝置,其中 製成前述遮斷開關部之可動電極和固定電極的材 料不同於製成前述開啟開關部之可動電極和固定電極 及前述接地開關部之可動電極和固定電極的材料。 14. 如申請專利範圍第8項所定義之開關裝置,其中 前述的容器係對應於真空容器。 ------L------ 批--------訂---------線' (請元閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印*|]衣 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210x29了公釐) 38 311315
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