(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体受端部及び該導体受端部に対向する作動端部を有する管状ハウジングと、
前記管状ハウジングは、前記導体受端部と前記作動端部との中間に位置決めされる導電性インタフェースを含み、
前記作動端部を通って前記導体受端部に向かって延在する作動ロッドと、
前記作動ロッドは、該電気スイッチを係合させる第１の位置と該電気スイッチを係脱させる第２の位置との間で可動であり、
前記導電性インタフェースからの電圧が前記作動端部にアーク放電することを防止するように、前記管状ハウジングの一部分内でかつ前記作動端部内の前記作動ロッドの周りに収容されるシリコーン材と、
前記シリコーン材と前記導電性インタフェースとの間に配置され、前記導電性インタフェースから前記シリコーン材を分離する軟質パーティションと、を備え、
前記シリコーン材は、前記作動ロッドと共に半永久的な付着を形成し、前記第１の位置及び前記第２の位置において前記作動ロッドとの接触を維持するために変形し、
前記シリコーン材は、前記軟質パーティションとの永久的な接着を形成する、電気スイッチ。
【請求項２】
前記軟質パーティションは、前記作動ロッドを収容するための該軟質パーティションを貫通するボアを有する、請求項１に記載の電気スイッチ。
【請求項３】
前記管状ハウジングは、前記軟質パーティションと前記導電性インタフェースとの間で前記作動端部内にエアギャップを有する、請求項２に記載の電気スイッチ。
【請求項４】
前記軟質パーティションと前記導電性インタフェースとの間の前記エアギャップ内に圧縮ばねを含む、請求項３に記載の電気スイッチ。
【請求項５】
前記軟質パーティションは半導電性材料を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気スイッチ。
【請求項６】
前記管状ハウジングは、
第１の端部及び第２の端部を有する中間セグメントと、
該中間セグメントの第１の端部にねじ込まれる第１の管状延長部と、
前記中間セグメントの第２の端部にねじ込まれる第２の管状延長部とを備える強化スリーブを含み、
前記中間セグメントは、導電性材料又は半導電性材料の一方を含み、
前記第１の管状延長部及び前記第２の管状延長部は誘電体材を含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電気スイッチ。
【請求項７】
前記軟質パーティション、前記中間セグメント、及び前記導電性インタフェースは、コロナ放電を防止するファラデーケージを形成する、請求項６に記載の電気スイッチ。
【請求項８】
前記シリコーン材及び前記軟質パーティションは、前記作動ロッド及び前記強化スリーブに対して損傷を与えることなく除去されるように構成されている、請求項２〜７のいずれか１項に記載の電気スイッチ。
【請求項９】
前記軟質パーティションは、前記シリコーン材を前記作動端部内に設ける前に、前記作動ロッド上をたどって挿入されるように構成され、
前記作動ロッドは、該作動ロッドの第１の径及び該作動ロッドの第２の径を接合する肩部を含み、それにより、前記肩部は、前記軟質パーティションの挿入のための停止部をもたらす、請求項１〜８のいずれか１項に記載の電気スイッチ。
【請求項１０】
前記軟質パーティションは、前記管状ハウジングの内側に摩擦係合する外周及び前記作動ロッドに摩擦係合する内周を有する、請求項１〜９のいずれか１項に記載の電気スイッチ。
【請求項１１】
前記導体受端部は、
該導体受端部に電気的に結合される固定接点と、
前記導電性インタフェース及び前記作動ロッドに電気的に結合される可動接点と、
を更に備え、
前記可動接点は、前記作動ロッドが前記第１の位置にあるときに前記固定接点に係合し、
前記可動接点は、前記作動ロッドが前記第２の位置にあるときに前記固定接点から係脱する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の電気スイッチ。
【請求項１２】
管状ハウジングに入るように強化スリーブを成形することと、
前記強化スリーブは、導電性中間セグメントと、前記管状ハウジングの作動端部上の第１の誘電体管状延長部と、前記管状ハウジングの導体受端部上の第２の誘電体管状延長部とを有し、
前記強化スリーブ内に、作動ロッドと、導電性インタフェースと、接点組立体とを配置することと、
前記作動ロッドは、前記作動端部を通って前記導体受端部に向かって延在するように配置され、前記作動ロッドは、前記接点組立体内の接点を係合させる第１の位置と前記接点組立体内の前記接点を係脱させる第２の位置との間で可動であり、
前記作動ロッド上をたどって前記強化スリーブに入るように軟質パーティションを挿入することと、
前記軟質パーティションは、摩擦／締りばめによって、前記作動ロッド及び前記強化スリーブの内面に当たって保持され、
誘電体ゼラチン状シリコーン材を、前記作動ロッドの周りで前記強化スリーブの前記作動端部に入るように加えることと、
を含み、
前記ゼラチン状シリコーン材は、硬化し、前記作動ロッドに付着し、それにより、前記作動ロッド及び前記ゼラチン状シリコーン材の接触面は、前記作動ロッドが前記第１の位置から前記第２の位置に移動すると、互いに対して移動せず、
前記軟質パーティションは、前記ゼラチン状シリコーン材が硬化する前に前記導電性インタフェースに達することを防止する、高電圧スイッチを組立てる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高電圧回路遮断器、スイッチギア、及び他の電気機器等の高電圧電気スイッチに関する。より詳細には、本発明は、その接点が、セラミックボトル等の絶縁性環境密閉体内に配置される電気スイッチに関する。接点の１つは、密閉体シールを通って延在するシャフトによって接続される密閉体の外側の機械システムによって作動されることができる。
【背景技術】
【０００２】
従来のシステムでは、作動機構は、通常、スイッチ内にグランド接続部を形成し、予防措置が取られなければ、スイッチ組立体から作動機構に電流がアーク放電し、故障又は損傷をもたらす場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
これに対処するために、オーバーヘッドリクローザー等の従来の高電圧スイッチは、通常、長いガラス繊維プルロッドを利用して、作動機構をスイッチ接点に接続する。絶縁性ガラス繊維ロッドは、空気充填キャビティを通って延在する。空気は、高電圧（例えば、３ｋＶを超える）環境においてアーク放電する可能性を減少させるために、接点間に長い距離を必要とする。そのため、この構成は、かなりの物理的空間を占める。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】本明細書で述べる実施態様による、閉位置にあるスイッチ組立体を示す概略断面図である。
【図２】開位置にある図１のスイッチ組立体を示す概略断面図である。
【図３Ａ】図１のスイッチ組立体のシリコーン成形ゲル停止部の概略断面図である。
【図３Ｂ】図１のスイッチ組立体のシリコーン成形ゲル停止部の概略上面図である。
【図４】図１のスイッチ組立体のドライバーロッドの概略拡大図である。
【図５】本明細書で述べる実施態様による、高電圧スイッチを組立てるためのプロセスのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
以下の詳細な説明は添付図面を参照する。異なる図面における同じ参照符号は、同じ又は類似の要素を特定することができる。
【０００６】
本明細書で述べる実施態様によれば、軟質シリコーンゲルで部分的に充填されたチャンバーが、誘電体材として使用されて、高電圧電気スイッチ内で作動ロッド（「プルロッド（pull rod）」又は「ドライバーロッド（driver rod）」とも呼ばれる）を隔離する。シリコーンゲルは、作動ロッド及びチャンバー壁に付着する軟質絶縁性化合物として作用する。シリコーンゲルは、電圧が、作動ロッドの絶縁表面に沿ってクリープすること、及び／又は、高電圧電気スイッチの導電性コンポーネント上をたどってフラッシュするか又は導電性コンポーネントにアーク放電することを防止する。
【０００７】
本開示で使用されるとき、用語「高電圧（high voltage）」は、３キロボルト（ｋＶ）を超える公称システム電圧で動作するように構成される機器を指す。そのため、用語「高電圧」は、「配電（distribution）」システムと一般に呼ばれる約３ｋＶ〜約３８ｋＶの公称電圧で動作するシステム等の電気ユーティリティサービスにおいて使用するのに適した機器、並びに、約３８ｋＶを超える公称電圧で動作する「送電（transmission）」システム内で使用される機器を指す。適用可能機器は、回路遮断器、接地デバイス、スイッチギア、又は他の高電圧機器を含むことができる。
【０００８】
図１は、本明細書で述べる実施態様による、係合（「オン」）位置にあるスイッチ組立体１００を示す概略断面図である。図２は、係脱（「オフ」）位置にあるスイッチ組立体１００を示す概略断面図である。図１及び図２をともに参照すると、スイッチ組立体１００は、ハウジング１０２と、導体受端部１０４と、作動端部１０６と、ハウジング１０２から実質的に垂直に延在するブッシングインタフェース１０８とを含むことができる。スイッチ組立体１００は、導体受端部１０４とブッシングインタフェース１０８との間の選択的な接続をもたらすように構成されることができる。
【０００９】
ハウジング１０２は、ハウジング１０２を通って軸方向に延在する細長いボア１１０を画定することができる。導体受端部１０４は、ボア１１０の一端で終端することができ、作動端部１０６は、ボア１１０の対向端で終端することができる。ブッシングインタフェース１０８は、導体受端部１０４と作動端部１０６との中間のハウジング１０２の部分から実質的に垂直に突出することができる。以下で更に詳細に述べるように、スイッチ組立体１００は、導体受端部１０４に対応（associated）する接点組立体１１２とブッシングインタフェース１０８に対応する接点組立体１１４との間に機械的に可動の接触をもたらすように構成されることができる。
【００１０】
スイッチ組立体１００は、エチレン−プロピレン−ジエンモノマー（ＥＰＤＭ）エラストマー等の、熱及び圧力下で加硫される、例えば誘電体シリコーン、エラストマー、又はゴムから形成される外側シールド１１６を含むことができる。幾つかの実施態様では、外側シールド１１６は、ハウジング１０２の外側でのクリープ距離を増加させるために多数の半径方向に延在するフィン（図示せず）を含むことができる。これらのフィンは、オーバーヘッドスイッチ又はリクローザー等の、地上のすなわち風雨にさらされるスイッチ設置において望ましい。
【００１１】
シールド１１６内で、スイッチ組立体１００は、ハウジング１０２及びボア１１０の実質的に全長に延在する硬質強化スリーブ１２０を含むことができる。強化スリーブ１２０は、単一ピース又は複数のセクションから形成されることができる（図１及び図２に示す）。例えば、本明細書で述べる実施態様では、強化スリーブ１２０は、管状延長部１２２がその上にネジ込まれるか又はその他の方法で取付けられる中間セグメント１２１を含むことができる。中間セグメント１２１は、管状延長部１２２と同じか又は異なる材料から作られることができる。一実施態様では、中間セグメント１２１は、アルミニウム等の導電性材料又は半導電性材料から形成されることができる。逆に、誘電体材料は、管状延長部１２２に使用され得る。管状延長部１２２に使用され得る材料（又は、単一ピースである場合、強化スリーブ１２０全体）には、ガラス繊維強化エポキシ、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、及び超高分子量ポリエチレンがある。
【００１２】
強化スリーブ１２０には、導体受端部１０４に面する環状肩部１２３を設けることができる。強化スリーブ１２０は、導体受端部１０４において外側シールド１１６の先端を超えてわずかに突出し、そこに雌ネジ１２４を有する。図示するように、強化スリーブ１２０は、ブッシングインタフェース１０８のボアに整列する開口を含む。
【００１３】
スイッチ組立体１００は、ブッシングインタフェース１０８に近接する領域内で強化スリーブ１２０内に配置された作動端バットレス１２６を更に含む。作動端バットレス１２６は、金属の導電性材料、好ましくは銅又は銅合金から形成される。一実施態様では、作動端バットレス１２６は、強化スリーブ１２０内の環状肩部１２３に係合するために円柱形状を有する。ボア１２７は、作動端バットレス１２６を貫通して延在し、ハウジング１０２及び強化スリーブ１２０の軸と実質的に同軸である。以下で更に詳細に述べるように、ボア１２７は、作動端部１０６を貫通して延在する作動ロッド１３０に接続されたリンク１２８を収容するように構成される。作動端バットレス１２６は、接点組立体１１４に対応する相応してネジ山を付けられたボルト１２９を受けるためのネジ山付き取付け具（符号表示せず）を更に含むことができる。以下で更に論じるように、作動端バットレス１２６は、スイッチが係合するときに（図１に示す）、スイッチ組立体１００を通って電流が通過するための端子（又はバス）として動作する。ボルト１２９は、接点組立体１１４と作動端バットレス１２６との間の電気的連続性を維持する。
【００１４】
図４は、作動ロッド１３０の拡大図を提供する。作動ロッド１３０は、シャフト１３２によって分離された後方接続端部１３１及び前方接続端部１３３を有することができる。シャフト１３２は、ガラス繊維、エポキシ強化ガラス繊維等のような絶縁性材料で形成されることができる。一実施態様では、後方接続端部１３１及び前方接続端部１３３は、鋼等のシャフト１３２の材料と異なる材料で形成されることができる。他の実施形態では、作動ロッド１３０は、単一コンポーネント又は前方ロッド及び後方ロッド等の複数のセグメントで形成されることができる。図４に示すように、前方接続端部１３３は、シャフト１３２の径より大きな径へ変化するために肩部１３４を有する。本明細書で更に述べるように、肩部１３４は、軟質パーティション１６２の挿入用の停止点（本明細書で「ゲル停止部（gel stop）１６２」とも呼ばれる）をもたらすように構成される。
【００１５】
図１及び図２に示すように、接点組立体１３６は、スイッチ組立体１００の作動端バットレス１２６と導体受端部１０４との間に配設される。幾つかの実施態様では、接点組立体１３６は、導体受端部１０４に隣接する固定端閉鎖部１４０と、ボトル１３８の対向する作動端に配設される作動端閉鎖部１４２とを有する管状セラミックボトル１３８を含む真空ボトル組立体を含むことができる。
【００１６】
固定接点１４４は、固定端閉鎖部１４０においてボトル１３８に入るよう後方に突出することができ、ボトル１３８から前方に延在する接点組立体１１２と導電的に接続することができる。幾つかの実施態様では、接点組立体１１２は、固定接点１４４と一体的に形成されることができる。さらに、図１又は図２では示さないが、作動端閉鎖部１４２は、可動接点１４６に結合されるか又はその他の方法で取付けられた軟質伸長可能金属ベローズを含むことができる。可動接点１４６は、ボトル１３８から出て作動端バットレス１２６に入るように延在することができる。真空ボトル１３８は、ボトル１３８及び接点１４４／１４６が、スイッチ組立体１００の使用全体を通して気密に維持されるように密閉される。
【００１７】
さらに、接点１４４／１４６を囲むボトル１３８内の内部空間は、内部に制御された雰囲気を有する。本明細書で使用されるとき、用語「制御された雰囲気（controlled atmosphere）」は、通常大気圧の空気以外の雰囲気を意味する。例えば、ボトル１３８内の雰囲気は、大気圧未満の気圧（subatmospheric pressure）に維持されることができる。雰囲気の組成もまた、通常空気と異なる場合がある。例えば、ボトル１３８は、ＳＦ６（六フッ化硫黄）等のアーク放電抑制ガスを含むことができる。
【００１８】
図１及び図２に示すように、真空ボトル１３８の外径は、強化スリーブ１２０の内径よりわずかに小さいサイズにすることができ、それにより、ボトルの外側と強化スリーブ１２０の内側との間に環状空間が存在する。強化スリーブ１２０内にボトル１３８を設置する（例えば、ボトル１３８の後方端を作動端バットレス１２６の前方肩部に当接させる）と、環状空間が、誘電体充填材１４８で完全に充填されて、ボトル１３８の外側と強化スリーブ１２０の内側との間に実質的にボイドのない界面をもたらす。
【００１９】
一実施態様では、充填材１４８は、ハウジング１０２の誘電体材料と異なる誘電体材料で構成されることができる。例えば、誘電体充填材１４８は、極端な温度又は圧力を印加することなく配置され、その最終形態にされ得る材料から形成されることができる。例示的な誘電性充填材は、グリース（例えば、石油系グリース及びシリコーン系グリース）、ゲル（例えば、シリコーンゲル）、及び、室温加硫（room-temperature vulcanizing）エラストマーすなわち「ＲＴＶ」エラストマーとして一般に呼ばれるタイプの硬化可能エラストマーを含むことができる。
【００２０】
固定端バットレス１５０は、ボトル１３８の固定端閉鎖部１４０に隣接して導体受端部１０４に設けられることができる。例えば、固定端バットレス１５０は、強化スリーブ１２０のネジ山１２４に係合し、固定端閉鎖部１４０に更に係合することができる。図示するように、固定端バットレス１５０は、固定端閉鎖部１４０と接触状態でスタブ接点１５２を受けるための中央ボアを含むことができる。組立て中、固定端バットレス１５０は、作動端バットレス１２６に向かってボトル１３８を押しやるように動作する。そのため、ボトル１３８は、圧縮状態に維持される。図１及び図２に示すように、スタブ接点１５２は、スタブ接点１５２上で端子を収容するように構成されることができる。端子は、導体受端部１０４上に設置されたブッシング１５４又は別の装置の接点組立体に更に結合するように構成されることができる。
【００２１】
作動端バットレス１２６に戻ると、リンク１２８は、可動接点１４６に導電的に結合されることができ、ボア１２７内に摺動可能に位置決めされることができる。リンク１２８は、作動端部１０６を貫通して延在する作動ロッド１３０に更に結合されることができ、それにより、ハウジング１０２内での軸方向への作動ロッド１３０の移動が、固定接点１４４と接触状態になるように、また、接触状態でなくなるように、可動接点１４６の対応する軸方向移動をもたらすことができる。
【００２２】
一実施態様では、リンク１２８は、ボルト、ねじ込み式接続、又は別の適した取付け機構によって可動接点１４６の端部に結合されることができる。リンク１２８は、ボア１２７の内面に係合するように構成される環状接点１５６を含むことができ、それにより、作動端バットレス１２６とリンク１２８との間の摺動可能な電気接続を確立する。一実施態様では、図１及び図２に示すように、環状接点１５６は、１組のルーバー接点として構成されることができる。別の実施態様では、環状接点１５６は、リンク１２８に係合するために、ボア１２７の内面上に含まれることができる。さらに、リンク１２８は、作動ロッド１３０の前方接続端部１３３を収容するための凹部又はキャビティを含むことができる。前方接続端部１３３は、嵌合ネジ、単数又は複数のピン、リベット、溝／スナップリング等のような任意の適した機構によってリンク１２８に留められることができる。
【００２３】
幾つかの実施態様では、コイル圧縮ばね１５８は、前方接続端部１３３とリンク１２８の端部との間で作動ロッド１３０の前方部分の周りに配設されることができ、それにより、閉鎖方向への（例えば、導体受端部１０４に向かう）作動ロッド１３０の動きが、リンク１２８に、ひいては可動接点１４６に伝達されることになる。
【００２４】
作動ロッド１３０は、グランドに更に結合されることができ、また、適した駆動機構又は作動機構（図示せず）に更に固定されるか又は留められることができる。例えば、作動ロッド１３０は、手動作動装置（例えば、ハンドル又はレバー）、ソレノイドベース作動装置、自動リクローザー装置等に取付けられることができる。こうした作動装置の作動は、作動ロッド１３０をハウジング１０２内で前方又は後方に移動させ、それにより、可動接点１４６を、（リンク１２８を介して）固定接点１４４と接触状態になるように、また、接触状態でなくなるように移動させることができる。
【００２５】
本明細書で述べる実施態様に矛盾せずに、スイッチ組立体１００は、作動端バットレス１２６／リンク１２８と作動端部１０６との間の電圧分離をもたらすための堅牢な軟質シリコーンゲル１６０を更に含む。ゲル停止部１６２と作動端部１０６との間のボア１１０の少なくとも一部は、硬化して固体又は半固体誘電体材になるシリコーンゲル１６０を充填される。特に、本明細書で述べる実施態様では、軟質シリコーンゲル１６０は、（例えば、導電性中間セグメント１２１、作動端バットレス１２６、又は作動ロッド１３０の前方接続端部１３３から）グランドへのフラッシュオーバーを防止するために誘電体絶縁材として役立つことができる。
【００２６】
ゲル停止部１６２は、ゲル１６０を、作動端バットレス１２６及び／又は圧縮ばね１５８から分離することができる。一実施態様では、ゲル停止部１６２は、半導電性シリコーン系材料から成形されることができる。別の実施態様では、ゲル停止部１６２は、ＥＰＤＭ、シリコーン、ＴＰＥ（熱可塑性エラストマー）等のような、任意の適した絶縁性弾性材料で形成されることができる。図３Ａは、ゲル停止部１６２の拡大断面図を提供し、図３Ｂは、ゲル停止部１６２の拡大上面図を提供する。図１〜図３Ｂをともに参照すると、ゲル停止部１６２は、内側縁１６４及び外側縁１６６を有する。内側縁１６４は、軸方向ボア１６８を通して作動ロッド１３０のシャフト１３２を収容するための軸方向ボア１６８を全体的に画定することができる。ゲル停止部１６２はまた、外側肩部１７０及び内側肩部１７２を有する。外側肩部１７０は、外側縁１６６に向かってかつ最大外周のわずかに内側に延在して、ゲル停止部１６２の周りにリップ１７４を形成することができる。さらに、内側肩部１７２は、内側縁１６４に向かって全体的に延在し、肩部１３４において作動ロッド１３０と共に締りばめを形成することができる。
【００２７】
一実施態様では、内側縁１６４の内径は、作動ロッドシャフト１３２の外径よりわずかに小さいサイズにすることができ、外側縁１６６の外径は、強化スリーブ１２０の内面１６７の径よりわずかに大きいサイズにすることができる。そのため、ゲル停止部１６２は、作動ロッド１３０の外面と強化スリーブ１２０の内面１６７との間の締りばめ／摩擦関係によってボア１１０内に留められ得る。例えば、ゲル停止部１６２は、作動ロッド１３０上をたどって強化スリーブ１２０のボア１１０に入り作動ロッド１３０の肩部１３４まで強制的に挿入されることができる。強化スリーブ１２０及び／又は作動ロッド１３０に対してゲル停止部１６２を成形又は接着するのではなく、締りばめによってボア１１０内にゲル停止部１６２を留めることは、ゲル停止部１６２が、スイッチ組立体１００の他のコンポーネントの組立てに続いて挿入されることを可能にし、また、損傷又は故障の場合に、ゲル１６０／ゲル停止部１６２の置換を更に可能にする。硬化したゲル１６０が作動ロッド１３０及び内面１６７に対する半永久的な付着をもたらすため、ゲル１６０／ゲル停止部１６２は、作動ロッド１３０及び強化スリーブ１２０に対して損傷を与えることなく除去されることができる。
【００２８】
スイッチ組立体１００が作動端部１０６を上向きにした状態で配向されるとき、シリコーンゲル１６０は、ボア１１０の中にかつ作動ロッド１３０の周りに注がれることができる。シリコーンゲル１６０は、室温で硬化するか又は任意選択で硬化時間を減らすために加熱される２液混合物（例えば、塩基及び架橋剤を含む）であるとすることができる。一態様では、ゲル１６０は、高粘度、高い引裂き強度、高伸長性、及び高い弾性をもたらすように選択されることができる。例示的な実施態様では、ゲル１６０は、（米国イーストブランスウィック、Ｂｌｕｅｓｔａｒ  Ｓｉｌｉｃｏｎｅｓからの）ＳＩＬＢＩＯＮＥ  ＨＳ堅牢ゲルＬＶ１０−１を含むことができる。
【００２９】
シリコーンゲル１６０を加える前に、作動ロッド１３０上をたどってゲル停止部１６２を挿入することは、作動端バットレス１２６とゲル停止部１６２との間のボア１１０内にエアギャップ１７６を生成する。そのため、ゲル停止部１６２は、ゲル１６０が、製造中に（例えば、ゲル１６０が硬化する前に）エアギャップ１７６内に滲出することを防止する保持表面を提供する。エアギャップ１７６は、圧縮ばね１５８の自由な移動及び作動端バットレス１２６とリンク１２８との間の清浄な界面を可能にする。
【００３０】
硬化形態では、シリコーンゲル１６０は、形状を維持し、作動ロッド１３０及び内面１６７に対する半永久的な付着をもたらすことができる。換言すれば、作動ロッド１３０とゲル１６０との接触面は、作動ロッド１３０が係合位置（図１）から係脱位置（図２）に移動する場合、互いに対して移動しない。同様に、ゲル１６０と内面１６７との接触面は、互いに対して移動しない。代わりに、ゲル１６０は、ボア１１０内での作動ロッド１３０の移動に適応するために屈曲することができる。作動ロッド１３０及び内面１６７と対照的に、ゲル１６０は、ゲル停止部１６２との永久的な接着を形成することができる。
【００３１】
一実施態様では、係合位置から係脱位置まで作動ロッド１３０を移動させるために加えられる力は、作動ロッドを軸方向に必要な距離だけ移動させるためゲル１６０によってもたらされる抵抗に打勝つのに十分である。一実施態様では、図１に示すように、シリコーンゲル１６０は、作動ロッド１３０の周りに注がれて、ゲル停止部１６２と作動端部１０６のリムとの間の利用可能な容積の約３０％を充填することができる。例えば、図１の特定の用途では、ゲル１６０は、５．１２５インチの全体の利用可能深さの約１．６５０インチを充填することができる。
【００３２】
半導電性コンポーネントとして、ゲル停止部１６２は、中間セグメント１２１及び作動端バットレス１２６によってファラデーケージ又は静電シールドを形成して、エアギャップ１７６内の空気がイオン化するときに起こる可能性があるコロナ放電を最小にすることができる。コロナ放電は、例えば、スイッチ組立体１００を通る電界強度が、イオン化を引起すのに十分であるが、実際のアーク放電を引起すには不十分である場合に起こる可能性がある。
【００３３】
図１及び図２に示すように、ゲル１６０及びゲル停止部１６２は、変形して、係合位置（図１）と係脱位置（図２）との間の所定の距離だけ作動ロッド１３０の移動を可能にすることができる。一実施態様では、作動ロッド１３０の軸方向移動距離は、約１／２インチとすることができる。ゲル１６０は、図１に示すように、作動ロッド１３０が係合位置にある状態で硬化することができる。図２に示すように、作動ロッド１３０が後方移動する際、作動ロッド１３０は、作動端部１０６に向かって進むことができ、ゲル１６０／肩部１７２は、作動ロッド１３０とともに後方に引張られるように歪められることができる。
【００３４】
図５は、本明細書で述べる実施態様による、高電圧スイッチを組立てるためのプロセス５００のフロー図である。プロセス５００は、環状ハウジングに対して強化スリーブを成形することを含むことができる（ブロック５１０）。例えば、スイッチ組立体１００は、ハウジング１０２に入るよう強化スリーブ１２０を成形することによって組立てられることができる。強化スリーブは、導電性中間セグメント（例えば、中間セグメント１２１）、管状ハウジングの作動端部上の第１の誘電体管状延長部（例えば、管状延長部１２２の一方）、及び管状ハウジングの導体受端部上の第２の誘電体管状延長部（例えば、管状延長部１２２の一方）から予め組立てられることができる。
【００３５】
プロセス５００はまた、強化スリーブ内で作動ロッドと、導電性インタフェースと、接点組立体とを配置することを含むことができる（ブロック５２０）。例えば、作動ロッド１３０と、作動端バットレス１２６と、接点組立体１３６とは、強化スリーブ１２０内に配置されることができる。作動ロッド１３０は、導体受端部に向かって作動端部を貫通して延在するように配置されることができる。作動ロッドは、接点組立体内の接点を係合させる第１の位置と接点組立体内の接点を係脱させる第２の位置との間で可動とすることができる。
【００３６】
プロセス５００は、作動ロッド上をたどって強化スリーブに入るように軟質パーティションを挿入することを更に含むことができる（ブロック５３０）。例えば、ゲル停止部１６２は、作動ロッド１３０上をたどって強化スリーブ１２０のボア１１０に入るよう挿入されることができる。ゲル停止部１６２は、摩擦／締りばめによって、作動ロッド１３０及び強化スリーブ１２０の内面（例えば、内面１６７）に当たって保持されることができる。シリコーンゲル１６０を加える前に、作動ロッド１３０上をたどってゲル停止部１６２を挿入することは、作動端バットレス１２６とゲル停止部１６２との間のボア１１０内にエアギャップ１７６を生成することができる。
【００３７】
プロセス５００はまた、作動ロッドの周りで強化スリーブの作動端部に入るように誘電体ゼラチン状シリコーン材を加えること（ブロック５４０）と、作動ロッド及び強化スリーブに付着させるために誘電体ゼラチン状シリコーン材を硬化させること（ブロック５５０）とを含むことができる。例えば、シリコーンゲル１６０は、作動ロッド１３０の周りで強化スリーブ１２０の作動端部１０６内に注がれることができる。シリコーンゲル１６０は、ボア１１０内で硬化される２液混合物として注がれることができる。ゲル停止部１６２は、シリコーンゲル１６０が硬化する前に作動端バットレス１２６に達することを防止することができる。硬化すると、ゼラチン状シリコーン材は、作動ロッド１３０の周りで強化スリーブ１２０に付着することができ、軟質パーティションに永久的に接着することができる。さらに、硬化すると、ゼラチン状シリコーン材は、導電性インタフェースからの電圧が作動端部にアーク放電することを防止するために、第１の位置及び第２の位置において作動ロッドとの接触を維持するのに変形するように構成される。ゼラチン状シリコーン材は強化スリーブ及び作動ロッドに永久的に接着しないため、ゼラチン状シリコーン材及び軟質パーティションは、例えば改修プロセス中に除去／置換されることができる。
【００３８】
本明細書で述べる実施態様では、高電圧用途のための電気スイッチが提供される。本スイッチは、導体受端部及び導体受端部に対向する作動端部を有する管状ハウジングを備える。管状ハウジングは、導体受端部と作動端部との中間に配置される導電性インタフェースも含むことができる。作動ロッドが、作動端部を通って導体受端部に向かって延在することができる。作動ロッドは、電気スイッチを係合させる第１の位置と電気スイッチを係脱させる第２の位置との間で可動とすることができる。導電性インタフェースからの電圧が作動端部にアーク放電することを防止するように、ゼラチン状シリコーン材が管状ハウジングの一部分内でかつ作動端部内の作動ロッドの周りに設けられる。ゼラチン状シリコーン材は、第１の位置及び第２の位置において作動ロッドとの接触を維持するのに変形するように構成されることができる。
【００３９】
例示的な実施態様の前述の説明は、例証及び説明を提供するが、網羅的であること、又は、本明細書で述べる実施形態を開示される厳密な形態に限定することを意図されない。変更及び変形は、上記教示を考慮して可能であるか、又は、実施形態の実施から習得されることができる。例えば、本明細書で述べる実施態様は、媒体又は低電圧機器等の他の装置とともに使用されることもできる。
【００４０】
本発明は、上記で詳細に述べられたが、本発明が、本発明の精神から逸脱することなく修正されることができることが当業者に明らかになることが明示的に理解される。形態、設計、又は配置構成の種々の変更が、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく本発明に対して行われることができる。したがって、上述した説明は、限定的ではなく例示的であると考えられ、本発明の真の範囲は、添付特許請求の範囲において規定される範囲である。
【００４１】
本出願の説明において使用されるどの要素、行為、又は命令も、明示的にそのように述べられない限り、本発明にとって重要又は必須であると解釈されるべきでない。同様に、本明細書で使用されるように、数量を特定しない語（the article "a"）は、１つ又は複数の物品を含むことを意図される。さらに、フレーズ「に基づく（based on）」は、別途明示的に述べられない限り、「に少なくとも部分的に基づく（based, at least in part, on）」を意味することを意図される。
【図１】
0005856249.tif 000002
【図２】
0005856249.tif 000003
【図３Ａ】
0005856249.tif 000004
【図３Ｂ】
0005856249.tif 000005
【図４】
0005856249.tif 000006
【図５】
0005856249.tif 000007