(57)【要約】  本発明は、高電圧または中間電圧の直流電流ネットワークのためのスイッチであって、スイッチは、ガス状流体を収容する密閉容器を有するＤＣ回路遮断装置（５）を備え、ガス状流体は、少なくとも７０体積％の二酸化炭素を備え２０℃で測定したときの圧力が０．６５ＭＰａ〜１．１ＭＰａの範囲にあり、共振回路では、μＦ単位のキャパシタンス（Ｃ）の値に対し、μＨ単位のインダクタンス（Ｌ）は、２７００×Ｃ-0.84よりも小さい、スイッチに関する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高電圧または中間電圧の直流電流ネットワーク（１）のためのスイッチであって、前記スイッチは、ガス状流体を収容する少なくとも１つの密閉容器（５ａ）に入った能動的な回路遮断部材を含むＤＣ回路遮断装置（５）を有する分岐路を備え、前記分岐路は、ネットワークラインに挿入され、前記分岐路と並列に、第１に、エネルギー吸収体（７）を有する分岐路が接続され、第２に、所定のキャパシタンス（Ｃ）および所定のインダクタンス（Ｌ）を有する共振回路（６）が接続されており、前記ＤＣ回路遮断装置（５）の前記密閉容器は、少なくとも７０体積％の二酸化炭素を備え２０℃で測定したときの充填圧力が０．６５ＭＰａ〜１．１ＭＰａの範囲にあるガス状流体を収容し、μＦ単位のキャパシタンス（Ｃ）の値に対し、μＨ単位の前記インダクタンス（Ｌ）は、２７００×Ｃ-0.84よりも小さいことを特徴とする、スイッチ。
【請求項２】
μＦ単位のキャパシタンス（Ｃ）の値に対し、μＨ単位の前記インダクタンス（Ｌ）は、４００×Ｃ-0.84〜２７００×Ｃ-0.84の範囲にあることを特徴とする、請求項１に記載のスイッチ。
【請求項３】
前記ＤＣ回路遮断装置（５）の前記密閉容器は、２０℃で測定したときの充填圧力が０．６５ＭＰａ〜１．１ＭＰａの範囲にある二酸化炭素のみによって構成されたガス状流体を収容していることを特徴とする、請求項１に記載のスイッチ。
【請求項４】
前記ＤＣ回路遮断装置（５）の前記密閉容器は、二酸化炭素および六フッ化硫黄の混合物によって構成されたガス状流体を収容していることを特徴とする、請求項１に記載のスイッチ。
【請求項５】
前記ＤＣ回路遮断装置（５）の前記密閉容器は、２０体積％〜３０体積％の六フッ化硫黄を収容していることを特徴とする、請求項４に記載のスイッチ。
【請求項６】
前記ＤＣ回路遮断装置（５）の前記密閉容器は、二酸化炭素および四フッ化炭素の混合物によって構成されたガス状流体を収容していることを特徴とする、請求項１に記載のスイッチ。
【請求項７】
前記ＤＣ回路遮断装置（５）の前記密閉容器は、２０体積％〜３０体積％の四フッ化炭素を収容していることを特徴とする、請求項６に記載のスイッチ。
【請求項８】
前記ＤＣ回路遮断装置（５）の前記密閉容器は、二酸化炭素およびフルオロニトリルの混合物によって構成されたガス状流体を収容していることを特徴とする、請求項１に記載のスイッチ。
【請求項９】
前記ＤＣ回路遮断装置（５）の前記密閉容器は、４体積％〜１０体積％のフルオロニトリルを収容していることを特徴とする、請求項８に記載のスイッチ。
【請求項１０】
前記ＤＣ回路遮断装置（５）の前記密閉容器は、二酸化炭素および二酸素の混合物によって構成されたガス状流体を収容していることを特徴とする、請求項１に記載のスイッチ。
【請求項１１】
前記ＤＣ回路遮断装置（５）の前記密閉容器は、５体積％〜１５体積％の二酸素を収容していることを特徴とする、請求項１０に記載のスイッチ。
【請求項１２】
前記ＤＣ回路遮断装置（５）の前記密閉容器は、二酸化炭素、二酸素およびフルオロケトンの３成分混合物によって構成されたガス状流体を収容していることを特徴とする、請求項１に記載のスイッチ。
【請求項１３】
前記ＤＣ回路遮断装置（５）の前記密閉容器は、５体積％〜１５体積％の二酸素と、４体積％〜１０体積％のフルオロケトンと、収容していることを特徴とする、請求項１２に記載のスイッチ。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載のスイッチ（２ｉ）を少なくとも１つ含むことを特徴とする、高電圧または中間電圧の直流電流ネットワーク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高電圧直流電流（ＨＶＤＣ）伝送ネットワーク、または、中間電圧直流電流（ＭＶＤＣ）伝送ネットワークの技術分野一般に関する。
【０００２】
より具体的には、本発明は、直流電流（ＤＣ）を高電圧または中間電圧ＤＣ伝送ネットワークのラインにおいて遮断するための、ＨＶＤＣまたはＭＶＤＣのガス絶縁スイッチに関する。
【０００３】
本発明の特に有利な適用例は、例えばネットワークの電柱（pole）における故障（defaillance）が発生した際または電柱における長期のメンテナンス作業の際等に、電力をネットワークにおけるある経路から別の経路に導く（aiguiller）ための、高電圧または中間電圧直流電流ネットワークの技術分野である。
【背景技術】
【０００４】
ＤＣネットワークにおいて、ガス状流体を収容する密閉容器に入った能動的な回路遮断部材を有するＤＣ回路遮断装置を有する分岐路を含むスイッチを用いることが知られている。技術水準は、ガス絶縁ＤＣ回路遮断装置を作製するための多くの技術的な解決策を提案している。
【０００５】
例えば、１つの公知の回路遮断装置が、"Journal of power-energy division conference 1994 of Institute of Electrical Engineers", No. 621, pp. 824-825に記載されている。ガス絶縁ＤＣ回路遮断装置が、ＤＣネットワークのラインの分岐路に設けられている。回路遮断装置を含むこの分岐路と並列に、第１に、電圧サージを吸収するためのエネルギー吸収体を有する分岐路が接続され、第２に、所定のキャパシタンスおよび所定のインダクタンスを有する共振回路が接続されている。
【０００６】
ＤＣ回路遮断装置は、ガス吹き付けタイプのものであり、ガス状流体を収容する密閉容器に入った能動的な回路遮断部材を含む。回路遮断装置は、ＤＣが流れることを可能にする固定接点と、ブラストシリンダ内における可動接点と、を有し、ブラストシリンダは、ブラストシリンダに固定された絶縁ノズルを有する。技術水準では、固定接点に固定されたブラストピストンに対して可動接点内に組み込まれたピストン棒が移動させられたときに、接点間で電気アークが発生する。ピストン棒が移動すると、容器の内側に収容されている消弧ガス、典型的にはＳＦ6である、がアークに吹き付けられるように圧縮される。
【０００７】
直流電流の場合、ＤＣアークにＳＦ6を吹き付けるだけではアークを遮断してアークを上手く消すには不十分であることがある。なぜなら、交流電流（ＡＣ）とは異なり、直流電流は、ゼロ電流をクロスする周期的な点を有さないためである。
【０００８】
アークを消す目的で、回路遮断装置にゼロクロスを与えるよう直流電流に振動電流（courant oscillant）を重畳するために、インダクタンスおよびキャパシタンスを含む共振回路が回路遮断装置に並列に結合される。このことは、ブラストシステムによって圧縮されたＳＦ6ガスをアークに対して吹き付け、アークを強制的に消すことを可能にする。
【０００９】
ＤＣネットワークがより高い電圧を必要とすることを考慮すると、関連付けられるスイッチには、電流値による切替性能を向上させる必要があり、その電流値は、６０００アンペア（Ａ）程度に大きいものであり得る。また、電流値による切替性能は、スイッチの動作温度の広い範囲にわたって発現される必要がある。典型的には、そのようなスイッチは、電流値による切替性能を、動作温度が−５０℃にまで下がる場合においても維持する必要がある。
【００１０】
特許ＵＳ５７３７１６２は、複数のＤＣ回路遮断装置を、標準的な密閉容器内において、それらの回路遮断装置を直列に接続した状態で、維持することを提案している。この解決策には、地面における設置面積が大きくコストが高いという欠点がある。
【００１１】
特許ＥＰ０７４０３２０は、ＤＣの遮断値に応じて共振回路のインピーダンス値およびキャパシタンス値を最適化することを提案している。
【００１２】
さらに、例えば特許出願ＵＳ２０１６／２６１０９５に記載されているような、種々の種類の消弧ガスを用いることが提案されている。特許出願ＵＳ２０１６／２６１０９５は、電気エネルギーの生成、輸送、供給、および／または、利用に用いるための電気機器において電気アークを消すために、ＳＦ6の代替として二酸化炭素を用いることを提案している。しかし、使用されるガスの種別毎に電気アークを消すための条件が変わるところ、どのようにすれば、それを、共振回路を含むＤＣ回路遮断装置に実装できるのかについて、この文書は教示していない。
【００１３】
同様に、特許出願ＵＳ２０１１／０１７５４６０には、共振回路と、ＳＦ6を収容する容器に入った能動的な回路遮断部材と、を有するＤＣネットワークのためのスイッチが記載されている。そのようなＳＦ6ガス状媒体について、この文書は、インダクタンスについて選択された値に関わらず、ＤＣを切り替えるのに十分大きいキャパシタンス値を採用することを提案している。ＬＣ回路のインダクタンスＬの採用可能な範囲を事実上制約する電気アーク安定基準を考慮すると、この解決策では、共振回路の全体的なサイズを最適化できない。
【００１４】
また、技術水準において、例えば特許出願ＦＲ２９７５８１９によって、中間電圧または高電圧の電気機器における電気的絶縁および／または消弧をもたらす媒体として、二酸化炭素を含む媒体を用いることが知られている。それをどうやって共振回路に実装できるかについての情報を、この特許出願は与えていない。
【発明の概要】
【００１５】
本発明は、振動電流を注入するための回路と関連付けられた機械的な回路遮断装置を利用した、高電圧または中間電圧の直流電流ネットワークのためのスイッチであって、該スイッチの広い動作温度範囲にわたりＤＣ値による高い切替性能を示しつつもシンプルかつ小型であるスイッチを提案することによって、上述の欠点を緩和することを目的とする。
【００１６】
そのような目的を達成するために、高電圧または中間電圧の直流電流伝送ネットワークのためのスイッチは、ガス状流体を収容する少なくとも１つの密閉容器に入った能動的な回路遮断部材を含むＤＣ回路遮断装置を有する分岐路を備え、この分岐路は、ネットワークラインに挿入され、この分岐路と並列に、第１に、エネルギー吸収体を有する分岐路が接続され、第２に、所定のキャパシタンスおよび所定のインダクタンスを有する共振回路が接続されている。
【００１７】
本発明によれば、ＤＣ回路遮断装置の密閉容器は、少なくとも７０体積％の二酸化炭素を備え２０℃で測定したときの充填圧力が０．６５メガパスカル（ＭＰａ）〜１．１ＭＰａの範囲にあるガス状流体（un fluide gazeux comportant au moins 70% en volume de dioxyde de carbone a une pression de remplissage comprise entre 0.65 MPa et 1.1 MPa mesuree a une temperature de 20℃）を収容し、マイクロファラド（μＦ）単位のキャパシタンスＣの値に対し、マイクロヘンリー（μＨ）単位のインダクタンスＬは、２７００×Ｃ-0.84よりも小さい。
【００１８】
さらに、本発明のスイッチは、以下の追加の特徴の少なくとも１つおよび／または複数を併せて含んでいてもよい：
・μＦ単位のキャパシタンスＣの値に対し、μＨ単位のインダクタンスＬは、４００×Ｃ-0.84〜２７００×Ｃ-0.84の範囲にある；
・ガス状流体は、２０℃で測定したときの充填圧力が０．６５ＭＰａ〜１．１ＭＰａの範囲にある二酸化炭素のみによって構成されている；
・ガス状流体は、二酸化炭素および六フッ化硫黄の混合物によって構成されている；
・２０体積％〜３０体積％の六フッ化硫黄；
・ガス状流体は、二酸化炭素および四フッ化炭素の混合物によって構成されている；
・２０体積％〜３０体積％の四フッ化炭素；
・ガス状流体は、二酸化炭素およびフルオロニトリルの混合物によって構成されている；
・４体積％〜１０体積％のフルオロニトリル；
・ガス状流体は、二酸化炭素および二酸素の混合物によって構成されている；
・５体積％〜１５体積％の二酸素；
・ガス状流体は、二酸化炭素、二酸素およびフルオロケトンの３成分混合物によって構成されている；および
・５体積％〜１５体積％の二酸素と、４体積％〜１０体積％のフルオロケトン。
【００１９】
本発明はまた、本発明に係るスイッチを少なくとも１つの含む高電圧または中間電圧の直流電流ネットワークを提供する。
【００２０】
本発明の実施形態を非限定的な例として示す添付図面を参照する以下の記載から、様々な他の特徴が明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明に係る少なくとも１つのＨＶＤＣのガス絶縁スイッチを用いた、高電圧または中間電圧のＤＣ伝送ネットワークの実施形態の図である。
【図２】図２は、本発明に係るＨＶＤＣのガス絶縁スイッチを示す機能ブロック図である。
【図３】図３は、μＨ単位のインダクタンスＬの値をμＦ単位のキャパシタンスＣの値に応じてプロットしたグラフであり、本発明に係るＨＶＤＣのガス絶縁スイッチの回路遮断装置の共振回路のための値の選択を示す。
【図４】図４は、その切り替えがなされる電流の種々の値について、μＦ単位のキャパシタンスＣの値を、μＨ単位のインダクタンスＬの値に応じてプロットしたグラフであり、ＬＣ平面において電流性能の限界を示す。
【図５】図５は、本発明を実行するためのＤＣ回路遮断装置の密閉容器の形状を例示的に示す図である。
【図６】図６は、規格化された直流電流（per unitでプロット）を得るための、キャパシタンスＣ（μＦ）をインダクタンスＬ（μＨ）で割った比率を、ＳＦ6媒体の使用またはＣＯ2媒体の使用に応じてプロットしたグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
例えば、図１に、高電圧または中間電圧の直流電流伝送ネットワーク１であって、ネットワークラインにおいてＤＣを遮断するための、本発明に係る少なくとも１つの、一般的には複数の、ＨＶＤＣまたはＭＶＤＣのガス絶縁スイッチ２ｉを利用したネットワーク１を示す。従来のとおり、ＤＣ伝送ネットワーク１は、少なくとも一端においてＡＣ／ＤＣコンバータ３を含み、他端においてＤＣ／ＡＣコンバータ４を含む。コンバータ３，４については、本発明に特有の部分を構成しているわけではなく、また、当業者によく知られているため、詳細には説明しない。
【００２３】
本発明に係るスイッチには、符号２ｉが付されている。ここで、ｉは、ａ、ｂ、・・・、ｎというように変わる。本発明に係るこれらのスイッチ２ｉは、コンバータ３，４間において、ネットワーク１の点と点の間でネットワークのある点から他の点に電力を導くように接続されている。例えば、スイッチ２ｉは、ネットワークの電柱における故障が発生した際または電柱における長期のメンテナンス作業の際に、低減された電力流を維持することを可能にする。例えば、ネットワーク１は、本発明に適合したスイッチ２ａ，２ｂと、接地電路Ｃｔから架空金属電路Ｃａに電力を移し替える（transferer）ための短絡スイッチ１０と、を含む。短絡スイッチ１０は、コンバータの電柱であって利用不能なものを短絡させる機能のみを有し、この点で、回路を開放する際の切り替え機能を有する本発明に係るスイッチ２ｉとは異なることに留意されたい。
【００２４】
この電力を移し替えるために、電流を、接地電路Ｃｔから、接地電路Ｃｔおよび架空金属電路Ｃａの間で直列に接続されており前もって投入されている、本発明に係るスイッチ２ｂと、短絡スイッチ１０と、を介して架空金属電路Ｃａに切り替えるように、接地電路Ｃｔに設けられたスイッチ２ａであって最初は投入状態にあったスイッチ２ａが開放される。
【００２５】
図２においてより正確に見られるように、スイッチ２ｉは、直流電流ＩＤＣを、例えば図示のように点ＡおよびＡ‘の間で、搬送するネットワーク１のライン上に設けられている。点ＡおよびＡ‘の間で、各スイッチ２ｉは、任意の公知の種類のＤＣ回路遮断装置５であって、１つの密閉容器または直列に接続された複数の密閉容器によって構成されており、アーク電流Ｉａｒｃおよびアーク電圧Ｕａｒｃが現れるＤＣ回路遮断装置５を有する分岐路を備える。
【００２６】
“ＤＣ回路遮断装置５”という用語は、ガス状流体と、ガス状流体によってアークへの吹き付けを行うためのシステムと、を収容する密閉容器に入った能動的な回路遮断部材を有する機械的な機器を意味するために用いられる。以下でより詳細に説明するように、ガス状流体は、その絶縁性を目的に選ばれ、具体的には同等の圧力の乾燥空気よりも大きい絶縁耐力を有するように選ばれ、また、その電流を遮断する能力を目的に選ばれ、さらに、その高いアーク電圧を供給する能力を目的に選ばれる。
【００２７】
例えば、ＤＣ回路遮断装置５は、図５に示されている。従来のとおり、ＤＣ回路遮断装置５は、密閉容器５ａ内に、回路遮断装置が投入位置にあるときに電流を通す、一対のアーク接点５ｂおよび５ｃと、一対の“不可逆的な（permanents）”接点５ｄおよび５ｅと、を備える。開放動作において、アーク接点５ｂおよび５ｃも、不可逆的な接点も、離間する。アーク接点５ｂおよび５ｃが離間すると、それらの間で電気アークが発生し、電気アークは吹き付けノズル５ｆの内側にその範囲が限定される。アークは電流のゼロクロスが生じるまで続き、ゼロクロスの際に、ガスが吹き付けノズル５ｆを介して吹き付けられ、これにより、プラズマが冷却ガスにより置き換えられ得る。電流のゼロクロスの際におけるこの吹き付け動作により、アークを消すことが可能となり、さらに、アーク接点５ｂおよび５ｃ間で圧縮されたガス状媒体がネットワークにより印加される過渡回復電圧に耐えることが可能となり、アークが再発生したり電流が回復したり（reamorcer et retablir le courant）することがない。
【００２８】
この分岐路Ａ−Ａ‘と並列に、第１に、前もって帯電していない（non pre charge）共振回路６と、第２に、エネルギー吸収体７を有する分岐路と、が接続されている。前もって帯電していない共振回路６は、直列に、所定のキャパシタンスＣと、抵抗Ｒと、所定のインダクタンスＬとを、有する。共振回路６は、指数関数的に増加する振動電流を生成するように、アーク電圧Ｕａｒｃと相互作用する。この振動電流は、電流のゼロクロスを生成するようにＤＣ電流ＩＤＣに重畳され、ゼロクロスの際にガス状流体が吹き付けられてアークが消される。
【００２９】
エネルギー吸収体７を有する分岐路は、サージアレスタ（parafoudre）のような、任意の公知の種類のサージ保護装置を含む。エネルギー吸収体７は、キャパシタンスＣの端部および回路遮断装置５の端部にまたがる最大サージ電圧が定められ（fixer）得るように、かつ、回路遮断装置５による遮断後にネットワークのエネルギーを吸収するように、設けられている。
【００３０】
この種類のスイッチの切替性能は、図４に示すように、スイッチ２ｉのアーク接点５ｂおよび５ｃ間で成長する電気アークと、スイッチ２ｉに並列に接続されたＬＣ共振回路との間の密接な相互作用に由来するものである。電気アークの特徴は、基本的には、電気アークが現れる（baigne）媒体に依存する。スイッチ２ｉに並列なＬＣ共振回路が同じであれば、スイッチのＤＣ切替性能の限界は、電気アークが現れるガス状媒体によって強く影響される。言い換えると、その切り替えがなされる直流電流を同じとするのであれば（pour un meme courant continu DC commute vise）、電気アークが現れるガス状媒体が変わる場合、スイッチ２ｉに並列なＬＣ共振回路を改変する必要がある。従来技術では、この適用例によく使用される流体は、六フッ化硫黄（ＳＦ6）である。
【００３１】
本発明によれば、ＤＣ回路遮断装置５の密閉容器５ａは、少なくとも７０体積％の二酸化炭素を備え２０℃で測定したときの充填圧力が０．６５ＭＰａ〜１．１ＭＰａの範囲にあるガス状流体を収容している。従って、ＤＣ回路遮断装置５の密閉容器５ａに収容されたガス状流体の総体積に対して、容器は、少なくとも７０体積％のＣＯ2を収容している。以下の実施形態に記載するように、ガス状流体は、ＣＯ2のみを収容する、または、ＣＯ2と他の構成要素との混合物を収容する、ここで、ガス状の混合物のために選択される成分は、特に、スイッチの動作温度に依る。圧力は、密閉容器５ａがガス状流体で充填されているときに２０℃で測定される。
【００３２】
図６は、回路遮断装置の密閉容器におけるガス状媒体として、従来のＳＦ6媒体を用いる場合と、ＣＯ2を含む本発明に係るガス状媒体を用いる場合と、の性能の違いを有利に示す。また、図６では、ＳＦ6媒体と、ＣＯ2を含む本発明に係る媒体と、の比較試験の測定値がプロットされている。図６は、スイッチ２ｉの形状を変えることなくスイッチ２ｉのガス状媒体を変えることがＤＣ切替性能に与える影響を示し、主としてＣＯ2によって構成されている媒体を使用することが有利であることを示している。この試験の測定値は、ＬＣ共振回路においてＣ／Ｌをほぼ０．０５μＦ／μＨからほぼ１．１μＦ／μＨの範囲で変化させても、ＳＦ6媒体における切替性能は実質的に向上せず、１ｐｕで一定にとどまることを示している。一方、本発明に係るガス状のＣＯ2を含む媒体を用いることにより、ＳＦ6媒体と比較して、常に性能が向上されていることが示されている。この性能は、ＳＦ6媒体の場合とは異なり、ＬＣ共振回路を改変することによってさらに向上する。
【００３３】
好ましい実施形態では、ＤＣ回路遮断装置５の密閉容器５ａは、２０℃で測定したときの充填圧力が０．６５ＭＰａ〜１．１ＭＰａの範囲にある二酸化炭素のみによって構成されたガス状流体を収容している。例えば、−４０℃まで温度が下がり得る動作条件のスイッチでは、ガス状流体は、２０℃で充填圧力が１．１ＭＰａの二酸化炭素のみによって構成されていてもよい。スイッチの動作条件が−５０℃まで温度が下がり得るものである場合、ガス状流体は、２０℃で充填圧力が０．０８ＭＰａの二酸化炭素のみによって構成されていてもよい。
【００３４】
別の実施形態では、ＤＣ回路遮断装置５の密閉容器５ａは、二酸化炭素および六フッ化硫黄（ＳＦ6）の混合物によって構成されたガス状流体を収容している。ＤＣ回路遮断装置５の密閉容器５ａは、２０体積％〜３０体積％の六フッ化硫黄と、残部としての二酸化炭素と、を収容している。この実施形態によれば、−５０℃まで下がり得るというスイッチの動作条件を実現できる。
【００３５】
別の実施形態では、ＤＣ回路遮断装置５の密閉容器５ａは、二酸化炭素および四フッ化炭素（ＣＦ4）の混合物によって構成されたガス状流体を収容している。ＤＣ回路遮断装置５の密閉容器は、２０体積％〜３０体積％の四フッ化炭素と、残部としての二酸化炭素と、を収容している。この実施形態によれば、−５０℃まで下がり得るというスイッチの動作条件を実現できる。
【００３６】
別の実施形態では、ＤＣ回路遮断装置５の密閉容器５ａは、二酸化炭素およびフルオロニトリル（２，３，３，３−テトラフルオロ−２−（トリフルオロメチル）−プロパンニトリル）の混合物によって構成されたガス状流体を収容している。この例では、ＤＣ回路遮断装置の密閉容器は、４体積％〜１０体積％のフルオロニトリルと、残部としての二酸化炭素と、を収容している。
【００３７】
別の実施形態では、ＤＣ回路遮断装置の密閉容器５ａは、二酸化炭素および二酸素の混合物によって構成されたガス状流体を収容している。この例では、ＤＣ回路遮断装置の密閉容器は、５体積％〜１５体積％の二酸素と、残部としての二酸化炭素と、を収容している。
【００３８】
別の実施形態では、ＤＣ回路遮断装置の密閉容器５ａは、二酸化炭素、二酸素およびフルオロケトン(ＣnＦＫ)の３成分混合物によって構成されたガス状流体を収容している。この例では、ＤＣ回路遮断装置の密閉容器は、５体積％〜１５体積％の二酸素と、４体積％〜１０体積％のフルオロケトンと、残部としての二酸化炭素と、を収容している。
【００３９】
本発明の他の特徴は、ＤＣ回路遮断装置５の共振回路６のキャパシタンスＣおよびインダクタンスＬについての最適値を、切り替えの電流の値と、少なくとも７０体積％のＣＯ2を収容する本発明に係る回路遮断装置５の性能と、に応じて決定することである。図４は、共振回路６が必要とするキャパシタンスＣが、その切り替えがなされるＤＣの値に応じてどのように変わるのかを示している。切り替えの電流Ｉが増加すると、電流の不安定性が生じることが可能となるように（afin de pouvoir generer l'instabilite de courant）、キャパシタのキャパシタンスＣの値を増加させることが必要となる。一方、共振回路６のインダクタンス（ループにおける浮遊インダクタンスを含む）が限界値よりも低いときに限って、上記のような不安定性は、維持でき、指数関数的に増加する振動電流をもたらし得る。
【００４０】
本発明によれば、共振回路６におけるμＦ単位のキャパシタンス値Ｃに対し、共振回路６におけるμＨ単位のインダクタンスＬは、２７００×Ｃ-0.84よりも小さい値にとどまる。有利な実施形態の特徴によれば、μＦ単位のキャパシタンス値Ｃに対し、μＨ単位のインダクタンスＬは、４００×Ｃ-0.84〜２７００×Ｃ-0.84の範囲にある。
【００４１】
この関係は、図３に示されている。例えば、要求されるキャパシタンスが３０μＦである場合、本発明に係る回路遮断装置５の電気アークと効果的に相互作用するための共振回路６のインダクタンスＬは、２３μＨ〜１５５μＨの範囲にある必要がある。
【００４２】
上述の説明に続けて言うと、共振回路に関する特徴およびガス状流体に関する特徴が、組み合わせの技術的効果を奏するように、相互作用する。
【００４３】
具体的には、スイッチのＬＣ共振回路は、電気アークがその不安定領域にある場合、振動電流を生成する。電気アークの安定領域と不安定領域の間の境界は、ＬＣ回路の共振の振幅（grandeurs du circuit LC resonnant）と電気アークに内在する特徴との間の相互作用に由来するものである。しかし、電気アークに内在する特徴はガス状媒体、ガス状媒体において電気アークが成長する、に依存するため、共振回路に関する特徴は、ガス状流体に関する特徴と相互作用する。
【００４４】
本発明の利点は、ＤＣ回路遮断装置が上述のように構成された共振回路を含み、これによりＤＣ回路遮断装置の性能を十分に活かせるため、遮断性能が発揮されるという点にある。共振回路の特性が制御可能であることを考慮すると、そのようなスイッチのコストは低減され、スイッチの電流による切替性能は向上される。
【００４５】
本発明は、説明したおよび図示した例に限定されない。なぜなら、発明の範囲を超えることなく様々な改変を加えることができるためである。
【図１】
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【図２】
2019534535.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
2019534535.tif 000009
2019534535.tif 000010
2019534535.tif 000011
2019534535.tif 000012
2019534535.tif 000013
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2019534535.tif 000015
2019534535.tif 000016