(57)【要約】  本発明は、キャリアプラットフォームおよび該キャリアプラットフォームを有するモジュールとに関する。該モジュールはとりわけ、移相器または給電網フィルタの機能を果たすモジュールである。本発明によるモジュールは、繊維複合材料から成るキャリアプラットフォームと該キャリアプラットフォームに固定的に接続された少なくとも１つのフードとを有する共通のケーシングにおいて、遮断器、キャパシタおよび保護部等の異なる構成素子の集積度が高いことを特徴とする。前記フードは、有利には金属製である。該キャリアプラットフォームには、外部端子を有する導体レール（１ａ，２ａ，３ａ，１１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１４）が組み込まれており、有利には、構成素子と導体レール（１ａ，２ａ，３ａ，１１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１４）との間に電気的な線路も組み込まれる。
2007529886.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリアプラットフォームにおいて、
・繊維複合材料を含み、補強ガラス繊維の成分を有する成形体（１）を有し、
・該成形体（１）に導体レール（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）が配置されており、
・各導体レールは、各導体レールに所属するコンタクトエレメントを介してコンタクトされるように構成されていることを特徴とする、キャリアプラットフォーム。
【請求項２】
導体レール（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）は少なくとも部分的に前記成形体（１）に埋め込まれている、請求項１記載のキャリアプラットフォーム。
【請求項３】
コンタクトエレメントは、導体レール（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）の構成部分である、請求項１記載のキャリアプラットフォーム。
【請求項４】
導体レール（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）は形状接続的に前記成形体（１）に埋め込まれている、請求項３記載のキャリアプラットフォーム。
【請求項５】
成形体と導体レールとの間の熱膨張係数の相対的なずれは３０％を超えない、請求項１から４までのいずれか１項記載のキャリアプラットフォーム。
【請求項６】
コンタクトエレメント（１２，１２’）は、導体レール（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）に対して垂直である、請求項５記載のキャリアプラットフォーム。
【請求項７】
コンタクトエレメント（１２，１２’）は形状接続的に前記成形体（１）に埋め込まれている、請求項６記載のキャリアプラットフォーム。
【請求項８】
導体レール（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）のコンタクト領域は外部端子として形成されている、請求項１から７までのいずれか１項記載のキャリアプラットフォーム。
【請求項９】
少なくとも１つのコンタクトエレメントは、電気的な構成素子を接続するための内部端子として形成されている、請求項１から８までのいずれか１項記載のキャリアプラットフォーム。
【請求項１０】
前記成形体（１）は、ケーシングを形成するためにフード（２，３）に接続される、請求項１から９までのいずれか１項記載のキャリアプラットフォーム。
【請求項１１】
電気的な構成素子を有し、
該電気的な構成素子の少なくとも一部は、フード（２）に固定されている、請求項１０記載のキャリアプラットフォーム。
【請求項１２】
導体レール（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）は繊維複合材料に鋳込まれるか、または導体レール（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）の周りに繊維複合材料によってプレスされる、請求項１から１１までのいずれか１項記載のキャリアプラットフォーム。
【請求項１３】
コンタクトエレメント（１２，１２’）は少なくとも部分的に繊維複合材料に鋳込まれるか、またはコンタクトエレメント（１２，１２’）の周りに繊維複合材料によってプレスされる、請求項１から１２までのいずれか１項記載のキャリアプラットフォーム。
【請求項１４】
成形体（１）は、機械的に相互に固定的に接続された２つの部分を有し、
前記２つの部分のうち少なくとも１つに、内側に向いている凹入部が、導体レール（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）を収容するように形成されており、
該キャリアプラットフォームの両部分は、導体レールに機械的に固定的に接続されている、請求項１から１３までのいずれか１項記載のキャリアプラットフォーム。
【請求項１５】
少なくとも１つの導体レールは相電流レール（４１，４２，４３）として形成され、
前記相電流レール（４１，４２，４３）は、少なくとも１つの導体レールを有する給電網に接続するための外部端子（５１，５２，５３，６１，６２，６３）を有し、
相電流レール（４１，４２，４３）の数は、相電流の数に相応する、請求項１から１４までのいずれか１項記載のキャリアプラットフォーム。
【請求項１６】
少なくとも１つの位相の給電網に接続するためのモジュールにおいて、
請求項１から１５までのいずれか１項記載のキャリアプラットフォームと、該キャリアプラットフォームの成形体（１）に固定的に接続された少なくとも１つのフード（２，３）とを有するケーシングを有し、
各電流位相ごとに少なくとも１つの容量（Ｃ）を含む機能ユニットを備えていることを特徴とするモジュール。
【請求項１７】
前記成形体（１）と第１のフード（２）との間に形成された第１のモジュール領域と、
該成形体（１）と第２のフード（３）との間に形成された第２のモジュール領域とを有し、
少なくとも容量を含む第１の機能グループが第１のモジュール領域内に配置され、
少なくとも保護部（１５）を含む第２の機能グループが第２のモジュール領域内に配置される、請求項１６記載のモジュール。
【請求項１８】
別の構成素子としてインダクタンス（Ｌ）が設けられる、請求項１６または１７記載のモジュール。
【請求項１９】
第１の機能グループおよび第２の機能グループは、少なくとも１つのスイッチング装置（１６）を有する、請求項１６から１８までのいずれか１項記載のモジュール。
【請求項２０】
物理的な量を検出するための少なくとも１つのセンサを有し、
前記センサは、第１のモジュール領域内に配置される、請求項１６から１９までのいずれか１項記載のモジュール。
【請求項２１】
前記センサは、温度センサ（８１）または過圧力センサ（８２）である、請求項１６記載のモジュール。
【請求項２２】
別の構成素子として放電抵抗（Ｒ）または放電インダクタンス（Ｌ’）が設けられており、
前記放電抵抗（Ｒ）または放電インダクタンス（Ｌ’）はそれぞれ、容量に対して並列接続されている、請求項１６から２１までのいずれか１項記載のモジュール。
【請求項２３】
導体レールの熱膨張係数は、成形体（１）と最大で４％異なる、請求項１６から２２までのいずれか１項記載のモジュール。
【請求項２４】
少なくとも１つのＬＣ巻回体を含むコンパクトなＬＣ素子（Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３）を有する、請求項１６から２３までのいずれか１項記載のモジュール。
【請求項２５】
少なくとも１つのＬＣ素子（Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３）は、電気的に相互に接続された２つのＬＣ部分巻回体（Ｗ１ａ，Ｗ１ｂ）を有し、
該ＬＣ素子（Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３）は磁気リングコアを有し、
ＬＣ部分巻回体（Ｗ１ａ；Ｗ１ｂ）は金属フィルム（Ｂ１，Ｂ１’；Ｂ２，Ｂ２’）を有し、
前記金属フィルム（Ｂ１，Ｂ１’；Ｂ２，Ｂ２’）は磁気リングコアの異なる脚部に巻回されている、請求項２４記載のモジュール。
【請求項２６】
前記磁気リングコアはＵＵコアとして形成されており、
ＵＵコアは２つのＵ字コア（９１，９１’）を有し、
前記Ｕ字コアの脚部の端面（９１ａ，９１ａ’）は、相互に対向している、請求項２５記載のモジュール。
【請求項２７】
両Ｕ字コア（９１，９１’）間に、磁性材料から成る挿入部（９８）が配置される、請求項２６記載のモジュール。
【請求項２８】
ＬＣ巻回体は負荷キャパシタンスに接続されている、請求項２５から２７までのいずれか１項記載のモジュール。
【請求項２９】
キャリアプラットフォームにおいて、
繊維複合材料から成る成形体（１）を有し、
該成形体（１）は、補強ガラス繊維の成分を含み、
該成形体（１）に導体レール（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）が配置されており、
各導体レールは、各導体レールに所属するコンタクトエレメントを介してコンタクトされるように形成されており、
前記コンタクトエレメントはそれぞれ、露出されたコンタクト領域を有し、
前記導体レール（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）のうち少なくとも１つは、少なくとも部分的に形状接続的に該成形体（１）に組み込まれていることを特徴とするキャリアプラットフォーム。
【請求項３０】
無効電力補償装置において、
担体上に未被覆の電気的な構成素子が配置されており、
複数の未被覆の構成素子を包囲する共通のケーシングが設けられていることを特徴とする無効電力補償装置。
【請求項３１】
キャパシタ用のセーフティ装置において、
温度スイッチが、キャパシタの巻回されたコア管の内側に配置されていることを特徴とするセーフティ装置。
【請求項３２】
無効電力補償用の装置において、
１つまたは複数のキャパシタに対して直列に、該キャパシタを給電網に接続するためのサイリスタが設けられていることを特徴とする装置。
【請求項３３】
複数の同様の移相モジュールが、相互に直列接続されていることを特徴とする、無効電流補償用の装置。
【請求項３４】
電気的な構成素子がワイヤなしで相互に接続されることを特徴とする、無効電流補償装置。
【請求項３５】
無効電流補償用の装置において、
無効電力＞２０ｋｖａｒを処理するように構成され、
重量が＜５０ｋｇであり、容積が＜１００ｌであることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明では、キャリアプラットフォームと、該キャリアプラットフォームおよびパワーエレクトロニクス構成素子を有する電気的なモジュールとを提供する。この電気的なモジュールは、とりわけ給電網補償装置として構成されたモジュールである。
【０００２】
このようなキャリアプラットフォームは、ＥＰ０３８７８４５から公知である。
【０００３】
ここで解決すべき課題は、高い電流に適したキャリアプラットフォームを提供することである。
【０００４】
キャリアプラットフォームの基礎となっている思想は、電気的な構成素子の取り付け、とりわけ一緒に機能ユニットを構成するパワーエレクトロニクスおよびエネルギー分配の構成素子の取り付けに適した、安定的かつ効率的なキャリアプラットフォームを絶縁性の材料から、該キャリアプラットフォームに、高い電流で使用可能な電気線路が組み込み可能であるように製造して提供することである。キャリアプラットフォームの材料としては、補強ガラスファイバの成分を含む繊維複合材料を選択することができる。繊維複合材料から成るキャリアプラットフォームは、低コストのプレス法で製造される。
【０００５】
前記繊維複合材料に含まれる補強繊維として、ガラス繊維の代わりに別の適切な繊維を使用することもできる。
【０００６】
ここでは、補強繊維の成分を有する繊維複合材料が含まれた成形体を備えるキャリアプラットフォームを提供する。成形体には、コンタクトエレメントを介してコンタクトされる少なくとも１つの導体レールが配置されている。
【０００７】
１つの有利な実施形態では、コンタクトエレメントはそれぞれ、露出されていてキャリアプラットフォームの外部から到達可能なコンタクト領域を有するように構成される。有利には導体レールは、少なくとも部分的に形状接続的に成形体に組み込まれるか、ないしは該成形体に埋め込まれる。
【０００８】
本発明では、導体レールは有利には、一体形の電気線路である。導体レールとは、少なくとも２０Ａの電流強度、有利には少なくとも１００Ａの電流強度に破壊されることなく耐えることができる電気線路を指す。導体レール、有利には銅レールは、有利にはフラットリボン線路として構成される。
【０００９】
基本的に任意の電気線路、また複数の部分から成る電気線路も、少なくとも部分的または完全に成形体に組み込み、とりわけ埋め込むことができる。電気線路の組み込みとは、とりわけ埋め込みの場合、電気線路が円周方向にすべての面で、成形体の材料すなわち繊維複合材料によって包囲されることを意味する。電気線路ないしは導体レールは、任意の形状の断面を有することができ、とりわけ矩形または丸形の断面を有する。
【００１０】
有利には、導体レールのコンタクト領域のみが露出される。すなわち、コンタクト領域は外部から到達可能にされる。導体レールのうち少なくとも１つは、有利にはコンタクトストリップである。コンタクトストリップは、断面が扁平または丸形である導体レールを有し、有利には、導体レール上に垂直に設けられた少なくとも２つのコンタクトエレメントないしは少なくとも２つの垂直なコンタクトエレメントも有する。このようなコンタクトエレメントは有利には、導体レールの異なる終端または異なる分岐に配置され、とりわけ、電子的な構成素子を接続するためのキャリアプラットフォームの内部端子を形成する。コンタクトエレメントは電気的に、たとえば溶接によって機械的に、導体レールと固定的に結合され、少なくとも部分的に、有利には完全に、露出されたコンタクト領域までプラスチックによって押しつけられて包囲されるか、またはプラスチックに埋め込まれる。
【００１１】
このようなプラットフォームの１つの変形形態では、別個の垂直なコンタクトエレメントが設けられない。その代わり、導体レール自体が、露出され外部からコンタクト可能なコンタクト領域を有し、このコンタクト領域がさらにコンタクトエレメントとしても使用される。
【００１２】
給電線が導体レールと、構成素子をコンタクトするための１つまたは複数の垂直なコンタクトエレメントを有することができる。給電線はまた、導体レールのほかにも、構成素子をコンタクトするための少なくとも１つの垂直なコンタクトエレメントと、外部コンタクトするための外部端子または別のコンタクトエレメントとを有する。
【００１３】
成形体には、有利にはコンタクトエレメントが、構成素子を接続するための内部端子として組み込まれる。成形体、または閉鎖的なケーシングを形成するのに使用されるフードの幾何的な成形により、所定の電気的な構成素子が取り付けられる取り付け場所が定義される。１つの取り付け場所には、少なくとも２つの内部端子が配属される。キャリアプラットフォームの成形体に、外部端子を形成することができる。この外部端子は、成形体に組み込まれた導体レールの該成形体から突出された部分から形成することもできる。
【００１４】
種々の構成素子が給電線（電気線路）によって、電気的に相互に接続されるか、ないしは外部端子に接続され、給電線の少なくとも一部が少なくとも部分的に形状接続的に、たとえば鋳造法またはプレス法によって、キャリアプラットフォームに組み込まれる。
【００１５】
モジュールに含まれる構成素子を接続するための内部端子、または該モジュールを外部で接続するための外部端子は、給電線ないしは導体レールに直接接続されるか、または相応の導体レールの露出されたコンタクト領域として形成される。少なくとも１つの給電線がたとえば相電流レールとして形成された構成も可能である。このような相電流レールは有利には、成形体から突出された該相電流レールの両終端において、外部から到達可能な外部端子を有する。
【００１６】
１つの取り付け場所に、有利には２つの垂直なコンタクトエレメントが配属される。このコンタクトエレメントは有利には、構成素子を取り付けるための取り付け装置を有するか、またはコンタクトエレメント自体が、たとえばねじ取り付けまたは差し込みによって構成素子を取り付けるのに適するように形成される。このような垂直なコンタクトエレメントは、有利には円筒形に形成され、雌ねじを有することができる。垂直なコンタクトエレメントは択一的に、ブッシュの形態で形成することができる。このブッシュには、有利にはばねコンタクトが設けられ、（構成素子の）差込コンタクトを収容するための開口部が取り付け装置として設けられる。
【００１７】
垂直なコンタクトエレメントは有利には、該コンタクトエレメントの取り付け装置のみが露出されるように、キャリアプラットフォームのボディに配置される。取り付け装置は固定装置によって、構成素子の端子に接続される。この固定装置は、たとえば固定ボルト、プラグまたはクリップである。
【００１８】
択一的に、垂直なコンタクトエレメントはそれぞれ、成形体から突出されたプラグまたはスタッドボルトとして形成され、このプラグまたはスタッドボルトは相応の形状の固定装置、この場合にはブッシュないしはナットに接続される。
【００１９】
基本的に、固定装置による機械的な接続をモノリシック接合（有利には溶接接合）に置き換え、またその逆に置き換えることができる。
【００２０】
ここに記載されたキャリアプラットフォームの利点は、給電線がキャリアプラットフォームの成形体に組み込まれるので、付加的な絶縁性の被覆部を必要としないことである。電気線路をキャリアプラットフォームに組み込むことにより、電気的な接続部を手動で取り付ける手間が省ける。
【００２１】
組み込まれた電気線路とキャリアプラットフォームの成形体との間を形状接続的に固定的に接続することの利点、とりわけ鋳込み、接着または加圧による包囲等によって埋め込むことの利点は、成形体の機械的な安定性が高いため、プラスチックケーシングを使用するアプリケーションで公知になっている複数の部分から成る次のような貫通装置と比較して有利である。すなわち、たとえば差込接続部として構成される、機能ユニットの外部端子と相応のモジュールの端子とを電気的に接続する貫通装置と比較して有利である。
【００２２】
電気線路とりわけ電気的な貫通エレメントを前記のように埋め込むことは、ハーメチックないしは十分に気密なモジュール領域が得られるという利点を有する。
【００２３】
導体レールをキャリアプラットフォームの成形体に埋め込むことはとりわけ、導体レールの材料の熱膨張係数がキャリアプラットフォームの材料の熱膨張係数に適合されている場合、すなわち両熱膨張係数の相対的な偏差が所定の限界値βを超えない場合に有利である。βはアプリケーションの要件に応じて、たとえば１０％、２０％または３０％である。理想的には、埋め込まれる電気線路の金属の熱膨張係数およびプラットフォームボディのプラスチックの材料の熱膨張係数は、相互に精確に適合される（β≦０．０１）。
【００２４】
繊維複合材料は、有利にはポリマーと、ガラス繊維の成分とを有する。このガラス繊維は、ポリマーマトリクスに埋め込まれる。このガラス繊維によって、キャリアプラットフォームの機械的な堅牢性が実現されると同時に、とりわけガラス繊維を結合するためにも使用されるポリマーによって、キャリアプラットフォームの高い絶縁耐性および気密性が保証される。
【００２５】
このようなキャリアプラットフォームは有利には、低電圧給電網のエネルギー品質を改善するためのモジュールシステムを構成するために（ケーシングの一部として）使用される。ここでは、無効電力制御ユニットとも称される給電網補償装置が対象とされている。このような給電網補償装置は、有利にはカバーされたモジュールとして構成されたものである。この種のモジュールは有利には、電流位相の数に相応する数の外部端子を有する。
【００２６】
無効電力制御ユニットでは、キャリアプラットフォームのボディに電気線路として、回路網に接続されるように設けられた相電流レールが組み込まれている。相電流レールはキャリアプラットフォームのボディに、有利には形状接続的に組み込まれるかないしは埋め込まれ、モジュール構成素子まで続いている給電線に接続されている。相電流レールの数は、回路網における電流位相の数に相応する。したがって３相のアプリケーションの場合、キャリアプラットフォームに、有利には相互に並行に延在する３つの相電流レールが設けられる。１つの実施形態では、各相電流レールは両端に外部端子を有し、給電網運営者と給電網使用者との間の幹線に対して並列接続される。
【００２７】
無効電力制御ユニットでは、ここに記載されたキャリアプラットフォームは、機能上重要な（有利にはすべての）モジュール構成要素に対する共通のケーシングのベースを形成する。その際には、構成素子はケーシング内に、とりわけ「裸」で、すなわちそれ自体カバーされていない構成素子として取り付けられることにより、個々の構成要素をカバーするための材料コストと取り付けコストと構成容量とが削減される。したがって有利には、大部分またはすべての構成素子がそれ自体カバーされない。
【００２８】
さらに、次のような無効電力制御ユニットを提供する。すなわち、共通のプラットフォーム上に未被覆の電気的な構成素子が配置され、該プラットフォーム上に、電気的な構成素子の少なくとも一部に対して共通のケーシングが配置される無効電力制御ユニットを提供する。ここではプラットフォームは、ここで詳細に記載された特性を必ずしも有する必要はない。とりわけ、ここで挙げられたモジュール内に、個別ケーシングを有さないキャパシタと、遮断器と保護部とを配置することができる。有利には、この保護部および遮断器も個別のケーシングを有さず、未被覆ないしは「裸」である。個別ケーシングを省略し、かつ複数のコンポーネントに対して共通のケーシングを形成することにより、容量を削減することができる。また、重量を削減することもできる上に、この種のモジュールの製造コストを低減することもできる。
【００２９】
費用対効果の他に、ここに記載されたモジュールで標準化を実現することもできる。すなわち、制御すべき所定の電力に適した、標準化されたモジュールを規定し、無効電力を所定のように制御するために、必要とされている相互に同じ種類の複数のモジュールを簡単に相互に接続して、大きな給電網補償装置を構成することができる。このことにより、通常の小ロット製造と比較して、産業的な大量生産を低い製品コストで実現できるという利点が得られる。
【００３０】
ここに記載されたキャリアプラットフォームをベースとして、たとえば動的な無効電力補償等の新たな技術的解決手段も実現することができる。とりわけ、未被覆の半導体スイッチング素子もモジュール内に設け、アクティブな無効電力補償を行うために使用することができる。
【００３１】
キャリアプラットフォームの成形体に、ケーシングを形成するために少なくとも１つのフードを配置することが可能である。このような有利な変形形態では、成形体の相互に対向する側にそれぞれフードが設けられる。第１のフードはたとえば、気密に閉鎖するフードとして有利には金属から、たとえば特殊鋼から形成され、第２のフードはプラスチックから形成される。この第２のフードは、有利には取り外し可能である。このような異なる被覆構成により、たとえばキャパシタをカバーするために金属フードを使用し、パッシブまたはアクティブなスイッチング機器ないしはスイッチング素子をカバーするためにプラスチックフードを使用する場合、とりわけ使用される構成素子に最適な周辺条件が実現される。
【００３２】
ここで提案した電力モジュールのコンセプトにより、とりわけ重要な火災保護規格と、位置に依存せずに取り付けられるようにするという要件とを満たすことができ、かつこのようなコンセプトは環境にやさしい。
【００３３】
無効電力補償モジュールの機能ユニットは、有利には複数の機能グループに分割され、これらの機能グループはそれぞれ、専用の空洞ないしはモジュール領域にカバーされる。すなわち、該モジュールの他の機能グループと別個にカバーされる。有利には各機能グループに、別のモジュール領域から機械的に分離された固有のモジュール領域が割り当てられる。
【００３４】
１つの機能グループは、有利には電気的に相互に接続され、有利には同種類の複数の構成素子を有するか、または択一的に、特定の補償回路の少なくとも一部を実現する複数の異なった構成素子を有する。すなわち１つの機能グループは、異なる電流位相に対応するコンポーネントを有するか、または１つの電流位相に対応する回路分岐の複数のコンポーネントを有する。有利には、電力キャパシタは専用の（第１の）機能グループを構成し、該機能ユニットの他の大部分の構成素子ないしは他のすべての構成素子は、それ自体がカバーされた第２の機能グループを構成する。
【００３５】
キャリアプラットフォーム上の固定点は、有利にはインサートとして形成されるか、または別の固定領域の形態で形成される。前記インサートはすなわち、貫通孔または止まり穴と雌ねじとを有するブッシュである。それ自体カバーされた複数のモジュール領域を備えたモジュールのキャリアプラットフォームには、有利には電気的な貫通案内エレメントが組み込まれているか、ないしは少なくとも部分的に埋め込まれている。これによって、モジュール領域が相互に電気的に接続される。
【００３６】
１つの実施形態では、キャリアプラットフォームの成形体はたとえば２つの部分から構成されており、該成形体の両部分のうち少なくとも１つにおいて内側（すなわち他方の部分）に向いている側に、導体レールとりわけ相電流レールを収容するための凹入部が形成される。導体レールの配置に応じて、キャリアプラットフォームの両部分を相互に、かつ導体レールとも、たとえば接着またはねじ止めするか、または異なる手法で機械的に固定的結合することができる。
【００３７】
また、移相器の機能を有する給電網補償装置も提供する。移相モジュールには、１つの電流移相あたり少なくとも１つの容量を有する機能ユニットが含まれている。この容量は、たとえば電力キャパシタである。この機能ユニットはさらに、スイッチング装置と、１つの電流移相あたり少なくとも１つの保護部とを有する。該スイッチング装置は、有利には接触器である。
【００３８】
給電網において電流と電圧との間で移相を補償するために有利なのは、自己補償型の３相の電力キャパシタを使用することである。このような電力キャパシタは、完全な含浸または乾式技術によって製造される。
【００３９】
ここに記載された移相モジュールまたは給電網フィルタモジュールで電力キャパシタとして使用されるのは、有利には乾式の３相のＭＫＫシリーズ（ＭＫＫ＝金属化プラスチックフィルム小型（Metallisierte Kunststofffolie Kompaktbauweise））のキャパシタである。オイル充填かつオイル含浸されたキャパシタも使用することができる。キャパシタは、丸形、積層型またはフラット型に巻き取られたものとして形成される。個々のキャパシタを使用する代わりに、モジュールの容量として巻取キャパシタパッケージを使用することができる。この巻取キャパシタパッケージは、相互に機械的に固定されかつ電気線路によって電気的に接続された所定数の個々の巻取キャパシタを含む。巻取キャパシタは、たとえばデルタ形または星形に接続される。
【００４０】
３相で１つのパッケージに含まれる巻取キャパシタの数は、有利には３Ｎ個であり、Ｎ＝１，２．．．である。ここでは、巻取キャパシタパッケージは有利には「裸」である。すなわち、それ自体はモジュールケーシングにカバーされず、有利には気密に密閉された第１のモジュール領域にカバーされずに配置される。ケーシング構成部分の相互間の気密封止、すなわち、有利には金属フードとして形成されるフードと成形体との間の気密封止は、たとえば接着またはねじ止めによって、適切なシーリング手段を使用して行われる。
【００４１】
とりわけ電力キャパシタが、すでに充電された別のキャパシタに対して並列されている場合、電力キャパシタを切り換えることによって高いピーク電圧および高い投入電流が引き起こされ、このことによってキャパシタの寿命が低減される。このような負荷を緩和するためには、プリチャージ抵抗を有するキャパシタ保護構成を使用する。その際に有利なのは、大幅にカバーを省略することである。機能モジュールに、放電インダクタンスおよび／または放電抵抗等のキャパシタ放電装置を設けることができる。この放電インダクタンスは、たとえば空心コイルとして形成される。
【００４２】
保護素子にホルダを設けることができるが、有利には保護素子は、大幅にカバーを省略して構成される。
【００４３】
たとえば温度センサまたは過圧力スイッチ等のセーフティ装置もモジュールの機能ユニット内に設け、モジュールケーシング内に配置することができる。この有利な変形形態のモジュールでは、複数の独立したセーフティ装置、すなわち過圧力スイッチおよび温度感知式のスイッチが提供される。場合によっては、付加的に過圧力破損保護部を取り付けることもできる。
【００４４】
この過圧力破損保護部をモジュールのキャパシタ領域において実現するためにはたとえば、保護ワイヤの破損力および破損経路を、キャパシタ領域において過圧力が発生した場合に、とりわけ自己回復型のキャパシタの寿命の終わり頃または故障時に、フードが保護ワイヤの破損に十分な変形経路および破損力を提供するように選択する。
【００４５】
とりわけ、キャパシタに対する次のようなセーフティ装置が提供される。すなわち、高い熱出力のポイント（ホットスポットとも称される）の近傍に温度スイッチが配置されるセーフティ装置が提供される。このような温度スイッチはたとえば、バイメタルスイッチをベースとする温度依存性のマイクロスイッチである。キャパシタの過熱時には、温度依存性のマイクロスイッチが切り換えられ、たとえば、ここに記載されたモジュールで使用される遮断器ないしは別のスイッチング装置を操作することにより、キャパシタを給電網から離すかないしは遮断し、キャパシタがさらに加熱されて全システムが破壊されるのを阻止する。
【００４６】
特に有利には、温度スイッチはキャパシタのコア管の内部に配置される。このコア管は、有利には内側が中空であり、外側に巻取キャパシタが捲回される。有利には、セーフティ装置を未被覆のキャパシタで使用するか、ないしはここに示されたモジュール内に１つまたは複数取り付けられるキャパシタで使用する。とりわけ、１つの巻取キャパシタあたり１２．５〜５０ｋｖａｒの無効電力を処理するためのキャパシタが考えられる。
【００４７】
さらに、キャパシタケーシング内の圧力ないしは未被覆の複数の個々の巻取キャパシタを有するケーシング内の圧力を感知する圧力モニタによって、ここに記載されたセーフティコンセプトを拡大することができる。この圧力モニタも、スイッチング装置に結合されている。圧力が上昇して所定の限界値を上回ると、圧力モニタはスイッチング装置を遮断し、スイッチング装置はキャパシタを給電網から切り離す。
【００４８】
有利には圧力モニタは、場所上の理由で、または第１の機能グループの熱にさらされないようにするため、第２の機能グループにも配置される。すなわち圧力モニタは、キャリアプラットフォームの第１の機能グループに対向する側に配置される。この場合に有利なのは、圧力モニタとキャパシタとの圧力結合が、キャリアプラットフォームに押し込まれたインサートを介して行われることである。これは最も簡単なケースでは、貫通孔を有する金属性のスリーブであり、これによって第１の機能グループおよび第２の機能グループの両容量が結合される。前記金属性のスリーブは、たとえば真鍮から成る。圧力センサをインサートに押し込んで周辺に対して封入するために使用される適切なシーリング手段により、密閉され有利にはキャパシタを含むモジュール領域の十分な気密性を保証することができる。前記シーリング手段は、たとえばシールリングである。
【００４９】
モジュールのケーシング表面またはケーシング内部に、スイッチまたはセンサに対する制御線路または信号伝送路を固定するための取り付け装置を配置することもできる。
【００５０】
モジュールは、外部から見ることができる表示部を有し、たとえばケーシング蓋部に組み込まれたエレメントを備えることができる。前記表示部はモジュールの動作状態を示し、たとえば「オン／オフ」等の表示部である。またはモジュールは、たとえば赤色または緑色のランプ等の少なくとも１つの相応の発光エレメントを備えることができる。
【００５１】
別の変形形態では、給電網フィルタの機能を有するモジュールが給電網補償装置として設けられる。
【００５２】
給電網フィルタとして構成された給電網補償装置は、無効電流補償のために設けられた装置と同様に、電力キャパシタの他にたとえば次のコンポーネントも有する：インダクタンスであるフィルタリング回路チョーク、または、放電チョークまたは放電抵抗、保護部ないしは負荷分離スイッチ、制御モジュールまたは動的なスイッチング素子。前記制御モジュールはたとえば、温度センサおよび接触器等のスイッチング装置であり、前記動的なスイッチング素子は、たとえばサイリスタである。
【００５３】
さらに、無効電流補償のための次のような装置を提供する。すなわち、１つまたは複数のキャパシタの他に、キャパシタをオンオフ切換するためのスイッチング装置も設けられた装置が提供する。前記キャパシタは、場合によっては非常に高い電力も処理することができるキャパシタである。このようなスイッチング装置はたとえば接触器によって実現され、また、１つまたは複数のサイリスタによって実現することもできる。サイリスタの利点は、動的な切換プロセスを実現できることである。すなわち、キャパシタがある程度「ソフト」に給電網に結合される。このことにより、給電網において過渡的なプロセス、すなわち高調波振動の発生が大幅に回避される。さらに、サイリスタを使用することは、サイリスタがさらされる摩擦はごく小さいという利点も有する。このことによって、キャパシタをスイッチオンないしはスイッチオフする際にほぼ任意の数の切換プロセスを行うことができる。
【００５４】
さらに、非常に小さい容量かつ非常に小さい重量で高い無効電力を処理する無効電力補償モジュールが提供される。とりわけ、２０ｋｖａｒを上回る無効電力を処理するモジュールが提供され、とりわけ、５０〜１００ｋｖａｒの無効電力および１００ｋｖａｒを上回る無効電力を処理するモジュールが提供される。このようなモジュールの重量は有利には５０ｋｇを下回り、とりわけ、２０〜５０ｋｇの間の重量を有するモジュール、有利には３３〜３８ｋｇの間の重量を有するモジュールが提供される。ここに記載されたモジュールの寸法も非常に小さく、とりわけこのモジュールが必要とする内側容積は、１００ｌを下回る。とりわけ、この所要容積は２０〜５０ｌの間であり、有利には３９〜５３ｌである。
【００５５】
電力、重量および容積に関して上記の指標を満たすモジュールを実現するためには、たとえばここに記載されたキャリアプラットフォームを、未被覆の電力キャパシタとともに、かつ、たとえば遮断器またはサイリスタ等のスイッチング素子とともに使用する。場合によっては、このスイッチング素子も被覆されない。
【００５６】
給電網フィルタとして構成されたモジュールは有利には、チョーク付のキャパシタを有する。すなわち、キャパシタと有利にはチョークコイル（多相交流コイル）として選定されたインダクタンスとから成る直列回路を有する。これによって、基本周波数を下回るようにたとえばチョークの選定によって調節された共振周波数を有する直列振動回路が得られる。前記共振周波数は、たとえば第５高調波振動の周波数（２５０Ｈｚ）を下回るように調節される。基本的に、任意の振動回路設計を実現できる。これによってチョーク付のキャパシタは、より高いすべての高調波振動周波数において誘導的に作用し、周波数が高くなると、キャパシタと給電網インダクタンスとの間のクリティカルな共振が制限される。上記のコンポーネントの別のコンポーネントも、給電網フィルタモジュールに設けることができる。
【００５７】
給電網補償装置は無効電力制御回路によって切り換えられる。この無効電力制御回路はたとえば、別個のモジュールとして設けられ、給電網補償装置に接続されるように構成される。
【００５８】
さらに、ここに記載されたキャリアプラットフォームをベースとして構成された電子的モジュールを提供する。キャリアプラットフォームの他に付加的に、１つまたは複数のキャパシタが設けられ、場合によっては１つのケーシング内に取り付けられる。このキャパシタは、有利には電力キャパシタである。このようなモジュールは異なる多くの目的で適用することができ、必ずしも無効電流の補償に使用しなければならないわけではない。
【００５９】
むしろ、たとえば高調波のフィルタリング機能または高調波振動フィルタとしての使用等の機能も考えられる。
【００６０】
さらに、給電網の電流と電圧との間で移相を行うためのモジュール装置が提供される。このような装置は、無効電力補償装置としても使用することができ、相互に接続された１つまたは複数の移相モジュールを含むことができる。ここではとりわけ、ここに記載された移相モジュールであって、たとえばそれぞれ５０〜１００ｋｖａｒの無効電力を処理する移相モジュールが考えられる。このようなモジュール構成の利点は、所与の要件にフレキシブルに適合できることである。
【００６１】
たとえば、２００ｋｖａｒの電力の移相装置を構成するためには、それぞれ１００ｋｖａｒの電力の２つの移相モジュールを複数接続して構成する。
【００６２】
ここに記載されたコンパクトな個別モジュールにより、移相装置全体も、大幅に空間および重量を削減して構成することができる。さらにこのような移相装置は、処理すべき無効電力が比較的大きくても小さくても、この無効電力にフレキシブルに適合できるという利点を有する。
【００６３】
以下で上記の装置を、実施例および関連図面に基づいて詳細に説明する。これらの図面では実施例が概略的に示されており、倍率に忠実に示されていない。
【００６４】
同一部分または同機能の部分は、同一の参照記号によって示されている。
【００６５】
図１Ａ，図１Ｂ，図１Ｃ  モジュールの概略的な平面図である。
【００６６】
図１Ｄ  キャリアプラットフォームを有するケーシングの変形形態を、概略的な断面図で示している。
【００６７】
図２  無効電力補償に適した機能ユニットのブロック回路図である。該機能ユニットは、多相交流キャパシタと、放電チョークないしは放電抵抗と、多相交流チョークと、保護部と、相電流線路と、キャパシタ遮断器とを有する。
【００６８】
図３  コンパクトな個々のＬＣ素子のデルタ形接続を示している。
【００６９】
図４  ＬＣ素子の一例の構成を示している。
【００７０】
図５  図４に示されたＬＣ素子の概略的な回路図である。
【００７１】
図６  相電流レールの軸に対して垂直な断面で概略的に示された別の補償モジュールである。
【００７２】
図７  給電線の構成の一例を示している。
【００７３】
図８  図９に示されたキャリアプラットフォームの横断面の一部を概略的に示す図である。
【００７４】
図９  図６に示されたモジュールを、相電流レールの軸に対して平行でありかつ相電流レールの軸が存在する平面に対して垂直な断面で概略的に示す図である。
【００７５】
図１０  図６に示されたモジュールを、相電流レールの軸が存在する平面に対して平行な断面で概略的に示す図である。
【００７６】
図１１Ａ  別のモジュールの相電流レールの軸に対して垂直な断面を概略的に示す図である。
【００７７】
図１１Ｂ  図１１Ａに示されたモジュールを、相電流レールの軸に対して平行でありかつ相電流レールの軸が存在する平面に対して垂直な別の断面で概略的に示す図である。
【００７８】
図１２Ａ  キャリアプラットフォームの成形体に組み込まれた相電流レールの内部端子の斜視図である。
【００７９】
図１２Ｂ  図１２Ａに示された構成の一部を示す別の斜視図である。
【００８０】
図１３Ａ  キャリアプラットフォームに埋め込まれる電気的な貫通案内部の構成の一例を示す部分図である。
【００８１】
図１３Ｂ  組み込まれた相電流レールの内部端子の構成の一例を示す図である。
【００８２】
図１４  モジュール構成された移相装置を示している。
【００８３】
図１５および１６  セーフティコンセプトを示している。
【００８４】
図１７  ポリエステル樹脂と補強ガラスとの種々の混合における、ガラス成分に依存する熱膨張係数αを示す図である。
【００８５】
図１Ａは、モジュールの概略的な平面図である。このモジュールは、キャリアプラットフォームである成形体１と、第１のフード２と、第２のフード３とを有する。第１のフード２は、有利には金属から形成される。第２のフードは、金属またはプラスチックから形成される。
【００８６】
キャリアプラットフォームの成形体１と第１のフード２との間に、有利には気密に閉鎖された第１のモジュール領域１−１が配置され、このモジュール領域１−１は有利にはキャパシタを収容する。成形体１と第２のフード３との間に、第２のモジュール領域１−２が配置される。両モジュール領域は、ここに図示されていない電気的な貫通案内部および給電線によって部分的に、キャリアプラットフォームを貫通して電気的に相互に接続され、さらに相電流レール４１，４２，４３とも接続される。両モジュール領域は、キャリアプラットフォームの成形体１によって機械的に相互に分離されている。
【００８７】
相電流レール４１，４２，４３はここでは、相互に並列な３つの銅フラットリボン線路として形成される。
【００８８】
相電流レールは、銅レールとして形成することができ、有利には３０ｍｍの幅および１５ｍｍの厚さを有する。このような構成によって十分な電流耐性が実現され（公称電流として、５０Ｈｚで７２０Ａ）、銅レールは、５００ｋｖａｒの最大総電力の無効電力に適している。このことは、相互に接続された複数の無効電流補償モジュールのモジュール構成で、最大５つのこの種のモジュールを並列接続できることを意味する。ここでは、各モジュールの電力は１００ｋｖａｒである。別の実施形態では、厚さを１０ｍｍまたは５ｍｍだけにすることもできる。
【００８９】
複数のモジュールの並列回路が設けられていない移相モジュールの場合、導体レールがたとえば３０ｍｍの幅および５ｍｍの厚さのより小さい断面を有するので十分である。
【００９０】
幾何的な寸法は上記の数値に限定されない。むしろ、幅ないしは厚さが上記の数値からずれ、かつ断面積が上記の値にほぼ相応する銅軌道も考えられる。基本的に、電流耐性は断面積に比例する。すなわち、導体レールの断面が２倍になると、電流の耐量は２倍になる。
【００９１】
断面は有利には、５×２０ｍｍ２を超えるべきではない。これは、約１６０Ａの電流耐性に相応する。
【００９２】
成形体１には、第１の相電流レール４１、第２の相電流レール４２および第３の相電流レール４３の一部が埋め込まれている。
【００９３】
この成形体は有利には、１つまたは複数の導体レールの他に、たとえば貫通案内部またはインサート等の別の金属性エレメントも該成形体に埋め込まれるように形成される。さらに、成形体はフードによって被覆される。このフードは、成形体に配置されたナットに係合される。成形体ないしはキャリアプラットフォーム全体と被覆用のフードとによって形成された空洞の持続的な密閉性を十分に補償するために有利なのは、関与する異なった材料の長さ方向膨張係数が相互に適合されることである。
【００９４】
成形体を製造するための構成要素として考えられるのは、とりわけ補強ガラス（たとえばＥガラス繊維）と、大部分が不飽和のポリエステルまたはビニルエステルから成るマトリクスである。このような成形体はさらに、鉱質の充填材の割合も有することができる。
【００９５】
さらに、ＣＴＩの値が６００を上回ると有利である。ここではＣＴＩは、「比較トラッキング指数（Comparative Tracking Index）」という概念の略であり、トラッキング経路形成の指数である。汚染または湿度により、絶縁材料の表面に電流のトラッキング経路が発生すると、絶縁材料は絶縁目的を果たさなくなってしまう。ＣＴＩは、汚染された水５０滴で絶縁材料上にトラッキング経路が形成されない最大電圧である。この電圧は単位Ｖで測定される。このテストは、ＩＥＣ１１２で規定されている。
【００９６】
さらに、キャリアプラットフォームないしは成形体が火災保護規格ＮＦＦ１６ １０１／１０２を該当する分類で満たしていると有利である。
【００９７】
上記の要件は、たとえば「ガラス繊維補強ポリエステル」という名称を有する繊維複合材料を使用すると、特に低コストで満たされる。特に有利には、ＳＭＣ（＝Sheet Molding Compound）またはＢＭＣ（＝Beetle Molding Compound）に関する要件を満たす材料が使用される。金属とプラスチックとの間を長時間付着し続けるシール接着材の場合、ここではとりわけプラットフォームの１つの面に取り付けられた金属フードが対象となるが、関与する材料の長さ方向膨張係数が適合されることが重要である。この長さ方向膨張係数の適合を詳細に説明するため、以下の表に、関与する使用可能な材料の長さ方向膨張係数の報告が例として記載されている。これらの材料は、最終的に挙げられたものではない。
【００９８】
【表１】
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【００９９】
プラットフォームの第1の実施例では、これらの材料はスチールフードによって被覆される。成形体には、ポリエステル樹脂と補強ガラスとの混合物を複合材料として形成したものが選択される。ここでは、３０％の樹脂と７０％の補強ガラスが複合材料に含まれる。ここで、樹脂の長さ方向膨張係数αが３５×１０−６／Ｋであり、補強ガラスの長さ方向膨張係数が６×１０−６／Ｋであると仮定すると、複合材料の長さ方向膨張係数は約１４×１０−６／Ｋになる。
【０１００】
キャリアプラットフォームの別の実施形態では、長さ方向膨張係数は導体レール（銅線）に適合される。ここで有利なのは、５０％の樹脂と５０％の補強ガラスとの混合物を使用し、樹脂には３０×１０−６／Ｋの熱膨張係数αを適用し、補強ガラスには５×１０−６／Ｋの熱膨張係数を適用することである。このようにすると、約１０−６／Ｋの長さ方向膨張係数αを有する複合材料が得られる。
【０１０１】
さらに詳細な説明に関しては、図１７に示されたグラフを参照されたい。ここでは複合材料の膨張係数が、該複合材料に含まれるパーセンテージのガラスの割合に依存して示されている。複合材料はとりわけ樹脂の割合を含んでおり、２つの異なる樹脂材料について、各樹脂によって製造された複合材料とガラスの割合との依存関係が示されている。図１７では、第１の樹脂組成に関する曲線Ａと、第２の樹脂組成に関する曲線Ｂとが示されている。両樹脂組成では、純粋な状態の長さ方向膨張係数、すなわちガラスを含まない状態の長さ方向膨張係数が異なる。
【０１０２】
このグラフでは、ガラスの割合と膨張係数αとの間の推定上の線形関係を介して、複合材料に含まれるガラスの割合を添加することによって、膨張係数の調節が特に有利に行われることを示している。ガラスの割合の他に、使用可能な樹脂のグループ全体から適切な樹脂を選択する際の別の自由度も得られる。図１７に示された２つの異なる樹脂材料は、単に例として説明しただけである。
【０１０３】
さらに、長さ方向膨張が比較的小さい樹脂では比較的、材料特性が脆弱であり、ひいては微小なひびが形成される傾向にあることが分かっている（曲線Ａ参照）。それに対して、長さ方向膨張が比較的ある程度大きい樹脂（曲線Ｂ参照）では、微小なひびが形成される傾向が比較的小さいと考えることができる。したがって、構成に応じて場合によっては、比較的大きい長さ方向膨張係数を有する樹脂が有利になることがある。
【０１０４】
他方ではプロセス技術上の理由だけで、長さ方向膨張係数を、成形体に埋め込まれる別の材料に完全に精確に適合することはできない。しかし、長さ方向膨張係数を十分に適合すればよい。すなわち、成形体の長さ方向膨張係数と、スチールキャップまたは真鍮製インサートまたは銅軌道の長さ方向膨張係数との間で完全に許容される差は小さい。
【０１０５】
特に有利な実施形態では、２７％の割合のガラスと適切な樹脂とが使用される。
【０１０６】
このような割合のガラスによって製造されたプラットフォームないしは成形体の長さ方向膨張係数αは、約２３×１０−６／Ｋである。したがって、スチール材料では１０×１０−６／Ｋの適合誤差が生じ、真鍮材料では５×１０−６／Ｋの適合誤差が生じ、銅材料では約６×１０−６／Ｋの適合誤差が生じる。このような適合誤差は、キャリアプラットフォームの有利な実施形態に相応する。場合によっては適合誤差をさらに大きくすることもでき、たとえばプラットフォームの長さ方向膨張係数を大きくすることもできる。
【０１０７】
比較的小さい割合のガラス、とりわけ長さ方向膨張係数を２０×１０−６／Ｋより小さく調節するために必要な割合（ここで図１７を参照されたい）より小さい割合のガラスを使用することが、成形体の組み込み構成部分として非常に緻密な構造を形成するのに特に有利である。とりわけ、キャリアプラットフォーム上に垂直に、構成素子間を絶縁するのに使用される微細なリブを成形する際には、比較的小さいガラスの割合が有利である。
【０１０８】
特に有利には、熱膨張係数を適合する際に、銅材料に対して可能な限り良好な適合を実現できるように試行する。スチール材料は比較的クリティカルでない。というのも、プラットフォームとスチールキャップとの間に、場合によっては弾性の接着材を配置することができ、この弾性の接着材が長さ方向膨張の小さな差を良好に補償するからである。熱膨張係数を真鍮材料に適合する際には、次のことが考慮される。すなわち、真鍮材料はプラットフォームの有利な実施形態では小さなインサートとして設けられるだけなので、ここでも、少なくとも熱膨張係数の小さな差は比較的クリティカルでないことが考慮される。しかし、プラットフォームないしは成形体を比較的長い区間に沿って貫通する導体レールの場合にはこの材料のふるまいは異なり、温度上昇時にはごく小さい長さ方向膨張差が合算されて、最後には著しい長さ方向膨張差ないしは長さの差が生じる。
【０１０９】
キャリアプラットフォームの特に有利な実施形態では、繊維複合材料のガラスの割合は２５〜３５質量％の間である。
【０１１０】
ここで有利なのは、所定のポリエステル樹脂ひいては所定のポリエステル樹脂の固定的に決められた長さ方向膨張係数で図１７の実施形態を考慮して必要とされるガラスの割合より、ガラスの割合を幾らか低く選択することである。こうすることにより、熱膨張係数を銅材料に対して精確に適合することができる。このようにガラスの割合を低減することにより、加工すべきプラスチックの流動性が改善され、成形体のさらに緻密な成形が可能になる。とりわけこうすることによって、相互に密接する複数の狭幅のリブを形成するのが容易になる。
【０１１１】
１つの変形形態では、フード２に開口部８が形成される。この開口部８は含浸開口として設けられるか、または、固定エレメントを収容するかまたは外部の制御装置の端子等の別のエレメントを収容するための開口として設けられる。構成素子を固定するための開口部は有利には、少なくとも１つのフード壁に配置されるか、またはフードの相互に対向する側壁に配置される。
【０１１２】
また、構成素子をキャリアプラットフォームに固定的に結合することもできる。
【０１１３】
フード２は、有利には貫通穿孔された舌片を有する。この舌片は折り曲げることができ、たとえばねじ止めによって成形体１に機械的に固定的に結合される。場合によっては付加的に、相応の境界面を気密または油密に封止することができる。フード３もまた同様に、成形体に固定することができる。択一的に、フードのうち少なくとも１つまたは両フードを取り外し可能にすることができる。
【０１１４】
図１Ｂに、図１Ａに記載されたモジュールの概略的な平面図が示されている。第２のフード３に配置された開口部に、スイッチング装置１６を制御するための制御端子７が配置されている。このスイッチング装置１６は、図２に示されている。相電流レール４１，４２および４３は、ここでは図示されていないキャリアプラットフォームから両側に突出されており、第１の外部端子５１，５２，５３および第２の外部端子６１，６２，６３を有する。相電流レールの外部端子には、固定エレメントを収容するための穿孔部ないしは開口部が設けられている。
【０１１５】
図１Ａおよび１Ｂで、無効電力補償モジュールの幾何的な寸法の例も理解できる。図１Ａでは、フード２によって囲まれた容量の高さｈ１は約２６０ｍｍであり、構成全体の高さｈは約４００ｍｍである。モジュールの幅ｂは約３６０ｍｍであり、奥行ｔは約２６０ｍｍである。総じて、無効電力が１００ｋｖａｒである移相モジュールで必要とされる容量は約３９ｌとなる。
【０１１６】
図１Ｃに、図１Ａに記載されたモジュールを示す別の概略的な側面図が示されている。成形体１の側壁の凹入部１０に、インサート１８ｃが形成されている。このインサート１８ｃは、有利にはナットブッシュである。このナットブッシュは固定エレメントを収容するのに使用され、たとえば、固定角度でねじによって結合されるように形成されている。
【０１１７】
成形体の外壁は有利には少なくとも１つのインサート領域に、該成形体の（長手）軸ないしはベース面に対して直角に形成される。すなわち、この領域は成形傾斜を有さない。このように成形することは、固定角度の取り付けに有利である。
【０１１８】
図１Ｄの図示内容では、モジュールのすべてのパワーエレクトロニクス構成素子が１つの空洞２０内に配置できるように構成されている。この空洞１０は、有利には閉鎖的な空洞である。フード２は有利には、タッピンねじとして形成された保持ねじによって成形体１に固定される。成形体は、フード２を固定するために使用される相応の固定場所を有する。このような固定場所はたとえば、適切な成形部の形状で形成される。成形体の固定場所は、保持ねじを収容するための開口部を有する。この開口部は有利には、フードの穿孔された固定舌片に対向する。
【０１１９】
成形体１にはさらに凹入部１８が設けられており、この凹入部１８内にフード２が突出される。凹入部１８は有利には、成形体‐フード間の境界面を封止する接着材ないしはシール材を収容するのに適した環状の縦穴（ないしは環状のナット）として形成される。シール材としてゴムないしはゴムリングを使用することもできる。これが充填材より優れている点は、フードを良好に封止（すなわち気密または油密に封止）することができ、かつ取り外し可能のままであることだ。
【０１２０】
この境界面は規定破断箇所として使用され、フードの上記の保持装置の結合解除力は、定義された過圧力限界値を超えた場合に該フードが破損されるように選択される。
【０１２１】
モジュールの機能ユニットは、たとえば移相器として構成されるか、または給電網フィルタとして構成される。移相器では、電力キャパシタは有利にはデルタ回路を構成する。このデルタ回路の接続点はそれぞれ、相電流線路４１〜４３に接続されるように設けられ、有利には保護部１５ないしはスイッチング装置１６を介して接続されるように設けられる。ここで図２を参照されたい。電力キャパシタは択一的に、相互にスター状に接続することができる。その際には、電力キャパシタの自由な端子はそれぞれ、相電流線路に接続されるように設けられているか、または機能ユニットの相応の回路分岐に接続されるように設けられている。
【０１２２】
保護部１５は、有利には短絡保護部である。
【０１２３】
図２は、無効電力補償ないしは給電網の高調波振動をフィルタリングするのに適した機能ユニットのブロック回路図である。容量Ｃ（電力キャパシタ）は相互にデルタ状に接続されており、このデルタ回路の各電気的接続点は、相互に相応の電流位相に所属する回路分岐に接続されている。回路分岐はそれぞれ、保護部１５と、スイッチング素子と、３相のスイッチング装置１６と、多相交流チョークＬとを有する。回路分岐において前記のコンポーネントは、相互に接続されている。スイッチング素子は、たとえば接触器である。回路分岐はそれぞれ、モジュールに組み込まれた相電流レール４１，４２ないしは４３に接続されている。ＰＥＮはゼロ導線を指す。
【０１２４】
有利な変形形態では、容量Ｃに対して放電抵抗Ｒおよび放電インダクタンスＬ’が並列接続される。放電抵抗Ｒか放電インダクタンスＬ’のいずれかを、電力キャパシタに組み込むことができる。
【０１２５】
給電網フィルタにおいて択一的に、電力キャパシタを相互にスター状に接続して相応の回路分岐に接続することができる。
【０１２６】
この図ではたとえば左側に位置するこの回路網の給電網運営者側には、電流と電圧との間の位相ずれφを監視するために、各電気線路に監視ユニットが接続されている。この監視ユニットは、ここでは図示されていない。この位相ずれが所定の限界値を上回った場合、監視ユニットは無効電力補償モジュールの機能ユニットを、スイッチング装置１６の操作によって回路網に接続する。
【０１２７】
モジュールの機能ユニットには、接触器に対する択一的手段として、別のスイッチング装置を設けることができる。この別のスイッチング装置はとりわけ動的なスイッチング装置であり、たとえば動的な無効電力補償を行うためのサイリスタモジュールであるか、ないしは機能グループを給電網から切り離すためのスイッチング装置である。３つのスイッチング素子を有する保護スイッチの代わりに、機能ユニットの各回路分岐に、有利には「裸」の半導体スイッチをサイリスタの形態で設けることができる。
【０１２８】
図２に示されたコンポーネント（容量およびインダクタンス）は、無効電力補償モジュールの１つの変形形態では、一緒に接続された複数の（コンパクトな）ＬＣ素子の機能グループを構成する。ここで、図３〜５を参照されたい。コンパクトとはここでは、１つのモジュール（ＬＣ素子Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３）が、それ自体がカバーされているかまたは有利には未被覆の、電気的コンタクト３１，３２を有する離散的な構成素子が構成されていることを意味する。このＬＣ素子は第１のモジュール領域または第２のモジュール領域に配置され、有利には、それぞれ負荷容量ＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３に接続される。負荷容量ＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３は別個の巻取キャパシタとして構成されるか、または場合によっては、２つの分離層を有する３相の巻取キャパシタとして構成される。各負荷容量を、並列接続された複数の容量によって構成することができる。
【０１２９】
無効電力補償回路は、それぞれ複数の回路素子を有しモジュール化されたコンポーネントを有することができる。前記コンポーネントは有利には、容量とインダクタンスとの組み合わせを有する。このようなＬＣ素子は、有利には乾式の巻取キャパシタによって構成される。この巻取キャパシタは、場合によってはコア管に同心で巻き取られる。
【０１３０】
図２に示された、容量ＣおよびインダクタンスＬのデルタスター状の回路は基本的に、コンパクトなＬＣ素子の回路に置き換えることができる。有利には、１つの電流位相にそれぞれ１つのＬＣ素子が配属される。
【０１３１】
図３に、機能ユニットの一部が概略的に示されている。この機能ユニットは、相互に電気的に接続されコンパクトに構成されたＬＣ素子Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３を有し、これらはそれぞれ１つの負荷容量に接続されている。ＬＣ素子は有利には磁気回路を有し、対称的な基本的回路では、３つの相端子Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に一緒に接続される。また各電流位相ごとに、負荷容量を有する複数のＬＣ素子を設けることもでき、これらのＬＣ素子は、有利には相互に並列接続されている。
【０１３２】
有利な変形形態ではＬＣ素子は、ＵＵ磁気回路（すなわち、まとめられた２つのＵ字形磁気コア）を有するＬＣ巻回体として構成される。このＵＵ磁気回路は、外部の容量性の負荷に接続される。ここで有利なのは、直列接続された２つの部分巻回体Ｗ１ａ，Ｗ１ｂによってＬＣ巻回体を２つの部分から構成することである。ここで、図４を参照されたい。
【０１３３】
この外部の容量性の負荷は、有利には電力キャパシタであるか、ないしは第１のモジュール領域に配置されたモジュールの容量Ｃである。ＬＣ素子は有利には被覆され、第１のモジュール領域に配置される。この場合、ＬＣ素子ないしは相応のＬＣ巻回体は有利には油浸され、自己回復型ではない。
【０１３４】
キャリアプラットフォームの成形体に、ＬＣ巻回体または別の構成素子を収容するための凹入部（空洞）を形成するか、または、Ｕ字形の磁気コアまたはモジュールの別の構成素子を保持するために相応に成形された別の成形部ないしは縦穴を形成することができる。
【０１３５】
ＬＣ素子は有利には、ただ１つの構成素子に相応し、この構成素子は有利には、４つの電気的端子（３１，３２，３３，３４）を有する。第１のＬＣ素子Ｗ１の電気的端子３１および３２は、１次端子（すなわち、２つの電流位相の間でＬＣ素子を接続するための位相方向のシステム端子）として設けられる。第１のＬＣ素子Ｗ１の電気的端子３３および３４は、負荷容量ＣＬ１にコンタクトするための２次端子として設けられる。これと同様に、第２のＬＣ素子Ｗ２および第３のＬＣ素子Ｗ３も１次端子および２次端子を有する。
【０１３６】
１次端子は、相端子Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に接続される。２次端子は、有利には外部にある負荷容量ＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３に接続される。
【０１３７】
負荷容量は有利には、自己回復型のキャパシタとして構成される。
【０１３８】
ＬＣ巻回体はとりわけ、螺旋形に巻き取られたフィルムコンデンサであり、両キャパシタフィルムの始端および終端‐金属フィルムＢ１およびＢ２の始端および終端‐は、４つの接続点３１，３３（始端）および３２’，３４’（終端）にコンタクトされている。
【０１３９】
負荷容量は有利には、図４に示されているように、第１のＬＣ部分巻回体Ｗ１ａのフィルム始端と、第２のＬＣ部分巻回体Ｗ１ｂのフィルム終端とに接続されている。ここではフィルム終端とは、金属フィルムＢ１ないしはＢ１’（またはＢ２ないしはＢ２’）の内側に向いている終端を指し、フィルム始端とは、金属フィルムの外側を向いている終端を指す。
【０１４０】
ここでも同様に、第１の１次端子３１は金属フィルムＢ２の始端に接続され、第２の１次端子３２は金属フィルムＢ２の終端に接続される。
【０１４１】
Ｌ／Ｃ比を適切に選択することによって、ＬＣ素子Ｗ１と負荷容量ＣＬ１とを接続することにより、共振周波数がたとえば２５０Ｈｚに調節される。
【０１４２】
有利な変形形態では、ＬＣ素子は磁気コアに形成される。この磁気コアは、たとえば磁鉄から成る。ここで図４を参照されたい。
【０１４３】
図４に概略的に示されたＬＣ素子Ｗ１は、２つのＬＣ部分巻回体Ｗ１ａ，Ｗ１ｂから成る直列回路によって構成される。
【０１４４】
第１のＬＣ部分巻回体Ｗ１ａは、誘電体フィルム９３によって電気的に相互に絶縁された２つの導電性のフィルム‐金属フィルムＢ１およびＢ２を有する。この例では各フィルムは、３層の金属フィルムから成る。この金属フィルムは、有利にはＡｌフィルムである。誘電体フィルム９３は、ここでは２層で構成される。
【０１４５】
交番的に配置された誘電体フィルム９３および金属フィルムＢ１ないしはＢ２の層複合体は、コア管９２に螺旋状に巻き取られる。このような層複合体は、外側および／または内側に向かってコア管の方向に、絶縁層９４を有する。
【０１４６】
コア管９２は、有利には形状接続的に磁気コアに配置される。この場合、第１のＬＣ部分巻回体Ｗ１ａのコア管９２は（２重にスロットが設けられた）リングコアの第１の脚部の周りに配置され、リングコアは２つのＵ字コア９１，９１’と該Ｕ字コア９１，９１’相互間に配置された磁気的な挿入部９８とによって構成される。このように形成されたリングコアは、ＵＵコアとも称される。
【０１４７】
第２のＬＣ部分巻回体Ｗ１ｂは、基本的に第１のＬＣ巻回体Ｗ１ａと同様に構成され、リングコア（ＵＵコア）の第１の脚部に対向する第２の脚部の周りに配置される。
【０１４８】
挿入部９８は、コア管９２の内側に配置される。
【０１４９】
挿入部９８およびＵＵコアの透磁率はそれぞれ異なる。
【０１５０】
ＬＣ巻回体のすべての層、とりわけ金属フィルムＢ１，Ｂ２、誘電体フィルム９３および絶縁層９４は基本的に、それぞれ１つの層または複数の部分層から成る。たとえば図４では、絶縁層９４および誘電体フィルム９３は２層で構成されている。
【０１５１】
ＬＣ部分巻回体Ｗ１ａの第１の金属フィルムＢ１の巻回部分はすべて、内部端子３２’に接続される。この内部端子３２’は、ＬＣ部分巻回体Ｗ１ａの第１の端面に配置されている。同ＬＣ部分巻回体の第２の金属フィルムＢ２の巻回体はすべて、該ＬＣ部分巻回体Ｗ１ａの第２の端面に配置された内部端子３４’に接続されている。これと同様に、一方の端面から第２のＬＣ部分巻回体Ｗ１ｂの第１の金属フィルムＢ１’は内部端子３３’に接続され、対向する端面で第２の金属フィルムＢ２’が内部端子３１’に接続されている。
【０１５２】
構成素子の一方の側では、両ＬＣ部分巻回体Ｗ１ａ，Ｗ１ｂの内部端子３２’および３３’が電気的な接続部９６によって相互に接続されている。構成素子の他方の側では、両ＬＣ部分巻回体Ｗ１ａ，Ｗ１ｂの内部端子３１’および３４’が電気的な接続部９７によって相互に接続される。
【０１５３】
したがって、第１のＬＣ部分巻回体Ｗ１ａの第１の金属フィルムＢ１は、第２のＬＣ部分巻回体Ｗ１ｂの第１の金属フィルムＢ１’に電気的に直列接続されている。これと相応に、第１のＬＣ部分巻回体Ｗ１ａの第２の金属フィルムＢ２は第２のＬＣ部分巻回体Ｗ１ｂの第２の金属フィルムＢ２’に電気的に直列接続されている。
【０１５４】
図５に、ＬＣ素子Ｗ１中の個々のＬＣ部分巻回体Ｗ１ａ，Ｗ１ｂの接続が概略的に示されている。図５のように構成された３つのＬＣ素子は、スター状回路を形成することができる。
【０１５５】
図４には、ＬＣ素子Ｗ１をケーシング９５によって被覆された構成素子として構成できることが示されている。ケーシング９５はたとえば、外部端子３１〜３４を有する蓋部を備えたアルミニウム容器の形態で設けられる。
【０１５６】
ＬＣ素子は基本的に、コンパクトな構成素子として構成された１つのＬＣ巻回体のみから構成することができる。磁気コアは、軸方向に形成することができる。
【０１５７】
巻取キャパシタが同時にチョークコイルとしても作用するＬＣ巻回体の作用原理は、巻取キャパシタが十分に高いインダクタンスにもなるように、該巻取キャパシタを磁気コアに、たとえば鉄心に巻回することにある。
【０１５８】
このようなインダクタンスを実現するためには、電流が巻取キャパシタのすべての巻回部分を流れ、その際には鉄心の周りを複数回流れるようにしなければならない。このようにして、チョークコイルの巻線も同時に形成される。図４に示された構成の特徴は、重量が小さいこととコストが低いことである。
【０１５９】
図６に無効電力補償モジュールの一例が、相電流線路４１〜４３の軸に対して垂直に切断された概略的な断面図で示されている。この例では、第１のフード２と成形体１との間に第１の空洞ないしは第１のモジュール領域１−１が形成されており、この空洞ないしは第１のモジュール領域１−１に、電力キャパシタから構成されているかまたは電力キャパシタを有する第１の機能グループが配置されている。第２のフード３と成形体１との間に第２の空洞ないしは第２のモジュール領域１−２が形成されている。この第２の空洞ないしは第２のモジュール領域１−２に、保護部１５およびスイッチング装置１６を有する第２の機能グループが配置されている。該スイッチング装置１６は、有利には多極の制御端子７が設けられている。成形体１の対向する側（図６では上面および下面）はそれぞれ、構成素子を収容するための凹入部を有する。
【０１６０】
貫通案内部１３の一方の側は、導体レール１４によって第１の機能グループに接続されており、該貫通案内部１３の他方の側は第２の機能グループに電気的に接続されている。すなわち、両機能グループは電気的な貫通案内部１３によって電気的に相互に接続されている。ここで有利には、貫通案内部１３の大部分がキャリアプラットフォームの成形体１に埋め込まれる。電気的な貫通案内部１３は、ここでは第３の電流位相に配属され、有利には各電流位相ごとに、専用の電気的な貫通案内部１３が設けられる。
【０１６１】
第１のモジュール領域とも称されるキャパシタ領域は、有利には気密に密閉されるので到達するのが困難であり、専用の電気的な貫通案内部１３はとりわけ、第１のモジュール領域とも称されるキャパシタ領域と、取り外し可能なフードが設けられているために容易に到達可能な第２のモジュール領域との間に電気的な接続を形成する。第２のモジュール領域は、スイッチング機器に配属される。
【０１６２】
電気的な貫通案内部、電気線路の一部、および金属から成り場合によっては成形体に組み込まれる別のコンポーネントは、基本的に差込可能に構成することもできる。差込エレメントとして設けられたモジュールのコンポーネントを複数の部分から構成することもでき、該コンポーネントに、たとえばばねコンタクト等の弾性のエレメントを設けることができる。
【０１６３】
構成素子、すなわち保護部１５、キャパシタＣおよびスイッチング素子は、給電線を介して相互に電気的に接続されている。第１の給電線は、導体レール１１ａ，１１ｂ，１１ｃまたは１４と、垂直なコンタクトエレメント１２’，１２’’とを有する。
【０１６４】
第２の給電線は、導体レール１１と垂直なコンタクトエレメント３６とを有し、第３の相電流線路４３と保護部１５とを電気的に接続するために使用される。
【０１６５】
図７に、給電線の構成の一例が斜視図で示されている。
【０１６６】
図６に示された保護部１５は垂直なコンタクトエレメント１２，１２’によって、一方では導体レール１１に接続されており、他方では導体レール１１ｂに接続されている。
【０１６７】
導体レール１１ｂはさらに、垂直なコンタクトエレメント１２’’によってスイッチング装置１６のスイッチング素子に接続されている。スイッチング装置１６の相応のスイッチング素子は別のコンタクトによって、電気的な貫通案内部１３に接続されている。
【０１６８】
第１の給電線の導体レール１１ａ，１１ｃは、第１の電流位相および第２の電流位相に所属する別の保護部と、スイッチング装置１６の別のスイッチング素子とに接続されている。この別の保護部および別のスイッチング素子は、ここでは図示されておらず、この別のスイッチング素子は相応の電力キャパシタに電気的に接続されているか、または３相の電力キャパシタの相応の巻線に電気的に接続されている。
【０１６９】
給電線、とりわけ導体レール１１および１１ａ〜１１ｃは、成形体１に完全に埋め込むことができる。導体レール１４は、この変形形態では第１の空洞において露出されている。
【０１７０】
多相ないしは３相のアプリケーションでは、キャリアプラットフォームに、有利には複数のメタライジング面ＭＥ１，ＭＥ２およびＭＥ３（＝電気的な線路の面）が設けられている。このメタライジング面ＭＥ１，ＭＥ２およびＭＥ３は図８では３つであり、構成素子を相互にワイヤなしで接続するかまたは相電流レールにワイヤなしで接続するための配線面として使用される。２つのメタライジング面は、繊維複合材料から成る誘電体層によって相互に分離されている。
【０１７１】
さらに、複数の構成素子と、接触器ないしはサイリスタと、場合によってはセーフティ装置とが組み込まれた無効電力補償ユニットが提供される。この複数の構成素子は、たとえばキャパシタまたは保護部である。電気的な構成素子のうち少なくとも幾つかが、ワイヤなしで相互に接続される。このようなワイヤなしの接続を行うためには、たとえばここに挙げられたキャリアプラットフォームのうち、固定的に取り付けられた導体レールが設けられているキャリアプラットフォームを使用する。電気的な構成素子をワイヤなしで接続する利点は、装置ないしは電流補償モジュールを製造する際の取り付けの手間を低減し、製造コストを低減できることである。
【０１７２】
アプリケーションに応じて、フードをたとえば接着または充填により、成形体によって密閉するか、または取り外し可能な部材として形成する。取り外し可能なフードの利点は、その下方に配置された構成部材を故障時に容易に交換できることである。
【０１７３】
図６では、第１のフード２は成形体１の凹入部に突出され、そこで充填材によって固定される。
【０１７４】
フードとりわけ金属蓋部と成形体との持続的な密な接着ないしは封止を行うためには、これらの熱膨張係数を適合する。充填材の膨張係数も、有利には適合される。膨張係数の適合とは、膨張係数の相対的なずれが、アプリケーションによって決定された特定の値を超えないようにすることを意味する。
【０１７５】
第２のフード３は成形体１の段部に取り付けられ、基本的に取り外し可能である。基本的に、第２のフードも成形体によって密封される。
【０１７６】
キャパシタが交換可能であることが望まれる場合には、第１のフード２も取り外し可能に構成することができる。この場合、巻取キャパシタにたとえば差込コンタクトを設けることができる。
【０１７７】
図７では、給電線がコンタクトストリップとして形成されている。ここでは、垂直なコンタクトエレメント１２’，１２’’が導体レール１１ａ，１１ｂおよび１１ｃに、有利には溶接によって固定される。垂直なコンタクトエレメント１２’，１２’’は中空円筒であり、この中空円筒は有利には雌ねじを有する。この垂直なコンタクトエレメントは、真鍮から形成することができる。
【０１７８】
所定の給電線の垂直なコンタクトエレメント１２’は図６，９によれば、保護部１５に対して設けられた第１の取り付け場所に配属される。垂直なコンタクトエレメント１２’’は、スイッチング装置１６の相応のスイッチング素子に対して設けられた第２の取り付け場所に配属される。
【０１７９】
図７には、異なる第１の給電線の導体レール１１ａ，１１ｂおよび１１ｃは異なるメタライジング面に配置できることが示されている。ここでは、異なる給電線の垂直なコンタクトエレメント１２’’の高さは異なり、このように異なる給電線の垂直なコンタクトエレメント１２’’は、上面までキャリアプラットフォームの成形体１に完全に含まれるように方向づけられる。また、垂直なコンタクトエレメントが部分的にプラットフォームから突出され、たとえば別の取り付け装置を支持するように構成することも可能である。
【０１８０】
平行に延在する第１の給電線はそれぞれ、固有のコンタクトストリップを形成する。異なるコンタクトストリップの導体レールは、有利には異なるメタライジング面に配置され、たとえば所定の電流位相に所属する。異なる給電線を複数の平行な面に配置することにより、モジュールにおいてコンパクトな接続が実現され、とりわけ異なる電流位相に所属する給電線を相互に重なって案内し、垂直な投影で交差させることができる。その際には、給電線の相互間に設けられた誘電体層によって、短絡の危険性が排除される。
【０１８１】
導体レールは分岐を有することができ、その際には２つより多くの内部端子ないしは垂直なコンタクトエレメントを有することができる。給電線の導体レールは、たとえば別の給電線の導体レールと溶接するか、または相電流レールと溶接することもできる。
【０１８２】
図９に、図６に示されたモジュールが、相電流レール４１〜４３の方向に対して平行に延在し該相電流レールの軸が存在する平面に対して垂直な平面で切断された断面が概略的に示されている。この変形形態では、１つの電流位相あたり２つの保護部１５が設けられており、この２つの保護部１５は同一のメタライジング面に接続されている。
【０１８３】
図１０に、図６に示されたモジュールが、相電流レールの軸が存在する平面に対して平行に延在する平面で切断された断面が、概略的に示されている。
【０１８４】
図１０にはさらに、分離ウェブ１００も示されている。この分離ウェブ１００はキャリアプラットフォームに組み込まれ、有利には一体形で、成形体の繊維複合材料から成形される。この分離ウェブ１００は相互に平行に延在し、異なる接触器１６に所属する２つの端子間のトラッキング区間をそれぞれ延長する。
【０１８５】
図１１Ａに、相電流レールの軸に対して垂直な断面で別のモジュールが概略的に示されており、図１１Ｂに該モジュールが、相電流レールの軸に対して平行な断面で概略的に示されている。ここでは第１のモジュール領域に、複数（総じて１２個）の巻取キャパシタが配置されており、これらの巻取キャパシタはまとめられて１つの巻取キャパシタパッケージにされている。ここでは、この巻取キャパシタパッケージはモジュールの第１の機能グループを構成する。この変形形態では巻取キャパシタパッケージは、有利には金属性であるフード２から次のように分離される。すなわち、巻取キャパシタパッケージとキャリアプラットフォームと第１のフード２との間に形成されたスペースにたとえば分子ふるい‐顆粒充填材が充填されることによって分離される。このような充填材により、巻取キャパシタパッケージとフードとの良好な熱結合が実現され、ないしは動作中に発生する熱が排出される。このような充填材は、湿気および雑音からの保護部としても使用される。別の適切な充填材料、とりわけ注封材料ないしは樹脂または顆粒を充填材として使用することもできる。図１１Ａに顆粒充填材が、陰影線によって示されている。
【０１８６】
排熱を行うために付加的に、巻取キャパシタに接続された薄板部分を使用することができる。成形体１の相互に対向する外壁に、それぞれ２つのインサート１８ｃが埋め込まれている。
【０１８７】
第１のモジュール領域には、温度センサ８１と、内圧を監視するために過圧力センサ８２とが配置されている。
【０１８８】
過圧力センサ８２ないしは過圧力スイッチは、有利にはフード２の領域内に配置される。
【０１８９】
第１のモジュール領域内の過圧力は、自己回復的な破壊に起因して形成されるか、または非自己回復的な破壊による過負荷で形成され、この過圧力によって第１のフード２が相応に伸延される。過圧力センサは外部の制御ユニットに接続されており、第１のモジュール領域内に過圧力が発生するとこの制御ユニットは、たとえば図９に示された制御端子７を介してスイッチング装置１６へ、機能ユニットを遮断するための信号を送出する。温度センサ８１は、たとえば温度スイッチングユニット等のスイッチングユニットに所属しており、熱的な過負荷が発生するとこのスイッチングユニットは、モジュールの機能ユニットと給電網とを切り離すために使用される。たとえば、こうするためにもスイッチング装置１６が使用される。
【０１９０】
このモジュールはさらに、たとえば過圧力破損保護部も有する。これは、内圧が所定の値を上回ると、フード２の伸延すなわち第１のモジュール領域における過圧力を、たとえばメンブレンまたはスチールケーブルによって、破損メカニズムのトリガに変換する。過圧力破損保護部は有利には、キャパシタに接続された給電線または電気的な取り出し線に配置される。
【０１９１】
スイッチング装置１６は、給電線８６によって貫通案内部１３に接続されている。
【０１９２】
図１１Ａに示されたモジュールの断面Ａ’‐Ａ’が図１１Ｂに示されている。巻取キャパシタの熱を排出するために、冷却板を設けることができる。有利には油浸式であるコンパクトなＬＣ素子に対する構造スペース７７ａが、負荷容量とともに設けられている。それゆえ、この構造スペースは有利には油密に封止される。
【０１９３】
貫通案内部１３の構成の例が図１３Ａに示されており、
図１２Ａに相電流レール４１，４２，４３の内部端子の構成が示されている。導体レール１ａは一方の端部で、相電流レール４１に溶接されている。該導体レール１ａの反対側の端部は、垂直なコンタクトエレメント１ｂに溶接されている。同様に、相電流レール４２および４３は導体レール２ａないしは３ａに溶接されている。導体レール２ａおよび３ａはそれぞれ、垂直なコンタクトエレメント２ｂないしは３ｂを有する。
【０１９４】
導体レール１ａ，２ａ，３ａは投影面では、相電流レール４１〜４３に対して横方向に延在する。ここでは導体レール１ａ，２ａおよび３ａは、図１２Ｂに示されているように次のように構成されている。すなわち、部分的に（とりわけ交差領域において）相電流レールと異なる別のメタライジング面に延在し、他の相電流レールに接触しないように構成される。導体レール１ａ〜３ａはたとえばスペーサ１０１ないしは台を有し、このスペーサ１０１ないしは台は相応の相電流レール上に配置され、この相電流レールまたは導体レール１ａ，２ａ，３ａに接続されている。
【０１９５】
垂直なコンタクトエレメント１ｂ〜３ｂは、有利には異なる高さを有する。このようにして各垂直コンタクトエレメント１ｂ，２ｂないしは３ｂは、電流位相に相応する専用のメタライジング面との接続を保証する。
【０１９６】
また、垂直コンタクトエレメント１ｂ〜３ｂの高さを等しくすることもできる。その際にはたとえば、垂直コンタクトエレメント１ｂ〜３ｂはそれぞれ、成形体の表面から到達可能なコンタクト領域を有する。このコンタクト領域は有利には、構成素子を取り付けるのに適したコンタクト領域である。このような垂直コンタクトエレメントは、たとえば構成素子を接続するためのキャリアプラットフォームの内部端子を形成する。この構成素子は、たとえば保護部１５である。
【０１９７】
相電流レールのこのような構成は、たとえば給電線として設けられる別の導体レールに簡単に転用することができる。
【０１９８】
図１３Ａに、部分的にキャリアプラットフォームの成形体１に埋め込まれた貫通案内部１３が示されている。貫通案内部１３はプラグ８３ａと、キャリアプラットフォームの成形体１に埋め込まれたブッシュ８４とを有する。プラグ８３ａにブッシュ８３ｂが取り付けられており、このブッシュ８３ｂに、キャパシタないしは第１のモジュール領域に対する給電線として使用される導体レール１４が接続されている。このブッシュ８３ｂは、有利には丸形の差込コンタクトである。これによって、巻取キャパシタを後で交換ないしは修理することが可能になる。
【０１９９】
貫通案内部１３のブッシュ８４は、螺入されたスタッドボルト８５によって、第２のモジュール領域内に配置されスイッチング装置１６に接続された給電線８６に、電気的かつ機械的に固定的に結合されている。
【０２００】
図１３Ｂには、第１の相電流レール４１がねじ４４によって導体レール１１にどのように接続されるかが示されている。成形体１に、相電流レール４１を直接コンタクトするための切欠部４９が設けられている。
【０２０１】
図１４には、モジュール構成された移相装置が概略的に示されている。ここではスイッチングキャビネット１５０が設けられている。このスイッチングキャビネット１５０はたとえば金属から成り、複数の個々の移相モジュール１１０，１１１に十分な場所を提供する。基本的に、処理すべき無効電力から決定される所要個数の移相モジュール１１０，１１１が相互に上下に配置され、固定エレメント１４１によって取り付けレール１３２，１３１に固定される。固定エレメント１４１は有利には、個々の移相モジュールのケーシング内に配置されたインサートに固定される。この固定は、有利にはねじ結合によって行われる。
【０２０２】
個々の移相モジュール１１０，１１１はまた、コンタクトエレメント１２０によって相互にも接続される。その際にはコンタクトエレメント１２０は、とりわけ相電流レール４１，４２，４３を相互に接続する。とりわけ有利なのは、相電流レールとねじ結合するためのコンタクトエレメント１２０を設けることである。
【０２０３】
図１５および１６に、セーフティコンセプトが概略的に示されている。キャリアプラットフォームの成形体１の上面は、フード２（単に概略的に破線によって示されている）によって封止されている。上面で該構成の気密封止された部分に、キャパシタＣが配置されている。有利には、４×１０−６〜６×１０−６ミリバール×ｌ／秒のリーク速度が実現される。
【０２０４】
この構成は、たとえば高電力キャパシタに関する。このようなキャパシタは巻取キャパシタ１７０を有し、この巻取キャパシタはコア管１６０の外側に巻き取られている。コア管の内側は中空であり、温度センサ８１に対する場所を提供する。温度センサ８１はここでは、キャパシタのほぼ中心に設けられる。この中心は、電流が流れる際にキャパシタの温度が最大である場所でもある。このような領域は「ホットスポット」とも称される。このように温度センサ８１をホットスポットの近傍に配置することにより、所定の温度を超えた時に、保護メカニズムを非常に迅速にトリガすることができる。すなわち、ここで発生した熱は、熱源から温度センサ８１に到達するために、時間遅延的な経路を通ってはならない。
【０２０５】
温度センサ８１は線路１８０によってスイッチング装置１６に結合されている。このスイッチング装置１６は、ここでは一例の位相Ｐに対してのみ設けられており、位相Ｐとキャパシタとを接続する。基本的にスイッチング装置１６は、スイッチング装置の応答時にキャパシタＣを位相Ｐから、ひいては給電網から切り離す分離スイッチから成る。温度センサ８１の作動時には、この温度センサ８１は線路１８０を介して信号をスイッチング装置１６へ送信し、これによってキャパシタは、故障時には遮断される。
【０２０６】
さらに成形体の下面に、すなわちこの装置の必ずしも気密封止しなくてもよい部分に、過圧力センサが取り付けられている。この過圧力センサ８２は、別の適切なすべての場所に配置することもでき、とりわけ該システムの上側の容量内部またはフード２内にも配置することができる。
【０２０７】
過圧力センサ８２の結合はインサート１９０によって行われる。このインサート１９０の周りに、プラスチック材料ないしは複合材料がプレスされることにより、該インサート１９０はプラスチック材料に対して封止される。さらに、過圧力センサ８２は圧力センサ２１０も有する。この圧力センサ２１０はインサートに嵌め込まれており、シール部２００によって封止されている。したがって、総じて成形体１、インサート１９０、圧力センサ２１０およびシール部２００が、該システムの上部分をプラットフォームの下部分すなわち下面に対して封止する。
【０２０８】
過圧力センサ８２はまた、線路１８０によってスイッチング装置１６にも結合されており、これによって過圧力の発生時には、キャパシタが位相Ｐから遮断される。
【０２０９】
場合によっては、さらに保護部１５をスイッチング装置１６に対して直列接続することもできる。
【０２１０】
上記装置は、ほんの僅かな実施例で説明しただけであるが、この装置はこれらの実施例にのみ制限されるわけではない。
【０２１１】
この装置のすべての側面および構成を相互に任意に組み合わせ、それ自体に公知の別の手段と組み合わせることができる。このような別の手段に、たとえばコンポーネントを固定するための手段、または貫通案内エレメントおよびコンタクトエレメントを形成するための手段がある。上記コンポーネントの数と、別個に形成すべきモジュール領域の数は、変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２１２】
【図１Ａ】モジュールの概略的な平面図である。
【図１Ｂ】モジュールの概略的な平面図である。
【図１Ｃ】モジュールの概略的な平面図である。
【図１Ｄ】キャリアプラットフォームを有するケーシングの変形形態を、概略的な断面図で示している。
【図２】無効電力補償に適した機能ユニットのブロック回路図である。該機能ユニットは、多相交流キャパシタと、放電チョークないしは放電抵抗と、多相交流チョークと、保護部と、相電流線路と、キャパシタ遮断器とを有する。
【図３】コンパクトな個々のＬＣ素子のデルタ形接続を示している。
【図４】ＬＣ素子の一例の構成を示している。
【図５】図４に示されたＬＣ素子の概略的な回路図である。
【図６】相電流レールの軸に対して垂直な断面で概略的に示された別の補償モジュールである。
【図７】給電線の構成の一例を示している。
【図８】図９に示されたキャリアプラットフォームの横断面の一部を概略的に示す図である。
【図９】図６に示されたモジュールを、相電流レールの軸に対して平行でありかつ相電流レールの軸が存在する平面に対して垂直な断面で概略的に示す図である。
【図１０】図６に示されたモジュールを、相電流レールの軸が存在する平面に対して平行な断面で概略的に示す図である。
【図１１Ａ】別のモジュールの相電流レールの軸に対して垂直な断面を概略的に示す図である。
【図１１Ｂ】図１１Ａに示されたモジュールを、相電流レールの軸に対して平行でありかつ相電流レールの軸が存在する平面に対して垂直な別の断面で概略的に示す図である。
【図１２Ａ】キャリアプラットフォームの成形体に組み込まれた相電流レールの内部端子の斜視図である。
【図１２Ｂ】図１２Ａに示された構成の一部を示す別の斜視図である。
【図１３Ａ】キャリアプラットフォームに埋め込まれる電気的な貫通案内部の構成の一例を示す部分図である。
【図１３Ｂ】組み込まれた相電流レールの内部端子の構成の一例を示す図である。
【図１４】モジュール構成された移相装置を示している。
【図１５】セーフティコンセプトを示している。
【図１６】セーフティコンセプトを示している。
【図１７】ポリエステル樹脂と補強ガラスとの種々の混合における、ガラス成分に依存する熱膨張係数αを示す図である。
【符号の説明】
【０２１３】
１          成形体
１ａ        導体レール
１ｂ        垂直コンタクトエレメント
２          第１のフード
２ａ        導体レール
２ｂ        垂直コンタクトエレメント
３          第２のフード
３ａ        導体レール
３ｂ        垂直コンタクトエレメント
７          （多極）保護制御端子
８          開口部
１０        凹入部
１１        導体レール
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ  導体レール
１２，１２’，１２’’  垂直コンタクトエレメント
１３        電気的な貫通案内部
１４        導体レール
１５        保護部
１６        スイッチング装置（接触器）
１８        成形体に設けられた凹入部
１８ｃ        固定エレメント（インサート）
２０        空洞
２１        固定用の舌片
２２        固定用の舌片２１の穿孔
３１，３２  ＬＣ素子Ｗ１の１次端子
３３，３４  ＬＣ素子Ｗ１の２次端子
３１’，３３’  別のＬＣ部分巻回体（Ｗ１ａ）に接続するための、ＬＣ部分巻回体（Ｗ１ｂ）の内部端子
３２’，３４’  別のＬＣ部分巻回体（Ｗ１ｂ）に接続するための、ＬＣ部分巻回体（Ｗ１ａ）の内部端子
４１        第１の相電流レール
４２        第２の相電流レール
４３        第３の相電流レール
４４        ねじ
４９        キャリアプラットフォームに設けられた切欠部
５１        第１の相電流レールの外部端子
５２        第２の相電流レールの外部端子
５３        第３の相電流レールの外部端子
６１        第１の相電流レールの外部端子
６２        第２の相電流レールの外部端子
６３        第３の相電流レールの外部端子
７７ａ      インダクタンスのための構造スペース
８１        温度センサ
８２        過圧力センサ
８３ａ      プラグ
８３ｂ      ブッシュ
８４      ブッシュ
８５      スタッドボルト
８６        給電線
９１，９１’  Ｕ字形コア
９１ａ，９１ａ’  コア脚部の端面
９２        コアスリーブ
９３        誘電体フィルム
９４        絶縁層
９５        コンパクトなＬＣ素子Ｗ１のケーシング
９６        Ｂ１とＢ１’との間の電気的な接続部
９７        Ｂ２とＢ２’との間の電気的な接続部
９８        磁性材料から成る挿入部
１００      分離ウェブ
１０１      スペーサ
１１０，１１１  移相モジュール
１２０      コンタクトエレメント
１３１，１３２  取り付けレール
１４１      固定エレメント
１５０      スイッチングキャビネット
１６０      コア管
１７０      巻取キャパシタ
１８０      線路
１９０      インサート
２００      シール部
２１０      圧力センサ
Ｂ１        第１の金属フィルム
Ｂ２        第２の金属フィルム
Ｃ          容量
ＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３  負荷キャパシタンス
Ｌ          インダクタンス
Ｌ’        放電インダクタンス
Ｒ          放電抵抗
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３  ３相システムにおける電流位相の端子
Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３  ＬＣ素子
Ｗ１ａ      第１のＬＣ部分巻回体
Ｗ１ｂ      第２のＬＣ部分巻回体
ＰＥＮ      ゼロ導線
ＭＥ１      第１の金属層
ＭＥ２      第２の金属層
ＭＥ３      第３の金属層
ｈ，ｈｌ    高さ
ｂ          幅
ｔ          奥行
ｐ          位相
Ａ          第１の樹脂組成
Ｂ          第２の樹脂組成
Ｇ          ガラス成分
α          膨張係数
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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