(57)【要約】  本発明は、バキュームスイッチ区画室１内に配置され、且つ、接点タペット１７と、絶縁体１８と、金属ベローズ１０によって区画室１内へ導入される駆動ロッドまたは切換ロッド１１とを含む互いに移動できる要素が設けられた移動切換ユニットを備えるバキュームスイッチに関する。バキュームスイッチは、区画室１のハウジング内へ挿入される固定接点も備える。絶縁体１８の上端は接点タペット１７に固定され、絶縁体１８の下端は駆動ロッドまたは切換ロッド１１に固定される。接点タペット１７は可撓性導電接続部２０によって導体８に接続され、導体は、側部に配置される出力接点６に導電接続される。区画室１の内部断面は、接点タペット１７の周囲の出力接点６の高さにおいて、互いに上下に層状に配置され且つ少なくとも部分的に互いを覆う膜タイプまたはプレートタイプの導電被覆要素２６によって覆われる。【選択図】  図３
2010503162.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空遮断チャンバ（１）内に配置され、且つ、互いに移動する接点プランジャ（１７）と絶縁体（１８）と駆動ロッドまたは切換ロッド（１１）とを備えるとともに、前記駆動ロッドまたは切換ロッド（１１）が金属から構成されるベローズ（１０）を貫通して前記真空遮断チャンバ（１）内へと導入される移動切換ユニットを有し、また、前記真空遮断チャンバ（１）のハウジング内に挿入される固定接点（１６）を有する、中電圧用および高電圧用のバキュームスイッチ、特に真空遮断器であって、前記絶縁体（１８）の上端が前記接点プランジャ（１７）に強固に接続され、前記絶縁体（１８）の下端が前記駆動ロッドまたは切換ロッド（１１）に強固に接続され、前記接点プランジャ（１７）が、側部に配置される少なくとも１つのアウトゴア接点（６）への導電接続を形成する導体（８）に対する可撓性導電接続部（２０）を有するバキュームスイッチにおいて、
前記接点プランジャ（１７）の周囲の少なくとも１つのアウトゴア接点（６）の高さにある前記真空遮断チャンバ（１）の内部断面領域が、導電被覆要素（２６）によってある領域にわたって覆われ、前記導電被覆要素が、該領域上に配置されて、膜またはプレートレットの形態を成して、互いに上下に層状に配置されるとともに、それぞれが少なくとも部分的に一致することを特徴とする、バキュームスイッチ。
【請求項２】
前記被覆要素（２６）の少なくとも一部が前記導電接続部（２０）によって形成されることを特徴とする、請求項１に記載のバキュームスイッチ。
【請求項３】
前記導体（８）が、前記接点プランジャ（１７）の周囲に配置されるリング（７）またはリング部の形態を成すことを特徴とする、請求項１または２に記載のバキュームスイッチ。
【請求項４】
前記導電接続部（２０）が、前記接点プランジャ（１７）によって形成される軸（２７）を中心とする回転方向でそれぞれが互いに対してオフセットして配置される前記可撓性被覆要素（２６）を備える複数の接続要素（２２）から可撓に形成されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のバキュームスイッチ。
【請求項５】
少なくとも１つの前記被覆要素（２６）のサブ領域により、前記可撓性接続要素（２２）のそれぞれが少なくとも１つの前記被覆要素（２６）の少なくともサブ領域を覆い、前記可撓性接続要素（２２）のそれぞれが隣接する接続要素（２２）の被覆要素（２６）の少なくともサブ領域を回転方向で覆うことを特徴とする、請求項４に記載のバキュームスイッチ。
【請求項６】
前記接続要素（２２）が、それらの全体において、それらの互いに覆うサブ領域により、前記真空遮断チャンバ（１）の断面領域および／またはリング（７）内の導体（８）の断面領域および／または前記接点プランジャ（１７）と前記リング（７）との間に形成される円形リングの断面領域を覆うことを特徴とする、請求項４または５に記載のバキュームスイッチ。
【請求項７】
前記被覆要素（２６）および／または前記接続要素（２２）が上下に層状に配置されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のバキュームスイッチ。
【請求項８】
前記被覆要素（２６）および／または前記接続要素（２２）が上下に螺旋状に配置されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載のバキュームスイッチ。
【請求項９】
接続要素（２２）が、外側リング（２３）および内側リング（２４）、並びに、前記外側リングおよび前記内側リング（２３，２４）を接続し且つ好ましくは前記被覆要素（２６）を形成する少なくとも１つの支持要素（２５）を備えることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載のバキュームスイッチ。
【請求項１０】
接続要素（２２）のそれぞれの外側リング（２３）が、前記導体（８）のリング（７）に装着されることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載のバキュームスイッチ。
【請求項１１】
接続要素（２２）のそれぞれの内側リング（２４）がプランジャリング（２１）に保持されることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のバキュームスイッチ。
【請求項１２】
前記プランジャリング（２１）が前記接点プランジャ（１７）上に配置されることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のバキュームスイッチ。
【請求項１３】
上側セラミックシリンダ（２）、下側セラミックシリンダ（３）、および、絶縁体（１８）が気密セラミックから構成されることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のバキュームスイッチ。
【請求項１４】
外面から見るとバキュームスイッチが成形樹脂ハウジング（１３）内で組み込まれることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のバキュームスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空遮断チャンバ内に配置され且つ互いに移動する接点プランジャと絶縁体と駆動ロッドまたは切換ロッドとを備えるとともに、駆動ロッドまたは切換ロッドが金属から構成されるベローズを貫通して真空遮断チャンバ内へと導入される移動切換ユニットを有し、また、真空遮断チャンバのハウジング内に挿入される固定接点を有する、中電圧用および高電圧用のバキュームスイッチ、特に真空遮断器であって、絶縁体の上端が接点プランジャに対して強固に接続され、絶縁体の下端が駆動ロッドまたは切換ロッドに対して強固に接続され、接点プランジャが、側部に配置される少なくとも１つのアウトゴア接点への導電接続を行なう導体に対する可撓性導電接続部を有するバキュームスイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
回路遮断器は、最大１６０ｋＡまで電流を切り換えることができる能力を伴って、既存の電気的接続を切断できる能力を与える。一例として、これらの電流は、高電圧電源システムで短絡または接地不良が起こるときに生じる。回路遮断器は、スイッチ切断器と同じ方法で通常の動作電流と軽微な過負荷電流とを切り換えることができるだけでなく、極めて高い短絡電流において高い過負荷電流を切断することもできる。８０ｋＡ〜１６０ｋＡの範囲の非常に高い切り換え能力を有する過電流保護装置のように、それらの回路遮断器は、機器または設置部品を、正常状態と、例えば短絡の場合には限られた時間にわたって欠陥状態のいずれにも切り換えることができる。回路遮断器の負担は、圧縮ガススイッチおよびフロースイッチだけでなく、バキュームスイッチも含んでいる。バキュームスイッチでは、アークを防止するため、接点が真空状態にある。
【０００３】
ドイツ特許第１００２４３５６  Ｃ１号明細書はバキュームスイッチを有するガス絶縁スイッチギヤアセンブリを開示しており、このアセンブリでは、バキュームスイッチの形態を成す３つの回路遮断器が、ガス絶縁スイッチギヤアセンブリの絶縁ガスで満たされる容器内に配置される。各バキュームスイッチは、真空領域の形態を成す真空遮断チャンバを備える。真空領域つまりこの真空遮断チャンバ内には固定接点プランジャおよび移動接点プランジャが配置されており、それらのそれぞれの接点ロッドが真空遮断チャンバの真空領域から延出される。この場合、移動接点プランジャの接点ロッドは、ベローズを通じて真空領域または真空遮断チャンバから延出される。真空遮断チャンバの外側で、このプランジャが電源接続マウントに接続され、また、移動接点プランジャの切換ロッドを作動させるために作動装置が設けられる。これらのようなバキュームスイッチの絶縁能力は、スイッチギャップおよび絶縁ギャップの必要とされる絶縁能力を確保しなければならないだけでなく、絶縁ギャップが開状態にあるときに漏れ電流または表面電流が真空遮断チャンバの上側接続部から下側接続部、接続された電源接続マウントへと流れないように確保しなければならない。これを確保するため、接続部同士の間で適切な分離が必要とされ、また、バキュームスイッチを絶縁ガスで満たされる容器内に配置しなければならない。これにより、バキュームスイッチおよび該バキュームスイッチが取り付けられるスイッチギヤアセンブリが物理的に大きくなる。
【０００４】
また、真空状態にあるバキュームスイッチの真空遮断チャンバ内でのアーク消去が電流に伴う磁場の使用を必要とすることも知られている。磁場の影響下で引き起こされるアークの移動は、バキュームスイッチの真空遮断チャンバ内に配置される固定接点および接点プランジャの切換接点部品の平坦な接触面に依存する。公知の切換接点部品は、絶縁ギャップが閉じられるときの外力の影響下で、それらの円形端面が互いに完全に接触する。この接触力は、本質的に、外部装置と関連付けられるスプリングによって加えられる力に起因する。電流に伴う磁場の強度および方向に影響を与えるために、切換接点部品は内部凹所を有しており、これらの内部凹所は、それらの方向に応じて軸方向磁場または垂直方向磁場を引き起こす。接点プランジャの長手方向に移動する切換接点は、接続プロセス中に高速で移動された後に、固定接点の切換接点と衝突し、それにより、駆動システムおよび移動質量に対応する頻度で切換接点を繰り返し打ち付ける。バキュームスイッチの動作時間中、この衝撃は、真空チャンバから抜け出る移動接点プランジャが挿通される金属ベローズに対して大きな負荷を及ぼす機械的な振動をもたらす。特定の数の切り換え動作の後にはクラックが生じる危険があり、これらのクラックは、後に、真空チャンバ内の真空の破壊をもたらす。しかしながら、繰り返しの打ち付け動作に伴う移動接点プランジャの切換接点の衝撃により、接続プロセス中に、接続アークも繰り返し形成される。これは、平坦な接触面上に材料の過熱を引き起こし、したがって、端部接点に複数の局所的な摩耗スポットをもたらす。切断プロセス中、端部接点上の溶接ポイントは、切断駆動の力によって引き裂かれて開放する。この場合には、その後、端部接点の接触面上に、電場の均一性をかなり低下させるエッジが鋭いスパイクが形成され、したがって、開放された端部接点同士の間に絶縁破壊電圧が形成される危険がある。
【０００５】
必要に応じて絶縁ガスの使用を制限できるようにするため、アウトゴア（ｏｕｔｇｏｅｒ）接点および電力接続マウントを、負荷導体への導電接続部を用いて真空遮断チャンバの真空チャンバ内または真空チャンバ上に配置し且つ可撓の導体を介して真空遮断チャンバ内で移動する接点プランジャに対して導電接続することも知られている。更に、この場合、真空遮断チャンバ内に配置される移動接点プランジャは、絶縁体を介して、真空遮断チャンバから延出する駆動ロッドまたは切換ロッドに対して接続される。この一般的なタイプの１つのそのようなバキュームスイッチがドイツ特許第１９９６４２４９  Ｃ２号明細書から知られている。これらのスイッチは、移動接点プランジャと負荷導体またはアウトゴア接点との間に導電性で可撓な接続を形成する導電接続部が、それが接続プロセス中および切断プロセス中に移動接点プランジャの長手方向軸の移動に追従できるように可撓でなければならないという問題に晒される。この必要とされる可撓性は、バキュームスイッチが適正な寿命を有するように長期間にわたって且つ多数の切換動作にわたって確保されなければならない。ドイツ特許第１９９６４２４９  Ｃ２号明細書は、層の形態を成して上下に位置する複数の薄い銅フィルム箔によって導電接続部が形成されることを開示している。これは、互いに固着し且つ経時的に導電接続部の可撓性を妨げる酸化物層が真空中に形成されるという問題を引き起こす。この問題を解決するため、ドイツ特許第１９９６４２４９  Ｃ２号明細書は、導体金属層と付着防止層との交互の層構造によって導電接続部が形成されるべきこと、あるいは、アークが起こるときに形成されるアーク生成物が可撓性導電接続部で引き起こされ得ないように真空遮断チャンバ内の保護領域に導電接続部が配置されることを提案した。
【０００６】
この実施形態は、導電接続部が内部に保護態様で配置される真空遮断チャンバ内に更なるハウジングを設ける必要があり、それにより、組み立て労力がかなり増大し、あるいは、付着防止層を導電層と交互に設けなければならないという点で複雑な構造の導電接続部が必要になるという欠点を有している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
これに対し、本発明は、アウトゴア接点に対して可撓な導電接続の簡略化されたあまり複雑でない良好な実施形態を与える解決策を生み出すという目的に基づいている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
最初に言及されたタイプのバキュームスイッチの場合、この目的は、接点プランジャの周囲のアウトゴア接点の高さにある真空遮断チャンバの内部断面領域が、導電被覆要素によってある領域にわたって覆われ、導電被覆要素が、膜またはプレートレットの形態を成して、互いに上下に層状に配置されるとともに、それぞれが少なくとも部分的に一致するという点で本発明にしたがって達成される。
【０００９】
本発明に係る導電接続のこの実施形態は、アークの発生中に形成される生成物が導電接続に作用するときであっても長期間にわたって行き詰まらず且つ永久的に役立ち続ける解決策を与える。また、本発明に係る可撓性導電接続の構造および実施形態は、技術的に簡単な複雑でない態様で実施できる。
【００１０】
膜またはプレートレットのような、好ましくは金属膜プレートレットまたは金属プレートレットから形成され、接点プランジャの周囲の１つの領域にわたって真空遮断チャンバの内部断面領域を覆う導電被覆要素が設けられるため、これらの被覆要素は、相対的な移動を何ら伴うことなく、それぞれのプランジャ移動中に、すなわち、それぞれの切り換えプロセス中に、特に一様に、互いに対して移動される。この場合、接点プランジャ上に配置される材料領域は、接点プランジャによって直接に移動され、一方、好ましくは被覆要素のリング上に固定される反対側の領域は、この移動に追従しない。層が他の層の上端に載置する従来技術に係る解決策とは異なり、これにより、層は、互いに対してシフトされるだけでなく、互いに距離を隔てて配置されて移動されるとともに互いに離昇される。この移動は、任意の固着を引き離す。それは、この移動中に被覆要素の内端および外端が互いに対して移動するからである。しかしながら、一方、この改良点を用いると、被覆要素によって覆われる領域の上側および下側の２つの真空チャンバサブ領域の必要な真空引きを確保して、真空遮断チャンバ内に１０−７〜１０−９トールの範囲またはそれ以上の高い真空度を形成することもできる。真空が形成されると、膜またはプレートレットのような可撓な被覆要素が上昇され、その結果として、被覆要素の下側または被覆要素間に位置される導電性のイオンまたはガス粒子等を除去することもできる。
【００１１】
本発明の発展および改良点は、従属請求項によってもたらされる。この場合、被覆要素が少なくとも部分的に導電接続を形成し、また、その場合、導体は、接点プランジャの周囲に配置されるリングまたはリング部の形態を成す。必要に応じて、これにより、円形セグメント断面に制限される態様で可撓な導電接続を形成することができる。しかしながら、接点プランジャと環状導体との間に形成される円形リング全体が導電接続の形態を成すようにすることもできる。
【００１２】
固着に耐性がある特に可撓な実施形態は、接点プランジャによって形成される軸を中心とする回転方向でそれぞれが互いに対してオフセットして配置される可撓性被覆要素を備える複数の接続要素から導電接続部が可撓に形成されるという点で達成され得る。一方、これにより、上下に配置される被覆要素がそれらの表面のサブ領域だけで互いに載置されるようにすることができるが、それらの表面の大部分は、上側または下側に隣接して配置される膜または被覆要素から距離を隔てている。また、本発明の発展のこの実施形態により、被覆要素は、接続要素において更なる機能を果たす接続要素の構成要素の形態を成すことができる。したがって、被覆要素の１つの特に好ましい配置は、少なくとも１つの被覆要素のサブ領域により、可撓性接続要素のそれぞれが、隣接する接続要素の少なくとも１つの被覆要素の少なくともサブ領域を回転方向で覆うという有利な発展によって与えられる。
【００１３】
環体の形態を成し且つ接点プランジャとアウトゴア接点との間に形成される真空チャンバ内部の全断面領域は、接続要素が、それらの全体において、それらの互いに覆うサブ領域により、真空遮断チャンバの断面領域および／またはリング内の導体の断面領域および／または接点プランジャとリングとの間に形成される円形リングの断面領域を覆うという点で完全に覆われることができる。
【００１４】
被覆要素および／または接続要素は上下に層状に配置されるのが都合良く、この場合、被覆要素および／または接続要素が上下に螺旋形態で位置されることが特に好ましい。接続要素の可撓性および移動性も、本発明の改良にしたがって、接続要素が、外側リングおよび内側リング、並びに、外側および内側リングを接続し且つ好ましくは被覆要素を形成する少なくとも１つの支持要素を備えるという点で、有利に支援され得る。この場合、接続要素のそれぞれの外側リングを導体のリングに装着することもでき、また、接続要素のそれぞれの内側リングをプランジャリングに保持させることもできる。その場合には、プランジャリングが接点プランジャ上に配置される。全体として、これにより、本質的に可撓な形態で上下に配置される被覆要素の複数の層を有する接続要素を備える構成部品を提供することができる。これらの被覆要素は、一方では、アウトゴア接点と接触するリング上に配置され、他方では、接点プランジャの動きを直接に伝えるプランジャリング上に取り付けられて配置される。その結果、接続移動中、プランジャリングは、接続要素の内側リングと共にプランジャ移動に追従するのに対し、外側リングは、導体のリングに強固に保持される。この動きは、円弧のように立ち上がるブリッジの形態を成して接続要素の外側リングの正反対の領域間に機械的な接続を形成する支持要素の形態によって助けられる。
【００１５】
全体的に、接点プランジャと環状導体または導体のリングとの間の本発明に係る導電接続の実施形態は、上下に重なり合っておよび／または互いに並んで配置される個々の被覆要素の上側から（あるいは、下側から）の直視で直接的に見たときに光学的に密な表面によって形成され、この表面は、アウトゴア接点の高さで真空チャンバの内側断面領域を覆う。この光学的に密な表面は、上側切り換え領域、すなわち、導体の上側の領域から荷電粒子が固定接点と移動接点との間で金属ベローズへ向けておよび金属ベローズ内で案内される駆動ロッドへ向けて下方へ移動できないようにするために、バキュームスイッチの動作中にも使用される。しかしながら、一方で、可撓性ライン／接続は、それでもなお真空遮断チャンバを完全に真空引きすることができること、すなわち、本出願の図面に関しては、環状導体の下側に位置される粒子をチャンバから可撓性ライン／接続を介して真空引きできることも意味する。
【００１６】
最後に、アウトゴア接点に対する電気的な接触を行なう環状導体を用いる本発明に係る可撓性導電接続の実施形態により、物理的にコンパクトな導電接続を行なうことができ、それにより、全体として、コンパクトな構造およびタイプのバキュームスイッチを提供することができる。
【００１７】
本発明に係る可撓性導電接続部は、電流を移動接点プランジャからリングを介してアウトゴア接点へと確実に伝える。それは、特にアウトゴア接点への電流の流れおよび接点プランジャから導電接続部への電流の流れを確保するために十分に安定しているが、一方で、接点プランジャの動きにも追従する。また、導電接続部は空気透過性がある。このことは、真空チャンバを真空引きできることを意味しているが、導電接続部は、生じるアークの結果として形成される金属腐食が真空チャンバ内に配置される絶縁体で引き起こされ得ないように真空チャンバの下側部分を閉じて、そこで凝縮させ、導電層を形成することができる。
【００１８】
これらの要件は、個々のセグメントから、すなわち、薄くて可撓な導電性金属から構成される被覆要素を有する接続要素から導体または導電接続部が形成され、それにより、各セグメントまたは接続要素の長さ、すなわち、各接続要素の径方向範囲が、少なくとも外側リングの形態を成すセグメントの外側固定接続点と内側リングの形態を成す移動接点プランジャに対する接続点との間の最大可能径方向距離に対応するという点で考慮に入れられる。個々の接続要素は、互いに距離を隔てて保持されるとともに、プランジャリング上の対応する配置によって真空チャンバの長手軸方向に離間され、それにより、接続要素の被覆要素間の通気性が可能となり且つ確保され、したがって、真空チャンバ全体を真空引きできるようになる。また、接続要素が互いに対してオフセットされ、それにより、真空チャンバの長手方向軸から上側から或いは下側から見た真空チャンバの断面領域が視覚的に完全に満たされる。これは、接触面または切り換え面から導体および絶縁体への腐食粒子の飛散を防止する。接続要素を互いに対して螺旋形状に、螺旋階段形状に、ジグザグ形状に、あるいは、他の配置でオフセットすることができる。ただし、いずれの場合にも、これにより、真空チャンバの内部断面領域全体が覆われるようになることを条件とする。導体の外側リングは、真空チャンバの内側で真空チャンバの２つのセラミック本体間に配置される接点リング上に強固に配置され、この場所でアウトゴア接点と接触を行なう。接続要素の反対側の内面は、プランジャリング上に強固に配置されるとともに、移動接点プランジャ上に強固に配置される。
【００１９】
以下の本文では、一例として図面を参照して、本発明を更に詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係るバキュームスイッチの外観の概略斜視図を示している。
【図２】成形樹脂ハウジングを形成するために樹脂層から成形する外側被覆体を取り付けた後における図１に示されるバキュームスイッチを示している。
【図３】バキュームスイッチの真空遮断チャンバの長手方向断面を示している。
【図４】導電接続部の平面図を示している。
【図５】図４の軸Ａ−Ａに沿う断面の概略図を示している。
【図６】下側から見た導電接続部の斜視図を示している。
【図７】上側から見た導電接続部の概略図を示している。
【図８】接続要素の平面図を示している。
【図９】図８の線Ｂ−Ｂに沿う接続要素の断面を示している。
【図１０】図８および図９に示される接続要素を上側から見た斜視図の形態で示している。
【図１１】固定接点および／または接点プランジャの切換接点部品の斜視図を示している。
【図１２】内側切換接触面から覗き込んだ図１１に示される切換接点部品を示している。
【図１３】内側切換接触面が進入した状態における図１１および図１２に示される切換接点部品の断面の概略図を示している。
【図１４】内側切換接触面が進出した状態における図１３に示される切換接点部品の概略図を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は、上側気密セラミックシリンダ２と下側気密セラミックシリンダ３とを備えるバキュームスイッチの真空遮断チャンバ１の斜視図を示している。上側セラミックシリンダ２は接続カバー４によって閉じられる。上側セラミックシリンダ２と下側セラミックシリンダ３との間にはコンタクトリング５が形成される。コンタクトリング５はアウトゴア接点６を有しており、これらのアウトゴア接点を介して、導体８のリング７が負荷導体９に対して導電接続される。金属から構成されるベローズ１０を用いて駆動ロッドまたは切換ロッド１１が真空気密態様で真空遮断チャンバ１の内部へと導入される。このようにして、真空遮断チャンバ１の内部領域は、１０−７〜１０−９トールまたは１０−７〜１０−９ミリバールの高い真空度が作られる真空チャンバ１２を形成する。図２から分かるように、外側では、バキュームスイッチの完全に組み立てられた真空遮断チャンバ１が成形樹脂ジャケット１３または成形樹脂ハウジングによって取り囲まれる。
【００２２】
図３は、真空遮断チャンバ１の真空チャンバ１２の概略断面図を示している。この場合、切換接点部品１４ａ，１４ｂが閉位置にある。すなわち、あまり詳しく示されていない製造ライン導体１５から、固定接点１６および移動接点プランジャ１７並びに導体８およびアウトゴア接点６と、真空チャンバ１２とを介して、負荷導体９へと至る導電接続を伴っている。この位置では、絶縁ギャップが形成されない。セラミック絶縁体１８を介して結合される駆動ロッドまたは切換ロッド１１を用いて移動接点プランジャ１７を矢印１９の方向に移動させることにより、切換接点部品１４ａ，１４ｂを、これらの間にギャップが形成されるように移動させて互いに離間させることができ、それにより、絶縁ギャップが形成される。
【００２３】
図示のバキュームスイッチは、中電圧用および高電圧用のバキュームスイッチである。この場合、下側切換接点部品１４ｂと、この接点部品に配置されて固定される接点プランジャ１７と、このプランジャに配置されて固定される絶縁体１８と、駆動ロッドまたは切換ロッド１１とを備える移動切換ユニットが真空遮断チャンバ１内に形成される。この移動切換ユニットには、アウトゴア接点６の高さ、または、コンタクトリング５の高さ、または、電力接続マウントの高さに、導体８へ至る可撓性導電接続部２０、または、導体８を形成するための可撓性導電接続部２０が配置される。負荷導体９への電流の流れはこの導電接続部２０によって与えられ、それにより、これを介してアウトゴア接点６のうちの少なくとも１つに対する導電接続が存在する。
【００２４】
導体８は、コンタクトリング５の内側の所定位置に配置されるリング７を備える。また、導体８はプランジャリング２１を備えており、このプランジャリングの内面は、接点プランジャ１７の外周の好ましくは所定の位置に配置される。プランジャリング２１およびリング７は、多数の接続要素２２を介して互いに接続される。
【００２５】
図８は単一の接続要素２２の平面図を示しており、接続要素２２は、外側リング２３と、内側リング２４と、外側リング２３と内側リング２４とを互いに接続する４つの支持要素２５とを備える。この場合、外側リング２３、内側リング２４、および、支持要素２５は、膜またはプレートレットのような導電材料から構成される。図９および図１０から分かるように、支持要素２５は、外側リング２３から内側リング２４へ向けて立ち上がる被覆要素２６を形成し、それにより、被覆要素は、外側リング２３の内側領域を、内側リング２４を含めて、一方側から正反対の側まで円弧状に覆う。
【００２６】
接点プランジャ１７の長手方向軸２７の方向で見る上側からの平面図を示す図４の平面図から分かるように、多数の接続要素２２，２２’，２２’’，２２’’’は、プランジャリング２１とリング７との間でクランプされて、軸２７の方向で互いに上下に配置されている。この場合、いずれの場合にも上下に位置される接続要素２２，２２’，２２’’，２２’’’はそれぞれ、軸２７を中心とする回転方向で互いに対して１０〜１５度にわたってオフセットされて配置され、その結果として、これらの接続要素２２の全ては、それらのそれぞれの被覆要素２６，２６’または支持要素２５，２５’により、リング７とプランジャリング２１との間に形成される環状面の領域を全体的に覆う。しかしながら、その結果、このことは、真空チャンバ１２または真空遮断チャンバ１の自由内側環状断面積全体が接続要素２２の被覆要素２６のその面積全体にわたって覆われることも意味する。被覆要素はそれぞれが１０〜１５°にわたってオフセットされて上下に層状に位置されるため、これらはそれぞれがそれらの支持要素２５のサブ領域によって覆われる。したがって、接続要素２２は、導電接続部２０の可撓部分を形成するとともに、リング７およびプランジャ２１と共に導体８を全体として形成する。図５から分かるように、接続要素２２は、それらの外側リング２３がそれぞれリング７内の所定位置に配置され、また、それらの内側リング２４がそれぞれプランジャリング２１内の所定位置に配置されている。この場合、上下に配置されるそれぞれの個々の接続要素２２間にはギャップが長手軸方向に形成され、それにより、接続要素２２の被覆要素２６および支持要素２５にわたってずっとエアー接続またはガス−エアー接続が存在し、一方、これらの接続要素２２は、図４に示される平面図で見ることができないカバーを形成する。組み立てられた状態で、これは、この段階で、図３に示されるように、切換接点部品１４ａ，１４ｂの閉位置に対応する、図６から分かるように下面が凹形状を成し且つ図７から分かるように上面が凸形状を成す接続要素２２の位置決めをもたらす。被覆要素２６および支持要素２５は、それらが閉じられた切り換え位置から開かれた切断位置へのおよび元の位置への個々の切り換えプロセス中に接点プランジャ１７の動きに追従するべく可撓となるように形成される。
【００２７】
固定接点１６に強固に接続される上側切換接点部品１４ａ、および、移動接点プランジャ１７に強固に接続される下側切換接点部品１４ｂはそれぞれ同一となるように形成されており、その結果として、以下の本文の記述では、図１１〜１４に示される下側切換接点部品１４ｂだけについて説明する。各切換接点部品１４ａ，１４ｂは、２つに分けられ且つ環状外側切換接触面２９と環状内側切換接触面３０とを備える接触切換面２８を有する。外側切換接触面２９は、それぞれの切換接点部品１４ａ，１４ｂのマウント本体３１上の所定位置に配置され、また、内側切換接触面３０は、それを外側切換接触面２９に対して移動させることができるように支持ヘッド３２上に配置される。また、スプリング３３の力によって移動接点プランジャ１７の軸２７の方向に移動できる内側スタンプまたは内側プランジャ３４が内側切換接触面３０の内側に作用する。スプリング３３の一端は、ベース本体またはマウント本体３１のベース面３６上に配置され、スプリングの他端は、内側プランジャ３４のストッパリング３５に当接している。内側切換接触面３０が図１３に示されるように進入位置にある場合、上側切換接点部品１４ａおよび下側切換接点部品１４ｂの切換接触面２９，３０が１つの領域上にわたって互いに当接し、それにより、平坦な接触切換面２８を形成する。この位置では、スプリング３３がストッパリング３５によってそれらの圧縮位置へと移動されている。移動接点プランジャ１７が絶縁ギャップを形成するための位置へと移動されると直ぐに、上側および下側切換接点部品１４ａ，１４ｂの外側切換接触面２９が互いに離れるように移動される。しかしながら、まず第一に、このときに解放されるべきスプリング３３の駆動力が図１４に示されるように内側切換接触面３０の進出位置へとプランジャ３４を移動させるのに十分である限り、上側および下側切換接点部品１４ａ，１４ｂの内側切換接触面３０が依然として１つの領域上にわたって互いに当接したままである。そして、接点プランジャ１７が固定接点１６から更に離れるように移動すると、上側および下側切換接点部品１４ａ，１４ｂの内側切換接触面３０同士も互いに離れるように移動し、その結果として、絶縁ギャップが形成される。接点プランジャ１７が固定接点１６へ向かって移動している反対の状況では、まず第一に、内側切換接触面３０同士が１つの領域上にわたって互いに接触し、図１３に示される内側切換接触面の進入位置、したがって、図３に示される切換接点部品１４ａ，１４ｂの接触位置に達するまで、内側切換接触面３０がスプリング３３の力に抗して外側切換接触面２９に対して移動される。
【００２８】
外側切換接触面２９は、環形状を成し且つ導電性が高い材料から形成される。この材料は、いずれの場合にもバキュームスイッチによって運ばれなければならない定格電流を低い抵抗をもって伝送するのに適している。一方、内側切換接触面３０は、ディスクの形態を成し且つ高い強度を有するとともに特に腐食および摩耗に耐性がある材料から構成され、このようにして、短い時間にわたって生じるアーク電流に耐えてこれを消去できる。下側に配置されるスプリング３３は、短絡と適合する材料、例えば銅−タングステン合金から構成される。特に、外側切換接触面２９の材料は、無酸素であり、例えば銅−銀合金から構成される。一例として、内側切換接触面３０の材料は銅−クロム合金から構成される。
【００２９】
切断中、すなわち、固定接点１６および接点プランジャ１７が互いに離れるように移動されるときには、まず第一に、駆動ロッドまたは切換ロッド１１に作用する駆動機構によって外側切換接触面２９同士が互いに離れるように移動され、あるいは、スプリング３３によって内側プランジャ３４に対して及ぼされる圧力の結果として最初は揃っている接触切換面２８から内側切換接触面３０が移動され、このプロセス中に、結果として生じる短絡電流を内側切換接触面３０が運ぶ。このプロセス中、内側切換接触面３０の外側への動きは、打ち突けられ／生じるアークが外側切換接触面２９の円形リングの上へと飛び越えるのを防止するような十分な距離が外側切換接触面２９同士の間に形成されるまで内側切換接触面同士が互いに接触したままとなるように適合される。固定接点１６および接点プランジャ１７が互いに更に離れるように移動すると、内側切換接触面３０も切断され、その結果として、それに伴うアークが、これらの接触面間でのみ保持されるとともに、適切な分離に達した後に消去される。
【００３０】
また、内側切換接触面３０は、内側切換接触面３０を支持するための接点の螺旋配置の構成要素である支持ヘッド３２上に載置する。これにより、軸方向磁場を形成することができ、この軸方向磁場によって、比較的大きい強力なアークであっても拡散アークにすることができる。この場合では、内側プランジャ３４がクモの巣状セグメント３７の形態を備え、このクモの巣状セグメント上に支持ヘッド３２が螺旋のように互いに対して位置合わせされて配置される。この場合、支持ヘッド３２は導電性を有するように形成されて接続される。
【００３１】
図１２，１３，１４の例図は、単なる概略図であり、それに対応して、スプリング３３および支持ヘッド３２の機能、並びに、螺旋接点としての、すなわち、螺旋形状に配置された接点としての支持ヘッドの配置および形態に関して簡略化されている。
【００３２】
絶縁体１８は、セラミック材料から構成される絶縁体である。真空遮断チャンバ１の被覆体は、シリコーン材料またはシリコーン成形樹脂から構成される成形樹脂ジャケットまたは成形樹脂ハウジングを備えることが好ましい。
【００３３】
全体として、幅広く異なる手段の組み合わせが、真空遮断チャンバの寿命およびライフサイクルを増大させるとともに、真空チャンバ１２および真空遮断チャンバ１の絶縁能力を全体的に高め、それにより、全体的にコンパクトな物理的形態を有する真空遮断チャンバ１、したがって、バキュームスイッチをもたらす。この場合、完全を期すために、ここで再び言及するが、上側セラミックシリンダ２および下側セラミックシリンダ３は気密セラミック材料から構成されるものである。これは、さもなければ、真空チャンバ１２で真空を維持できなくなるからである。
【００３４】
本発明に係るバキュームスイッチにとって必要ない場合であってもなお、優れた絶縁特性のために、必要に応じて、バキュームスイッチを絶縁ガスで満たされるスイッチアセンブリハウジング内に配置することができる。
【図１】
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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１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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