(57)【要約】  ガス絶縁タイプの回路遮断器１は、誘電絶縁ガス用のガス容積部を画成するハウジング（４）と、軸（２）に沿って互いに対して移動可能である第１のアーク接触部材（１０）および第２のアーク接触部材（２０）と、軸（２）に沿って互いに対して移動可能である第１のノミナル接触部材（４０）および第２のノミナル接触部材（６０）と、内側遮蔽部材（５２）および外側遮蔽部材（５４）を備える第１のノミナル接触遮断装置（５０）とを備え、内側遮蔽部材（５２）および外側遮蔽部材（５４）は、軸（２）を中心として同軸状に配置される。第１のノミナル接触部材（４０）は、内側遮蔽部材（５２）と外側遮蔽部材（５４）との間に同軸状に配置され、内側遮蔽部材（５２）に対しておよび外側遮蔽部材（５４）に対して移動可能である。
2015511381.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電絶縁ガス用のガス容積を定義するハウジング（４）と、
第１のアーク接触部材（１０）および第２のアーク接触部材（２０）と、前記第１のアーク接触部材（１０）および第２のアーク接触部材（２０）とは、軸（２）に沿って互いに対して移動可能であり、接触接触
第１のノミナル接触部材（４０）および第２のノミナル接触部材（６０）と、前記第１のノミナル接触部材（４０）および第２のノミナル接触部材（６０）は、前記軸（２）に沿って互いに対して移動可能であり、接触接触
前記第１のノミナル接触部材（４０）を電気的に遮蔽するための第１のノミナル接触遮蔽アレンジメント（５０）と、前記第１のノミナル接触遮蔽アレンジメント（５０）は、内側遮蔽部材（５２）および外側遮蔽部材（５４）を備え、前記内側遮蔽部材（５２）および前記外側遮蔽部材（５４）が前記軸（２）を中心として同軸状に配置され、を備え、
前記第１のノミナル接触部材（４０）は、前記内側遮蔽部材（５２）と前記外側遮蔽部材（５４）との間に同軸状に配置され、前記内側遮蔽部材（５２）に対しておよび前記外側遮蔽部材（５４）に対して移動可能である、ガス絶縁タイプの回路遮断器（１）。
【請求項２】
前記内側遮蔽部材（５２）は、半径方向内側において、前記第１のノミナル接触部材（４０）に対して直接隣接して配置される、および／または前記外側遮蔽部材（５４）は、半径方向外側において、前記第１のノミナル接触部材（４０）に対して直接隣接して配置される、前記請求項のいずれか一項に記載のガス絶縁タイプの回路遮断器。
【請求項３】
前記第１のアーク接触部材（１０）、前記第２のアーク接触部材（２０）、ならびに前記第１のノミナル接触部材（４０）および前記第２のノミナル接触部材（６０）の少なくとも一方は、前記軸（２）に沿って前記ハウジング（４）に対して移動可能である、前記請求項のいずれか一項に記載のガス絶縁タイプの回路遮断器。
【請求項４】
前記ハウジング（４）に対して前記第１のアーク接触部材（１０）と、前記第２のアーク接触部材（２０）と、前記第１のノミナル接触部材（４０）および前記第２のノミナル接触部材（６０）の少なくとも一方とを駆動するための、駆動ユニット、特に直結駆動装置と補助歯車とをさらに備え、特に、前記駆動ユニットは、２つのＡＣサイクル内において回路遮断動作を実施するように寸法設定され、さらに特に、前記回路遮断器は、４２０ｋＶ以上のまたはさらには５５０ｋＶ以上の公称電圧に適合化される、前記請求項のいずれか一項に記載のガス絶縁タイプの回路遮断器
【請求項５】
前記駆動ユニットは、前記第１のノミナル接触部材（４０）が前記内側遮蔽部材（５２）および前記外側遮蔽部材（５４）に対して移動するように、前記軸（２）に沿って第１の方向に前記第１のアーク接触部材（１０）と前記第１のノミナル接触部材（４０）とを駆動するための、ならびに、前記第１のアーク接触部材（１０）および前記第２のアーク接触部材（２０）が互いに異なる動作プロファイルを有するように、前記回路遮断器を開くように前記軸（２）に沿って第２の方向に、特に前記第１の方向とは逆の第２の方向に第２のアーク接触部材（２０）と前記第２のノミナル接触部材（６０）とを駆動するための、接触部材駆動装置をさらに備え、特に、前記駆動ユニットは、方向反転を、特に前記内側遮蔽部材（５２）の方向反転を有する、動作プロファイルを実現する、請求項４に記載のガス絶縁タイプの回路遮断器。
【請求項６】
開構成における場合よりも、閉構成においては前記内側遮蔽部材および前記外側遮蔽部材（５２、５４）から前記第２のノミナル接触部材（６０）に向かって軸方向にさらに突出するように、前記第１のノミナル接触部材（４０）を駆動するように構成された、第１のノミナル接触駆動機構をさらに備える、前記請求項のいずれか一項に記載のガス絶縁タイプの回路遮断器。
【請求項７】
前記第１のノミナル接触駆動機構は、開スイッチ構成においては、前記第２のノミナル接触部材（６０）から離れる方向へと、前記内側遮蔽部材（５２）および前記外側遮蔽部材（５４）の少なくとも一方に対して軸方向に同一平面にまたは前記内側遮蔽部材（５２）および前記外側遮蔽部材（５４）の後方に引き戻されるように前記第１のノミナル接触部材（４０）を駆動するように構成される、請求項６に記載のガス絶縁タイプの回路遮断器。
【請求項８】
前記第２のアーク接触部材（２０）に対して装着された、および前記第２のアーク接触部材（２０）と前記第２のノミナル接触部材（６０）との間の半径方向位置において前記軸（２）を中心として同軸状に配置された、絶縁ノズルアセンブリ（７０）をさらに備える、前記請求項のいずれか一項に記載のガス絶縁タイプの回路遮断器。
【請求項９】
前記第２のノミナル接触部材（６０）の半径方向内側において前記軸（２）を中心として同軸状に配置された第２の接触の内側遮蔽部材（６２）と、任意には前記第２のノミナル接触部材（６０）の半径方向外側において前記軸（２）を中心として同軸状に配置された第２の接触の外側遮蔽部材（６４）とをさらに備える、前記請求項のいずれか一項に記載のガス絶縁タイプの回路遮断器。
【請求項１０】
前記第２の接触の内側遮蔽部材（６２）および／または前記第２の接触の外側遮蔽部材（６４）は、前記第２のアーク接触部材（２０）および／または前記第２のノミナル接触部材（６０）に対して固定され、前記第２のアーク接触部材（２０）および／または前記第２のノミナル接触部材（６０）と共に一体的に移動可能であるか、あるいは、前記第２のアーク接触部材（２０）および／または前記第２のノミナル接触部材（６０）から個別に移動可能である、請求項９に記載のガス絶縁タイプの回路遮断器。
【請求項１１】
３つの部材群が、互いに別様に移動可能であり、前記第１の群は、前記第２のアーク接触部材（２０）と前記第２のアーク接触部材（２０）に装着された部材とを備え、前記第２の群は、前記第１のアーク接触部材（１０）を備え、前記第３の群は、前記第１のノミナル接触部材（４０）を備え、前記内側遮蔽部材および前記外側遮蔽部材（５２、５４）のそれぞれが、前記第３の群以外の群に属し、特に前記第１の群または前記第２の群またはさらなる第４の群もしくは第５の群に属する、前記請求項のいずれか一項に記載のガス絶縁タイプの回路遮断器。
【請求項１２】
前記第１のノミナル接触部材（４０）および前記第１のアーク接触部材（１０）は、互いに対して固定され、一体的に移動可能である、および／または、前記第２のノミナル接触部材（６０）および前記第２のアーク接触部材（２０）は、互いに対して固定され、一体的に移動可能である、および／または、前記内側遮蔽部材（５２）および前記外側遮蔽部材（５４）は、互いに対して固定され、一体的に移動可能である、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のガス絶縁タイプの回路遮断器。
【請求項１３】
ガス絶縁回路遮断器（１）を使用して電気回路を遮断する方法であって、前記ガス絶縁回路遮断器は、第１のノミナル接触部材（４０）と、第２のノミナル接触部材（６０）と、第１のアーク接触部材（１０）および第２のアーク接触部材（２０）と、内側遮蔽部材（５２）および外側遮蔽部材（５４）とを備え、前記内側遮蔽部材（５２）および前記外側遮蔽部材（５４）は、軸（２）を中心として同軸状に配置され、前記方法は、
前記回路遮断器の前記軸（２）に沿って互いに離れるように前記第１のノミナル接触部材（４０）と前記第２のノミナル接触部材（６０）とを相対移動させることにより、前記第１のノミナル接触部材（４０）と前記第２のノミナル接触部材（６０）とを互いに分離させ、それにより、前記第１のノミナル接触部材（４０）および前記第２のノミナル接触部材（６０）から前記第１のアーク接触部材および前記第２のアーク接触部材（１０、２０）へと電流を整流することと、
前記軸（２）に沿って互いに前記第１のアーク接触部材（１０）と前記第２のアーク接触部材（２０）とを相対移動させることにより、前記第１のアーク接触部材（１０）と前記第２のアーク接触部材（２０）とを互いに分離させ、それにより、前記第１のアーク接触部材（１０）と前記第２のアーク接触部材（２０）との間にアークを生成することと、
前記内側遮蔽部材（５２）に対しておよび前記外側遮蔽部材（５４）に対して前記第１のノミナル接触部材（４０）を移動させ、それにより、前記内側遮蔽部材（５２）と前記外側遮蔽部材（５４）との間の容積部内に前記第２のノミナル接触部材（６０）から離れるように軸方向に前記第１のノミナル接触部材（４０）を引き戻すことと
を含む、方法。
【請求項１４】
ガス絶縁回路遮断器（１）を閉じる方法であって、前記ガス絶縁回路遮断器は、第１のノミナル接触部材（４０）と、第２のノミナル接触部材（６０）と、第１のアーク接触部材（１０）および第２のアーク接触部材（２０）と、内側遮蔽部材（５２）および外側遮蔽部材（５４）とを備え、前記内側遮蔽部材（５２）および前記外側遮蔽部材（５４）は、軸（２）を中心として同軸状に配置され、前記方法は、
前記回路遮断器の前記軸（２）に沿って互いに向かって前記第１のアーク接触部材（１０）と前記第２のアーク接触部材（２０）とを移動させることと、
前記軸（２）に沿って互いに向かって前記第１のノミナル接触部材（４０）と前記第２のノミナル接触部材（６０）とを移動させ、それにより、前記内側遮蔽部材（５２）に対しておよび前記外側遮蔽部材（５４）に対して前記第１のノミナル接触部材（４０）を移動させ、それにより、前記内側遮蔽部材（５２）と前記外側遮蔽部材（５４）との間の容積部から前記第２のノミナル接触部材（６０）に向かって軸方向に前記第１のノミナル接触部材（４０）を突出させることと、
前記第１のアーク接触部材（１０）と前記第２のアーク接触部材（２０）との間に電流経路を提供するために前記第２のアーク接触部材（２０）に前記第１のアーク接触部材（１０）を接触させることと、
前記第１のノミナル接触部材（４０）と前記第２のノミナル接触部材（６０）との間に電流経路を形成するために前記第２のノミナル接触部材（６０）に前記第１のノミナル接触部材（４０）を接触させることと
を含む、方法。
【請求項１５】
前記回路遮断器は、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のガス絶縁タイプの回路遮断器である、請求項１３または１４のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には回路遮断器に関し、特に高電圧回路遮断器に関連する。詳細には、本発明は、一対のノミナル接触部材とノミナル接触遮蔽アレンジメントとを有するガス絶縁タイプの回路遮断器に関する。
【背景技術】
【０００２】
高電圧（ＨＶ、本明細書においては７２．５ｋＶ以上と定義する）回路遮断器は、しばしば、２つのアーク接触部材、すなわち第１のアーク接触部材と第２のアーク接触部材とを互いに分離させることにより電流を遮断する。２つのアーク接触部材の分離後に、電流は、それらの間で流れ続け、これらの２つの接触間においてアークにより搬送される。この電流を遮断するためには、アークが消弧されなければならず、再発弧が抑制されなければならない。ガス絶縁タイプの回路遮断器においては、アークは、ＳＦ6などの誘電ガスを使用して消弧される。また、誘電ガスは、再発弧および誘電破壊の危険性を低下させる。
【０００３】
しかし、特に高電圧（例えば３８０ｋＶ以上）では、様々な構成の回路遮断器において誘電破壊の危険性をさらに低下させることが必要となる。この危険性は、回路遮断器内において異なる電位にある要素間の距離を拡大することによって軽減され得る。しかし、かかる距離の拡大は、空間および絶縁ガス（例えばＳＦ6）がより多く必要、より高い製造コスト、より長い切替え時間、および／またはより強い駆動装置が必要など、複数の欠点を有する。
【発明の概要】
【０００４】
したがって、より高い電圧においても高い絶縁耐力を有するが、コンパクトな設計を有する、回路遮断器の必要性が存在する。この目的は、独立請求項１に記載のガス絶縁タイプの回路遮断器により、ならびに独立請求項１３および１４に記載の方法により、少なくともある程度は達成される。本発明のさらなる態様、利点、および特徴が、特許請求の範囲、発明を実施するための形態、および添付の図面から自明となる。
【０００５】
一実施形態によれば、ガス絶縁タイプの回路遮断器が、誘電絶縁ガス用のガス容積部を画成するハウジングと、軸に沿って互いに対して移動可能である第１のアーク接触部材および第２のアーク接触部材と、軸に沿って互いに対して移動可能である第１のノミナル接触部材および第２のノミナル接触部材と、内側内側遮蔽部材および外側遮蔽部材を備える、第１のノミナル接触部材を電気的に遮蔽するための第１のノミナル接触遮蔽アレンジメントとを備える。内側内側遮蔽部材および外側遮蔽部材は、軸を中心として同軸状に配置される。さらに、第１のノミナル接触部材は、内側内側遮蔽部材と外側遮蔽部材との間に同軸状に配置され、内側遮蔽部材に対しておよび外側遮蔽部材に対して移動可能である。
【０００６】
別の実施形態によれば、ガス絶縁回路遮断器を使用して電気回路を遮断する方法が提供される。このガス絶縁回路遮断器は、第１のノミナル接触部材と、第２のノミナル接触部材と、第１のアーク接触部材および第２のアーク接触部材と、内側遮蔽部材および外側遮蔽部材とを備える。内側遮蔽部材および外側遮蔽部材は、軸を中心として同軸状に配置される。この方法は、回路遮断器の軸に沿って互いに離れるように第１のノミナル接触部材と第２のノミナル接触部材とを相対移動させることにより、第１のノミナル接触部材と第２のノミナル接触部材とを互いに分離させ、それにより、第１のノミナル接触部材および第２のノミナル接触部材から第１のアーク接触部材および第２のアーク接触部材へと電流を整流することと、軸に沿って互いに第１のアーク接触部材と第２のアーク接触部材とを相対移動させることにより、第１のアーク接触部材と第２のアーク接触部材とを互いに分離させ、それにより、第１のアーク接触部材と第２のアーク接触部材との間にアークを生成することと、内側遮蔽部材に対しておよび外側遮蔽部材に対して第１のノミナル接触部材を移動させ、それにより、内側遮蔽部材と外側遮蔽部材との間の容積部（例えば同軸状に設けられた容積部）内へと第２のノミナル接触部材から離れるように軸方向に第１のノミナル接触部材を引き戻すこととを含む。任意には、第１のノミナル接触部材が、内側遮蔽部材および外側遮蔽部材よりも第２のノミナル接触部材からさらに離れるように軸方向に引き戻される場合には、特に良好な電気遮蔽が実現される。
【０００７】
さらに別の実施形態によれば、ガス絶縁回路遮断器を閉じる方法が提供される。このガス絶縁回路遮断器は、第１のノミナル接触部材と、第２のノミナル接触部材と、第１のアーク接触部材および第２のアーク接触部材と、内側遮蔽部材および外側遮蔽部材とを備える。内側遮蔽部材および外側遮蔽部材は、軸を中心として同軸状に配置される。この方法は、回路遮断器の軸に沿って互いに向かって第１のアーク接触部材と第２のアーク接触部材とを移動させることと、軸に沿って互いに向かって第１のノミナル接触部材と第２のノミナル接触部材とを移動させ、それにより、内側遮蔽部材に対しておよび外側遮蔽部材に対して第１のノミナル接触部材を移動させ、それにより、内側遮蔽部材と外側遮蔽部材との間の容積部（例えば同軸状に設けられた容積部）から第２のノミナル接触部材に向かって軸方向に第１のノミナル接触部材を突出させる（すなわち、以前よりもさらに第２のノミナル接触部材に向かって第１のノミナル接触部材を突出させる）ことと、第１のアーク接触部材と第２のアーク接触部材との間に電流経路を形成するために第２のアーク接触部材に第１のアーク接触部材を接触させることと、第１のノミナル接触部材と第２のノミナル接触部材との間に電流経路を、すなわち直接的な接触の接触を介しておよび介在アークを伴わずに直接的な電流経路を形成するために、第２のノミナル接触に第１のノミナル接触を接触させることとを含む。
【０００８】
第１のノミナル接触遮蔽アレンジメントにより、第１のノミナル接触部材を効果的に電気的に遮断することが可能となる。特に、相対動作が、一方における第１のノミナル接触部材と他方における内側遮蔽部材および外側遮蔽部材との間において可能となるため、スイッチ構成に対して、すなわち開いたノミナル接触要素と閉じたノミナル接触要素とに対して遮蔽を適合化させることが可能となり、それにより、さらにより効率的な遮蔽が実現される。例えばノミナル接触要素が、開構成に（互いに分離された構成に）ある場合には、第１のノミナル接触要素は、内側遮蔽部材および／または外側遮蔽部材の後方に軸方向に後退されおよび／または引き戻され得る（ここでは、「後方に」は、第２のノミナル接触から離れる方向を意味する）。他方において、ノミナル接触要素が、閉位置または閉構成に（互いに接触する構成に）ある場合には、第１のノミナル接触要素は、第２のノミナル接触に向かう方向に内側遮蔽部材および／または外側遮蔽部材から離れるように軸方向に突出し得る。また、これにより、回路遮断器が開く（または閉じる）際の中間構成における、および開構成における、良好な遮蔽が可能となるが、第１のノミナル接触遮蔽アレンジメントは、閉構成において妨害しないまたは妨げにはならない。特に中間構成においては、遮蔽部材により、ノミナル接触部材におけるアークの再発弧が回避されるような様式で、アーク接触部材における電界強度に対してノミナル接触部材における電界強度を合わせることが可能となる。また、所与の電圧における電気的ストレス全体を低下させることにより、回路遮断器は、高電圧において確実に作動され得る。
【０００９】
典型的な実施形態が、図面に示され、以下の説明において詳述される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１ａ】閉構成における、一実施形態による回路遮断器の断面図。
【図１ｂ】開構成における、一実施形態による回路遮断器の断面図。
【図２ａ】閉構成における、別の実施形態による回路遮断器の断面図。
【図２ｂ】中間構成における、別の実施形態による回路遮断器の断面図。
【図２ｃ】中間構成における、別の実施形態による回路遮断器の断面図。
【図２ｄ】開構成における、別の実施形態による回路遮断器の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、１つまたは複数の例が図面に示された本発明の様々な実施形態を詳細に参照する。図面の以下の説明の中で、同一の参照番号は、同一または類似の構成要素を指す。一般的には、各実施形態に関する相違点のみが説明される。各例は、本発明の説明として提示され、本発明を限定するものとしては意図されない。さらに、一実施形態の一部として図示または説明される特徴は、さらに他の実施形態をもたらすために、他の実施形態においてまたは他の実施形態との組合せにおいて使用され得る。本説明は、かかる変更および変形を含むことが意図される。
【００１２】
本明細書においては、本発明は、高電圧回路遮断器、すなわち定格公称電圧が７２．５ｋＶ以上である回路遮断器の一例により説明される。特定の実施形態においては、回路遮断器は、定格公称電圧が４２０ｋＶ以上、またはさらには５５０ｋＶ以上である。
【００１３】
図１ａは、本発明の一実施形態によるガス絶縁回路遮断器１の一部分の断面を示す。回路遮断器１は、一対のアーク接触部材１０および２０と、一対のノミナル接触部材４０および６０と、内側遮蔽部材５２および外側遮蔽部材５４を有する第１のノミナル接触遮蔽アレンジメント５０と、内側遮蔽部材６２および外側遮蔽部材６４を有する第２のノミナル接触遮蔽アレンジメントとを備える。さらに、回路遮断器１は、誘電絶縁ガス用のガス容積部を画成するハウジング（図示せず）を備える。回路遮断器は、軸２を画定し、回路遮断器の要素は、同軸状に、および軸２を中心として実質的に軸対照を有して、ほぼ配置される。図１ａにおけるおよびいくつかの他の図面における断面は、軸２の他方の側に存在する対照的に配置された特徴を図示しない。
【００１４】
一態様によれば、内側遮蔽部材５２および外側遮蔽部材４５４は、環状である。また、内側遮蔽部材６２および外側遮蔽部材６４は、環状であることが可能である。本明細書においては、「環状」という用語は、軸２を中心としてリングを実質的に形成する任意の形状を指す。このリングは、円形形状である必要はなく、ほぼリング状の構造体が維持される限りは（例えば、軸を中心とした角度方向延長部に関してリング状構造体よりも中断部が少ない限りは）軸を中心とした幾分かの角度位置において中断されてもよい。好ましくは、環状内側遮蔽部材５２および外側遮蔽部材５４（および場合によっては遮蔽部材６２、６４）は、相互の間でおよび／または軸２との間で同軸状に配置される。
【００１５】
一般的な一態様として、第１のノミナル接触４０は、円筒状チューブであってもよく、第２のノミナル接触６０は、第１のノミナル接触４０に接触するように構成された接触フィンガを備えてもよい。特に、第２のノミナル接触６０は、第１のノミナル接触４０の周囲に同心状に配置された内側接触フィンガと外側接触フィンガとを備えてもよく、内側接触フィンガは、内部から半径方向に第１のノミナル接触４０に接触するように構成され、外側接触フィンガは、外部から半径方向に第１のノミナル接触４０に接触するように構成される。この場合に、ノミナル接触４０、６０は、半径方向において第１のノミナル接触４０が第２のノミナル接触６０の内側接触フィンガと外側接触フィンガとの間に位置するように、同心状に配置される。この構成は、図１ａおよび図１ｂに示される。代替として、第２のノミナル接触６０は、図１ａおよび図１ｂの内側接触フィンガまたは外側接触フィンガの一方のみを有してもよい。接触フィンガは、第２のノミナル接触部材に対して装着され得るか、または第２のノミナル接触部材６０の単体一体部分として形成され得る。例えば、第２のノミナル接触部材６０は、軸方向スリットが軸方向端部に形成されたチューブ（金属シートから作製され得る）として実現され得る。この場合に、接触フィンガは、これらの軸方向スリット同士の間に形成される。また、代替として、接触は、円筒状チューブである第２のノミナル接触６０と、上述のような接触フィンガを備える第１のノミナル接触４０とを備えることも可能である。
【００１６】
図１ａの回路遮断器１は、閉構成とも呼ばれる閉スイッチ構成において示される。この閉構成においては、ノミナル接触部材４０および６０は、それらの間に電流を流すように互いに接触し、また、アーク接触部材１０および２０は、互いに接触する。一般的には、一対の接触部材の中の接触部材は、回路遮断器を開くために互いに分離可能であり、回路遮断器を閉じるために互いに接続可能であると理解される。
【００１７】
アーク接触部材１０および２０は、それらの間のアーク電流を遮断するように構成される。これを目的として、第１のアーク接触部材１０および第２のアーク接触部材２０と呼ばれるアーク接触部材１０および２０は、軸２に沿って互いに対して移動可能である。このようにすることで、アーク接触部材１０および２０は、選択的に、図１ａに示すように互いに接触状態になされるか、または図１ｂに示すように互いに分離され得る。アーク接触部材１０および２０は、アークに耐えるように構成される。かかるアークは、アーク接触部材１０および２０が互いに分離されると共に、アーク電流を搬送する場合に、アーク接触部材１０と２０との間に発生する（さらなる詳細な説明は以下を参照）。また、アークは、回路遮断器が閉じられる場合に、アーク接触部材１０および２０が互いに接触状態になされる直前にプレアークとして発生し得る。
【００１８】
ノミナル接触部材４０および６０は、それらの間で電流を搬送するように、および電流がアーク接触部材１０、２０へ整流されるようにそれらの間で電流を遮断するように構成される。これを目的として、第１のノミナル接触部材４０および第２のノミナル接触部材６０と呼ばれるノミナル接触部材４０および６０は、軸２に沿って互いに対してやはり移動可能である。このようにすることで、ノミナル接触部材４０および６０は、選択的に、図１ａに示すように電流を搬送するために互いに接触状態になされるか、または、例えば電流がノミナル接触部材４０と６０との間で搬送されない場合になど図１ｂに示すように互いに分離され得る。
【００１９】
公称動作時には、第１のノミナル接触部材４０と第２のノミナル接触部材６０との間を流れる電流は、動作電流（平常条件下においては、最大で回路遮断器の定格電流までの電流）となるが、また、ノミナル接触部材４０、６０は、少なくとも短時間にわたり、例えば短絡電流などそれらの間を流れるより高い電流を支援し得る。特に、ノミナル接触部材４０、６０は、上述のように電流がアーク接触部材１０、２０へと整流されることとなる回路遮断動作時より前に、供給電流または短絡電流を支援し得る。
【００２０】
ノミナル接触部材４０および６０が、互いに分離されつつある場合に、接触部材４０と６０との間を流れる電流は、アーク接触部材１０および２０へと整流され、そこにおいて、この電流は、以下においてさらに説明されるように遮断され得る。これを目的として、ノミナル接触部材４０、６０の対は、アーク接触部材１０、２０の対に対して並列に電気接続される。
【００２１】
第２のノミナル接触部材６０は、双接触部材として図示される。第２のノミナル接触部材６０は、軸２を中心として同軸状に延在し、間に間隙を画成する、２つの部材を有する（内側部材が外側部材よりも軸２に対してより近くに配設される）。第１のノミナル接触部材４０は、閉位置において、第１のノミナル接触部材４０の半径方向に外側に配向された面が、第２のノミナル接触の外側部材の半径方向に内側に配向された面に接触し、第１のノミナル接触部材４０の半径方向に内側に配向された面が、第２のノミナル接触の内側部材の半径方向に外側に配向された面に接触するように、この間隙に挿入され得る。したがって、双接触である第２のノミナル接触部材６０は、２つの対向し合う半径方向側部にて（第１のノミナル接触部材４０の半径方向内側側および半径方向外側側にて）第１のノミナル接触部材４０に接触する。
【００２２】
図１ａおよび図１ｂは、ほぼ同一の軸方向位置を有するものとして、双接触である第２のノミナル接触部材６０の２つの部材を示すが、代替的な一実施形態においては、第２のノミナル接触部材６０のこれらの２つの部材（内側部材および外側部材）は、互いに対して軸方向に変位され得る。このようにすることで、これらの２つのパーツは、第１のノミナル接触部材４０から同時には分離されない。この場合には、電流整流時のアークは、第２のノミナル接触部材６０の少なくとも一部が第１のノミナル接触部材４０から分離される場合にのみ発生する。この実施形態の１つの効果は、他のパーツ（既に先に分離されたパーツ）が、アークによる劣化を被らず、したがって良好なノミナル電流搬送特性をより確実に維持する点である。
【００２３】
また、代替的な一実施形態においては、第２のノミナル接触部材６０は、単接触部材として、すなわち第１のノミナル接触部材４０に接触するエリアを１つのみ有するものとして実現され得る。かかる単接触部材は、例えば、図１ａおよび図１ｂに示す外側部材のみまたは内側部材のみを有する第２のノミナル接触部材６０などであることが可能である。
【００２４】
第１のノミナル接触部材４０および第２のノミナル接触部材６０は、それらの半径方向側部にて（すなわちそれらの半径方向内側および／または半径方向外側にて）互いに接触する。これにより、不均一もしくは損なわれた接触部材または公差などの不利な状況下においても、良好な導電接触が可能となる。
【００２５】
第１のノミナル接触遮蔽アレンジメント５０は、第１のノミナル接触部材４０を電気的に遮蔽するために構成される。本明細書においては、遮蔽装置（またはシールド／遮蔽部材）は、被遮蔽要素における電界を減少させる構造体であると理解される。これを目的として、このシールドは、被遮蔽要素を少なくとも部分的に覆ってもよく、被遮蔽要素と同一または類似の電位（電圧）にて保持されるように構成され得る。したがって、遮蔽装置または遮蔽部材は、所与の電圧に対する電気的ストレスを減少させ、それにより所与の許容可能な電気的ストレス値（電界規模）にてより高い電圧が印加されるのを可能にする。
【００２６】
一実施形態においては、遮蔽装置５０の内側遮蔽部材５２および外側遮蔽部材５４は、軸２を中心として同軸状に配置され、それらの間に第１のノミナル接触部材４０を挟む。したがって、第１のノミナル接触部材４０は、内側遮蔽部材５２と外側遮蔽部材５４との間に同軸状に配置される。
【００２７】
より厳密には、内側遮蔽部材５２は、半径方向内側において、第１のノミナル接触部材４０に直接隣接して配置される。ここで、「直接隣接して」は、想定され得る間隙、案内構造体、または電気接触を除いては、内側遮蔽部材５２と第１のノミナル接触部材４０との間に他の要素を一切有さない軸方向セクションが存在することを意味する。同様に、外側環状遮蔽部材５４は、半径方向外側において、第１のノミナル接触部材４０に直接隣接して配置される。
【００２８】
換言すれば、内側接触遮蔽部材５２は、第１のノミナル接触部材４０の軸に対面する側に隣接して配置され、外側接触遮蔽部材５４は、第１のノミナル接触部材４０の軸から離れる方向に向く側に隣接して、軸を中心として同軸状に配置される。
【００２９】
内側遮蔽部材５２は、半径方向において第１のアーク接触部材１０と第１のノミナル接触部材４０との間に配置される。外側遮蔽部材５４は、半径方向において第１のノミナル接触部材４０とハウジング（すなわち絶縁ガス用の容器）との間に配置される。
【００３０】
遮蔽部材５２および／または５４は、適切な遮蔽をもたらす任意の材料を備えてもよい。例えば、遮蔽部材５２および／または５４は、金属または導電性ポリマーなどの導電性材料を備えてもよい。特に、遮蔽部材５２、５４および任意には６２、６４は、シート金属から形成されてもよい。また、遮蔽部材５２および／または５４は、導電性コーティングを有する誘電体を備えてもよい。遮蔽部材５２および／または５４は、被遮蔽構造体よりも平滑であってもよく、その表面上において（表面端部を場合によっては除く）あらゆるこぶを有さなくてもよい。ここで、こぶは、１ｍｍ未満の曲率半径を有する構造部として定義される。
【００３１】
第１のノミナル接触部材４０は、内側遮蔽部材５２と外側遮蔽部材５４の両方に対して軸２に沿って移動可能である。それにより、図１ｂに関連して以下においてさらに詳細に説明されるように、第１のノミナル接触部材４０を効率的に遮蔽することが、およびそれによってより高い電圧であっても優れた絶縁耐力を実現することが可能となる。
【００３２】
アーク接触部材１０、２０と、ノミナル接触部材４０、６０と、遮蔽部材５２、５４、６２、６４との移動を可能にする案内構造体および駆動構造体は、図示されないが、任意の公知の方法にて実装され得る。
【００３３】
遮蔽部材５２、５４は、有利には、第１のノミナル接触部材４０と同一の電位に保持される。これを目的として、遮蔽部材５２、５４は、第１のノミナル接触部材４０に対して電気接続され得る。この電気接触は、例えば、接触ブラシ、ばね接触、可撓性配線、または電気接触もしくはガルバニック接触と同時に相対動作とを可能にする任意の他の方法により、確立され得る。同様に、遮蔽部材６２、６４は、同様の方法にて第２のノミナル接触部材６０に対して電気接続され得る。相対動作が、これらの部材６０、６２、６４の間において全く必要とされない場合には、接続は、例えば固定電気接続などによりさらに単純な方法で実装され得る。
【００３４】
遮蔽部材は、以下の利点を有する。ノミナル接触部材４０、６０が分離し、電流がアーク接触部材１０、２０に整流されると、時間の経過につれて、ノミナル接触部材４０（および６０）の表面がノミナル接触部材４０、６０間に発生する整流アークによって粗状化される。これらの整流アークは、尖頭部または同様の粗状構造部をもたらす。高電界にさらされると、不要な電子または他の電荷キャリアが、これらの粗状構造部から放出され得る。シールドは、特にシールドが被遮蔽要素（ここではノミナル接触部材４０）と同様の電圧または電位に設定される場合に、高電界に対してこのようにさらされるのを軽減する。さらに、被遮蔽要素を除く比較的平滑なシールドのみが、この高電界にさらされる。本発明の一般的な一態様として、遮蔽部材５２の表面は、遮蔽部材５２および被遮蔽要素（ここでは第１のノミナル接触要素４０）における最大電界強度が、遮蔽部材５２が存在しない場合に被遮蔽要素に存在することになる最大電界強度よりも低くなるように、形成される。同様の条件が、本明細書において説明される任意の他の遮蔽部材に対しても、すなわち遮蔽部材５４、６２、および／または６４に対しても当てはまる。
【００３５】
さらに、遮蔽部材５２、５４、（および６２、６４）により、ならびに第１のノミナル接触部材４０が遮蔽部材５２、５４の後方に引き戻され得ることにより、第１のノミナル接触部材４０における電界強度は、特に回路遮断器が開く際に、およびノミナル接触部材４０、６０が互いに分離される場合である開構成において、実質的に軽減される。これにより、例えばノミナル接触部材４０（および６０）の表面が、以前の切替え動作において生じた整流アークにより粗状化された場合であっても、回路遮断器のあらゆる構成において、ノミナル接触部材４０（および６０）における電界強度は、アーク接触部材１０および２０における電界強度よりも低くなることが確保される。特に、内側シールド５２は、ノミナル接触部材４０と、さらにアーク接触部材１０とを遮蔽する。このより低い電界強度は、遮断動作時にアーク接触部材１０と２０との間における絶縁破損の危険性を低下させ、回路遮断器が閉じる際のプレアーク距離を短縮させる効果を有する。これにより、切替え特性が、特により高い電圧において改善される。
【００３６】
したがって、本発明の一般的な一態様として、遮蔽部材５２（および５４、ならびに存在する場合には６２および／または６４）は、回路遮断器のあらゆる構成において、ノミナル接触部材４０（および６０）における電界強度が、好ましくは２０％以上だけ、アーク接触部材１０および２０における電界強度よりも低くなるように配置される。
【００３７】
内側遮蔽部材６２および外側遮蔽部材６４を有する第２のノミナル接触遮蔽アレンジメントは、第２のノミナル接触部材６０を電気的に遮蔽するように配置される。
【００３８】
内側遮蔽部材６２および外側遮蔽部材６４は、軸２を中心として同軸状に配置され、それらの間に第２のノミナル接触部材６０を挟む。したがって、第２のノミナル接触部材６０は、内側遮蔽部材６２と外側遮蔽部材６４との間に同軸状に配置される。より厳密には、内側遮蔽部材６２は、半径方向内側において、第２のノミナル接触部材６０に直接隣接して配置され、外側遮蔽部材６４は、半径方向外側において、第２のノミナル接触部材６０に直接隣接して配置される。
【００３９】
内側遮蔽部材６２は、半径方向において第２のアーク接触部材２０と第２のノミナル接触部材６０との間に配置される。外側遮蔽部材６４は、半径方向において第２のノミナル接触部材６０とハウジングとの間に配置される。これにより、内側遮蔽部材６２は、第２のアーク接触部材２０と第２のノミナル接触部材６０の両方を遮蔽し、外側遮蔽部材６４は、第２のノミナル接触部材６０を遮蔽する。
【００４０】
図１ｂは、開構成とも呼ばれる開スイッチ構成において図１ａの回路遮断器１を示す。この開構成においては、ノミナル接触部材４０および６０は、それらの間において（ガルバニック接触により直接的には）電流を流させないように互いに分離され、また、アーク接触部材１０および２０は、互いに分離される。回路遮断器の開閉の、すなわち図１ａの閉構成から図１ｂの開構成への進行および元に戻る詳細なプロセスは、図２ａ〜図２ｄに関連して以下でさらに詳細に説明されるプロセスと類似のものである。
【００４１】
図１ａの閉構成と比較すると、図１ｂの開構成においては、第１のノミナル接触部材４０および第１のアーク接触部材１０は、それぞれ第２のノミナル接触部材６０および第２のアーク接触部材２０から軸２に沿って離れる方向に（すなわち図１ｂにおいては右に）移動されている。これにより、第２のアーク接触部材２０、第２のノミナル接触部材６０、および遮蔽部材６２および６４の相対位置は、変更されない。これらの部材は、スイッチが閉構成と開構成との間で移動される場合に、互いに対する相対位置を保持するようになど、互いに対して装着される。代替的な一実施形態においては、これらの部材は、互いに対して移動可能であり得るが、第１のノミナル接触部材４０および第２のノミナル接触部材６０の移動に比較すると、および／または第１のアーク接触部材１０および第２のアーク接触部材２０の移動に比較すると、可動性は低い。
【００４２】
図１ｂにおいて分かるように、第１のノミナル接触部材４０および第１のアーク接触部材１０は、第２のアーク接触部材２０に対して（およびそれにより第２のアーク接触部材２０に対して装着された全ての部材に対して）移動可能であるだけでなく、さらには互いに対しても移動され得る。したがって、互いに別様に移動可能な少なくとも３つの部材群が存在する。第１の群に属する第２のアーク接触部材２０およびそれに装着された全ての部材、第２の群に属する第１のアーク接触部材１０、ならびに第３の群に属する第１のノミナル接触部材４０である。遮蔽部材５２および５４はそれぞれ、第１のノミナル接触部材４０とは異なる群に属する。これは、それぞれ第１の群、第２の群、または追加の（第４のもしくは第５の）群であり得る。
【００４３】
また、代替として、第１のノミナル接触部材４０および第１のアーク接触部材１０は、互いに対して固定され、第１の群として一体的に移動可能であってもよい。また、第２のノミナル接触部材６０および第２のアーク接触部材２０（ならびに任意には、存在する場合には遮蔽部材６２および６４も）は、互いに対して固定され、第１の群として一体的に移動可能であってもよい。ノミナル接触４０、６０は、ノミナル接触４０、６０がアーク接触１０、２０よりも前に互いに分離されるように、アーク接触１０、２０よりも互いにより大きな距離を置いて配置される。遮蔽部材５２（および存在する場合には遮蔽部材５４も）は、互いに対して固定され、第３の群として一体的に移動可能であってもよい。例えば、第１の群は、駆動装置により直接的に駆動されてもよく、第２の群および第３の群は、歯車を介して駆動装置により間接的に駆動されてもよい。
【００４４】
個別に移動可能な部材からなるさらなる群が存在してもよい。例えば、遮蔽部材５２および／または５４が、さらに第２のアーク接触部材２０とも別個に移動するように構成され得ると共に、例えば内側遮蔽部材５２などを備える第４の群および／または例えば外側遮蔽部材５４などを備える第５の群が、存在してもよい。
【００４５】
同様に、第２の接触の内側遮蔽部材６２および／または第２の接触の外側遮蔽部材６４が、それぞれ第２のアーク接触部材２０および／または第２のノミナル接触部材６０と共に一体的に移動可能となるように、第２のアーク接触部材２０および／または第２のノミナル接触部材６０に対して装着され得る。代替として、第２の接触の内側遮蔽部材６２および／または第２の接触の外側遮蔽部材６４が、それぞれ第２のアーク接触部材２０および／または第２のノミナル接触部材６０に対して移動可能となり得る。
【００４６】
回路遮断器の様々な接触部材が互いに対して移動可能であることにより、回路遮断器が開構成または閉構成のいずれにあるかによって有利な方法で要素を配置する高い柔軟性がもたらされる。これは、特に内側遮蔽部材５２および外側遮蔽部材５４に対して移動可能である第１のノミナル接触部材４０に当てはまり、これらの部材の相対可動性により、回路遮断器が開く（または閉じる）際の中間構成における、および開構成における良好な遮蔽が可能となるが、第１のノミナル接触遮蔽アレンジメントは、閉構成において妨害しないまたは妨げにはならない。特に中間構成においては、遮蔽部材により、ノミナル接触部材におけるアークの再発弧が回避されるような様式で、アーク接触部材における電界強度に対してノミナル接触部材における電界強度を合わせることが可能となる。また、所与の電圧における電気的ストレス全体を低下させることにより、回路遮断器は、高電圧において確実に作動され得る。
【００４７】
以前は、かかるかなりの量の個別に移動可能な接触部材および特に個別に移動可能な遮蔽部材は、これらの移動パーツによる回路遮断器の複雑さの増加の観点から、考慮されなかった。しかし、本発明によれば、まさに、一方における接触部材４０のならびに他方における遮蔽部材５２および５４の個別の動作により、絶縁耐力が大幅におよび驚異的な度合いまで改善され、これによりコンパクトな設計において高電圧を許容することが実現された。
【００４８】
図１ａおよび図１ｂに示すように、第１のノミナル接触部材４０が、開構成における場合よりも閉構成において、内側遮蔽部材５２および外側遮蔽部材５４から軸方向に第２のノミナル接触部材６０に向かってさらに突出するように、スイッチが構成される場合には、遮蔽は特に効率的な方法で実現され得る。このようにすることで、閉構成においては、ノミナル接触部材４０と６０との間にいて電流を搬送するために、それらの間における妨害のない接触が可能となり、開構成においては、第１のノミナル接触部材４０は、遮蔽部材５２、５４により効率的に遮蔽される。開構成においては、第１のノミナル接触部材４０は、場合によっては遮蔽部材５２、５４から全く突出せず、第２のノミナル接触部材６０から離れる方向に内側遮蔽部材５２および外側遮蔽部材５４の少なくとも一方と軸方向において同一平面にまたはその後方に引き戻される。
【００４９】
一実施形態においては、回路遮断器は、二重動作タイプのものである。これは、第１のアーク接触部材１０と第２のアーク接触部材２０の両方が、ハウジング４に対して移動可能であることを意味する。さらに、第１のノミナル接触部材４０および第２のノミナル接触部材６０の少なくとも一方が、ハウジング４に対して移動可能であることが可能である。図１ａおよび図１ｂの実施形態においては、第２のノミナル接触部材６０は、ハウジング４に対して移動可能である。特に高速の回路遮断器の場合には、回路遮断器は、完全二重動作タイプのものであってもよく、すなわち、第１のノミナル接触部材４０と第２のノミナル接触部材６０の両方が、ハウジング４に対して移動可能である。
【００５０】
可動の接触部材を駆動するために、接触部材駆動装置（図示せず）が用意される。原則的に公知である回路遮断器の駆動装置の詳細は、本明細書においては説明しない。例えば、完全二重動作構成においては、接触部材駆動装置は、回路遮断器を開くために、第１のアーク接触部材１０と第１のノミナル接触部材４０と（これらは上述のように互いに対して固定的に連結され得る）を軸２に沿って第１の方向に（図１ａおよび図１ｂにおいては右に）、ならびに第２のアーク接触部材２０と第２のノミナル接触部材６０と（やはりこれらも上述のように互いに対して固定的に連結され得る）を軸２に沿って第１の方向とは逆の第２の方向に（図１ａおよび図１ｂにおいては左に）駆動するように構成される。
【００５１】
さらなる一般的な一態様として、接触部材駆動装置は、第１のアーク接触部材１０および第２のアーク接触部材２０が互いに異なる動作プロファイルを有するように構成され得る。本明細書においては、動作プロファイルは、時間の関数として、または被動側の変位の関数として、または別の時間由来のもしくは変位由来の均等なパラメータの関数として変位（一般的には軸２に沿った）を表すと理解される。かかる種々の動作プロファイルは、例えば、第２のアーク接触部材２０の動作に第１のアーク接触部材１０の動作を結合する歯車などによって、実現され得るものであり、この歯車は、１以外の（すなわち、少なくとも移動の一部の時間中にわたり、好ましくはさらに移動の大部分の間にわたり、１以外の）歯車比を有する。歯車は、第１のノミナル接触部材４０および第１のアーク接触部材１０が、回路遮断全体の間に同一方向に移動されるように設定され得るが、そのように設定される必要はない。
【００５２】
第１のノミナル接触部材４０は、第１のアーク接触部材１０の動作プロファイルと第２のアーク接触部材２０の動作プロファイルの両方と異なる動作プロファイルをさらに有してもよく、または第１のアーク接触部材１０と共に一体的に移動可能でありしたがって第１のアーク接触部材１０と同一の動作プロファイルを有してもよい。
【００５３】
図２ａ〜図２ｄは、別の実施形態による回路遮断器の一部分を示す。これらの図においては、図１ａおよび図１ｂに示す要素に対応する要素は、同一の参照符号を割り当てられ、図１ａおよび図１ｂの説明が、図２ａ〜図２ｄに対してやはり該当する。以下においては、図１ａおよび図１ｂに対して追加の要素または他の相違点のみが説明される。
【００５４】
図２ａは、閉構成における回路遮断器１を示す。軸２などの、図１ａおよび図１ｂに既に示した要素に加えて、図２ａは、回路遮断器のハウジング４の一部分と、追加的な絶縁耐力および機械強度のためのチャンバ絶縁体ホルダ８４、８６を有するおよびチャンバ絶縁体８２とを示す（代替としてチャンバ絶縁体８２は別個の絶縁ロッドにより置き換えられてもよい）。さらに、図１ａの外側シールド６４は、省かれる。代わりに、第２のノミナル接触部材６０が、小さな曲率を回避するために、平滑な半径方向外側（図２ａにおける上側）を有して形状設定される。かかる形状を使用する場合に、第２のノミナル接触部材６０の外側の最大電界強度、およびしたがってこの外側における遮蔽の必要性は、減少され得る。第２のノミナル接触部材６０の内側パーツは、剛性チューブとして実現され得るが、外側パーツは、このチューブに対して装着されたチューブ状シートとして実現され得る。
【００５５】
代替的な一実施形態においては、第２のノミナル接触部材６０は、図１に関連して上述したように、双接触（双フィンガ）構成体によりおよび／または単接触により置き換えられ得る。また、任意には、図１に示す遮蔽部材６２および／または６４が、図１に関連して上述するように設けられてもよい。
【００５６】
遮蔽部材５４は、図２ａ〜図２ｄにおいては概略的にのみ示される。遮蔽部材５４は、第１のノミナル接触部材４０に電気的に接触する。この電気接触は、例えば接触フィンガまたは接触スパイラルなどにより確立され得る。接触確立要素（例えば接触スパイラル）が、第１のノミナル接触部材４０に永久接触状態にあることが望ましい場合には、第１のノミナル接触部材４０は、遮蔽部材５４とノミナル接触部材４０との間の相対変位と少なくとも同一の長さを有するべきである。
【００５７】
第１のノミナル接触部材４０の長さ（およびしたがって質量）を低減させるために、一実施形態においては、相対変位は、例えば、切替え動作の一部の間のみにおいて遮蔽部材５４と第１のノミナル接触部材４０とを互いに対して移動させることによって（例えば図２ｃの構成が達成されるまでシールドの後方にノミナル接触部材４０を引き戻す）、および切替え動作の残りの部分の間（図２ｃ〜図２ｄの間）に遮蔽部材５４と第１のノミナル接触部材４０とを一体的に移動させることによって、低減され得る。代替として、第１のノミナル接触部材４０が、短く維持されてもよく、遮蔽部材５４との間の接触が、遮蔽が重要となる動作部分の間にわたり一時的にのみフィンガ等々により確立されてもよい。
【００５８】
遮蔽部材５２および／または５４は、金属シートから形成され得る。また、遮蔽部材５２は、例えば別個のばね接触等々または遮蔽部材５４のいずれかにより、第１のノミナル接触部材４０に電気接触状態にある。
【００５９】
遮蔽部材６２は、第２のノミナル接触部材６０と共に一体的に移動可能であり、第２のノミナル接触部材６０に電気接触状態にあることが可能である（電気接続は図示せず）。
【００６０】
さらに、図２ａは、第２のアーク接触部材２０に対して装着されたノズルシステム７０を示す。ノズルシステム７０は、主要ノズル本体７６と補足ノズル本体７２とを有し、これらは、アーク接触部材１０、２０間においてアークへ送られる誘電ガスの消弧流を搬送するために構成されたチャネル７４を、これらの間に画成する。特に、ノズルシステム７０は、自動ブラスト式ノズルシステムであってもよい。
【００６１】
ノズルシステム７０は、軸２を中心として同軸状に配置され、その中間に第１のアーク接触部材１０が軸２に沿って移動し得るためのチャネル開口を有する。一般的な一態様として、ノズルシステム７０は、第１のアーク接触部材１０と遮蔽部材５２との間に配置される（例えばそれらによって挟まれる）。第２の接触側においては、ノズルシステム７０は、第２のアーク接触部材２０と遮蔽部材６２との間に配置される（例えばそれらによって挟まれる）。
【００６２】
したがって、第２の接触の内側遮蔽部材６２は、半径方向においてノズルアセンブリ７０と第２のノミナル接触部材６０との間に配置される。第２のアーク接触部材２０、第２のノミナル接触部材６０、第２の接触の内側遮蔽部材６２、およびノズルアセンブリ７０は、互いに対して装着され得ると共に、共に一体的に移動可能であり得る。
【００６３】
次に、回路遮断器１の回路遮断動作が説明される。回路遮断動作は、図２ａに示す閉構成において開始し、図２ｂおよび図２ｃの中間構成を伴い、結果的に図２ｄに示す開構成に至る。
【００６４】
図２ａから開始して、第１のノミナル接触部材４０および第２のノミナル接触部材６０は、第１のノミナル接触部材４０と第２のノミナル接触部材６０とを軸２に沿って互いに離すように相対移動させることにより、互いに分離され、結果として、これらの接触部材４０および６０が互いに分離された図２ｂの中間構成に至る。図２ａ〜図２ｄに示す二重動作タイプデバイスにおいては、ハウジング４に対して、第１のノミナル接触部材４０は、右に移動されるが、第２のノミナル接触部材６０は、左に移動される。しかし、原則的には、より低い効率ではあるが場合によっては異なる様式で、これらの移動の一方のみが実施され得る。
【００６５】
ノミナル接触部材４０、６０が、互いに分離されると（図２ｂ）、電流（例えば動作電流または短絡電流）が、第１のノミナル接触部材４０および第２のノミナル接触部材６０から、依然として互いに接触する第１のアーク接触部材１０および第２のアーク接触部材２０へと整流される。しかし、アーク接触１０、２０を通る電流経路のインダクタンスによっては、電流は、ノミナル接触部材４０、６０間において短時間にわたり発生するアークにおいて依然として搬送される場合がある。
【００６６】
次いで、図２ｂから図２ｃへと進むと、第１のアーク接触部材１０および第２のアーク接触部材２０は、第１のアーク接触部材１０と第２のアーク接触部材２０とを軸２に沿って互いに離すように相対移動させることにより、互いに分離される。ハウジング４に対して、第１のアーク接触部材１０は、右に移動されるが、第２のアーク接触部材２０は、左に移動される（やはり、代替として、これらの移動の一方のみが実施され得る）。アーク接触部材１０、２０が、このように分離されると、アーク（図示せず）が、それらの間において生成される。このアークは、その後、ノズルシステム７０を通して消弧ガス流により消弧される。
【００６７】
次いで、図２ｄに進むと、アーク接触部材１０、２０は、互いに離れるようにさらに移動され、また同様に、ノミナル接触部材４０、６０が、互いに離れるようにさらに移動される。これにより、第１のノミナル接触部材４０は、遮蔽部材５２、５４の後方に（例えば内側遮蔽部材５２と外側遮蔽部材５４との間に同軸状に設けられた容積部内に）引き戻されるようになど、これらの遮蔽部材５２、５４に対して移動される。内側遮蔽部材５２および外側遮蔽部材５４の後方に第２のノミナル接触部材６０から離れるように軸方向に移動されることにより、第１のノミナル接触部材４０（または部材４０、６０）は、遮蔽部材５２、５４により非常に効率的に遮蔽され、誘電破壊の危険性が、軽減される。特に、シールド５２は、アーク接触部材２０、４０が、図２ｄに示すように互いに離れるように移動されている場合であっても、ノミナル接触部材４０（および６０）における電界強度が、アーク接触部材２０、４０における電界強度よりも低くなることを確保する。これを目的として、ノミナル接触部材４０は、効果的に遮蔽されるように遮蔽部材５２の後方に（図２ｄにおける右に）軸方向に移動される。
【００６８】
また、一般的な一態様として、特に回路遮断の後期において良好な遮蔽を実現するために（図２ｃに図示）、遮蔽部材５２は、回路遮断の初期段階においては、遮蔽部材５２が、ノミナル接触部材４０とは逆方向に（図２ａ〜図２ｃにおける左に）移動するが、回路遮断の後期段階（図２ｄに図示）においては、遮蔽部材５２が、ノミナル接触部材４０と同一方向に（図２ｄにおける右に）移動するように、方向反転を伴う動作プロファイルを有してもよい。
【００６９】
再び回路遮断器を閉じると、これらのステップは、逆順で実施される。図２ｄから開始して、第１のアーク接触部材１０および第２のアーク接触部材２０は、軸２に沿って互いに向かって移動され、第１のノミナル接触部材４０および第２のノミナル接触部材６０は、やはり軸２に沿って互いに向かって移動される。これにより、第１のノミナル接触部材４０は、第１のノミナル接触部材４０が、内側遮蔽部材５２と外側遮蔽部材５４との間の容積部から第２のノミナル接触部材６０に向かって以前よりもさらに軸方向に突出するように（図２ｃを図２ｄと比較することにより分かるように）、遮蔽部材５２、５４に対して移動される。その結果、第１のノミナル接触部材４０もまた、内側遮蔽部材５２および外側遮蔽部材５４よりも突出する（図２ｃ）。
【００７０】
次いで、アーク接触部材１０、２０は、互いに接触する程度まで互いに向かって移動され、それによりそれらの間に電流経路が形成される（図２ｂ）。回路遮断器が、電圧下にある場合に、アーク接触部材１０、２０が、互いに対して近くに位置するが互いにまだ接触してはいない場合には、高電界強度により、アーク接触部材１０、２０間においてプレアークが発生する場合があり、このプレアークは、アーク接触部材１０、２０が互いに接触するまで燃焼する。最終的に、ノミナル接触部材４０、６０は、互いに接触する程度まで互いに向かってやはり移動され、これにより、それらの間に電流経路が形成される（図２ａ）。
【００７１】
また、回路遮断動作および閉動作の上述の説明は、図１ａおよび図１ｂ（中間構成は図示せず）により示される任意の実施形態に対しても該当する。
【００７２】
次に、いくつかのさらなる可能な一般的特徴が説明される。これらの特徴は、本明細書において説明される任意の実施形態に対して互いに個別に適用され得る。回路遮断器は、第１のアーク接触部材１０と第２のアーク接触部材２０と第１のノミナル接触部材４０および第２のノミナル接触部材６０の少なくとも一方とを駆動するための駆動ユニットを備えてもよい。駆動ユニットは、２つのＡＣサイクル内において回路遮断動作を実施するように寸法設定され得る。
【００７３】
一般的には、第１のアーク接触部材１０、第２のアーク接触部材２０、ならびに第１のノミナル接触部材４０および第２のノミナル接触部材６０の少なくとも一方は、軸２に沿ってハウジング４に対して移動可能である。追加的にはまたは代替として、内側遮蔽部材５２および／または第２の接触の内側遮蔽部材６２が、軸２に沿ってハウジング４に対して移動可能である。対照的に、外側遮蔽部材５４は、ハウジング４に対して固定され得る。「移動可能な」という用語は、一般的には、ハウジング４に対する可動性を指す。しかし、「個別に移動可能な」または「別様に移動可能な」という用語は、要素間の相対移動を示唆し、さらには遮断動作または形成動作の際のある一定の時間期間に少なくともわたって、ハウジング４に対して固定されることとなるまたは不動となる１つの要素を備え得る。
【００７４】
全ての接触部材が、軸２を中心として同軸状に配置される。
【００７５】
内側遮蔽部材５２は、半径方向内側において、第１のノミナル接触部材４０に対して直接隣接して配置され得る、および／または、外側遮蔽部材５４は、半径方向外側において、第１のノミナル接触部材４０に対して直接隣接して配置され得る。
【００７６】
一般的には、第２のノミナル接触遮蔽アレンジメント６２、６４の中の第２の接触の内側遮蔽部材６２および任意には第２の接触の外側遮蔽部材６４が、本明細書において説明される第１のノミナル接触遮蔽アレンジメント５０の中の遮蔽部材５２および／または５４の任意の特質を有してもよい。
【００７７】
次に、任意の上述の実施形態のいくつかの可能な変形例が説明される。また、第２の接触の内側遮蔽部材６２と第２の接触の外側遮蔽部材６４の一方または両方が、省かれ得る。
【００７８】
ノミナル接触部材６０は、双接触部材として図示される。代替として、ノミナル接触部材６０は、ノミナル接触部材４０の半径方向内側または半径方向外側のいずれかに位置する、これらの双接触の一方のみを有しても（一方のみから構成されても）よい。
【００７９】
一般的な一態様として、不均一もしくは損なわれた接触部材および／または高い機械公差などの不利な状況下においても、第１のノミナル接触部材４０および第２のノミナル接触部材６０がそれらの半径方向側部において（すなわち半径方向内側および／または半径方向外側において）互いに接触する場合には、良好な導電接触が実現され得る。
【００８０】
第２のノミナル接触部材６０の２つのパーツ（内側パーツおよび外側パーツ）（図１ａを参照）は、互いに対して軸方向に変位され得る。このようにすることで、２つのパーツは、第１のノミナル接触部材４０から同時に分離されない。この場合には、アークが、電流整流時にパーツの一方のみにおいて発生するが、他方のパーツは、アークによる劣化を被らず、良好な電流搬送特性を維持する。
【００８１】
これらの変形例は、本発明の他のおよびさらなる実施形態が、本発明の基本範囲から逸脱することなく考案され得ることを示す。この範囲は、以下の特許請求の範囲により決定される。
【図１ａ】
2015511381.tif 000003
【図１ｂ】
2015511381.tif 000004
【図２ａ】
2015511381.tif 000005
【図２ｂ】
2015511381.tif 000006
【図２ｃ】
2015511381.tif 000007
【図２ｄ】
2015511381.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成25年12月4日(2013.12.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電絶縁ガス用のガス容積部を定義するハウジング（４）と、
第１のアーク接触部材（１０）および第２のアーク接触部材（２０）と、前記第１のアーク接触部材（１０）および第２のアーク接触部材（２０）は、軸（２）に沿って互いに対して移動可能であり、
第１のノミナル接触部材（４０）および第２のノミナル接触部材（６０）と、前記第１のノミナル接触部材（４０）および第２のノミナル接触部材（６０）は、前記軸（２）に沿って互いに対して移動可能であり、
前記第１のノミナル接触部材（４０）を電気的に遮蔽するための第１のノミナル接触遮蔽アレンジメント（５０）と、前記第１のノミナル接触遮蔽アレンジメント（５０）は、内側遮蔽部材（５２）および外側遮蔽部材（５４）を備え、前記内側遮蔽部材（５２）および前記外側遮蔽部材（５４）が前記軸（２）を中心として同軸状に配置され、
を備え、
前記第１のノミナル接触部材（４０）は、前記内側遮蔽部材（５２）と前記外側遮蔽部材（５４）との間に同軸状に配置され、前記内側遮蔽部材（５２）に対しておよび前記外側遮蔽部材（５４）に対して移動可能であり、
前記内側遮蔽部材および前記外側遮蔽部材（５２、５４）は、前記第１のノミナル接触部材（４０）と同一の電位に維持される、ガス絶縁タイプの回路遮断器（１）。
【請求項２】
前記内側遮蔽部材（５２）は、半径方向内側において、前記第１のノミナル接触部材（４０）に対して直接隣接して配置される、および／または前記外側遮蔽部材（５４）は、半径方向外側において、前記第１のノミナル接触部材（４０）に対して直接隣接して配置される、前記請求項のいずれか一項に記載のガス絶縁タイプの回路遮断器。
【請求項３】
前記第１のアーク接触部材（１０）、前記第２のアーク接触部材（２０）、ならびに前記第１のノミナル接触部材（４０）および前記第２のノミナル接触部材（６０）の少なくとも一方は、前記軸（２）に沿って前記ハウジング（４）に対して移動可能である、前記請求項のいずれか一項に記載のガス絶縁タイプの回路遮断器。
【請求項４】
前記ハウジング（４）に対して前記第１のアーク接触部材（１０）と、前記第２のアーク接触部材（２０）と、前記第１のノミナル接触部材（４０）および前記第２のノミナル接触部材（６０）の少なくとも一方とを駆動するための、駆動ユニット、特に直結駆動装置と補助歯車とをさらに備え、特に、前記駆動ユニットは、２つのＡＣサイクル内において回路遮断動作を実施するように寸法設定され、さらに特に、前記回路遮断器は、４２０ｋＶ以上のまたはさらには５５０ｋＶ以上の公称電圧に適合化される、前記請求項のいずれか一項に記載のガス絶縁タイプの回路遮断器
【請求項５】
前記駆動ユニットは、前記第１のノミナル接触部材（４０）が前記内側遮蔽部材（５２）および前記外側遮蔽部材（５４）に対して移動するように、前記軸（２）に沿って第１の方向に前記第１のアーク接触部材（１０）と前記第１のノミナル接触部材（４０）とを駆動するための、ならびに、前記第１のアーク接触部材（１０）および前記第２のアーク接触部材（２０）が互いに異なる動作プロファイルを有するように、前記回路遮断器を開くように前記軸（２）に沿って第２の方向に、特に前記第１の方向とは逆の第２の方向に第２のアーク接触部材（２０）と前記第２のノミナル接触部材（６０）とを駆動するための、接触部材駆動装置をさらに備える、請求項４に記載のガス絶縁タイプの回路遮断器。
【請求項６】
開構成における場合よりも、閉構成においては前記内側遮蔽部材および前記外側遮蔽部材（５２、５４）から前記第２のノミナル接触部材（６０）に向かって軸方向にさらに突出するように、前記第１のノミナル接触部材（４０）を駆動するように構成された、第１のノミナル接触駆動機構をさらに備える、前記請求項のいずれか一項に記載のガス絶縁タイプの回路遮断器。
【請求項７】
前記第１のノミナル接触駆動機構は、開スイッチ構成においては、前記第２のノミナル接触部材（６０）から離れる方向へと、前記内側遮蔽部材（５２）および前記外側遮蔽部材（５４）の少なくとも一方に対して軸方向に同一平面にまたは前記内側遮蔽部材（５２）および前記外側遮蔽部材（５４）の後方に引き戻されるように前記第１のノミナル接触部材（４０）を駆動するように構成される、請求項６に記載のガス絶縁タイプの回路遮断器。
【請求項８】
前記第２のアーク接触部材（２０）に対して装着された、および前記第２のアーク接触部材（２０）と前記第２のノミナル接触部材（６０）との間の半径方向位置において前記軸（２）を中心として同軸状に配置された、絶縁ノズルアセンブリ（７０）をさらに備える、前記請求項のいずれか一項に記載のガス絶縁タイプの回路遮断器。
【請求項９】
前記第２のノミナル接触部材（６０）の半径方向内側において前記軸（２）を中心として同軸状に配置された第２の接触の内側遮蔽部材（６２）と、任意には前記第２のノミナル接触部材（６０）の半径方向外側において前記軸（２）を中心として同軸状に配置された第２の接触の外側遮蔽部材（６４）とをさらに備える、前記請求項のいずれか一項に記載のガス絶縁タイプの回路遮断器。
【請求項１０】
前記第２の接触の内側遮蔽部材（６２）および／または前記第２の接触の外側遮蔽部材（６４）は、前記第２のアーク接触部材（２０）および／または前記第２のノミナル接触部材（６０）に対して固定され、前記第２のアーク接触部材（２０）および／または前記第２のノミナル接触部材（６０）と共に一体的に移動可能であるか、あるいは、前記第２のアーク接触部材（２０）および／または前記第２のノミナル接触部材（６０）から個別に移動可能である、請求項９に記載のガス絶縁タイプの回路遮断器。
【請求項１１】
３つの部材群が、互いに別様に移動可能であり、前記第１の群は、前記第２のアーク接触部材（２０）と前記第２のアーク接触部材（２０）に装着された部材とを備え、前記第２の群は、前記第１のアーク接触部材（１０）を備え、前記第３の群は、前記第１のノミナル接触部材（４０）を備え、前記内側遮蔽部材および前記外側遮蔽部材（５２、５４）のそれぞれが、前記第３の群以外の群に属し、特に前記第１の群または前記第２の群またはさらなる第４の群もしくは第５の群に属する、前記請求項のいずれか一項に記載のガス絶縁タイプの回路遮断器。
【請求項１２】
前記第１のノミナル接触部材（４０）および前記第１のアーク接触部材（１０）は、互いに対して固定され、一体的に移動可能である、および／または、前記第２のノミナル接触部材（６０）および前記第２のアーク接触部材（２０）は、互いに対して固定され、一体的に移動可能である、および／または、前記内側遮蔽部材（５２）および前記外側遮蔽部材（５４）は、互いに対して固定され、一体的に移動可能である、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のガス絶縁タイプの回路遮断器。
【請求項１３】
前記遮蔽部材（５２、５４）は、前記第１のノミナル接触部材（４０）に対して電気接続され、特にこの電気接触は、接触ブラシ、またはばね接触、または可撓性配線、または電気接触もしくはガルバニック接触と同時に相対動作とを可能にする任意の他の方法により、確立される、請求項１に記載のガス絶縁タイプの回路遮断器。
【請求項１４】
前記第２の接触の内側遮蔽部材（６２）および前記第２の接触の外側遮蔽部材（６４）は、前記第２のノミナル接触部材（６０）に対して電気接続される、請求項９〜１０のいずれかに記載のガス絶縁タイプの回路遮断器。
【請求項１５】
前記内側遮蔽部材（５２）は、前記軸（２）に沿って前記ハウジング（４）に対して移動可能であり、特に、前記外側遮蔽部材（５４）は、前記ハウジング（４）に対して固定されている、請求項１〜３のいずれかに記載のガス絶縁タイプの回路遮断器。
【請求項１６】
前記第２の接触の内側遮蔽部材（６２）は、前記軸（２）に沿って前記ハウジング（４）に対して移動可能である、請求項９〜１０のいずれかに記載のガス絶縁タイプの回路遮断器。
【請求項１７】
前記駆動ユニットは、方向反転を、特に前記内側遮蔽部材（５２）の方向反転を伴う動作プロファイルを実現する、請求項５に記載のガス絶縁タイプの回路遮断器。
【請求項１８】
前記内側遮蔽部材（５２）は、前記回路遮断の初期段階においては、前記内側遮蔽部材（５２）が前記ノミナル接触部材（４０）とは逆方向に移動するが、前記回路遮断の後期段階においては、前記内側遮蔽部材（５２）が前記ノミナル接触部材（４０）と同一方向に移動するような、方向反転を伴う動作プロファイルを有する、請求項１７に記載のガス絶縁タイプの回路遮断器。
【請求項１９】
ガス絶縁回路遮断器（１）を使用して電気回路を遮断する方法であって、前記ガス絶縁回路遮断器は、第１のノミナル接触部材（４０）と、第２のノミナル接触部材（６０）と、第１のアーク接触部材（１０）および第２のアーク接触部材（２０）と、内側遮蔽部材（５２）および外側遮蔽部材（５４）とを備え、前記内側遮蔽部材（５２）および前記外側遮蔽部材（５４）は、軸（２）を中心として同軸状に配置され、前記方法は、
前記回路遮断器の前記軸（２）に沿って互いに離れるように前記第１のノミナル接触部材（４０）と前記第２のノミナル接触部材（６０）とを相対移動させることにより、前記第１のノミナル接触部材（４０）と前記第２のノミナル接触部材（６０）とを互いに分離させ、それにより、前記第１のノミナル接触部材（４０）および前記第２のノミナル接触部材（６０）から前記第１のアーク接触部材および前記第２のアーク接触部材（１０、２０）へと電流を整流することと、
前記軸（２）に沿って互いに前記第１のアーク接触部材（１０）と前記第２のアーク接触部材（２０）とを相対移動させることにより、前記第１のアーク接触部材（１０）と前記第２のアーク接触部材（２０）とを互いに分離させ、それにより、前記第１のアーク接触部材（１０）と前記第２のアーク接触部材（２０）との間にアークを生成することと、
前記内側遮蔽部材（５２）に対しておよび前記外側遮蔽部材（５４）に対して前記第１のノミナル接触部材（４０）を移動させ、それにより、前記内側遮蔽部材（５２）と前記外側遮蔽部材（５４）との間の容積部内に前記第２のノミナル接触部材（６０）から離れるように軸方向に前記第１のノミナル接触部材（４０）を引き戻すことと
を含み、
さらに、前記内側遮蔽部材および前記外側遮蔽部材（５２、５４）は、前記第１のノミナル接触部材（４０）と同一の電位に維持される、方法。
【請求項２０】
ガス絶縁回路遮断器（１）を閉じる方法であって、前記ガス絶縁回路遮断器は、第１のノミナル接触部材（４０）と、第２のノミナル接触部材（６０）と、第１のアーク接触部材（１０）および第２のアーク接触部材（２０）と、内側遮蔽部材（５２）および外側遮蔽部材（５４）とを備え、前記内側遮蔽部材（５２）および前記外側遮蔽部材（５４）は、軸（２）を中心として同軸状に配置され、前記方法は、
前記回路遮断器の前記軸（２）に沿って互いに向かって前記第１のアーク接触部材（１０）と前記第２のアーク接触部材（２０）とを移動させることと、
前記軸（２）に沿って互いに向かって前記第１のノミナル接触部材（４０）と前記第２のノミナル接触部材（６０）とを移動させ、それにより、前記内側遮蔽部材（５２）に対しておよび前記外側遮蔽部材（５４）に対して前記第１のノミナル接触部材（４０）を移動させ、それにより、前記内側遮蔽部材（５２）と前記外側遮蔽部材（５４）との間の容積部から前記第２のノミナル接触部材（６０）に向かって軸方向に前記第１のノミナル接触部材（４０）を突出させることと、
前記第１のアーク接触部材（１０）と前記第２のアーク接触部材（２０）との間に電流経路を提供するために前記第２のアーク接触部材（２０）に前記第１のアーク接触部材（１０）を接触させることと、
前記第１のノミナル接触部材（４０）と前記第２のノミナル接触部材（６０）との間に電流経路を形成するために前記第２のノミナル接触部材（６０）に前記第１のノミナル接触部材（４０）を接触させることと
を含み、
さらに、前記内側遮蔽部材および前記外側遮蔽部材（５２、５４）は、前記第１のノミナル接触部材（４０）と同一の電位に維持される、方法。
【請求項２１】
前記回路遮断器は、請求項１〜１８のいずれか一項に記載のガス絶縁タイプの回路遮断器である、請求項１９または２０のいずれか一項に記載の方法。
【国際調査報告】
2015511381.tif 000009
2015511381.tif 000010