(57)【要約】低圧遮断器は消弧室と遮断ガスダンパとを備え、遮断ガスダンパが相対的に移動し得るように案内される２つの分割本体を有している。第１の分割本体は遮断器に取付けられ、第２の分割本体は、第１の分割本体に対して弾性復帰力によって初期張力を与えられている。消弧室から流出する遮断ガスは遮断ガスダンパの内室に取込まれ、その遮断ガスは両分割本体の相対的な移動によって放出開口が形成されることにより放出される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
消弧室（２）と、この消弧室（２）から流出する遮断ガスを取込むための遮断ガスダンパ（４；３０；４０；５０；６０）とを備え、遮断ガスダンパ（４；３０；４０；５０；６０）が、遮断器（１）に取外し可能に取付けられかつ消弧室（２）の流出開口（３）から流出する遮断ガスのための流入開口（５）を有する低圧遮断器（１）において、
遮断ガスダンパ（４；３０；４０；５０；６０）のハウジングは互いに相対的に移動し得るように案内される２つの分割本体（６，７；３１，３３；４１，４３；５１，５４；６１，６４）からなり、両分割本体のうちの第１の分割本体（６；３１；４１；５１；６１）は遮断器（１）に取付けられ、第２の分割本体（７；３３；４３；５４；６４）は、両分割本体（６，７；３１，３３；４１，４３；５１，５４；６１，６４）によって閉鎖された内室（８）の拡大のために第１の分割本体（６；３１；４１；５１；６１）に対して相対的に弾性復帰力に抗して移動可能でることを特徴とする消弧室と遮断ガスダンパとを備えた低圧遮断器。
【請求項２】
遮断ガスダンパ（４；３０；４０；５０；６０）が、両分割本体（６，７；３１，３３；４１，４３；５１，５４；６１，６４）の相対的な移動によって開放される遮断ガス用の放出開口を備えていることを特徴とする請求項１記載の低圧遮断器。
【請求項３】
遮断ガスダンパ（４；３０；４０；５０；６０）の分割本体（３１，３３；４１，４３；５１，５４；６１，６４）が、互いに入れ子式に重なり合うように構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の低圧遮断器。
【請求項４】
両分割本体（４１，４３）の互いに重なり合う側壁（４２，４４）の端縁部が、側壁（４２，４４）に対して少なくとも部分的に平行に向けられた放出開口を形成するために、同じ構成のテーパ面（４５，４６）を備えていることを特徴とする請求項３記載の低圧遮断器。
【請求項５】
遮断ガスダンパ（５０；６０）の分割本体（５１，５４；６１，６４）の側壁（５２，５５；６２，６５）が、分割本体（５１，５４；６１，６４）の基本位置では互いに不一致であるが分割本体（５１，５４；６１，６４）が相対的に移動したときは部分的に又は完全に互いに一致する開口（５３，５６；６３，６６）を備えていることを特徴とする請求項３記載の低圧遮断器。
【請求項６】
遮断ガスダンパ（３０）が、遮断ガスに対して吸収性の多孔性材料（４７）を含んでいることを特徴とする請求項１乃至５の１つに記載の低圧遮断器。
【請求項７】
遮断ガスダンパ（４）の内室に、分割本体（６，７）に反対方向に初期張力を与えるばね（１２）のための、分割本体（６，７）に植設されたばね止め（１３）が配設され、分割本体（６，７）の相対的な移動を制限するためのストッパ（１４）が設けられていることを特徴とする請求項１乃至６の１つに記載の低圧遮断器。
【請求項８】
両ばね止めの少なくとも一方（１６）が、ばね（１７）を遮断ガスダンパ（４）の内室（８）から遮蔽する保護体として構成されていることを特徴とする請求項７記載の低圧遮断器。
【請求項９】
ばね止め（１６）が、同時に分割本体（６，７）の相対的な移動を制限するためのストッパとして構成されていることを特徴とする請求項７又は８記載の低圧遮断器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、消弧室と、この消弧室から流出する遮断ガスを取込むための遮断ガスダンパとを備え、遮断ガスダンパが、遮断器に取外し可能に取付けられかつ消弧室の流出開口から流出する遮断ガスのための流入開口を有する低圧遮断器に関する。
【０００２】
この型の低圧遮断器は西独特許第３５４１５１４号明細書により公知である。
そこでは、遮断器の消弧室用の遮断ガスダンパが設けられている。同様に、欧州特許第０４３７１５１号明細書により、多極遮断器の各消弧室に対して共通に設けられた上述の型の遮断ガスダンパも公知である。
【０００３】
公知の遮断ガスダンパの作用にとっては、適切な内容積と、遮断ガスダンパのハウジング内に収容され遮断ガスを冷却しその流れに影響を与える内張り材料又は詰め物とが重要である。本発明の課題は、できるだけ少ない内容積でより高い効率を有する遮断ガスダンパを提供することである。
【０００４】
本発明によれば、この課題は、遮断ガスダンパのハウジングが互いに相対的に移動し得るように案内される２つの分割本体からなり、両分割本体のうちの第１の分割本体は遮断器に取付けられ、第２の分割本体は、両分割本体によって閉鎖された内室の拡大のために第１の分割本体に対して相対的に弾性復帰力に抗して移動可能であることによって解決される。
【０００５】
弾性復帰力は、遮断ガスダンパの内室を、比較的少ない初期量から出発して遮断ガスの影響によって拡大させ得る作用を持っている。そうすることによって、遮断ガスダンパは、遮断ガスのその都度の発生量に自動的に整合する、呼吸するバッファを形成する。
【０００６】
独国特許出願公開第１９６３８９４８号明細書によれば、相対的に移動し得るように案内される分割本体からなるハウジングを備えた遮断ガスダンパはすでに公知である。しかし、この遮断ガスダンパは遮断器に取付けられるのではなく、挿入フレームに取付けられ、従って遮断器を挿入すると初めて消弧室と係合する。遮断ガスの圧力に対して、この遮断ガスダンパは冒頭に述べた公知の遮断ガスダンパ（西独特許第３５４１５１４号明細書及び欧州特許第０４３７１５１号明細書）と極めて類似した挙動をとる。その理由は、分割本体の相対的な移動が、許容量補償に対して、及び位置固定の遮断ガスダンパと移動可能な遮断器との間の密封に対してしか考慮されていないからである。
【０００７】
本発明による遮断ガスダンパの「呼吸する」動作態様は要求に従って適用される種々の機能を可能にする。特に、遮断ガスダンパは遮断器と一緒に閉鎖システムを形成する。他方では、遮断ガスダンパが分割本体の相対的な移動によって開放される遮断ガス用の放出開口を備えていると有利である。遮断過程の終了後、遮断ガスダンパの分割本体は、放出開口が閉鎖される基本位置に復帰する。
【０００８】
遮断ガスダンパの「閉鎖」構造に対しても「開放」構造に対しても、すでに公知のように、遮断ガスダンパの分割本体が互いに入れ子式に重なり合うように構成されていると有利であることが判明している。特に、入れ子式の移動は放出開口の好ましい実施態様を可能にする。この実施態様において、両分割本体の互いに重なり合う側壁の端縁部が、側壁に対して少なくとも部分的に平行に向けられた放出開口を形成するために、同じ構成のテーパ面を備える。それにより、ガス放出が上方へ向けて行われるか又は側面に対して直角に向けられる従来のものとは異なり、遮断器の側壁に対してある角度をもって行われる。
【０００９】
遮断ガスダンパの他の有利な実施態様において、放出開口を形成するために、遮断ガスダンパの分割本体の側壁が、分割本体の基本位置では互いに不一致であるが分割本体が相対的に移動したときは部分的に又は完全に互いに一致する開口を備えている。こうすることによって、分散した流れを達成することができる。
【００１０】
バッファとしての遮断ガスダンパの機能は、遮断ガスダンパが、遮断ガスに対して吸収性の多孔性材料を含むことによって増強される。そのような材料、好ましくは鉱物材料または金属材料は、遮断器の消弧室における遮断アークの消弧にとって望ましくない逆作用を及ぼしかねないガス圧力の変動または振動を防止する。
【００１１】
遮断ガスダンパの両分割本体の間に作用する弾性復帰力は、遮断ガスダンパの内室に、分割本体に反対方向に初期張力を与えるばねのための、分割本体に植設されたばね止めが配設され、分割本体の相対的な移動を制限するためのストッパが設けられることによってもたらされる。このようなばね配置は、冒頭に述べた独国特許出願公開第１９６３８９４８号明細書に記載された遮断ガスダンパの実施例と類似性を持っているが、その作用方向が全く逆である。というのは、本発明では両分割本体が互いに引張られ、互いに大きく拡げられることがないからである。
【００１２】
遮断器及び遮断ガスダンパを望み通りの小型構造に構成することを考慮すれば、上述のばねを、腐食作用を持つ遮断ガスに接触することがないように、流入開口から遠く離れた所に配置しようとすると困難に直面する。本発明の実施態様によれば、この問題は、両ばね止めの少なくとも一方が、ばねを遮断ガスダンパの内室から遮蔽する保護体として構成されることによって回避することができる。
【００１３】
放出開口の上述の配置によって、両分割本体の制限された相対的な移動が行われるが、本発明の他の実施態様によれば、ばね止めが、同時に分割本体の相対的な移動を制限するためのストッパとして構成されることが推薦される。そうすることによって、遮断器の組込み高さを固定することができる。
【００１４】
次に、本発明を図に示す実施例を参照して詳細に説明する。
図１は、放出ダンパを有する３極低圧遮断器を簡略斜視図で示す。
図２は、遮断ガスダンパのユニットとして、両分割本体が制限された範囲内で反対方向への移動が可能であるばね装置及びストッパを示す。
図３は、ばね及びストッパが相互に組合わされた、図２の装置と同様の作用を持つ装置を示す。
図４，５，６は、遮断ガスダンパを構成する入れ子式に係合する２つの分割本体の運動の連続的な様子を示す。
図７，８，９は、分割本体の端縁部にストッパ面を備えた図４，５，７に相当する他の実施例を示す。
図１０，１１は、分割本体の側壁に異なった形状で成形された開口によって形成された放出開口を有する実施例を示す。
【００１５】
図１には、３極低圧遮断器１が一部を切り欠いた斜視図として示されている。低圧遮断器１の消弧室２は、遮断器１の上面部に、遮断時に発生する遮断ガスのための放出開口３を備えている。遮断器１には遮断ガスダンパ４が取付けられ、消弧室２及びその放出開口３を覆っている。遮断ガスダンパ４に特別な流入開口５が設けられ、それが遮断ガスの非管理の放出が行われないように、すなわち、遮断ガスダンパ４を迂回した形で行われないようにする。
【００１６】
遮断ガスダンパ４は２つの分割本体６，７からなっており、その下部分割本体６は上述の流入開口５を備えている。さらに分割本体６は、詳細には図示していないが、例えばねじや、ばねクランプまたは類似の手段によって遮断器１に取付けられている。上部分割本体７は下部分割本体６に蓋状に配置され、内室８を画成している。内室８内には、遮断器１の遮断動作の際、消弧室２から漏出する遮断ガスが流入する。上部分割本体６が下部分割本体６に対して相対的に移動することによって、内室８は、分割本体６，７間の部分結合部に示された隙間１０を形成しながら拡大される。この隙間１０を通って遮断ガスが矢印１１によって示されているように放出される。遮断ガスの発生量は遮断器１内の遮断電流の大きさに依存するので、遮断ガスが内室８内で十分に冷却しかつ容積がそれ相応に収縮すると、場合によってはガス放出は中止される。
【００１７】
遮断ガスダンパ４からの遮断ガスの放出は復帰力の形態や大きさにも関係し、その復帰力により分割本体には互いに初期張力が与えられる。そのような弾性復帰力を与える手段として、図１には互いに対角位置に配置されコイル形引張りばねとして構成されたばね１２が示されている。明らかなように、ばね１２は、分割本体６，７が或る一定の初期張力状態にあり、従って或る一定の過圧状態に達したときに初めて、ガス放出のための隙間１０が生じるように設計される。
【００１８】
ばね１２は例えば図２に示すように配設される。ここには分割本体６，７に設けられた一対のばね止め１３が示されている。これら一対のばね止め１３にはばね１２の各終端脚部が引っかけられる。さらに、分割本体６，７を互いに反対方向に案内しかつ互いに反対方向への相対的な移動を制限するための手段として、案内棒１５と協働するストッパ１４が設けられている。分割本体６，７の相対的な移動は図２では双方向矢印によって示されている。案内棒１５は破線で示されている終端位置でストッパ１４に当接する。それにより、ばね１２は同様に伸びを制限され、その所望の特性を保持する。
【００１９】
図３によれば、弾性復帰力の供給及びストッパの機能が一つのアセンブリとして省スペースに集約されている。そのため、コイル形圧縮ばねとして構成されたばね１７のためのばね止め１６が同時に案内棒１８のためのストッパとして構成されている。案内棒１８はばね１７用の別のばね止めをばね保持体２０によって形成している。ばね保持体２０のカラー部２１は案内棒１８のストロークを制限している。さらに、ばね止め１６は中空円筒状の保護体として構成され、それによってばね１７が遮断ガスの作用を直接受けることがないようにしている。
【００２０】
図２及び図３の装置において、ストッパ及び案内棒の配置は任意に変更することができる。そのため、ストッパ１４もしくはばね止め１６は上部分割本体７に選択的に取付けることもできる。また案内棒１５，１８は下部分割本体６に植設することができる。
【００２１】
以下で述べる他の実施例において、分割本体は、図１，２及び３とは異なり、入れ子式に係合され、選択された重なりに従って、分割本体が或る量だけ移動したときに初めて、遮断ガスの放出が行われるように構成されている。
【００２２】
図４には、遮断ガスダンパ３０の断面が示されている。遮断ガスダンパ３０は側壁３２を有する下部分割本体３１と、側壁３４を有する上部分割本体３３とを備えている。上部分割本体３３の側壁３４は下部分割本体３１の側壁３２に被さっている。図示していない案内手段（例えば図２又は図３に対応する案内手段）によって、上部分割本体３３の入れ子式の移動が保証される。図５の矢印３５で示されているように遮断ガスが遮断ガスダンパ３０の内室に流入すると、分割本体３３はそれに作用している弾性初期張力に抗して持上げられ、それにより側壁３２，３４の被さりが相応に減少する。しかし、図６において矢印３６によって示されている遮断ガスの外方への流れは、分割本体３２，３４のさらなる移動後に初めて開始される。従って、遮断ガスダンパ３０は、分割本体３１，３３の相対的な移動が相応に制限されそのために図５の位置を過ぎることができない場合には、閉鎖システムとして動作することができる。
【００２３】
図４，５及び６には、さらに、遮断ガスに対して吸収性のある多孔性材料３７の成層、内張り、あるいは、まくら状構造部が示されている。この材料、例えば複数層の金網、焼結金属体、もしくは多孔性セラミックス又は無機質材料が、圧力波の反射を防止し、圧力ピークの形成を促進させる。
【００２４】
図７，８及び９に示す他の実施例では、遮断ガスダンパ４０は、上記と同様に、側壁４２を有する分割本体４１と、側壁４４を有する分割本体４３とを備えている。両分割本体ないし両側壁は互いに被さり合っている。この場合、下部分割本体４１が上部分割本体４３の外側に被さっている。側壁４２，４４の各端縁部は同じ方向のテーパ面４５，４６を備えている。両テーパ面４５，４６は、図９に示されているように、放出ガスの方向転換を生じさせるために、通路状の放出開口を形成する。図９に矢印４７で示すように、放出ガスの流れは主として側壁４４に平行に生ずる。その場合、放出ガスの流れは、図８に示されている分割本体４１，４３の状態を過ぎた後に上述の方向に整然と生じ、分割本体４１，４３がさらに移動しても不変に維持される。
【００２５】
遮断ガスの拡散性の放出を望む場合、それは図１０及び１１に示されているような遮断ガスダンパ５０，６０によって達成される。ここで用いられている分割本体５１は側壁５２を備えている。側壁５２の端縁部には多数の丸孔５３が形成されている。対応する分割本体５４の側壁５５の端縁部にも同様の丸孔５６が形成されている。遮断ガスダンパ５０の休止状態時すなわち基本位置では、丸孔５３，５６間は不一致状態あり、そのため遮断ガスダンパ５０は閉鎖されている。しかし、分割本体５１，５４が相対的に反対方向に十分移動すると、丸孔５３，５６は部分的に又は完全に合致し、多数の小さな放出開口が形成される。
【００２６】
図１１の遮断ガスダンパ６０は、図１０の遮断ガスダンパ５０と類似の機能を持っているが、分割本体６１，６４の側壁に形成された孔６３，６４の構造が異なっている。２種の孔６３，６６は三角形状に構成され、協働する分割本体６１，６４において鏡像的にかつ側方へずらして配置されている。従って、図１１の実施例では、分割本体６１，６４が互いに反対方向に移動すると、孔６３，６６が次第に交差するようになり、それに応じて放出開口の断面積が次第に増大する。
【００２７】
本発明の範囲内において、図２，３のばね及びストッパは、図４〜６、図７〜９並びに図１０，１１の実施例においても同じように又は同一に作用する変形された構成で適用可能である。同様に、図４〜６の反射減少材料は、他の全ての実施例にも適用することができる。さらに、上述した遮断ガスダンパの両分割本体の相対的な移動によって形成される放出開口は遮断ガスダンパの全周にわたって設けることもできるし、また特定の側面にのみ設けることもできることにも言及しておかなければならない。そうすることによって、遮断ガスを遮断器の周囲の予め定められた範囲から遠ざけるようにすることができる。例えば、図１に矢印１１で示すように遮断ガスを全側面から放出させる代りに、遮断ガスの放出を一部の側面からのみ行うことを望む場合には、分割本体６，７を前面側及び背面側で図４に示されているように互いに重なり合うように構成すればよい。その場合、重なり量は、分割本体の予め考慮された相対的な移動の範囲内に維持されるように設計される。図１０，１１による実施例の場合、遮断ガスの放出は、一つ又は複数の所望の側面にのみ孔５３，５６又は６３，６６が配置されるようにすることによって、当該一つ又は複数の所望の側面で達成される。本発明の考えは、上述の他の実施例においても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】放出ダンパを有する３極低圧遮断器を簡略化して示す斜視図。
【図２】両分割本体が制限された範囲内で反対方向への移動が可能なばね装置及びストッパを有するユニットとして構成された遮断ガスダンパの側面断面図。
【図３】ばね及びストッパが集約して組合わされた、図２の装置と同様の作用を持つ実施例を示す側面断面図。
【図４】遮断ガスダンパを構成する入れ子式に係合する２つの分割本体の完全係合状態を示す部分側面断面図。
【図５】図４に示す２つの分割本体が互いに離れる方向にわずかに移動した状態を示す部分側面断面図。
【図６】図４に示す２つの分割本体が互いに離れる方向にさらに移動した状態を示す部分側面断面図。
【図７】分割本体の端縁部にストッパ面を備えた、図４、５，７とは異なる他の実施例を示す部分側面断面図。
【図８】図７に示す２つの分割本体が互いに離れる方向にわずかに移動した状態を示す部分側面断面図。
【図９】図７に示す２つの分割本体が互いに離れる方向にさらに移動した状態を示す部分側面断面図。
【図１０】分割本体の側壁に丸孔形状の放出開口を形成した遮断ガスダンパの実施例を示す部分側面断面図。
【図１１】分割本体の側壁に三角形状の放出開口を形成した遮断ガスダンパの実施例を示す部分側面断面図。
【符号の説明】
１　低圧遮断器
２　消弧室
３　消弧室２の放出開口
４　遮断ガスダンパ
５　遮断ガスダンパ４の流入開口
６　遮断ガスダンパ４の（下部）分割本体
７　遮断ガスダンパ４の（上部）分割本体
８　遮断ガスダンパ４の内室
１０　分割本体６，７間の隙間
１１　遮断ガスを示す矢印
１２　ばね（コイル形引張りばね）
１３　ばね１２用のばね止め
１４　ストッパ
１５　案内棒
１６　ばね止め（兼ストッパ及び保護体）
１７　ばね（コイル形圧縮ばね）
１８　案内棒（兼ばね支持部）
２０　案内棒１８のばね保持体
２１　ばね止め２０のカラー部
３０　遮断ガスダンパ（図４、５及び６）
３１　遮断ガスダンパ３０の（下部）分割本体
３２　分割本体３１の側壁
３３　遮断ガスダンパ３０の（上部）分割本体
３４　分割本体３３の側壁
３５　流入遮断ガスを示す矢印
３６　放出遮断ガスを示す矢印
３７　多孔性材料
４０　遮断ガスダンパ（図７、８及び９）
４１　遮断ガスダンパ４０の（下部）分割本体
４２　分割本体４１の側壁
４３　遮断ガスダンパ４０の（上部）分割本体
４４　分割本体４３の側壁
４５　分割本体４１のテーパ面
４６　分割本体４３のテーパ面
４７　放出遮断ガスを示す矢印
５０　遮断ガスダンパ（図１０）
５１　遮断ガスダンパ５０の（下部）分割本体
５２　分割本体５１の側壁
５３　側壁５２の孔
５４　遮断ガスダンパ５０の（上部）分割本体
５５　分割本体５４の側壁
５６　側壁５５の孔
６０　遮断ガスダンパ（図１１）
６１　遮断ガスダンパ６０の（下部）分割本体
６２　分割本体６１の側壁
６３　側壁６２の孔
６４　遮断ガスダンパ６０の（上部）分割本体
６５　分割本体６４の側壁
６６　側壁６５の孔
【国際公開パンフレット】
2004502287.tif 000003
2004502287.tif 000004
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【国際調査報告】
2004502287.tif 000023
2004502287.tif 000024
2004502287.tif 000025
2004502287.tif 000026
2004502287.tif 000027
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