(57)【要約】【課題】高電圧開閉装置の少なくとも１つのバキュームブレーカギャップのための制御装置に関する。バキュームブレーカギャップ（１，８，９，１０，１７，１８，１９，３１，３２）に平行に少なくとも１つのオーミック制御抵抗器（３，４，１１，１２，１３，２３，２４，２５，２６，２７，２８，３３，３４）が設けられている。【解決手段】少なくとも１つのオーミック制御抵抗器は、バキュームブレーカチャンバ（３８，３９，４０）の回りに同軸に設けられており、このバキュームブレーカチャンバと機械的及び電気的に結合されている。
2004519836.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バキュームブレーカチャンバ（３８，３９，４０）の少なくとも１つのバキュームブレーカギャップのための制御装置であって、バキュームブレーカギャップ（１，８，９，１０，１７，１８，１９，３１，３２，４４，４５）に平行に少なくとも１つのオーミック制御抵抗器（３，４，１１，１２，１３，２３，２４，２５，２６，２７，２８，３３，３４，４８，４９，５１）が設けられてなる制御装置において、前記少なくとも１つのオーミック制御抵抗器は、前記バキュームブレーカチャンバ（３８，３９，４０）の回りに同軸に設けられており、このバキュームブレーカチャンバと機械的及び電気的に結合されていることを特徴とする制御装置。
【請求項２】
補助ブレーカギャップ又はディスコネクティング／ロードディスコネクティングスイッチギャップ（５，１４，２９，３５）は、前記バキュームブレーカギャップ（１，８，９，１０，１７，１８，１９，３１，３２，４４，４５）に直列に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
補助ブレーカギャップ（３６，３７）は前記オーミック制御抵抗器（３３，３４，４８，４９，５１）に直列に接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の制御装置。
【請求項４】
バキュームチャンバの遮蔽（２，２０，２１，２２，４６）はオーミック制御装置に組み込まれていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１に記載の制御装置。
【請求項５】
少なくとも２つのバキュームブレーカギャップ（８，９，１０，１７，１８，１９，３１，３２，４４，４５）の直列回路及び前記オーミック制御装置を有するマルチギャップ・バキュームブレーカ（７，１６）を具備することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１に記載の制御装置。
【請求項６】
前記バキュームブレーカギャップ（１，８，９，１０，１７，１８，１９，３１，３２，４４，４５）及び前記補助ブレーカギャップ又はディスコネクティング／ロードディスコネクティングスイッチギャップ（５，１４，２９，３５，３６、３７）を時間調整して制御するための起動装置（６，１５，３０）を具備することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１に記載の制御装置。
【請求項７】
機械的な起動装置（６，１５，３０）を具備することを特徴とする請求項６に記載の制御装置。
【請求項８】
電子的に制御される起動装置（６，１５，３０）を具備することを特徴とする請求項６に記載の制御装置。
【請求項９】
前記補助ブレーカギャップ又はディスコネクティング／ロードディスコネクティングスイッチギャップ（５，１４，２９，３５，３６、３７）がディスコネクティングスイッチ又はロードディスコネクティングスイッチとして形成されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１に記載の制御装置。
【請求項１０】
前記オーミック制御抵抗器（３，４，１１，１２，１３，２３，２４，２５，２６，２７，２８，３３，３４，４８，４９，５１）は、導電性の被膜として、部分的又は全面的に覆うようし、層の所望の厚さをもって実現化されていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１に記載の制御装置。
【請求項１１】
前記オーミック制御抵抗器（３，４，１１，１２，１３，２３，２４，２５，２６，２７，２８，３３，３４，４８）は抵抗繊維として実現化されていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１に記載の制御装置。
【請求項１２】
前記抵抗繊維は追加的に絶縁材料（４７）によって注型されていることを特徴とする請求項１１に記載の制御装置。
【請求項１３】
前記オーミック制御抵抗器（３，４，１１，１２，１３，２３，２４，２５，２６，２７，２８，３３，３４，４８，４９，５１）は極部分の構成要素であることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１に記載の制御装置。
【請求項１４】
前記オーミック制御抵抗器（３，４，１１，１２，１３，２３，２４，２５，２６，２７，２８，３３，３４，４８，４９，５１）は、外殻の、特に絶縁管（５０）の構成要素であることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１に記載の制御装置。
【請求項１５】
前記オーミック制御抵抗器（３，４，１１，１２，１３，２３，２４，２５，２６，２７，２８，３３，３４，４８，４９，５１）は固定要素の構成部分であることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、請求項１の前提部分に記載の、少なくとも１つのバキュームブレーカギャップのための制御装置に関する。本発明は例えば高電圧装置に用いることができる。「高電圧」という概念は１０００Ｖより大きな電圧範囲を意味する。
【０００２】
【従来の技術】
ＤＥ １９９ １２ ０２２ Ａ１では、少なくとも２つのバキュームブレーカチャンバを直列接続する高電圧開閉装置が公知である。この公報では、高電圧開閉装置の心臓部として２つのバキュームブレーカチャンバの配列の組み込みは、特に、気体で絶縁された開閉装置の内部での使用の際に、容量性の制御装置を必要とすることが記述される。この措置の背景は、直列接続されたバキュームブレーカチャンバに亘る電圧分配の直線化である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
少なくとも１つのバキュームブレーカギャップのための簡略化された制御装置を提供するという課題が本発明の基礎になっている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この課題は、前提部分の特徴との関連で、本発明により、請求項１の特徴部分に記載の特徴によって解決される。
【０００５】
本発明により達成可能な利点は、１つのバキュームブレーカギャップに対し又は複数のバキュームブレーカギャップの直列に対し作動する電位制御装置が、簡単な手段によりかつ容易な方法で実現される点、特にこの点にある。提案された電位制御装置によって、短絡電流の切断後に主ブレーカギャップに亘って存する再起電圧の均等配分がなされ、バキュームブレーカギャップの最大限の負荷は減じられる。このことはバキュームブレーカギャップのデザインに対し好影響を及ぼす。他の利点は以下の記述からあきらかである。
【０００６】
本発明の好都合な実施の形態の特徴は従属請求項に記載されている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示した実施の形態を基にして本発明を説明する。図１には、制御装置を有するバキュームブレーカギャップが略示されている。バキュームブレーカギャップ１（バキュームチャンバ、主ブレーカギャップ）は遮蔽２（遮蔽格子）を有する。略示された第１のオーミック制御抵抗器３はバキュームブレーカギャップ１の第１の主接続部と遮蔽２との間に設けられている。第２のオーミック制御抵抗器４はバキュームブレーカギャップ１の第２の主接続部と遮蔽２との間に位置している。
【０００８】
図２には、制御装置及び補助ブレーカギャップ又はディスコネクティング／ロードディスコネクティングスイッチギャップを有するバキュームブレーカギャップが略示されている。バキュームブレーカギャップ１と、遮蔽２と、オーミック制御抵抗器３，４とを有する実施の形態は図１においてと同じように記述されている。追加的に、補助ブレーカギャップ又はディスコネクティング／ロードディスコネクティングスイッチギャップ５はバキュームブレーカギャップ１に対し直列に位置している。起動装置（Ａｎｓｔｅｕｅｒｕｎｇ）６はバキュームブレーカギャップ１及び補助ブレーカギャップ又はディスコネクティング／ロードディスコネクティングスイッチギャップ６を時間調整して起動するために用いられる。
【０００９】
図３には、制御装置及び補助ブレーカギャップ又はディスコネクティング／ロードディスコネクティングスイッチギャップを有するマルチギャップ・バキュームブレーカが略示されている。マルチギャップ・バキュームブレーカ７は、３つの直列接続されたバキュームブレーカギャップ８，９，１０を有し、各バキュームブレーカギャップ８，９，１０に対し並列的に、オーミック制御抵抗器１１，１２，１３各々が接続されている。補助ブレーカギャップ又はディスコネクティング／ロードディスコネクティングスイッチギャップ１４は３つのバキュームブレーカギャップに直列に位置している。起動装置１５はバキュームブレーカギャップ８，９，１０及び補助ブレーカギャップ又はディスコネクティング／ロードディスコネクティングスイッチギャップ１４を時間調整して起動するために用いられる。
【００１０】
図４には、制御装置及び補助ブレーカギャップ又はディスコネクティング／ロードディスコネクティングスイッチギャップを有するマルチギャップ・バキュームブレーカの他の実施の形態が略示されている。マルチギャップ・バキュームブレーカ１６のこの実施の形態では、遮蔽２０，２１，２２（遮蔽格子）を各々に有する、３つの直列接続されたバキュームブレーカギャップ１７，１８，１９が設けられている。バキュームブレーカギャップの各主接続部と、遮蔽の接続部との間には、それぞれ１つの抵抗器が接続されている。それ故に、合計６つの抵抗器２３，２４，２５，２６，２７，２８の直列接続は、マルチギャップ・バキュームブレーカ１６の接続部に対し並行となる。補助ブレーカギャップ又はディスコネクティング／ロードディスコネクティングスイッチギャップ２９は３つのバキュームブレーカギャップに直列に位置している。起動装置３０はバキュームブレーカギャップ１７，１８，１９及び補助ブレーカギャップ又はディスコネクティング／ロードディスコネクティングスイッチギャップ２９を時間調整して起動するために用いられる。
【００１１】
バキュームブレーカギャップは、電流の中断、特に短絡による電流の中断を保証して、再起電圧に耐えるように、設計される。
【００１２】
図面に関する前の記述から明らかなように、バキュームブレーカギャップ１の場合又はマルチギャップ・バキュームブレーカ７，１６の場合に、電位制御はオーミック制御抵抗器によって実現される。これらのオーミック制御抵抗器はバキュームブレーカギャップに並列的に設けられており、種々の対地容量の故に常に生じる誤り制御の著しい減少を引き起こす。従ってほぼ達成されることができるのは、電流（短絡電流）の中断後に、ブレーカギャップに亘って存する再起電圧を、ブレーカギャップに亘って均等に分配することができることである。このため、ブレーカギャップの最大限の負荷を減少させることができる。
【００１３】
この場合、オーミック制御抵抗器の寸法は、少なくともオーミック制御抵抗器の中を流れる電流（主ギャップに対する並流）、つまり各々のバキュームブレーカギャップの中を流れる容量性の変位電流によって、定められている。この場合、容量性の変位電流は、容量の大きさと、再起電圧の経時変化とに依存している。オーミック制御抵抗器の寸法が小さくなるほど、オーミック制御抵抗器の影響は一層大きくなる。換言すれば、オーミック制御抵抗器は、主ブレーカギャップに亘って再起電圧の著しく均等な分配を保証するために、十分に低い抵抗であらねばならない。更に、図１，２及び４から明らかなように、遮蔽の電位も制御するために、オーミック制御抵抗器をバキュームチャンバの遮蔽に結合させることもできる。
【００１４】
バキュームブレーカギャップの開成の際に、過大な状態にある漏れ電流がバキュームブレーカギャップに並列に接続されたオーミック制御抵抗器の中を流れるため、この主に抵抗性の漏れ電流を中断する補助ブレーカギャップ又はディスコネクティング／ロードディスコネクティングスイッチギャップは、主ブレーカギャップ又は制御抵抗器に直列に設けられていなければならない。しかし、中断される電流は、オーミック制御抵抗器の大きさにより、場合によっては生じる短絡電流よりも数桁分小さい。それ故に、補助ブレーカギャップ又はディスコネクティング／ロードディスコネクティングスイッチギャップは、中断される電流に関して遥かに簡単な構造とすることができる。しかし、補助ブレーカギャップ又はディスコネクティング／ロードディスコネクティングスイッチギャップは、オーミック制御抵抗器用の分離ギャップであるだけでなく、バキュームブレーカギャップに関して分離機能も果たしている。従って、補助ブレーカギャップ又はディスコネクティング／ロードディスコネクティングスイッチギャップは動作電流のみならず短絡電流をも導くことができる。補助ブレーカギャップ又はディスコネクティング／ロードディスコネクティングスイッチギャップには、例えばディスコネクティングスイッチ又はロードディスコネクティングスイッチを用いることができる。
【００１５】
この実施の形態では、主ブレーカギャップの低温状態での耐電圧（定格短時間交番電圧及び定格短時間電撃衝撃電圧（Ｂｅｍｅｓｓｕｎｇｓ−Ｋｕｒｚｚｅｉｔｂｌｉｔｚｓｔｏｓｓｓｐａｎｎｕｎｇ））への要求を、著しく減らすことができる。
【００１６】
起動装置６，１５，３０は、補助ブレーカギャップ又はディスコネクティング／ロードディスコネクティングスイッチギャップが、オーミック制御抵抗器の熱的な過負荷を回避するために、短絡電流の中断（主ブレーカギャップの開成）の直後に開成するように、時間的制御を実現する。
【００１７】
オーミック制御抵抗器を導電性の被膜として実現することができる。この場合、被覆を、部分的又は全面的に覆うように実行することができる。被膜の層の厚さは用途に応じて変えることができる。
【００１８】
オーミック制御抵抗器を抵抗繊維として実現することもできる。この場合、更に、抵抗繊維が絶縁材料によって流し込まれていてよい。例えば、抵抗ワイヤを絶縁スリーブに編み付けることによって、このような抵抗繊維を形成することができる。
【００１９】
オーミック制御抵抗器は、例えば、内側のＲ被膜層（抵抗被膜層）として、極部分の構成要素であってもよい。更に、オーミック制御抵抗器は、（機械応力を制御する）外殻の構成要素あるいはバキュームチャンバ又はマルチギャップ・バキュームブレーカ用の固定要素の構成要素、例えば、プラスチックの螺旋つき棒であってもよい。
【００２０】
前記の起動装置６，１５，３０は機械的に及び電子的に制御されるように設計することができる。
【００２１】
図５ａ，図５ｂ，図５ｃには、補助ブレーカギャップ及びディスコネクティング／ロードディスコネクティングスイッチギャップの配列に関して異なった変更の実施の形態が略示されている。すべての３つの回路には２つの直接接続されたバキュームブレーカギャップ３１又は３２があり、オーミック制御抵抗器３３，３４は各々のバキュームブレーカギャップに平行に接続されている。図５ａ及び図５ｂに示した変更の実施の形態では、ディスコネクティング／ロードディスコネクティングスイッチギャップ３５はバキュームブレーカギャップ３１，３２の直列回路に直列に接続されている。図５ｂに示した変更の実施の形態では、この目的のためには、追加的に、別個の補助ブレーカギャップ３６，３７が各々のオーミック制御抵抗器３３，３４に直列接続されている。図５ｃに示した変更の実施の形態は図５ｂに示した変更の実施の形態に対応しているが、ディスコネクティング／ロードディスコネクティングスイッチギャップ３５がない点が異なっている。当然ながら、制御装置は、同様に、開閉装置を時間調整して制御するために用いられる。
【００２２】
図６ａ，図６ｂ，図６ｃには、異なった実施の形態のバキュームブレーカチャンバ３８，３９，４０が示されている。図示したバキュームブレーカチャンバは、夫々、セラミック中空シリンダ４１と、端面の金属製の閉鎖部４２，４３と、バキュームブレーカギャップ及び遮蔽格子４６を実現化するためのスイッチング・コンタクト４４，４５からなる。図６ａに示した実施の形態では、埋封材料４７あるいは、例えばシリコーンからなる、注型品が、バキュームブレーカチャンバ３８に直接取着されており、セラミック中空シリンダ４１及び部分的には（縁部側で）２つの金属製の閉鎖部４２，４３を取り囲んでいる。抵抗性の被膜４８（オーミック制御抵抗器）は埋封材料４７に組み込まれており、バキュームブレーカチャンバの回りに同軸に設けられている。この抵抗性の被膜４８は２つの閉鎖部４２，４３と電気的に接続されている。
【００２３】
図６ｂに示した実施の形態では、抵抗性の被膜４９（オーミック制御抵抗器）はバキュームブレーカチャンバ３９のセラミック中空シリンダ４１に直接蒸着されており、バキュームブレーカチャンバの回りに同軸に設けられている。追加的に、抵抗性の被膜４９は保護被膜を有することができる。抵抗性の被膜４９と金属製の閉鎖部４２，４３との間の電気的接続のためには、この抵抗性の被膜４９は縁部側で金属製の閉鎖部に蒸着されていることができる。他に、抵抗性の被膜４９と金属製の閉鎖部４２，４３との間の電気的接続は、別個の電気的接続によってなされることができる。
【００２４】
図６ｃに示した実施の形態では、抵抗性の被膜５１が取着（好ましくは蒸着）された絶縁管５０はバキュームブレーカチャンバ４０の回りに同軸に設けられており、このバキュームブレーカチャンバと電気的及び機械的に結合されている。このために、例えば２つの端面には、導電性材料からなる円形リング５２が用いられ、金属製の閉鎖部４２，４３の縁部領域と、絶縁管５０の端面とに被さっている。追加的に、抵抗性の被膜５１は保護被膜を有することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】バキュームブレーカギャップ並びに制御装置を示している。
【図２】バキュームブレーカギャップ並びに制御装置及び補助ブレーカギャップ又はディスコネクティング／ロードディスコネクティングスイッチギャップを示している。
【図３】制御装置及び補助ブレーカギャップ又はディスコネクティング／ロードディスコネクティングスイッチギャップを有するマルチギャップ・バキュームブレーカの実施の形態を示している。
【図４】制御装置及び補助ブレーカギャップ又はディスコネクティング／ロードディスコネクティングスイッチギャップを有するマルチギャップ・バキュームブレーカの他の実施の形態を示している。
【図５ａ】補助ブレーカギャップ及びディスコネクティング／ロードディスコネクティングスイッチギャップの配列に関する変更の実施の形態を示している。
【図５ｂ】補助ブレーカギャップ及びディスコネクティング／ロードディスコネクティングスイッチギャップの配列に関する他の変更の実施の形態を示している。
【図５ｃ】補助ブレーカギャップ及びディスコネクティング／ロードディスコネクティングスイッチギャップの配列に関する他の変更の実施の形態を示している。
【図６ａ】実施の形態のバキュームブレーカチャンバを示している。
【図６ｂ】他の実施の形態のバキュームブレーカチャンバを示している。
【図６ｃ】他の実施の形態のバキュームブレーカチャンバを示している。
【図１】
2004519836.tif 000003
【図２】
2004519836.tif 000004
【図３】
2004519836.tif 000005
【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
2004519836.tif 000008
【図５ｃ】
2004519836.tif 000009
【図６ａ】
2004519836.tif 000010
【図６ｂ】
2004519836.tif 000011
【図６ｃ】
2004519836.tif 000012
【国際公開パンフレット】
2004519836.tif 000013
2004519836.tif 000014
2004519836.tif 000015
2004519836.tif 000016
2004519836.tif 000017
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2004519836.tif 000019
2004519836.tif 000020
2004519836.tif 000021
2004519836.tif 000022
2004519836.tif 000023
2004519836.tif 000024
2004519836.tif 000025
【国際調査報告】
2004519836.tif 000026
2004519836.tif 000027
2004519836.tif 000028
2004519836.tif 000029