JPH10228848A - 電気的開閉装置 - Google Patents

電気的開閉装置

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JPH10228848A
JPH10228848A JP9320012A JP32001297A JPH10228848A JP H10228848 A JPH10228848 A JP H10228848A JP 9320012 A JP9320012 A JP 9320012A JP 32001297 A JP32001297 A JP 32001297A JP H10228848 A JPH10228848 A JP H10228848A
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ダニール・ブライカー
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、フィンガケージに
配設されたコンタクトフィンガの側方フランクが、電流
力のためにアーク作用と関連して溶着されることがない
ような電気的開閉装置を提供することを課題とする。 【解決手段】 中心軸線２に沿って移動可能な
少なくとも1 つの接点と可動接点を受けるために設けら
れた少なくとも1 つの対抗接点７とを有する、耐腐接点
を有する接点機構を備えた電気的開閉装置にして、両接
点の一方は、中心軸線２の方向に延びるラジアル方向ス
リット２６を通って互いに間隔をおいた個々の弾性的コ
ンタクトフィンガ１３を備えた、フィンガケージ２５を
有する、前記電気的開閉装置において、コンタクトフィ
ンガ１３の中心軸線２の方向への引き寄せの際にコンタ
クトフィンガ１３の側方フランク２９は、コンタクトフ
ィンガ１３の前方部分において接触面２７の範囲と接触
することを特徴とする前記電気的開閉装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特許請求の範囲第
１項の上位概念による電気的開閉装置から出発する。
【０００２】
【従来の技術】高圧開閉装置で故障の際に生じ、開閉装
置によって、特に迅速アースによっても制御されなけれ
ばならない短絡電流は益々大きくなり、その結果この電
気的開閉装置の接点機構の寿命に注意が注がれなければ
ならない。フィンガケージを備えた接触機構は公知であ
る。個々のコンタクトフィンガは高圧開閉装置の出力増
大と共に益々大きくなる電流力を受ける。この電流力に
アーク作用による追加の歪みが作用すると、フィンガケ
ージの隣接したコンタクトフィンガの間の溶着が生じ得
る。そのような溶着はフィンガケージへの対抗接点の進
入を阻止し、即ち開閉装置の駆動装置はこの溶着の破断
をあらわる事情の下で可能にする、かなりのパワーリザ
ーブを備えなければならない。パワーリザーブを備えた
そのような予備駆動装置は比較的高価である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】特許請求の範囲第１項
に特定された本発明は、フィンガケージに配設されたコ
ンタクトフィンガの側方フランクが、電流力のためにア
ーク作用と関連して溶着されることがないような電気的
開閉装置を提供することを課題とする。そのように溶着
しないように形成される接点機構は、開閉装置の駆動装
置が弱くてよく、従って安価に製造されることができる
結果となる。更に本発明による接点機構の寿命は有利に
高められ、その結果長いメンテナンスインターバルが可
能であり、このことは開閉装置の利用性を有利に高め
る。
【０００４】本発明の好適な実施形態において、コンタ
クトフィンガの間にスリットが段状の幅を有する。コン
タクトフィンガの元部から出発するスリットの幅に対す
るフィンガケージの平均直径は略１００対１である。そ
の際コンタクトフィンガの長さに対するフィンガケージ
の平均直径は略１対３である。この構成は、コンタクト
フィンガがその尖端の領域において金属的に接触するこ
とができず、その結果アーク作用の下でさえコンタクト
フィンガの側方フランクの溶着は生じ得ないという利点
を有する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の課題は本発明に
よれば特許請求の範囲の特徴によって解決される。本発
明の実施例によって得られることができる利点を、次に
可能な実施方法を示す図面に基づいて詳しく説明する。
【０００６】
【実施例】金属で密封されてガス絶縁された電気的開閉
装置は一般にアースと称されるアーススイッチ及び又は
迅速アースと称される迅速アーススイッチを備える。こ
のアース又は迅速アースの使用は常に実証された。図１
には図示しない駆動装置によって駆動される迅速アース
１が表されている。迅速アース１はガス絶縁された切換
え装置のアース接続された金属カプセル３と運転中高圧
を付勢される切換え装置のアクチブ部分４との間に中心
軸線２に沿って延びている。図１の左半分には迅速アー
ス１が遮断された状態、そして右半分には接続された状
態で表されている。迅速アース１は円筒状に形成され、
カプセル３の外方に配設された図示しない駆動装置によ
って駆動される可動接触管５を有する。アクチブ部分４
に面した接触管５の尖端６は焼失しない材料、例えばタ
ングステン銅を備えることができる。接続の際に接触管
５は中心軸線２に沿ってアクチブ部分４に剛固に挿入さ
れる対抗接点７上に移動する。対抗接点７は中心軸線２
のまわりに円筒状に組立られている。
【０００７】対抗接点７は、中心にコンタクトピン８を
有し、コンタクトピンは可動接触管５に面した側に導電
性の耐焼失性材料から成る円筒状のキャップを備えるこ
とができる。コンタクトピン８はリング状の隙間９を取
り囲み、リング状の隙間９は可動接触管５を受けるため
に設けられている。リング状の隙間９は外方に対して導
電性のコンタクトベース１０によって制限されている。
コンタクトベース１０は中間部材１０ａによってアクチ
ブ部分４と導電的に接続している。このコンタクトベー
ス１０は可動接触管５に面した側で導電的な、耐焼失性
材料から成る誘電的に好適に形成されたカバー１１を備
える。コンタクトベース１０の接触管５に面した側に
は、コンタクトフィンガ１２として形成された弾性的な
接点要素が挿入されている。
【０００８】可動接触管５は接触管状に形成されてお
り、その対抗接点７に面した尖端６は、可動接触管５の
内方に弾性的に取りつけられたコンタクトフィンガ１３
が誘電的に遮蔽されるように形成されている。接続の際
にコンタクトフィンガ１２は接触管５上に乗り上げかつ
その外表面上を滑る。接触管５の内方には接続の際にコ
ンタクトピン８を収容する空域が設けられている。コン
タクトピン８は、迅速アースの接続後にコンタクトフィ
ンガ１３が載るための表面を有する。コンタクトフィン
ガ１３はその元部で接触管５の内方に同心的に固定され
たホルダ１４によって保持される。ホルダ１４とコンタ
クトフィンガ１３は一体に作られており、しかし例え
ば、個々のコンタクトフィンガ１３の端がホルダ１４内
にはんだ付けされることも可能である。ホルダ１４は中
心にホルダを貫通する孔１５を有し、孔は、接続アーク
の範囲に形成される一時的な圧力ピークを解消させるた
めに役立つ。孔１５の内壁には工具の収容部が形成され
ており、この工具によってホルダ１４は接触管５に同心
的にねじ込まれることができる。
【０００９】接触管５はカプセル３のアース接続された
側で金属スリット１６中に案内され、金属スリットには
接触管５からこの金属スリット１６上への電流移送のた
めに設けられたスパイラル接点１７が配設されている。
スパイラル接点１７の機械的過負荷は絶縁材料から成る
案内リング１８によって阻止される。金属スリット１６
は金属フランジ１９と導電的に接続しており、金属フラ
ンジはアース接続されたカプセル３中に挿入された接続
管２１のフランジ２０と圧力密にかつ導電的に接続して
いる。迅速アース駆動装置は金属フランジ１９と圧力密
にねじ止めされており、その結果接続管２１の開口は完
全に閉鎖される。
【００１０】金属スリット１６は対抗接点７に面した側
で遮蔽部２２によって誘電的に有効に遮蔽されている。
この遮蔽部２２は金属スリット１６と剛固に接続してお
り、その際この金属スリットは図示しない接続部を電気
絶縁的に形成する。遮蔽部２２は運転中金属スリット１
６のアース電位とは幾分異なる、自由電位を有する。こ
の電位差は比較的僅かであり、その結果遮蔽部２２の誘
電的有効性はそれにもかかわらず完全に保証されてい
る。アース電位と偏倚したこの自由電位に基づいて、遮
蔽部２２上に取りつけられた測定用センサ２３は高圧の
下にある開閉装置に使用されることができる。センサ２
３は一般に同軸的に形成された接続ケーブル２４を有
し、接続ケーブルはカプセル３から圧力密に突出してい
る。
【００１１】センサ２３は例えば迅速アース１の接続前
にアクチブ部分４の無応力を確保するために設置される
ことができ、しかしセンサは部分放電パルスの発生の確
保のためにも使用されることができる。このことは、一
般に、測定装置の精度には由来しない測定にも使用され
る。しかしこの測定結果は本発明による金属カプセル化
されて絶縁された開閉装置の導電技術で、開閉装置の各
運転状態に亘る課題に対して有利に処理されることがで
き、その結果簡単かつコストの安い方法で運転安全性の
向上従って開閉装置の利用可能性の向上が達成される。
【００１２】図２は、接触管５の対抗接点７に面した側
の部分断面図を示す。ホルダ１４及びこれに形成された
弾性的なコンタクトフィンガ１３は、ここでは一体的に
表されており、これらは相異なる部分から組合されるこ
ともできる。迅速アース１の可動接点機構のこの実施形
態では、コンタクトフィンガ１３は円筒状に形成された
フィンガケージ２５の形に配設されている。このフィン
ガケージ２５は接触管５の内方に中心軸線２に対して同
心的に固定されている。フィンガケージ２５はコンタク
トフィンガ１３の直線部分の範囲に外径及び内径を有
し、これらの直径の間に平均直径がある。個々のコンタ
クトフィンガ１３の間に中心軸線２に関してラジアル方
向に向いたスリット２６が形成されており、スリットは
コンタクトフィンガ１３が個々にかつ互いに無関係に弾
性的に作用することを可能にする。ホルダ１４から出発
して、コンタクトフィンガ１３の元部に、これらのスリ
ット２６は先ず比較的小さい幅Ａを有する。球状に厚く
されかつ中心軸線２に向けられた接触面２７を有する、
コンタクトフィンガ１３の尖端の範囲において、スリッ
ト２６は幅Ｂを有する。幅Ｂは明らかに幅Ａよりも大き
い。比較的非常に小さい幅Ａを備えたスリット２６は、
有利にレーザ切断方法によって加工される、そのわけは
従来の決断方法は大きな幅にしか加工できないからであ
る。幅Ａのスリット２６は側方フランク２８を有する。
スリット２６の幅Ａから大きな幅Ｂへの移行は使用され
る切断方法に依存して鋭い縁で又は徐々に行われること
ができる。幅Ｂを備えたスリット２６は側方のフランク
２９を有する。
【００１３】フィンガケージ２５の平均直径はここでは
略コンタクトフィンガ１３の元部から出発するスリット
２６の幅Ａよりも略１００倍大きく選択されているが、
小さいスリット幅も可能である。従ってフィンガケージ
２５の平均直径はコンタクトフィンガ１３の元部から出
発しているスリット２６の幅Ａに対して略１００対１で
ある。コンタクトフィンガ２５の平均直径はコンタクト
フィンガ１３の長さに対して略１対３であり、その際１
対２. ８の値を越えてるべきではない。
【００１４】図２にはコンタクトフィンガ１３が機械的
予圧なしに表されている。その際接触面２７は円筒面に
位置し、その直径はこれと協働するコンタクトピン８の
外径よりも小さい。従ってコンタクトピン１３の乗り上
げの際に行われるコンタクトフィンガ１３の開脚はコン
タクトフィンガ１３の必要な乗り上げ力を発生させる。
前記円筒面の直径が小さくなればなる程、コンタクトフ
ィンガ１３の乗り上げ力は大きくなる。従ってこの接触
力の最適化は非常に簡単に可能である。
【００１５】図３は、接触管５の対抗接点７に面した側
の部分断面図である。ホルダ１４及びこれに形成された
弾性的なコンタクトフィンガ１３はここでは一体的に表
され、ホルダは相異なる部分から組合わされることもで
きる。迅速アース１の可動接点機構のこれらの他の実施
変形では、円筒状に形成されたフィンガケージ２５の形
のコンタクトフィンガ１３が配設されている。フィンガ
ケージ２５は中心軸線２に対して同心的に固定されてい
る。個々のコンタクトフィンガ１３の間に、中心軸線２
に関してラジアル方向に向いたスリット２６が加工され
ており、スリットはコンタクトフィンガ１３が個々にか
つ互いに無関係に弾性的に作用することを可能にする。
これらのスリット２６はその全長に渡って同一の幅Ｂを
有する。スリット２６は側方のフランク２９を有する。
フィンガケージ２５には円筒状に形成された金属支持ス
リーブ３０が同心的に挿入されかつホルダ１４とねじ止
めされている。コンタクトフィンガ１３の内側は支持ス
リーブ３０上に位置する。耐熱鋼から成る支持スリーブ
３０とコンタクトフィンガ１３の内側との間の特定され
ない電流移送の阻止のために、温度安定性絶縁フィルム
が設けられることができる。しかし支持スリーブ３０を
温度安定性合成樹脂から製造することが可能であり、そ
の結果この追加の絶縁フィルムは省略されることができ
る。
【００１６】図３にはコンタクトフィンガ１３が機械的
予圧なしに表されている。その際接触面２７は、その直
径がこれと協働するコンタクトピン８の外径よりも小さ
い円筒面上に位置する。従ってコンタクトピン８上のコ
ンタクトフィンガ１３の乗り上げの際に行われるコンタ
クトフィンガ１３の開脚は、コンタクトフィンガ１３の
必要な乗り上げ力を発生させる。前記円筒面の直径が小
さければ小さい程、コンタクトフィンガ１３の乗り上げ
力は大きくなる。従ってこの接触力の最適化は非常に簡
単に可能である。
【００１７】迅速アースの接続の際に対抗接点７上に可
動な接触管５が移動され、即ちできる限り大きな速度で
移動される。予備点火距離の達成の際に先ず可動接触管
５との間の放電が行われかつアークが形成される。アー
クが大きな電流であると、アーク元部は、コンタクトフ
ィンガ１３の少なくとも一部分の尖端が付勢される。そ
の際比較的大きな電流が流れるコンタクトフィンガ１３
はその際生じる電流力によって引き寄せられる。
【００１８】しかし図２による実施変形ではコンタクト
フィンガ１３は、スリーブ２６の狭い側Ａの側方フラン
ク２８が互いに接触するまでの間のみ引き寄せられる。
これらのスリーブ２６の前方の幅の広い範囲Ｂの側方フ
ランク２９は接触せずかつ従ってアークの影響の下に溶
着されることができない。図３による実施変形では、こ
れに対して金属支持スリーブ３０はコンタクトフィンガ
１３の更なる引き寄せを阻止し、その結果ここではその
側方のフランク２９は接触せずかつ従って互いに溶着さ
れることはできない。両実施変形では、従って大きな安
全性をもってフィンガケージ２５の完全な機能性が得ら
れることができる。
【００１９】可動接触管５のコンタクトフィンガ１３の
尖端がコンタクトピン８に接触するや否や、予備点火ア
ークが消える。電流は今や完全にコンタクトフィンガ１
３を通って流れ、コンタクトケージ２５は機械的駆動装
置の力によってコンタクトピン８上に被嵌される。安全
にコンタクトフィンガ１３の間の溶着の破壊のための力
は使用されてはならないので、駆動装置は比較的小さい
力従って特別に経済的に実施されることができる。
【００２０】電流路は可動接触管５のコンタクトフィン
ガ１３の傍らを通ってコンタクトピン８を介して更に対
抗接点７を通ってアクチブ部分４に通じる。しかし可動
接触管５は、対抗接点７のコンタクトフィンガ１２が可
動接触管５の外表面上に確実に載せられるまでの間接続
方向に移行する。迅速アース１を流れる電流は多面的に
可動接触管５からコンタクトフィンガ１２を介して更に
アクチブ部分４に流れる。迅速アース１の接続はそれに
よって完全に終了する。
【００２１】記載の接点機構は、相応して変形されて、
他に比較的高い接続電流を印加される開閉装置、特にサ
ーキッドブレーカ、負荷開閉器等にも使用されることが
できる。本発明による接点機構はその使用可能性におい
て金属カプセル化されて、ガス絶縁された開閉装置に限
定されるものではない。また、可動接点の代わりに固定
接点にもコンタクトケージ２５を組み込むことができ
る。開閉装置の両接点が可動接点として形成される場合
でも、記載の接点機構は有利に使用されることができ
る。更に遮断アークによって付勢されるコンタクトケー
ジを有する接点機構をここに記載されたコンタクトケー
ジ２５に相応して形成することも可能であり、その結果
そこでも遮断アークの熱的作用と関連した電流力によっ
てコンタクトフィンガの側方フランクの間の溶着が生じ
得ない。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明による電気的開閉装置の第１実施
例の部分断面図である。
【図２】図２は電気的開閉装置の接点機構の第１の実施
変形の部分断面図である。
【図３】図３は電気的開閉装置の接点機構の第２の実施
変形の部分断面図である。
【符合の説明】
１ 迅速アース ２ 中心軸線 ３ カプセル ４ アクチブ部分 ５ 接触管 ６ 尖端 ７ 対抗接点 ８ コンタクトピン ９ 間隙 １０ コンタクトベース １０ａ 中間部材 １１ カバー １２ コンタクトフィンガ １３ コンタクトフィンガ １４ ホルダ １５ 孔 １６ 金属スリーブ １７ スパイラルコンタクト １８ 案内リング １９ 金属フランジ ２０ フランジ ２１ 接続管 ２２ 遮蔽部 ２３ センサ ２４ 接続ケーブル ２５ コンタクトケージ ２６ スリット ２７ 接触面 ２８ フランク ２９ フランク ３０ 支持スリーブ Ａ 幅 Ｂ 幅

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 中心軸線（２）に沿って移動可能な少な
    くとも1 つの接点と、可動接点を受けるために設けられ
    た少なくとも1 つの対抗接点（７）とを有する、耐焼失
    接点を備えた接点機構を有する電気的開閉装置にして、
    両接点の一方は、中心軸線（２）の方向に延びるラジア
    ル方向のスリット（２６）を通って互いに間隔をおいた
    個々の弾性的コンタクトフィンガ（１３）を備えた、フ
    ィンガケージ（２５）を有する、前記電気的開閉装置に
    おいて、 中心軸線（２）の方向へのコンタクトフィンガ（１３）
    の引き寄せの際にコンタクトフィンガ（１３）の側方フ
    ランク（２９）は、コンタクトフィンガ（１３）の前方
    部分において接触面（２７）の範囲に接触することを特
    徴とする前記電気的開閉装置。
  2. 【請求項２】 手段がスリット（２６）の段状の範囲
    （Ａ、Ｂ）を有する、請求項１記載の電気的開閉装置。
  3. 【請求項３】 コンタクトフィンガ（１３）の元部から
    出発するスリット（２６）の幅（Ａ）に対するフィンガ
    ケージ（２５）の平均直径が略１００対１であり、そし
    てコンタクトフィンガ（１３）の長さに対するフィンガ
    ケージ（２５）の平均直径が略１対３である、請求項２
    記載の電気的開閉装置。
  4. 【請求項４】 コンタクトフィンガ（１３）の長さに対
    するフィンガケージ（２５）の平均直径が最大略１対
    ２. ８である請求項３記載の電気的開閉装置。
  5. 【請求項５】 手段がフィンガケージ（２５）に挿入さ
    れた円筒状に形成された支持スリーブ（３０）を有す
    る、請求項１記載の電気的開閉装置。
  6. 【請求項６】 支持スリーブ（３０）が温度安定性合成
    樹脂から作られている、請求項５記載の電気的開閉装
    置。
  7. 【請求項７】 支持スリーブ（３０）が耐熱鋼から作ら
    れている、請求項５記載の電気的開閉装置。
  8. 【請求項８】 支持スリーブ（３０）とフィンガケージ
    （２５）の間に電気絶縁・温度安定性の絶縁部が設けら
    れている請求項７記載の電気的開閉装置。
  9. 【請求項９】 電気的開閉装置が、アース又は迅速アー
    ス又はパワースイッチ又は負荷開閉器として形成されて
    いる、請求項１から８までのうちのいずれか一記載の電
    気的開閉装置。
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