特開 2025-11037 並列遮断負荷スイッチ及びこれを備えた中圧スイッチ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025011037

(43)【公開日】2025-01-23

(54)【発明の名称】並列遮断負荷スイッチ及びこれを備えた中圧スイッチ装置

(51)【国際特許分類】

   H01H 33/666 20060101AFI20250116BHJP

   H01H 33/42 20060101ALI20250116BHJP

【ＦＩ】

H01H33/666 M

H01H33/42 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2024100689

(22)【出願日】2024-06-21

(31)【優先権主張番号】2023215920627

(32)【優先日】2023-06-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(71)【出願人】

【識別番号】523245665

【氏名又は名称】イートン エレクトリカル リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110001999

【氏名又は名称】弁理士法人はなぶさ特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】シャオ，リンイー

(72)【発明者】

【氏名】シェン，ウェイ

(72)【発明者】

【氏名】ジョウ，ピン

(72)【発明者】

【氏名】ワン，タイシャン

(57)【要約】      （修正有）

【課題】比較的長い制動距離を実現することができ、オーバートラベルなどの技術的要求を柔軟に設定することができる中高圧スイッチ装置に関する。
【解決手段】並列遮断負荷スイッチを備えた中高圧スイッチ装置に関し、固定接点、移動接点であって、閉位置、整流位置および遮断位置の間でピボット軸の周りを回転できるように構成されている移動接点、真空遮断器を提供する真空遮断器であって、固定接点は、真空遮断器内の固定スイッチ接点と電気的に接続されている、真空遮断器、および、カム組立体であって、ピボット軸の周りを回転できる小接点を備えている、カム組立体を含み、可動スイッチ接点の移動端は、該カム組立体に案内されて作動的に接続することができ、直線移動の移動量は、７ｍｍ以上である、並列遮断負荷スイッチに関する。
【選択図】無し

【特許請求の範囲】

【請求項1】

中圧電気系統の電力線を遮断するために適した並列遮断負荷スイッチであって、
固定接点であって、該固定接点は、電力線に接続された第１の端部と、第１の端部とは反対側の第２の端部とを含む固定接点と、
移動接点であって、該移動接点は、閉位置、整流位置、および遮断位置の間でピボット軸の周りを回転できるように構成され、該移動接点は、閉位置で固定接点の第２の端部に接続され、固定接点と電気的に連絡し、前記移動接点は、ピボット軸の周りに遮断位置まで回転すると、固定接点から切り離される、移動接点と、
固定スイッチ接点と、その中に配置された可動スイッチ接点とを備えた真空遮断器であって、固定接点が固定スイッチ接点と電気的に接続されている、真空遮断器と、を含み、
カムアセンブリであって、該カムアセンブリは、回転軸周りに回転可能な小接点を備え、該小接点は、移動接点と電気的に接続可能な導電体を備え、移動接点のピボット軸の周りの回転に応答して、真空遮断器と電気的に接続され、可動スイッチ接点の移動端は、真空遮断器の軸に沿って整列され、オフ位置とオン位置との間で直線移動が可能であり、可動スイッチ接点の移動端は、カムアセンブリに案内されて動作可能に接続されることが可能であり、直線移動の移動量は７ｍｍm以上であり、閉位置では、移動接点は固定接点と接触し、小接点から離間し、オン位置では、可動スイッチ接点は固定スイッチ接点と接触し、電流は固定接点を介して移動接点に流れることができる、カムアセンブリをさらに含み、
移動接点は、閉位置から整流位置まで第１の回転方向で枢軸の周りを回転し、回転の間、移動接点は小接点に接触し、電流が小接点を介して移動接点に固定接点および真空遮断器を介して流れることができ、および
移動接点は、さらに、整流位置から遮断位置まで第１の回転方向にピボット軸の周りを回転し、移動接点は、小接点を回転軸の周りを回転するように駆動し、カムアセンブリを作動させるので、可動スイッチ接点の移動端は、真空遮断器の軸に沿ってオン位置からオフ位置まで直線的に移動し、可動スイッチ接点を真空遮断器の固定スイッチ接点から分離する、並列遮断負荷スイッチ。

【請求項2】

前記カムアセンブリは、
カムフレームであって、小接点がカムフレームに枢動可能に連結され、カムフレームには、可動スイッチ接点の移動端をオフ位置とオン位置との間で直線的に移動させるための導出溝が設けられている、カムフレームと、
カムフレームに枢動可能に連結されたカムであって、カムは、小接点と作動可能に連結された当接ピンと、可動スイッチ接点の移動端を挟むための案内溝とを備える、カムと、を含み、
前記小接点は、前記カムを駆動して前記回転軸を中心に共に揺動することが可能であり、前記可動スイッチ接点の移動端が、前記導出溝および前記案内溝を介して、前記オフ位置と前記オン位置との間を直線的に移動する、ことを特徴とする請求項１に記載の並列遮断負荷スイッチ。

【請求項3】

前記小接点は、前記カムフレームに枢着された第１の端部と、前記第１の端部とは反対側に位置する第２の端部とを含む細長部品片として設計され、前記第２の端部には、前記移動接点と弾性的に当接可能な弾性シートが設けられている、ことを特徴とする請求項２に記載の並列遮断負荷スイッチ。

【請求項4】

一体的に構成され、カムフレーム及び真空遮断器を固定的に設置するための水平部分と、固定接点を固定的に設置するための垂直部分とを備える絶縁ブラケットをさらに含む、ことを特徴とする請求項２に記載の並列遮断負荷スイッチ。

【請求項5】

前記カムアセンブリは、前記カムフレームに固定設置されたねじりバネをさらに含み、前記ねじりバネの支持脚は、前記カムフレームに対して前記カムと共に揺動して弾性位置エネルギーを蓄積し、その後、前記カムを初期位置に戻して弾性位置エネルギーを解放するように、前記カムを動作可能に付勢する、ことを特徴とする請求項２に記載の並列遮断負荷スイッチ。

【請求項6】

前記移動接点は、間隔をおいて配置された一対の接点片を含み、前記接点片の一端は、外側に突出された球状部分を備え、前記閉位置、前記整流位置、および前記遮断位置の間で前記ピボット軸の周りに回転して付勢されるようにアクチュエータに作動的に接続され、前記接点片の他端は、外側に突出され、前記固定接点の第２の端部と面接触するように形成される当接部を備える、ことを特徴とする請求項１に記載の並列遮断負荷スイッチ。

【請求項7】

前記接点片の球状部分に隣接して配置され、前記移動接点を流れる電流の電界を均等化するために使用される電圧均等化リングと、前記接点片の略球状部分に間隔をあけて隣接して配置され、部分放電を防止するために使用される半円形の遮蔽カバーとをさらに備える、ことを特徴とする請求項６に記載の並列遮断負荷スイッチ。

【請求項8】

前記小接点は絶縁材料からなり、前記第２の端部は、前記接点片とは反対側の一側面に絶縁材料層を備える、ことを特徴とする請求項３に記載の並列遮断負荷スイッチ。

【請求項9】

前記移動接点の一側に位置し、接地導体に電気的に結合可能な接地接点をさらに含み、前記接地接点は、概Ｕ字形に設計され、前記接地導体に結合された第１の端部と、前記第１の端部とは反対側の第２の端部と、前記第１の端部と前記第２の端部との間に位置する中空部分とを含み、前記第２の端部には、前記移動接点と整合する一対の接点脚部が設けられている、ことを特徴とする請求項１に記載の並列遮断負荷スイッチ。

【請求項10】

前記絶縁ブラケットの水平部分の下方に接続されたリードホルダをさらに含み、前記リードホルダは、導電体を導くための円弧部を備え、該円弧部には、前記導電体を埋め込むための溝が配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載の並列遮断負荷スイッチ。

【請求項11】

絶縁ガスが充填されたシェルと、該シェル内に配置された並列遮断負荷スイッチとを含み、前記並列遮断負荷スイッチが、請求項１から１０のいずれか１項に記載の並列遮断負荷スイッチである、ことを特徴とする中高圧スイッチ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、並列遮断負荷スイッチに関し、この並列遮断負荷スイッチは、特に中圧電気系統の電力線を遮断するために適しており、真空遮断器を備えた遮断負荷スイッチを含む。「中圧（中電圧）」（ＭＴ）という用語は、通常の意味で使用される。すなわち、交流では１０００ボルトを超えるが５２０００ボルトを超えない電圧を示し、直流では１５００ボルトを超えるが７５０００ボルトを超えない電圧を示す。本開示はまた、並列遮断負荷スイッチを備えた中圧スイッチ装置にも関する。

【背景技術】

【0002】

中圧または高圧（高電圧）の送電線または送電ケーブルの回路遮断器および断路器は、通常、送電線の閉鎖に対応する互いの接触位置と送電線の切断に対応する互いの離間位置との間を移動するようにスイッチ接点が配置されたボックスを含むことが知られている。スイッチ接点は誘電流体中に浸漬され、誘電流体は、スイッチ接点が互いに離れた後に残る可能性のあるアークを消滅させることによって電流を切断するのを補助する。誘電流体には、空気、油、窒素などさまざまなものが提案されてきたが、誘電特性に優れ、用途に適した六フッ化硫黄（ＳＦ６）が一般的に使用されている。それでも、その分解生成物の毒性および腐食性、そして温室効果への寄与といった弱点があるため、使用は制限されている。そのため、一部の断路器にも使用されている真空遮断器の使用が求められている。スイッチ接点は、これらのスイッチボックスの内部要素であり、真空遮断器はアーク電流を消滅させるのに最も効果的である。しかし、さらなる改良を加えなければ、既存の遮断器への真空遮断器の使用は、材料および寸法の観点からかさばるため、コストの面から考慮することができない。

【0003】

上記の欠点を解決するために、電気機器の１相を含む主スイッチの主回路と並列にバイパス回路に真空遮断器が配置されることが、中国特許出願公開第102623234号から特に知られている。この構造では、通常動作時、つまり主スイッチが閉じているときは真空遮断器を電流が通過せず、したがって電流は主回路を通過する。主スイッチを切り離す操作中、主スイッチの可動部は、主回路の電流が遮断される前に、真空遮断器を含む並列バイパス回路を閉じる。その後、主回路の電流が遮断され、すべての電流が真空遮断器を通過します。遮断ストロークを続けると、主スイッチの可動部が真空遮断器の接点を切り離し、電流が遮断される。電流が遮断される瞬間、電流は真空遮断器を通過するだけであるため、主スイッチにおけるアークの発生は回避される。遮断電流の過渡期にのみ真空遮断器を通過する電流があるため、通常主スイッチと直列に配置される真空遮断器よりも、真空遮断器を簡素化し、小型化することができる。

【0004】

しかし、真空遮断器では、真空遮断器の遮断は、遮断ストロークにおける主スイッチによってのみ引き起こされる。そのため、真空遮断器と主スイッチの相対配置は限定される。さらに、真空遮断器と主スイッチの運動学的接続は、非常に精密である必要がある。アセンブリに関与する要素の数を考慮すると、運動学的接続シーケンスの各要素の寸法公差は厳密でなければならない。

【0005】

したがって、関連する技術分野においては、真空遮断器の遮断に寄与する可動部の形成において、低精度化、遮断距離の延長、オーバートラベルの柔軟な設定等を、簡単かつ確実に行うことができるようにする技術的ニーズが存在する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

したがって、本開示の課題は、従来技術の欠点を克服する並列遮断負荷スイッチを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一態様によれば、並列遮断負荷スイッチが提供され、この並列遮断負荷スイッチは、中圧電気システムの電力線を遮断するのに適しており、固定接点であって、該固定接点は、電力線に接続された第１の端部と、第１の端部とは反対側の第２の端部とを含む固定接点と、移動接点であって、該移動接点は、閉位置、整流位置、および遮断位置の間でピボット軸の周りを回転できるように構成され、該移動接点は、閉位置で固定接点の第２の端部に接続され、固定接点と電気的に連絡し、前記移動接点は、ピボット軸の周りに遮断位置まで回転すると、固定接点から切り離される、移動接点と、固定スイッチ接点と、その中に配置された可動スイッチ接点とを備えた真空遮断器であって、固定接点が固定スイッチ接点と電気的に接続されている、真空遮断器と、を含むい。この並列遮断負荷スイッチは、さらに、カムアセンブリであって、該カムアセンブリは、回転軸周りに回転可能な小接点を備え、該小接点は、移動接点と電気的に接続可能な導電体を備え、移動接点のピボット軸の周りの回転に応答して、真空遮断器と電気的に接続され、可動スイッチ接点の移動端は、真空遮断器の軸に沿って整列され、オフ位置とオン位置との間で直線移動が可能であり、可動スイッチ接点の移動端は、カムアセンブリに案内されて動作可能に接続されることが可能であり、直線移動の移動量は７ｍｍ以上であり、閉位置では、移動接点は固定接点と接触し、小接点から離間し、オン位置では、可動スイッチ接点は固定スイッチ接点と接触し、電流は固定接点を介して移動接点に流れることができる、カムアセンブリを含む。ここで、移動接点は、閉位置から整流位置まで第１の回転方向で枢軸の周りを回転し、回転の間、移動接点は小接点に接触し、電流が小接点を介して移動接点に固定接点および真空遮断器を介して流れることができ、および移動接点は、さらに、整流位置から遮断位置まで第１の回転方向にピボット軸の周りを回転し、移動接点は、小接点を回転軸の周りを回転するように駆動し、カムアセンブリを作動させるので、可動スイッチ接点の移動端は、真空遮断器の軸に沿ってオン位置からオフ位置まで直線的に移動し、可動スイッチ接点を真空遮断器の固定スイッチ接点から分離する。
本開示の並列遮断負荷スイッチによれば、真空遮断器の遮断に寄与する可動部において、低精度、より長い遮断距離、およびオーバートラベルの柔軟な設定能力という技術的要求を、簡単かつ信頼性の高い方法で可能とすることができる。さらに、本開示による並列遮断負荷スイッチは、より少ない部品およびより少ないコストで済み、良好な信頼性を有する。

【0008】

いくつかの実施形態では、好ましい態様として、前記カムアセンブリは、カムフレームであって、小接点がカムフレームに枢動可能に連結され、カムフレームには、可動スイッチ接点の移動端をオフ位置とオン位置との間で直線的に移動させるための導出溝が設けられている、カムフレームと、カムフレームに枢動可能に連結されたカムであって、カムは、小接点と作動可能に連結された当接ピンと、可動スイッチ接点の移動端を挟むための案内溝とを備える、カムと、を含み、前記小接点は、前記カムを駆動して前記回転軸を中心に共に揺動することが可能であり、前記可動スイッチ接点の移動端が、前記導出溝および前記案内溝を介して、前記オフ位置と前記オン位置との間を直線的に移動する。

【0009】

いくつかの実施形態では、好ましい態様として、小接点は細長部品片として設計され、この細長部品片は、カムフレームに枢着された第１の端部と、第１の端部とは反対側にある第２の端部とを含み、第２の端部は、移動接点に弾性的に付勢可能な弾性シートを備える。このように、電流の連続性を確保し、簡単なバイパス回路を実現することができる。
いくつかの実施形態では、好ましい態様として、並列遮断負荷スイッチは、一体として構成された絶縁ブラケットをさらに含み、カムフレームと真空遮断器とを固定的に取り付けるための水平部分と、固定接点を固定的に取り付けるための垂直部分とを含む。したがって、この設計により伝達精度が確保され、組立誤差を効果的に低減することができる。

【0010】

いくつかの実施形態では、好ましい態様として、カムアセンブリは、カムフレームに固定的に取り付けられたねじりバネをさらに含み、ねじりばねの支持脚は、カムフレームに対してカムと共に揺動して弾性位置エネルギーを蓄積し、その後、カムを初期位置に戻して弾性位置エネルギーを放出するように、カムに動作可能に付勢する。

【0011】

いくつかの実施形態では、好ましい態様として、移動接点は、間隔を空けた一対の接点片を含み、接点片の一端は、外側に突出した球状部分を備え、閉位置、整流位置、および遮断位置の間でピボット軸の周りに回転して付勢されるようにアクチュエータに動作可能に接続され、接点片の他端は、外側に突出し、固定接点の第２の端部と面接触を形成する当接部を備える。

【0012】

いくつかの実施形態では、好ましい態様として、並列遮断負荷スイッチは、接点片の球状部分に隣接して配置され、移動接点を流れる電流の電界を均等化するために使用される電圧均等化リングと、接点片の付勢部分に間隔をあけて隣接して配置され、部分放電を防止するために使用される半円形の遮蔽カバーとをさらに含む。

【0013】

いくつかの実施形態では、好ましい態様として、小接点は絶縁材料で作られ、第２の端部は、接点片とは反対側の一側に絶縁材料層を備える。

【0014】

いくつかの実施形態では、好ましい態様として、並列遮断負荷スイッチは、移動接点の一側に位置し、接地導体に電気的に結合可能な接地接点をさらに含み、接地接点は、概Ｕ字形に設計され、接地導体に結合された第１の端部と、第１の端部とは反対側の第２の端部と、第１の端部と第２の端部との間に位置する中空部とを含み、第２の端部は、移動接点と一致する一対の接点脚部を備える。

【0015】

本開示の別の態様によれば、中圧スイッチがさらに提供され、このスイッチは、絶縁ガスで満たされたシェルと、シェル内に配置された並列遮断負荷スイッチとを含む。

【0016】

本開示の他の特徴及び利点の一部は、本明細書を読めば当業者には明らかであろうし、他の部分は、添付図面と組み合わせて以下の詳細な実施形態に記載され得る。

【0017】

本開示の実施形態を添付図面と組み合わせて詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】図１は、本開示による並列遮断負荷スイッチを備えた中高圧スイッチの正面図である。

【図2】図２は、本開示による並列遮断負荷スイッチを備えた中高圧スイッチ装置の側面図である。

【図3】図３は、本開示による並列遮断負荷スイッチを備えた中高圧スイッチ装置の正面図である。

【図4】図４は、本開示による並列遮断負荷スイッチを備えた中高圧スイッチ装置の上面図である。

【図5】図５～６は、本開示による並列遮断負荷スイッチの主回路を示す透視図および側面図であり、移動接点が除去されている。

【図6】図５～６は、本開示による並列遮断負荷スイッチの主回路を示す透視図および側面図であり、移動接点が除去されている。

【図7】図７は、本開示による並列遮断負荷スイッチの移動接点の側面図である。

【図8】図８は、本開示による並列遮断負荷スイッチの透視図であり、詳細をより良く示すために中圧スイッチのいくつかの構成要素が取り除かれている。

【図9】図９は、本開示による並列遮断負荷スイッチの側面図であり、詳細をより良く示すために中圧スイッチの一部の構成要素が取り除かれている。

【図10】図１０～１２は、本開示による並列遮断負荷スイッチの異なる視点を示す図であり、詳細をより良く示すために、高圧スイッチの一部の構成要素が取り除かれている。

【図11】図１０～１２は、本開示による並列遮断負荷スイッチの異なる視点を示す図であり、詳細をより良く示すために、高圧スイッチの一部の構成要素が取り除かれている。

【図12】図１０～１２は、本開示による並列遮断負荷スイッチの異なる視点を示す図であり、詳細をより良く示すために、高圧スイッチの一部の構成要素が取り除かれている。

【発明を実施するための形態】

【0019】

添付図面を参照して、本開示によって開示される並列遮断負荷スイッチおよびそれを備える高圧スイッチ装置の概略的な解決策を詳細に説明する。提供される添付図面は、本開示のいくつかの実施形態を示すために使用されるが、添付図面は、特定の実施形態の寸法に従って描かれる必要はなく、さらに、いくつかの特徴は、本開示の内容をより良く図示し説明するために、局所的に拡大、削除、または分割することができる。また、添付図面におけるいくつかの構成要素の位置は、実際の必要に応じて、技術的効果に影響を与えることなく調整することができる。本明細書に現れる「添付図面において」または類似の語句は、添付図面または実施例のすべてを指す必要はない。

【0020】

以下では、「内部」、「外部」、「上部」、「下部」等のような、添付図面を説明するためのいくつかの方向の用語は、通常の意味を有し、添付図面の通常の視線に関与するそれらの方向を指すと理解され得る。特にことわらない限り、本明細書における方向の用語は、基本的に、当業者に理解される従来の方向を指す。

【0021】

本開示で使用される「第１の」、「第１のもの」、「第２の」、「第２のもの」、および同様の用語は、いかなる順序、量、または重要性を示すものではなく、本開示において１つの構成要素を他の構成要素から区別するために使用される。

【0022】

本開示の目的、構造、特徴および機能をさらに理解させるために、詳細を実施形態と組み合わせて以下に説明する。

【0023】

本開示の図１～４に示すように、本開示による中圧（中電圧）スイッチは、負荷遮断スイッチとして中圧回路に接続されるのに特に適している。したがって、中圧スイッチは、所定の回路状態（公称状態または過負荷状態）において、遮断機能および回路遮断機能を提供するために使用され、特に、回路の負荷側部分を接地させるために使用される。

【0024】

図１に示すように、本発明の一実施形態では、高圧スイッチは多相（例えば三相）タイプに属し、複数（例えば３つ）の電極を含む。さらに、高圧スイッチは、好ましくは絶縁材料で作られたシェルＣを含み、絶縁シェルＣは、電極を収容できる内部空間を有益に画定する。図１に示すように、絶縁シェルＣは、主長手方向軸に沿って延びる細長い形状（例えば、一般に立方体形状）を有する。複数の電極は、中電圧スイッチの主長手方向軸に垂直な対応する水平面に沿って並んで配置される。中電圧スイッチの内部空間は、環境影響の少ない加圧乾燥空気または別の絶縁ガス（酸素、窒素、二酸化炭素および／またはフッ素系ガスの混合ガスなど）で満たされている。

【0025】

図１に示すように、各電極は、中圧電気系統の電力線に電気的に接続され、本開示の並列遮断負荷スイッチによって対応して遮断され、並列遮断負荷スイッチ100は、電力線に接続された第１の端部11と、第１の端部とは反対側の第２の端部12とを含む固定接点1を含み、第１の端部11は、絶縁シェルＣの上側から突出され、外部の電力線と接続されたコネクタを備え、第２の端部12は、絶縁シェルＣの内側に配置され、内側に突出された薄片である。当業者であれば、固定接点1が、公知のタイプの他の解決策（例えば、複数の固定接点片を含む複数のブレードに従って構成される）に従って実現され得ることも知ることができるが、ここでは簡潔にするために詳細には説明しない。

【0026】

並列遮断負荷スイッチ100は、少なくとも部分的に導電性材料で作られ、下端に配置された配線端子25を介して電気システムの電力線に電気的に接続することができる移動接点2をさらに含む。図１および図３に示すように、移動接点2は、中圧スイッチ装置の主長手方向軸に概ね平行な対応するピボット軸A2を中心に往復枢動することができる。具体的には、移動接点2は、固定接点1の第２の端部12から離れ、接地接点3に向かう第１の回転方向、または第２の回転方向に回転することができ、第２の回転方向は、第１の回転方向とは反対であり、接地接点3から離れ、固定接点1の第２の端部12に向かう。以下でより良く説明されるように、移動接点2は、高圧スイッチ装置の遮断動作および転流動作中に第１の回転方向に移動し、スイッチ装置の閉動作または再接続中に第２の回転方向に移動する。このように、移動接点2は枢軸A2を中心に往復移動することができるため、移動接点2を固定接点1の第２の端部12に電気的に接続したり、固定接点1の第２の端部12から離間させたり、接地接点3に電気的に接続したり、接地接点3から離間させたりすることができる。

【0027】

好ましい態様として、移動接点2は、導電性材料からなる一対の間隔をあけた接点片によって形成することができる。各接点片は、ピボット軸A2において対応する配線端子25にヒンジ結合される端部を有し、固定接点1の第２の端部12と電気的に結合される反対側の自由端を形成する。さらに、ピボット軸A2を中心とする移動接点2の回転を実現するために、高圧スイッチ装置はアクチュエータ21を含み、アクチュエータ21は移動接点2を作動させるために適切な作動力を提供する（図１）。ここでのアクチュエータ21は、例えば、機械式アクチュエータ、電動モータまたはソレノイドアクチュエータとすることができる。

【0028】

好ましい態様として、図１１に示すように、移動接点2の接点片の一端は、外側に突出し、アクチュエータ21に作動的に接続された球状部分を備え、後に詳述する閉位置、整流位置、および遮断位置の間でピボット軸A2周りに回転するように付勢され、移動接点2の接点片の他端は、外側に突出し、固定接点1の第２の端部12と面接触することができる当接部22を備える。付加された当接部22により、移動接点2と固定接点1との間の接触面積を明らかに増加させることができ、それにより電流の通過容量を向上させることができるので、移動接点2により遮断操作が行われる際にアブレーションおよび融着が発生しにくくなる。同時に、移動接点2の下部が球面状に設計されているため、揺動運動の摩擦や抵抗を低減することができ、昇温試験の要求を満たすことができる。さらに好ましくは、図１０～１１に示すように、移動接点2は、接点片の球面部分に隣接して配置され、移動接点を流れる電流の電界を均等化するために使用される均圧リング24と、間隔をおいて接点片の当接部に隣接して配置され、部分放電を防止するために使用される半円形の遮蔽カバー23も備える、これらは、中圧電気機器の通常動作中の部分放電を防止し、電気機器内部の電界を均一化するのに役立ち、中圧電気機器の動作信頼性と寿命を向上させるのに有益である。

【0029】

さらに、中圧電気機器は、移動接点2の一側に位置し、接地導体に電気的に結合可能な接地接点3も含むことができ、接地接点3は、概Ｕ字形に設計され、接地導体に結合された第１の端部と、第１の端部とは反対側の第２の端部と、第１の端部と第２の端部との間に位置する中空部とを含み、第２の端部には、移動接点と一致する一対の接点脚部31（図８～図１０を参照）が設けられている。本開示では、接地接点3がＵ字形に設計されているため、当業者であれば、右手の法則に従って、電気力学的な力の２つの側面は方向が反対であり、移動接点3に作用する電気力学的な力の大部分を打ち消すことができ、接地閉鎖試験がより安定し、より信頼できることを知ることができる。

【0030】

続いて、図５～図６に、本開示による以下の並列遮断負荷スイッチ100の詳細を示す。具体的には、並列遮断負荷スイッチ100は、固定スイッチ接点と可動スイッチ接点とを備える真空遮断器4も含み、固定接点1は固定スイッチ接点と電気的に接続される。ここでの例としての真空遮断器4は、対になった固定スイッチ接点と可動スイッチ接点を含み、固定スイッチ接点は固定接点1の第１の端11と電気的に接続することができ、真空遮断器4は固定接点1に固定的に接続される。同時に、可動スイッチ接点は、真空遮断器4のシェルから延びる可動端42によって駆動される。この構造では、通常動作時、すなわち移動接点2と固定接点1が閉じて主回路に電流が流れるようになっているときには、真空遮断器4に電流は流れない。移動接点2と固定接点1を切り離す動作中、主回路の電流が遮断される前に、移動接点2の可動部が真空遮断器を含む並列バイパス回路に切り替わる。その後、主回路の電流が遮断され、すべての電流が真空遮断器を通過する。遮断動作を続けると、主回路の可動部が真空遮断器の接点を切り離し、電流が遮断される。したがって、電流を遮断する瞬間には、電流は真空遮断器を通過するだけなので、主回路でのアークの発生は回避される。真空遮断器4の構造は公知であり、例えば、真空遮断器はイートン社から市販されているVI-8真空遮断器とすることができ、その構造は簡潔のためここでは詳述しない。

【0031】

本開示による中圧電気機器は、絶縁媒体として六フッ化硫黄（SF6）ガスを使用せず、より絶縁特性の劣る他のガスを使用するので、アーク遮断器の遮断距離および負荷スイッチの構成要素間の運動学的接続に対してより高い要件が課され、添付図面と組み合わせて以下にさらに説明する。

【0032】

図５～図６に示すように、並列遮断負荷スイッチ100は、カムアセンブリを含み、カムアセンブリは、回転軸A1周りに回転可能な小接点7を備え、小接点7は、ピボット軸A2周りの移動接点2の回点に応答して真空遮断器4と電気的に接続されるように、移動接点2と電気的に接続可能な導電体6を備える。好ましくは、カムアセンブリはカムフレーム5を含み、小接点7は、例えばピボットピンのピボット点52を介してカムフレーム5に枢動可能に連結され、カムフレーム5は、可動スイッチ接点の移動端42がオフ位置とオン位置との間を直線的に移動するように導くための導出溝51を備える。カムアセンブリはまた、カムフレーム5に枢動可能に連結可能なカム8を含み、カム8は、概して半月形に設計され、また、ピボットピンによってピボット点52に枢動可能に枢着され、カム8は、小接点7と動作可能に連結された当接ピン82と、可動スイッチ接点の移動端42を挟む案内溝81とを備える。したがって、小接点7がカム8を駆動して回転軸A1を中心に共に揺動すると、可動スイッチ接点の移動端42は、導出溝81と案内溝51を介してオフ位置とオン位置との間を直線移動することができ、可動スイッチ接点の移動端42は、真空遮断器4の軸線と一致し、直線移動のストロークは7mm以上である。

【0033】

当業者であれば、上述のカムアセンブリが、レバーとして使用可能な小接点7を回転させる方法で真空遮断器4の遮断を実現することを知ることができる。すなわち、移動接点2によって実現される回転対、小接点7によって実現されるレバー、案内溝81と先導溝51の運動の合成である。移動接点2の接触角と真空遮断器4の遮断ストロークは7mm以下に制御でき、カム8の案内溝81とカムフレーム5の先導溝51の長さおよびそれらの相互作用と小接点7の力腕の長さによってオーバートラベルも設定できる。好ましい態様として、真空遮断器4が初期位置で電気的にスイッチオンされることを確実にするために、カムアセンブリは、カムフレーム5に固定的に取り付けられたねじりバネ9をさらに含み、ねじりバネ9の支持脚は、カムフレーム5に対してカム8と共に枢動して弾性位置エネルギーを蓄積し、その後、弾性位置エネルギーを解放してカム8を初期位置に戻すように、カム8に動作可能に付勢する。したがって、カム8が時計回りまたは反時計回りに回転すると、ねじりバネ9の作用によりカムを迅速にリセットすることができる。

【0034】

好ましい態様として、図７および図９に示すように、小接点7は細長部品片として設計され、この細長部品片は、カムフレーム5に枢着された第１の端部と、第１の端部とは反対側の第２の端部とを含み、第２の端部には、移動接点2に弾性的に付勢する弾性シート71が設けられている。弾性シート71は、ここで外側に広がるように設計され、小接点7の第２の端部の上部に位置し、移動接点2がピボット軸A2の周りで遮断動作を行うとき、弾性シート71は、移動接点2の２つの接点片の内側にスナップすることができる。この設計により、電流の連続性が確保される。また、弾性シート71の下方には、導電体6と電気的に連絡する銅シート73が配置されており、動作を継続する際に、移動接点2が銅シート73に接触することがあり、電流は銅シート73と導電体6を介して真空遮断器4に伝達され、上記の設計により、簡単なバイパス回路を実現することができる。移動接点2が反対方向の閉位置に揺動するときにバイパス回路のスイッチを入れるのを防止するために、小接点7は好ましくは絶縁材料で作られ、小接点の第２の端は弾性シート71と反対側の面に絶縁材料層が設けられている。

【0035】

カムアセンブリを中圧スイッチに固定的に取り付けるために、図５～６に示すように、並列遮断負荷スイッチ100は、一体的に構成された絶縁ブラケット10も含み、カムフレーム5と真空遮断器4を固定的に取り付けるための水平部分10Bと、固定接点1を固定的に取り付けるための垂直部分10Aを含み、絶縁ブラケット10は高強度PC材料により射出成形され、3相が同一平面上に取り付けられる。真空遮断器4と固定接点1を取り付けた後、カムアセンブリと固定接点1を同じ絶縁ブラケット10に取り付けることができるので、伝達精度を確保することができ、組立誤差を効果的に低減することができる。さらに、絶縁ブラケット10の水平部分10Bには、リードホルダ53を固定的に設けることもでき、図６に最もよく示すように、リードホルダ53は、水平部分10Bの下方の平面に設置される水平設置部と、導電体6を導出するための円弧部とを備え、これにより、断面が鏡面「5」形状を呈する。図１０に最もよく示すように、設置状態において、円弧部には導電体6を埋め込むための溝が配置されており、導電体は円弧部の溝によって規定される円弧経路を移動するため、導電体6が繰り返し屈曲によって断線し、並列遮断負荷スイッチ100全体の信頼性や寿命に影響を与えることを効果的に防止することができる。

【0036】

本開示によれば、並列遮断負荷スイッチ100は異なる種類の動作を実行することができ、各動作は動作状態の所定の変化に対応する。具体的には、図８に示すように、移動接点2が閉位置に位置し、その後、真空遮断器4がデフォルトの閉位置に位置し、すなわち、固定スイッチ接点および可動スイッチ接点が閉じている。移動接点2が閉位置に位置するとき、移動接点2は当接部22によって固定接点1の第２の端部12と密着した状態に保たれ、電流は固定接点1の第１の端部から固定接点に流れ、さらに移動接点2を通って配線端子25に達することができ、並列遮断負荷スイッチ100は閉構成にあるとみなすことができる。

【0037】

そして、アクチュエータ21が作動すると、移動接点2がピボット軸A2を中心に回転を開始し、ある回転点で固定接点1の第２の端部と真空遮断器4と接続されたカム組立体（具体的にはカム組立体の小接点7）とに接触し、これにより転流点が形成され、真空遮断器4の固定スイッチ接点と可動スイッチ接点とが閉じているため、固定接点1の第１の端部11から真空遮断器4および導電体6を介して直接移動接点2に至るバイパス電流回路が形成される。このとき、並列遮断負荷スイッチ100は、整流構成にあるとみなされる。

【0038】

その後、移動接点2は、アクチュエータ21の作用の下で、ピボット軸A2を中心に回転し続け、その結果、固定接点1の第２の端部12から分離されるが、小接点7と電気的に接触した状態に保たれ、さらに、真空遮断器4の固定スイッチ接点と可動スイッチ接点は依然として互いに接触しているので、電流は、固定接点1の第１の端部11からのみ真空遮断器4に流れ、その後、真空遮断器4を介して移動接点2に流れる。そして、移動接点2は回転し続け、移動接点の回転中、小接点7はそれに対応して回転し続け、カム8は、ピボット点52を回転軸A1として、カムフレーム5に対して一緒に回転するように当接ピン82によって駆動され、その結果、カムアセンブリの回転に伴って回転する、カムアセンブリの先行溝51および案内溝81に収容された可動スイッチ接点の移動端42は、真空遮断器4の軸に沿ってオン位置からオフ位置まで直線移動し、可動スイッチ接点を真空遮断器4の固定スイッチ接点から離間させ、直線移動のストロークは7mm以上となる。その結果、真空遮断器4の接点はすでに電流を遮断するために遮断されている。最後に、移動接点2は回転を続け、小接点7を通過し、小接点7はねじりバネ9の作用でリセットされ、真空遮断器4をデフォルトの閉構成に戻すように駆動するが、移動接点2はすでに小接点7と固定接点1の第１の端部12から分離されているため、並列遮断負荷スイッチ100はすでに遮断構成にあり、移動接点が回転して接地接点3に接触し、接地接点によって停止されると、並列遮断負荷スイッチ100は接地構成になる。

【0039】

当業者であれば、アクチュエータ21を介して移動接点2をピボット軸A2周りに逆方向に回転するように作動させることにより、並列遮断負荷スイッチ100を接地構成から閉鎖構成に変更することができ、さらに、固定接点1の第２の端部11と移動接点2との間に電流経路が形成され、さらに、真空遮断器4は接点が閉鎖された状態に構成され、真空遮断器を介して電流が流れないことを理解することができる。その後、並列遮断負荷スイッチ100は再度の遮断動作に備える。なお、小接点7の反対側は絶縁構造となっているため、移動接点2が逆方向に閉位置に揺動してもバイパス回路がオンすることはない。

【0040】

本明細書は、様々な実施形態にしたがって説明されているが、各実施形態は、１つの独立した技術的解決策のみを含むものではないことを理解されたい。本明細書の説明は、明瞭にするためのものに過ぎない。当業者は、本明細書を全体として捉えるべきであり、各実施形態における技術的解決策を適切に組み合わせて、当業者が理解できる他の実施形態を形成することができる。

【0041】

上記は、本開示の例示的な実施態様に過ぎず、本開示の範囲を限定することを意図するものではない。本開示の概念および原理から逸脱することなく、当業者によってなされる同等の変更、修正および組み合わせは、本開示の保護範囲に属するものとする。

【符号の説明】

【0042】

１００：並列遮断負荷スイッチ、
Ｃ：シェル、
１：固定接点、１１：第１の端部、１２：第２の端部、
１０：絶縁ブラケット、１０Ａ：垂直部分、１０Ｂ：水平部分、
２：移動接点、２１：アクチュエータ、２２：面接点、２３：遮蔽部、２４：均圧環、２５：配線端子、
３：接地接点、３１：接点脚部、
４：真空遮断器、４１：固定端、４２：移動端、
５：カムフレーム、５１：リード溝、５２：ピボット点、５３：リードホルダ、
６：導電体、
７：小接点、７１：弾性シート、７２：下端、７３：銅板、
８：カム、８１：案内溝、８２：当接ピン、
９：ねじりバネ、
Ａ１：回転軸、Ａ２：ピボット軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【外国語明細書】