特許 7577539 電気開閉装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-25

(45)【発行日】2024-11-05

(54)【発明の名称】電気開閉装置

(51)【国際特許分類】

   H02B 13/035 20060101AFI20241028BHJP

【ＦＩ】

H02B13/035 Z

H02B13/035 301G

H02B13/035 301H

H02B13/035 301K

【請求項の数】 19

(21)【出願番号】P 2020538805

(86)(22)【出願日】2019-01-14

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-05-06

(86)【国際出願番号】 IB2019050256

(87)【国際公開番号】W WO2019138383

(87)【国際公開日】2019-07-18

【審査請求日】2021-12-15

【審判番号】

【審判請求日】2023-10-05

(31)【優先権主張番号】18151668.3

(32)【優先日】2018-01-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】507412955

【氏名又は名称】セシュロン ソシエテ アノニム

(74)【代理人】

【識別番号】100094569

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 伸一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100103610

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100109070

【弁理士】

【氏名又は名称】須田 洋之

(74)【代理人】

【識別番号】100098475

【弁理士】

【氏名又は名称】倉澤 伊知郎

(74)【代理人】

【識別番号】100130937

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100144451

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 博子

(72)【発明者】

【氏名】ラマラ タレク

(72)【発明者】

【氏名】フィッシャー ビョルン

(72)【発明者】

【氏名】トリカーリコ クラウディオ

(72)【発明者】

【氏名】ヴァシレフスキ マルティン

【合議体】

【審判長】平城 俊雅

【審判官】横山 幸弘

【審判官】内田 博之

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－２１０２００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１５２９３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平８－２４２５１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第４２５６９３８号明細書（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開平０９－１９９２３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１９３６５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭４８－６３２９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１４９８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２８８８２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１９３５９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－３５８６１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

H02B 13/035

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電気開閉装置（１）であって、
－導電性筐体（２）と、
－前記導電性筐体（２）の内部に配置された第１の絶縁管体（４ａ）と、
－前記第１の絶縁管体（４ａ）の内部に配置された少なくとも１つの開閉器（８、１４）と、
－前記導電性筐体（２）の内部に配置された複数の第２の絶縁管体（４ｂ）であって、各前記第２の絶縁管体（４ｂ）は、前記第１の絶縁管体（４ａ）の方向とは異なる方向に延び、各前記第２の絶縁管体（４ｂ）の内部は、２つの端部のうちの一方で、前記第１の絶縁管体（４ａ）の内部と連通し、前記第１の絶縁管体（４ａ）及び前記第２の絶縁管体（４ｂ）は同じ平面に沿って延びる、複数の第２の絶縁管体（４ｂ）と、
前記第２の絶縁管体の内部にそれぞれ配置され且つ少なくとも１つの開閉器（８，１４）に電気的に接続された複数の電気部品(１５－１８）であって、前記電気部品（１５－１８）の少なくとも２つは、それぞれ異なる機能を有する、電気部品（１７，１８）と、
を備え、
各電気部品（１５－１８）は、対応する前記第２の絶縁管体（４ｂ）の円筒壁から非ゼロの距離であり且つ対応する前記第２の絶縁管体（４ｂ）の前記円筒壁から流体によって分離され、
前記電気部品（１５－１８）は、前記少なくとも１つの開閉器（８、１４）に電気的にまたは機械的に接続するために、互いに同一の対応するソケット（２２ｂ）に挿入された互いに同一のそれぞれのプラグ（２１）を有し、前記第２の絶縁管体（４ｂ）内の前記電気部品（１５－１８）を取り外して交換することを可能にする、電気開閉装置（１）。

【請求項2】

前記少なくとも１つの開閉器は、回路遮断器（８）、断路器（１４）、開閉器断路器、負荷開閉器、接地開閉器、ヒューズのうちの少なくとも１つを備える、請求項１に記載の電気開閉装置。

【請求項3】

前記少なくとも１つの開閉器（８、１４）は、前記第１の絶縁管体（４ａ）の円筒壁から非ゼロの距離でありかつ前記第１の絶縁管体（４ａ）の前記円筒壁から流体によって分離される、請求項１または請求項２に記載の電気開閉装置。

【請求項4】

流体は、前記第１の絶縁管体（４ａ）及び前記第２の絶縁管体（４ｂ）を、少なくとも前記平面に直交する方向で前記導電性筐体（２）から分離する、請求項１から３のいずれかに記載の電気開閉装置。

【請求項5】

前記導電性筐体（２）は、前記平面に平行な上壁（２ａ）及び底壁（２ｂ）を備え、前記第１の絶縁管体（４ａ）及び前記第２の絶縁管体（４ｂ）は、前記上壁及び前記底壁（２ａ、２ｂ）の各々から非ゼロの距離である、請求項１から４のいずれかに記載の電気開閉装置。

【請求項6】

前記第２の絶縁管体（４ｂ）は、前記第１の絶縁管体（４ａ）に強固に接合される、請求項１から５のいずれかに記載の電気開閉装置。

【請求項7】

前記第２の絶縁管体（４ｂ）は、前記第１の絶縁管体（４ａ）に柔軟に接合される、請求項１から５のいずれかに記載の電気開閉装置。

【請求項8】

前記第２の絶縁管体（４ｂ）は、オーバーモールド材（７）によって前記第１の絶縁管体（４ａ）に接合される、請求項１から７のいずれかに記載の電気開閉装置。

【請求項9】

前記オーバーモールド材（７）は、前記第１の絶縁管体（４ａ）及び前記第２の絶縁管体（４ｂ）の全ての外面上にオーバーモールドされる、請求項８に記載の電気開閉装置。

【請求項10】

前記オーバーモールド材（７）はポリマーである、請求項８又は９に記載の電気開閉装置。

【請求項11】

前記導電性筐体（２）は、少なくとも部分的に金属製である、請求項１から１０のいずれかに記載の電気開閉装置。

【請求項12】

前記導電性筐体（２）の少なくとも１つの壁（２ａ－２ｆ）は、ハニカム構造体、金属波形構造体、金属発泡体、又は金属多孔質材を含む、請求項１から１１のいずれかに記載の電気開閉装置。

【請求項13】

前記第１の絶縁管体（４ａ）及び前記第２の絶縁管体（４ｂ）は、ガラス繊維複合材で作られている、請求項１から１２のいずれかに記載の電気開閉装置。

【請求項14】

前記少なくとも１つの開閉器（８）は、前記第１の絶縁管体（４ａ）の内面に嵌合する少なくとも１つの曲面（２２ａ）を有する少なくとも１つの取り付け部材（２２）によって前記第１の絶縁管体（４ａ）の前記壁に固定される、請求項１から１３のいずれかに記載の電気開閉装置。

【請求項15】

各前記第２の絶縁管体（４ｂ）は、前記第１の絶縁管体（４ａ）に対して直交する方向に延びる、請求項１から１４のいずれかに記載の電気開閉装置。

【請求項16】

前記電気部品（１５－１８）のうちの第１の電気部品は、導体（１５、１６）、接地開閉器（１７）、避雷器、及びセンサ（１８）の中の１つであり、前記電気部品（１５－１８）のうちの第２の電気部品は、導体（１５、１６）、接地開閉器（１７）、避雷器、及びセンサ（１８）の中の別のものである、請求項１から１５のいずれかに記載の電気開閉装置。

【請求項17】

前記導電性筐体の内部に配置された少なくとも１つの第３の絶縁管体（４ｃ）をさらに備え、１つの又は各前記第３の絶縁管体（４ｃ）は、前記平面と交わる方向に延び、１つの又は各前記第３の絶縁管体（４ｃ）の内部は、２つの端部の一方で前記第１の絶縁管体（４ａ）の内部に連通する、請求項１から１６のいずれかに記載の電気開閉装置。

【請求項18】

前記第１及び第２の絶縁管体（４ａ、４ｂ）のうちの少なくとも１つの内部に、及び／又は前記第１及び第２の絶縁管体（４ａ、４ｂ）と前記導電性筐体（２）との間の空間（３’’）内に分子篩粒をさらに備える、請求項１から１７のいずれかに記載の電気開閉装置。

【請求項19】

前記第１及び第２の絶縁管体（４ａ、４ｂ）の少なくとも１つの内部に、及び／又は前記第１及び第２の絶縁管体（４ａ、４ｂ）と前記導電性筐体（２）との間の空間（３’’）内に湿度センサをさらに備える、請求項１から１８のいずれかに記載の電気開閉装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は電気開閉装置に関し、より詳細には、鉄道用途に適する、より一般的には高電圧又は中電圧回路に適するスイッチ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

スイッチ装置は、回路遮断器、断路器、接地開閉器、避雷器、ヒューズ、及び様々な関連機器（電圧センサ、電流センサなど）などの開閉及び保護部品を含む電気装置である。スイッチ装置は、欧州特許第２０４８６８２号及び欧州特許第１２４５０６６号に開示されている。

【0003】

一般に、スイッチ装置は、少なくとも回路遮断器、断路器、及び接地開閉器を含む。その機能は、設置された電気回路を開閉する、制御する、及び保護することである。

【0004】

鉄道分野において、スイッチ装置は、特に鉄道用変電所内及び列車の屋根上に見られる。列車の屋根上に設置されたスイッチ装置は、その動作を悪化させる可能性がある厳しい運転条件及び環境条件にさらされる。さらに、列車内部の空間を最大にしようとすること及び架線下の間隔を配慮する必要性に起因して、列車の屋根上ではスイッチ装置に利用できる垂直空間は僅かである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】欧州特許第２０４８６８２号

【文献】欧州特許第１２４５０６６号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、小型で頑丈であり、環境条件の影響をあまり受けず、さらに装置の内部での信頼性の高い電気絶縁を保証する電気開閉装置、詳細にはスイッチ装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

この目的を達成するために、本発明の電気開閉装置の第１の態様は、
導電性筐体と、
導電性筐体の内部に配置された第１の絶縁管体と、
第１の絶縁管体の内部に配置された少なくとも１つの開閉器と、
導電性筐体の内部に配置された少なくとも１つの第２の絶縁管体であって、上記又は各第２の絶縁管体は、第１の絶縁管体の方向とは異なる方向に延び、上記又は各第２の絶縁管体の内部は、２つの端部のうちの一方で、第１の絶縁管体の内部と連通し、第１の絶縁管体及び少なくとも１つの第２の絶縁管体は同じ平面に沿って延びる、少なくとも１つの第２の絶縁管体と、
を備え、
第２の絶縁管体又は第２の絶縁管体のうちの少なくとも１つは、少なくとも１つの開閉器に電気的に接続する電気部品を収容し、電気部品は、接地開閉器、避雷器、又はセンサである。

【0008】

第２の態様によれば、本発明の電気開閉装置は、
導電性筐体と、
導電性筐体の内部に配置された第１の絶縁管体と、
第１の絶縁管体の内部に配置された少なくとも１つの開閉器と、
導電性筐体の内部に配置された複数の第２の絶縁管体であって、第２の絶縁管体の各々は、第１の絶縁管体の方向とは異なる方向に延び、第２の絶縁管体の各々の内部は、２つの端部のうちの一方で第１の絶縁管体の内部と連通し、第１の絶縁管体及び第２の絶縁管体は同じ平面に沿って延びる、第２の絶縁管体と、
それぞれ第２の絶縁管体の内部に配置され、少なくとも１つの開閉器に電気的に接続された複数の電気部品と、
を備え、
電気部品又はその少なくとも２つは、それぞれ異なる機能を有する。

【0009】

本発明の他の特徴及び利点は、添付図面を参照して以下の詳細な説明を読むことで理解できるはずである。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明による電気開閉装置の外側の上方斜視図である。

【図2】本発明による電気開閉装置の外側の上方斜視図であり、当該装置の内部を示すために上壁が取り外されている。

【図3】電気開閉装置の長さ方向軸線に沿った断面図である。

【図4a】電気開閉装置の絶縁構造体の実施形態の上面図である。

【図4b】電気開閉装置の絶縁構造体の実施形態の上面図である。

【図5】長さ方向軸線に直交する方向に沿った電気開閉装置の断面図である。

【図6a】絶縁構造体の構成を示す。

【図6b】絶縁構造体の構成を示す。

【図6c】絶縁構造体の構成を示す。

【図6d】絶縁構造体の構成を示す。

【図7】電気開閉装置の平面で切断した断面図である。

【図8】電気開閉装置の変形例の長さ方向軸線に沿った断面図である。

【図9】絶縁構造体の変形例を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

図１から３は、本発明による中電圧又は高電圧用の電気開閉装置１を示す。電気開閉装置１は、導電性材料、一般的には金属材料（金属又は合金）で作られている筐体２を備える。使用時、導電性の筐体２は、外面に電界が存在しないように接地される。導電性筐体２は、矩形平行六面体の一般的形状であり、一緒になって密閉内部空間３を定める上壁２ａ、底壁２ｂ、及び側壁２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆを有する。密閉内部空間３の中には主管体４ａ及び補助管体４ｂを備える電気絶縁構造体４が取り付けられている。主管体４ａ及び補助管体４ｂは剛体である。主管体４ａは、側壁２ｃから対向する側壁２ｄまで導電性筐体２の長手方向に延びる。各補助管体４ｂは、側壁２ｅ、２ｆの一方から主管体４ａまで導電性筐体２の長手方向に直交して延びる。各補助管体４ｂの内部は、主管体４ａに結合された補助管体４ｂの端部において主管体４ａの内部と連通する。この趣旨で、主管体４ａの円筒壁は、穴４０ａ（図７で見ることができる）を有する。主管体４ａは、その両端に、側壁２ｃ、２ｄに締結される、例えば、ねじ留め又はクランプされるフランジ５を有する。各補助管体４ｂは、主管体４ａから離れた端部に、対応する側壁２ｅ又は２ｆに締結される、例えば、ねじ留め又はクランプされるフランジ６を有する。従って、絶縁構造体４は、上壁２ａ及び底壁２ｂからゼロでない距離で導電性筐体２によって支持される。

【0012】

図３に示すように、４つの側壁２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆの各々は中空であり、例えばその断面はＵ形状であり、上壁２ａによって閉じられるので、一緒になって密閉された周辺区画２ｇを定め、周辺区画２ｇは、これとは独立した密閉内部空間３を取り囲む。密閉された周辺区画２ｇは、電気開閉装置１の低電圧電子機器（アクチュエータ、電子制御機器、補助接点など）を収容する。密閉内部空間３は、中電圧又は高電圧構成要素を収容する。

【0013】

管体４ａ、４ｂは、ガラス繊維複合材などの軽量かつ機械的に頑丈な絶縁材で作られている。フランジ５、６は、一般的に金属であり、絶縁材上に接着又は他の方法で固定される。

【0014】

好ましくは、補助管体４ｂは、シリコー又はポリウレタンのような軟質ポリマー７をオーバーモールドすることで主管体４ａに弾性的に接合される。軟質ポリマー７は、図４ａに示すように管体４ａ、４ｂが接合される区域のみに、代替的に図４ｂに示すように管体４ａ、４ｂの全ての外面に（フランジ５、６を除く）オーバーモールドすることができる。後者の代替例は、絶縁強度を高めると共に、誘電的脆弱点を構成する空気（ガス）－絶縁材－オーバーモールド化ポリマーの三重接合部の生成を防ぐという理由で好ましい。主管体４ａと補助管体４ｂとの間の可撓接続の柔軟性及び剛性は、絶縁構造体４を衝撃及び振動に対してより抵抗力があるものにするような方法で選択することができる。

【0015】

しかしながら、変形例において、オーバーモールドされたポリマー７は、補助管体４ｂを主管体４ａに対して強固に接合するエポキシのような硬質ポリマーとすることができる。勿論、例えば接着剤などの補助管体４ｂを主管体４ａに強固に接合するための代替手段を使用することができる。他の変形例において、管体４ａ及び補助管体４ｂを備える絶縁構造体４は一体成形品で作られる。

【0016】

一般的に、補助管体４ｂを主管体４ａに接合するためにオーバーモールドが用いられる場合、図５に見ることはできるように、ポリマー７は、接合区域において補助管体４ｂの外面及び内面の両方の上にオーバーモールドされて補助管体４ｂと主管体４ａとの間の隙間を埋める。

【0017】

導電性筐体２もまた軽量である。その材料は、絶縁構造体４に応じて選択することができる。管体４ａ、４ｂの間の可撓性接合部を有する絶縁構造体４に関して、導電性筐体２は、装置１の機械的剛性を保証して、全ての装置に関する機械的支持の機能を果たす必要がある。従って、導電性筐体２の各々の壁２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ又はこれらの一部は、少なくとも一方が金属又は導電性である２枚のシートの間にハニカム金属又は非金属パネルを備えるサンドイッチ構造体で構成することができる。このようなサンドイッチ構造体は、上壁及び底壁２ａ、２ｂに特に適している。ハニカム、金属波形構造体の代わりに、金属発泡体又は多孔質金属材料を用いることができる。管体４ａ、４ｂの間に剛接合部を有する絶縁構造体４に関して、導電性筐体２はより可撓性とすることができる。従って、導電性筐体２の各々の壁２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆは、金属シート又は金属層で被覆された非金属シートで構成することができる。上記の両方の例では、導電性筐体２用の金属材料はアルミニウムとすることができ、壁２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆは、例えば接着剤で組み立てることができる。

【0018】

図６に示すように、補助管体４ｂの数及び位置は、ユーザのニーズに応じて様々とすることができる。図６は、例示的な４つの異なる構成を示す。

【0019】

図３及び７を参照すると、一般的に、主管体４ａは、電気開閉装置１の主開閉部品、すなわち、真空回路遮断器のような回路遮断器８と、回路遮断器８の開放及び閉鎖操作のためにアクチュエータ機構１０につながった機械的制御軸９とを収容する。よく知られているように、回路遮断器は、短絡状態の下であっても、負荷の下で電流を投入又は遮断することができるスイッチである。例示の実施例において、アクチュエータ機構１０は、密閉された周辺区画２ｇの中に設けられ、導電性筐体２の対応する側壁２ｃに設けられた薄膜又はベローズの様な密閉弾性（ポリマー又は金属）接合部１１を介して、密閉内部空間３に配置された機械的制御軸９に連結される。もしくは、アクチュエータ機構１０は、導電性筐体２の壁２ｃにおいて密閉内部空間３に配置することができる。

【0020】

図８に示す変形例において、主管体４ａは、回路遮断器８と直列の追加の開閉器１４及び関連の機械的制御軸１４ａを含む。例えば、追加の開閉器１４は、以下の開閉器のうちの１つとすることができる。
－断路器、すなわち無負荷状態でのみ開閉することができる開閉器、
－開閉断路器、すなわち定格負荷の下で電流を投入及び遮断することができるが短絡状態の下ではそうすることができない、制限された負荷スイッチング能力をもつ開閉器、
－定格負荷状態の下で電流を投入及び遮断することができ、短絡電流を投入することができるが、短絡電流を遮断することができない、負荷開閉器、
－接地開閉器、
－ヒューズ、
である。

【0021】

他の変形例において（図示しない）、主管体４ａは、断路器又は他の種類の開閉器を収容するが回路遮断器はない。開閉器に加えて、主管体４ａは、避雷器、電圧センサ、又は何らかの他のスイッチ装置部品といった他の部品を収容することができる。

【0022】

各補助管体４ｂは、対応する主管体４ａの穴４０ａのうちの１つを介して、主管体４ａの中に配置された１又は複数の開閉器の１つの電極に電気的に接続した１又は２以上の電気部品を収容することができる。補助管体４ｂの中に取り付けることができる部品は、例えば接地開閉器、避雷器、電流センサ、及び電圧センサである。また、１又は２以上の補助管体４ｂは、空のままにすること、又は湿分及び酸素を吸収するための分子篩（ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｓｉｅｖｅ）粒で満たされた箱を収容することができる。補助管体４ｂが収容することができる他の電気部品は、回路遮断器８用の入力／出力ケーブルなどの導体又はケーブルである。図７は、回路遮断器８が主管体４ａ内に取り付けられ、導電性筐体２の側壁２ｆを密封様式で横切る入力ケーブル１５が第１の補助管体４ｂ₁を貫通して回路遮断器８の入力電極８ａに電気的に接続され、側壁２ｆを密封様式で横切る出力ケーブル１６が第２の補助管体４ｂ₂を貫通して回路遮断器８の出力電極８ｂに電気的に接続され、接地開閉器１７が第３の補助管体４ｂ３の中に配置されて回路遮断器８の入力電極８ａに電気的に接続され、電圧センサ１８が第４の補助管体４ｂ４の中に配置されて回路遮断器８の出力電極８ｂに電気的に接続される構成の実施例を示す。好ましくは、補助管体４ｂ₁、４ｂ₂の内部に位置するケーブル１５、１６の部分１５ａ、１６ａは、管体４ｂ₁、４ｂ₂の中への挿入及び電極８ａ、８ｂへの接続を容易にするたに、剛体又は半剛体の外覆を有する。

【0023】

図７から分かるように、主管体４ａ及び補助管体４ｂが接合する区域４１は、絶縁構造体４の内部で、回路遮断器８の電極８ａ、８ｂ、より詳細には主管体４ａの中に取り付けられた開閉器の電極に対応する。図６に示す様々な構成に戻ると、図６ａでは２つの電極、典型的には回路遮断器又は断路器の入力電極及び出力電極が設けられており、補助管体４ｂの内部の各部品は、それぞれこれらの電極に電気的に接続する。図６ｂにおいて、２つの電極が存在し、補助管体４ｂ’の内部の各部品は、これらの電極のうちの一方に電気的に接続し、補助管体４ｂ’’の内部の各部品は、これらの電極のうちの他方に電気的に接続する。図６ｃにおいて、例えば直列の回路遮断器及び断路器によって定められた３つの電極が存在し、補助管体４ｂ’の内部の各部品はこれらの電極のうちの第１の電極に電気的に接続し、補助管体４ｂ’’の内部の各部品はこれらの電極のうちの第２の電極に電気的に接続し、補助管体４ｂ’’’の内部の各部品はこれらの電極のうちの第３の電極に電気的に接続する。最後の、図６ｄにいて、２つの電極が設けられ、補助管体４ｂ’の内部の各部品はこれらの電極のうちの一方に電気的に接続され、補助管体４ｂ’’の内部の各部品はこれらの電極のうちの他方に電気的に接続される。

【0024】

これらの主管体４ａの内部の開閉器への電気的及び機械的接続に関して、図７に示すように、補助管体４ｂの内部の電気部品は、同一のプラグ２１を有し、このプラグは、対応する同一のソケット２２ｂに挿入することができる。従って、補助管体４ｂの中に各部品を取り付ける、取り外す、及び交換するための大きな適応性が提供される。このモジュール性は、エンドユーザが所望の機能又は各管体の中に取り付けられる部品を選択する可能性を残す。プラグ２１は、図示のような単純な（円筒形）プラグとすること、もしくは多接点又はチューリップ形プラグなどの他のタイプのプラグとすることができる。同様に、ソケット２２ｂは、図示のような単純な（円筒形）穴とすること、もしくは多接点又はチューリップ形の穴などの他のタイプのソケットとすることができる。

【0025】

主管体４ａの中に配置された１又は複数の開閉器及び何らかの他の電気部品は、主管体４ａに対して固定される。より詳細には、開閉器又は各々の開閉器に関して、金属製取り付け部材２２（図３、５、７及び８参照）は、開閉器の各端部に固定されかつ開閉器の対応する電極に電気的に接続する。取り付け部材２２は、主管体４ａの円筒内面に嵌合する側方曲面２２ａを有する（図５参照）。取り付け部材２２はねじ２３によって保持され、ねじ２３は、主管体１４ａの壁の対応する穴を横断して取り付け部材２２にねじ留めされる。ねじ２３の頭は、主管体４ａの外面に嵌合した金属製耳部２４の中に置かれるので、主管体４ａの壁は、耳部２４と取り付け部材２２との間にサンドイッチされる。このような固定システムは、信頼性が高く主管体４ａの中の部品の取り付け及び取り外しを容易にすることができる。主管体４ａの穴４０ａ（図７参照）に対向する取り付け部材２２に設けられた穴２２ｂは、上述のソケットを形成し、これによって補助管体４ｂの内部の電気部品は、主管体４ａの中の１又は複数の開閉器と接続することができる。取り付け部材２２の中心穴２２ｃ（図３、５、７、及び８参照）は、機械的制御軸９、１４ａの通路をもたらす。上述のよう、補助管体４ｂの内部の電気部品は、その端部の一方で対応するソケット２２ｂに挿入されたプラグ２１によって、主管体４ａの内部の１又は複数の開閉器に保持される。補助管体４ｂの内部の電気部品は、その端部の他方で、例えば、ねじ留めによって導電性筐体２に固定される。

【0026】

本発明による電気開閉装置１は、その平面及びその平面に直交してハイブリッドの空気－固体－空気絶縁を提供することを理解されたい。各電気部品とこれを収容する管体４ａ、４ｂとの間の空気、管体４ａ、４ｂを形成する絶縁材、及び管体４ａ、４ｂと導電性筐体２との間の空気は、小型の電気開閉装置１にも関わらず信頼性の高い電気絶縁を保証する。さらに、固体絶縁スイッチ装置の電気部品とは異なり、管体４ａ、４ｂ内の電気部品は取り外して交換することができる。空気の代わりに、他の絶縁ガス又は絶縁液体を用いることができる。

【0027】

一緒になって密閉内部空間３を形成する、管体４ａ、４ｂの内部の空間３’及び管体４ａ、４ｂの外部の空間３’’は連通することができ、又は気密分離して同じ又は異なる液体で満たすことができる。好ましくは、電気開閉装置１の耐用年数にわたる誘電特性を改善するために、及び管体４ａ、４ｂの内面での水分発生及び水分凝縮を防ぐために、絶縁構造体４は、密閉されて乾燥空気又は他の絶縁ガスで満たされる。絶縁構造体４と導電性筐体２との間の空間３’’にも同じやり方が適用される。実際には、高電場と組み合わさって湿分の存在は、通常、硝酸の発生につながる。硝酸は、内部の金属部品を攻撃し、これにより、絶縁部品に沿った伝導チャンネルが形成され、フラッシュオーバーを引き起こす可能性がある。加えて、オゾンの発生を防ぐために（一部の絶縁材には有害である）、少なくとも絶縁構造体４の内部では、乾燥空気の代わりに窒素を用いることができる。また、空間３’’は、湿分及び酸素を吸収するための分子篩粒で満たされた箱を収容することができる。空間３’及び／又は空間３’’の中に湿度を監視するための湿度センサを設けることができる。絶縁構造体４の内部の空間３’及び絶縁構造体４と導電性筐体２との間の空間３’’の圧力は制御することができ、誘電強度を高めるために１バールと３バールの間で変えることができる。

【0028】

管体４ａ、４ｂを使用する１つの利点は、これらに直交する何らかの方向の絶縁を保証する点にある。他の利点は、管体の固有機械的強度である。詳細には、絶縁機能に加えて、主管体４ａは、その中に配置された電気部品、補助管体４ｂ、及び補助管体４ｂの中に配置された電気部品のための強固な機械的支持としての機能を果たす。

【0029】

さらに、絶縁構造体４の内部のアクティブ電極と電場を最小にする導電性筐体２との間で空間３’及び空間３’’を横切る適切な絶縁距離があることが分かる。

【0030】

導電性筐体２によって、本発明の電気開閉装置１は、限界動作及び環境状態の下であっても信頼性の高いスイッチングを保証することができる。

【0031】

本発明の１つの特定の用途によれば、電気開閉装置１は、鉄道車両用の中電圧スイッチ装置としての機能を果たし、これは一般に列車の屋根上に取り付けられる。この点に関して、電気開閉装置１の小さな高さは大きな利点である。しかしながら、例えば、列車変電所又は二次配電変電所などの高さが制限されていない別の用途において、電気開閉装置１は、図９に高さ方向に延びる補助管体４ｃをさらに含むことができる。

【0032】

本発明による電気開閉装置１の別の構造は、主管体４ａに平行な１又は２以上の追加の絶縁管体を含むことができる。

【0033】

さらに、当業者であれば、補助管体４ｂは、主管体４ａに対して必ずしも直交する必要はなく、各々は主管体４ａの方向に対して傾斜した方向に延びることができ、補助管体４ｂのそれぞれの方向は、同じか又は異なることができることが明らかであろう。補助管体４ｃにも同様に当てはまり、主管体４ａ及び補助管体４ｂで規定された平面に対して傾斜する１又は複数の方向に延びることができる。

【0034】

上述の通り、本発明による電気開閉装置は、好都合には、
－導電性筐体と、
－導電性筐体の内部に配置された第１の絶縁管体と、
－第１の絶縁管体の内部に配置された少なくとも１つの開閉器と、
－導電性筐体の内部に配置された少なくとも１つの第２の絶縁管体であって、第２の絶縁管体又はその各々は、第１の絶縁管体の方向とは異なる方向に延び、第２の絶縁管体又はその各々は、その２つの端部のうちの一方で第１の絶縁管体の内部と連通し、第１の絶縁管体及び少なくとも１つの第２の絶縁管体は同じ平面にある、少なくとも１つの第２の絶縁管体と、
－少なくとも１つの第２の絶縁管体の内部に配置され、少なくとも１つの開閉器と電気的に接続する少なくとも１つの電気部品と、
を備える。
少なくとも１つの電気部品は、典型的に導体、接地開閉器、避雷器、センサのうちの少なくとも１つを備える。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4a】

【図4b】

【図5】

【図6a】

【図6b】

【図6c】

【図6d】

【図7】

【図8】

【図9】