DE60036148T2

DE60036148T2 - Vakuumisolierte Schaltanlage

Info

Publication number: DE60036148T2
Application number: DE60036148T
Authority: DE
Inventors: Takayuki Chiyoda-ku Itotani; Toshimasa Chiyoda-ku Maruyama; Toshifumi Chiyoda-ku Sato; Seiichi Chiyoda-ku Miyamoto; Minoru Chiyoda-ku Kobayashi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1999-04-12
Filing date: 2000-04-12
Publication date: 2008-05-21
Anticipated expiration: 2020-04-13
Also published as: HK1031270A1; EP1045498A3; ATE371972T1; EP1045498B1; SG99863A1; EP1045498A2; KR20010020728A; KR100374239B1; CN1146932C; CN1270404A; TW444216B; DE60036148D1

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung mit einem Vakuumgehäuse, das von einem Massepotential elektrisch zu isolieren ist, wobei das Gehäuse in ihm aufgenommen hat: einen Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt zum Herstellen/Trennen einer Verbindung zwischen einer stationären Elektrode, die entweder mit einem Sammelleitungsseiten-Leiter oder einem Lastseiten-Leiter verbunden ist, und einer bewegbaren Elektrode, die mit dem verbleibenden Leiter verbunden ist; und einen Masse-Schaltabschnitt zum Herstellen/Trennen einer Verbindung zwischen einer stationären Elektrode, die entweder mit dem Lastseiten-Leiter oder einem Masse-Leiter verbunden ist, und einer bewegbaren Elektrode, die mit dem verbleibenden Leiter verbunden ist. Eine derartige Schalteinrichtung ist aus der EP 0 893 811 bekannt. Eine Schalteinrichtung kann eine Funktionseinheit umfassen, bei der ein Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt zum Herstellen/Trennen einer Verbindung zwischen einem Sammelleitungsseiten-Leiter und einem Lastseiten-Leiter, und ein Masse-Schaltabschnitt zum Herstellen/Trennen einer Verbindung zwischen dem Lastseiten-Leiter und einem Masseseiten-Leiter, integriert vorgesehen sind.
Eine Schalteinrichtung, die zur Verteilung von Energie verwendet wird, die mittels einer Sammelleitung an verschiedene Typen von Geräten, die als Lasten dienen, oder an einen anderen elektrischen Raum, empfangen wird, kann ein geerdetes Metallgehäuse umfassen. Das Metallgehäuse hat einen Sammelleitungsseiten-Leiter zum Herstellen einer Verbindung mit der Sammelleitung aufgenommen; einen Verbindungsleiter, wie beispielsweise einen Lastseiten-Leiter, zum Herstellen einer Verbindung mit einem Übertragungskabel, das Energie an eine Last überträgt bzw. weiterleitet; einen Hauptschaltkreis-Schalter zum Herstellen/Trennen einer Verbindung zwischen dem Sammelleitungsseiten-Leiter und dem Lastseiten-Leiter; einen Masse-Schalter zum Erden des Lastseiten-Leiters; und ein Steuergerät, das für Überwachungs- und Steuerzwecke erforderlich ist.
Eine derartige Schalteinrichtung wird in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 28488/1995 beschrieben. Die Schalteinrichtung weist eine Funktionseinheit auf, wobei die Funktionseinheit integriert einen Hauptschaltkreis-Schalter und einen Masse-Schalter umfasst, zusammen mit einem Teil eines Verbindungsleiters. Die Funktionseinheit ist in einem Kasten aufgenommen und führt lediglich einen Betrieb zum Herstellen einer Verbindung zwischen einer Sammelleitung und einem Übertragungskabel durch.
13 ist eine Draufsicht im Querschnitt, welche die Ausgestaltung des Hauptabschnitts der Schalteinrichtung zeigt, und 14 ist eine schematische Darstellung elektrischer Verbindungen, die den Hauptabschnitt zeigt. Wie in 13 gezeigt, umfasst die Schalteinrichtung ein Metallgehäuse 1, das mit einem Isoliergas gefüllt ist; Buchsen 2a, die so vorgesehen sind, dass sie durch Teile der Umfangswandoberfläche des Gehäuses 1 durchdringen, zum Verbinden von Übertragungskabeln; und eine Buchse 2b, die so vorgesehen ist, dass sie durch einen Teil der Umfangswandoberfläche des Gehäuses 1 durchdringt, zum Verbinden der Sammelleitung. Ein erster Schalter 3, ein zweiter Schalter 4, ein dritter Schalter 5 und Vakuum-Lichbogenlöschkammern 9 sind in dem Gehäuse 1 vorgesehen.
Ein Sammelleitungsseiten-Abzweigleiter 6, der mit einer nicht dargestellten äußeren Sammelleitung mittels der Buchse 2b verbunden ist, wird durch isolierende Stütz-Porzellanplattierungen 11 gestützt, die an einem Teil der Umfangswand des Gehäuses 1 angebracht sind, und ist in dem Gehäuse 1 aufgenommen. Der Sammelleitungsseiten-Abzweigleiter 6 ist mit einem Zwischenleiter 60 verbunden, der fest durch eine isolierende Stütz-Porzellanplattierung 60a gestützt wird, die an einem Teil der Umfangswand des Gehäuses 1 angebracht ist, mittels von nicht dargestellten Schaltern, die in der Vakuum-Lichtbogenlöschkammer 9 vorgesehen sind, und dem ersten Schalter 3. Ein Leitungspfad ist durch den Zwischenleiter 60 in zwei Abzweigleitungen unterteilt; eine Abzweigleitung ist mit einem Lastseiten-Leiter 2 verbunden, der durch eine der Buchsen 2a über den zweiten Schalter 4 gestützt wird, und die andere Abzweigleitung ist mit einem anderen Lastseiten-Leiter 2 verbunden, der durch die andere Buchse 2a über den dritten Schalter 5 gestützt wird. Die Abzweigleitungen sind mit nicht dargestellten äußeren Übertragungskabeln verbunden, mittels des Lastseiten-Leiters 2.
13 zeigt lediglich eine einphasige Schaltung. Wie in 14 gezeigt, ist die Schalteinrichtung jedoch in eine dreiphasige Schaltung ausgebildet. Deshalb ist für jede Phase eine Schaltung vorgesehen, welche die Buchsen 2a und 2b, den ersten Schalter 3, den zweiten Schalter 4 und den dritten Schalter 5 umfasst.
Jeder der Schalter 3, 4 und 5 ist mit einer schwenkenden Elektrode versehen, die gemäß der Wirkung eines nicht dargestellten individuellen Betriebsmechanismus geschwenkt wird, übertragen mittels isolierender Verbindungsglieder 7 und Metallverbindungsglieder 8. Gemäß der Schwenkposition der schwenkenden Elektrode, wird der erste Schalter 3 zwischen einer geschlossenen Position, einer geerdeten Position und einer Trennungsposition umgeschaltet. In der geschlossenen Position ist ein Ausgangsanschluss eines inneres Schalters der Vakuum-Lichtbogenlöschkammer 9 mit einer vorstehenden stationären Elektrode verbunden, die sich an einer entsprechenden Position an dem Zwischenleiter 60 befindet. In der geerdeten Position ist die schwenkende Elektrode mit einem Masse-Leiter 10a verbunden. Die Trennungsposition ist eine Zwischenposition zwischen der geschlossenen Position und der geerdeten Position, und ist von der stationären Elektrode und dem Masse-Leiter 10a beabstandet.
Ähnlich wird der zweite Schalter 4 umgeschaltet, mittels der Schwenkwirkung einer entsprechenden schwenkenden Elektrode, zwischen den drei Positionen, durch Verwendung des Lastseiten-Leiters 2, einer vorstehenden stationären Elektrode, die an einer entsprechenden Position an dem Zwischenleiter 60 vorgesehen ist, und einem Masse-Leiter 10b. Ferner wird der dritte Schalter 5 umgeschaltet, mittels einer Schwenkwirkung einer entsprechenden schwenkenden Elektrode, zwischen drei Position, durch Verwendung des Lastseiten-Leiters 2, einer vorstehenden stationären Elektrode, die an einer entsprechenden Position an dem Zwischenleiter 60 vorgesehen ist, und einem Masse-Leiter 10c.
Bei der oben beschriebenen Ausgestaltung der Schalteinrichtung sind ein Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt zum Herstellen/Trennen einer Verbindung zwischen dem Sammelleitungsseiten-Abzweigleiter 6 und dem Lastseiten-Leiter 2, und ein Masse-Schaltabschnitt zum Erden des Lastseiten-Leiters 2, in dem Gehäuse 1 zusammen mit einem Verbindungsleiter vorgesehen. Die einzigen Anforderungen sind, dass der Sammelleitungsseiten-Abzweigleiter 6 mittels der Buchse 2b mit einer Sammelleitung verbunden ist, die außerhalb des Gehäuses 1 angeordnet ist, und dass der Lastseiten-Leiter 2 mittels der Buchse 2a mit einem Übertragungskabel verbunden ist, das außerhalb des Gehäuses 1 angeordnet ist.
Wie oben erwähnt, da bei der herkömmlichen Schalteinrichtung das Gehäuse 1 geerdet ist, wird eine Potentialdifferenz zwischen Ladeabschnitten der jeweiligen ersten, zweiten und dritten Schalter 3, 4 und 5 und dem Gehäuse 1 groß, und folglich besteht die Neigung, dass ein Erdungsfehler entsteht.
Der erste und der zweite Schalter 3 und 4, oder der erste und der dritte Schalter 3 und 5, sind zwischen dem Sammelleitungsseiten-Abzweigleiter 6 und dem Lastseiten-Leiter 2 in Reihe verbunden. Um einen ausreichenden Raum für diese Schalter sicherzustellen, ist eine Miniaturisierung des Gehäuses 1 begrenzt.
Das Gehäuse 1 ist mit einem Isoliergas gefüllt. Bei jedem der Schalter 3, 4 und 5 muss ein Isolierabstand, der dem Typ des Isoliergases entspricht, zwischen den drei Phasen der dreiphasigen Schaltung sichergestellt werden, zwischen der schwenkenden Elektrode und dem Masse-Leiter, und zwischen der schwenkenden Elektrode, dem Masse-Leiter und der stationären Elektrode. Folglich werden die Schalter 3, 4 und 5 sperrig, und das Sicherstellen eines ausreichenden Isolierabstands zwischen den Schaltern 3, 4 und 4 erlegt der Miniaturisierung des Gehäuses eine Begrenzung auf.
Die Vakuum-Lichtbogenlöschkammer 9 ist für jede Phase der dreiphasigen Schaltung vorgesehen. Das Sicherstellen von ausreichendem Raum für die Vakuum-Lichtbogenlöschkammern 9 erlegt der Miniaturisierung des Gehäuses 1 eine Begrenzung auf, und führt zu einer Zunahme bei den Produktkosten.
In dem Fall des Auftretens eines Lichtbogenkurzschlusses in dem Gehäuse 1 tritt eine Explosion auf, bei der das in den Behälter 1 gefüllte Isoliergas heiß und stark unter Druck gesetzt wird, innerhalb eines kurzen Zeitraumes, mittels der Lichtbogenenergie. Um das Auftreten der Explosion zu verhindern, muss ein Ablassabschnitt zum Ablassen von Druck in dem Gehäuse 1 ausgebildet sein, und eine Anforderung besteht für das Gehäuse 1, dass es eine ausreichende Festigkeit aufweist, um einem hohen Druck standzuhalten, bis ein Ablassen eines Innendrucks abgeschlossen ist. Folglich wird die Struktur des Gehäuses 1 kompliziert, und die Produktkosten steigen.
Ferner kann eine Schalteinrichtung zum Beispiel ausgestattet sein mit einem Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt zum Herstellen/Trennen einer Verbindung zwischen einem Sammelleitungsseiten-Leiter und einem Lastseiten-Leiter, und einem Masse-Schaltabschnitt zum Herstellen/Trennen einer Verbindung zwischen dem Lastseiten-Leiter und einem Masseseiten-Leiter.
Eine Schalteinrichtung (umschlossene Schaltanlage), die zur Verteilung von Energie verwendet wird, die mittels einer Sammelleitung an verschiedene Typen von Geräten, die als Lasten dienen, oder an einen anderen elektrischen Raum, empfangen wird, umfasst ein geerdetes Metallgehäuse. Das Metallgehäuse hat einen Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt aufgenommen, der eine Verbindung zwischen einem Sammelleitungsseiten-Leiter, zum Herstellen einer Verbindung mit der Sammelleitung, und einem Lastseiten-Leiter, zum Herstellen einer Verbindung mit einer Last, herstellt/trennt; einen Masse-Schaltabschnitt zum Herstellen/Trennen einer Verbindung zwischen dem Lastseiten-Leiter und einem Masseseiten-Leiter; und ein Steuergerät, das für Überwachungs- und Steuerzwecke erforderlich ist.
19 ist eine schematische Darstellung elektrischer Verbindungen, die eine beispielhafte Schalteinrichtung zeigt. Die Schalteinrichtung umfasst ein Gehäuse 201, das mit einem Isoliergas gefüllt ist, einen Leistungsschalter 202, einen ersten Schalter 203, einen zweiten Schalter 204 und einen dritten Schalter 205.
Wenn eine Wartung und Inspektion des lastseitigen Empfangs-und-Übertragungsgeräts der Schalteinrichtung durchgeführt wird, werden der erste Schalter 203, der zweite Schalter 204 und der dritte Schalter 205 geöffnet, nachdem der Leistungsschalter 202 getrennt wurde. Nachfolgend wird der erste Schalter 203 betätigt, um den Sammelleitungsseiten-Leiter 206 mit dem Masse-Leiter 208 elektrisch zu verbinden, womit der Sammelleitungsseiten-Leiter 206 geerdet wird. Ferner werden der zweite Schalter 204 und der dritte Schalter 205 betätigt, um den Lastseiten-Leiter 207 mit dem Masse-Leiter 208 elektrisch zu verbinden, womit der Lastseiten-Leiter 207 geerdet wird. Durch diese Betriebe wird bewirkt, dass elektrische Ladungen, die in der Sammelleitung verbleiben und induzierte Ströme, die in ihr entstehen, und Lasten an Masse strömen, und eine erneute Aufbringung von Energie von der Energiequelle an die Sammelleitung und die Lasten wird verhindert, womit die Sicherheit von Arbeitern sichergestellt wird.
20 ist eine Querschnittansicht von vorne, die den Hauptabschnitt eines anderen herkömmlichen Schalteinrichtungsbeispiels zeigt. Ein Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt 271 und ein Masse-Schaltabschnitt 272 sind in einem Metallgehäusekörper 221 der Schalteinrichtung vorgesehen. Der Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt 271 umfasst eine stationäre Elektrode 226, die an einem stationären Elektrodenstab 230 angebracht ist, der als ein Sammelleitungsseiten-Leiter wirkt, und eine bewegbare Elektrode 227, die an einem bewegbaren Elektrodenstab 231 angebracht ist. Der stationäre Elektrodenstab 230 ist an dem Gehäusekörper 221 angebracht und elektrisch von ihm isoliert, mittels eines ersten Metall-Dichtungsabschnitts 239, eines ersten Keramik-Isolierabschnitts 222 und eines zweiten Metall-Dichtungsabschnitts 243. Der bewegbare Elektrodenstab 231 ist mit einem Betriebsstab 235 verbunden, mittels eines Isolierstabs 273. Der Betriebsstab 235 ist mit einem Antriebsmechanismus verbunden, der den Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt 271 zwischen einer geschlossenen Position, einer Abschaltposition und einer offenen Position umschaltet. Ferner ist der Betriebsstab 235 mit einem dritten Dichtungsabschnitt 240 verbunden, mittels eines Balgs 234. Der dritte Dichtungsabschnitt 240 ist mit dem Gehäusekörper 221 mittels eines zweiten Dichtungsabschnitts 223 und eines vierten Dichtungsabschnitts 244 verbunden.
Der Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt 271 kann betätigt werden, während die innere luftdichte Abdichtung des Gehäusekörpers 221 mittels des Balgs 234 beibehalten wird. Der Isolierstab 273 umfasst einen Isolierabschnitt 253 und einen Abschirmungsabschnitt 254, der an jedem Ende des Isolierabschnitts 253 angebracht ist. Die Abschirmungsabschnitte 254 sind an dem Isolierabschnitt 253 angebracht, zum Mindern eines elektrischen Felds, das sich in einer Verbindungsgrenze zwischen dem Isolierabschnitt 253 und den Abschirmungsabschnitten 254 entwickelt, wobei die Oberfläche des Isolierabschnitts 253 geschützt wird, und wobei der Isolierabschnitt 253 und der Balg 234 vor Metalldampf geschützt werden, der sich von Elektroden 226 und 227 entwickelt, wenn der Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt 271 einen Leitungspfad schließt oder öffnet. Ein Lichtbogenabschirmungsabschnitt 237 ist um den Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt 271 herum vorgesehen, und ist an dem ersten Isolierabschnitt 222 angebracht, zum Verhindern des Spritzens von Metalldampf von den Elektroden 226 und 227, das ansonsten zum Zeitpunkt des Öffnens/Schließens eines Leitungspfads auftreten würde. Der Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt 271 ist von dem Gehäusekörper 221 elektrisch isoliert. Ein erster Ring 247 ist in der Umgebung eines hartgelöteten Abschnitts vorgesehen, zwischen dem ersten Dichtungsabschnitt 239, der als ein Ladeabschnitt zu wirken hat, und dem ersten Keramik-Isolierabschnitt 222. Ein zweiter Ring 249 ist in der Umgebung eines hartgelöteten Abschnitts vorgesehen, zwischen dem zweiten Dichtungsabschnitt 243, der als ein Ladeabschnitt zu wirken hat, und dem ersten Keramik-Isolierabschnitt 222. Ein dritter Ring 250 ist in der Umgebung eines hartgelöteten Abschnitts vorgesehen, zwischen den dritten und vierten Dichtungsabschnitten 240 und 244, die als Ladeabschnitte zu wirken haben, und dem zweiten Isolierabschnitt 223. Die ersten bis dritten Ringe 247, 249 und 250 sind zum Mindern eines elektrischen Felds vorgesehen. Der erste Ring 247 und der zweite Ring 249 sind im Innern des ersten Isolierabschnitts 222 vorgesehen, um die Innenwandoberfläche des ersten Isolierabschnitts 222 davor zu schützen, dass sie durch Metalldampf beschmutzt wird. Der dritte Ring 250 ist im Innern des zweiten Isolierabschnitts 223 vorgesehen, um die Innenwandoberfläche des zweiten Isolierabschnitts 223 davor zu schützen, dass sie durch Metalldampf beschmutzt wird.
Der Masse-Schaltabschnitt 272 umfasst eine stationäre Elektrode 228, die an einem stationären Elektrodenstab 232 angebracht ist, welcher als ein Lastseiten-Leiter dient, und eine bewegbare Elektrode 229, die an einem bewegbaren Elektrodenstab 233 angebracht ist, welcher als ein geerdeter Masseseiten-Leiter dient. Der stationäre Elektrodenstab 232 ist an dem Gehäusekörper 221 angebracht, mittels eines ersten Dichtungsabschnitts 241, eines ersten Isolierabschnitts 224 und eines zweiten Dichtungsabschnitts 245. Der bewegbare Elektrodenstab 233 ist mit einem dritten Dichtungsabschnitt 232 mittels eines Balgs 236 verbunden. Ein dritter Dichtungsabschnitt 242 ist mit dem Vakuumgehäusekörper 221 verbunden, mittels eines zweiten Isolierabschnitts 225 und eines vierten Dichtungsabschnitts 246.
Der Masse-Schaltabschnitt 272 kann betätigt werden, während die innere luftdichte Abdichtung des Vakuumgehäusekörpers 221 mittels des Balgs 236 beibehalten wird. Ein erster Ring 248 ist in der Umgebung eines hartgelöteten Abschnitts vorgesehen, zwischen dem ersten Dichtungsabschnitt 241, der als ein Ladeabschnitt zu wirken hat, und dem ersten Keramik-Isolierabschnitt 224. Ein zweiter Ring 251 ist in der Umgebung eines hartgelöteten Abschnitts vorgesehen, zwischen dem zweiten Dichtungsabschnitt 245, der als ein Ladeabschnitt zu wirken hat, und dem ersten Keramik-Isolierabschnitt 224. Ein dritter Ring 252 ist in der Umgebung eines hartgelöteten Abschnitts vorgesehen, zwischen dem dritten Dichtungsabschnitt 242 und dem vierten Dichtungsabschnitt 246, die als Ladeabschnitte zu wirken haben, und dem zweiten Isolierabschnitt 225. Die ersten bis dritten Ringe 248, 251 und 252 sind zum Mindern eines elektrischen Felds vorgesehen. Der erste Ring 248 und der zweite Ring 251 sind im Innern des ersten Isolierabschnitts 224 vorgesehen, um die Innenwandoberfläche des ersten Isolierabschnitts 224 davor zu schützen, dass sie durch Metalldampf beschmutzt wird. Der dritte Ring 252 ist im Innern des zweiten Isolierabschnitts 225 vorgesehen, um die Innenwandoberfläche des zweiten Isolierabschnitts 225 davor zu schützen, dass sie durch Metalldampf beschmutzt wird.
Der bewegbare Elektrodenstab 231 des Hauptschaltkreis-Schaltabschnitts 271 ist mit dem stationären Elektrodenstab 233 des Masse-Schaltabschnitts 272, mittels eines elastischen Leiters 238, elektrisch verbunden. In einem Fall, wo der Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt 271 geschlossen ist und wo der Masse-Schaltabschnitt 272 offen ist, fließt ein von der Sammelleitung zugeführter elektrischer Strom an Lasten, mittels des stationären Elektrodenstabs 230, des elastischen Leiters 238 und des stationären Elektrodenstabs 232.
Der Betrieb der Schalteinrichtung mit der vorangehenden Ausgestaltung wird nun beschrieben.
Während eines normalen Betriebs, wird der Betriebsstab 235 in eine nach unten gerichtete Richtung in 20 betätigt, um dadurch die bewegbare Elektrode 227 in Kontakt mit der stationären Elektrode 226 zu bringen. Ferner wird der bewegbare Elektrodenstab 233 nach oben betätigt, um dadurch die bewegbare Elektrode 229 weg von der stationären Elektrode 228 zu separieren. Die von der Sammelleitung zugeführte Energie fließt an Lasten, d.h. verschiedene Typen von Geräten, die als Lasten dienen, mittels des stationären Elektrodenstabs 230, des bewegbaren Elektrodenstabs 231, des elastischen Leiters 238 und des stationären Elektrodenstabs 232.
Zum Zeitpunkt der Wartung und Inspektion von Geräten, wird der Betriebsstab 235 in eine nach oben gerichtete Richtung in 20 betätigt, um dadurch die bewegbare Elektrode 227 weg von der stationären Elektrode 226 in eine Abschaltposition und weiter in eine offene Position zu separieren. Nachfolgend wird der in 20 gezeigte bewegbare Elektrodenstab 233 nach unten betätigt, um dadurch die bewegbare Elektrode 229 in Kontakt mit der stationären Elektrode 228 zu bringen. Folglich wird der geerdete bewegbare Elektrodenstab 233 mit dem stationären Elektrodenstab 232 elektrisch verbunden, und somit wird bewirkt, dass elektrische Ladungen, die in den Lasten verbleiben und induzierte Ströme, die in ihnen entstehen, mittels des stationären Elektrodenstabs 232 und des bewegbaren Elektrodenstabs 233 an Masse fließen. Ferner wird die bewegbare Elektrode 227 von der stationären Elektrode 226 in eine offene Position separiert. Somit wird die Aufbringung von Energie von der Sammelleitung an verschiedene Typen von Geräten, die als Lasten wirken, verhindert, wodurch ermöglicht wird, dass ein Wartungsarbeiter die Wartung sicher durchführen kann.
Bei der Schalteinrichtung mit der oben beschriebenen Ausgestaltung weisen die bewegbare Elektrode 229 und die stationäre Elektrode des Masse-Schaltabschnitts 272, und die bewegbare Elektrode 227 und die stationäre Elektrode 226 des Hauptschaltkreis-Schaltabschnitts 271, die gleiche Größe auf, was wiederum die gesamte Schalteinrichtung sperrig macht. Die bewegbare Elektrode 229 und die stationäre Elektrode 228 des Masse-Schaltabschnitts 272 sind zum Beispiel aus einer Cu-W- basierten Legierung hergestellt, womit die gesamte Schalteinrichtung groß und teuer gemacht wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung wie anfangs beschrieben, gekennzeichnet durch ein Dichtungselement oder -abschnitt; und einen Ring, der ein elektrisches Feld mindert, das sich in Grenzbereichen zwischen dem Dichtungselement oder -abschnitt und dem Gehäuse entwickelt, und die Innenoberfläche des Dichtungselements oder -abschnitts schützt.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden gegen den oben erwähnten Hintergrund erdacht, und zielen auf die Bereitstellung einer Schalteinrichtung, die das Auftreten eines Erdungsfehlers mittels Isolieren eines Vakuumbehälters von einem Massepotential vermindert.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zielen auch auf die Bereitstellung einer Schalteinrichtung, die merklich kompakter als eine übliche Schalteinrichtung ausgeführt werden kann, mittels Unterbringung eines Hauptschaltkreis-Schaltabschnitts und eines Masse-Schaltabschnitts in einem einzelnen Vakuumbehälter.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zielen auch auf die Bereitstellung einer Schalteinrichtung, die eine einfachere Struktur als eine übliche Schalteinrichtung aufweist, womit die Produktkosten vermindert werden.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zielen auch auf die Bereitstellung einer Schalteinrichtung, die einen Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt und einen Masse-Schaltabschnitt in einem Vakuum umfasst, wodurch das Auftreten einer Explosion verhindert wird, die andernfalls verursacht würde, wenn ein Lichtbogenkurzschluss in einem Gehäuse entsteht.
Folglich stellen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine Schalteinrichtung bereit, mit: einem Vakuumgehäuse, das von einem Massepotential elektrisch zu isolieren ist, das in ihm aufgenommen hat: einen Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt zum Herstellen/Trennen einer Verbindung zwischen einer stationären Elektrode, die entweder mit einem Sammelleitungsseiten-Leiter oder einem Lastseiten-Leiter verbunden ist, und einer bewegbaren Elektrode, die mit dem verbleibenden Leiter verbunden ist; und einen Masse-Schaltabschnitt zum Herstellen/Trennen einer Verbindung zwischen einer stationären Elektrode, die entweder mit dem Lastseiten-Leiter oder einem Masse-Leiter verbunden ist, und einer bewegbaren Elektrode, die mit dem verbleibenden Leiter verbunden ist.
Bei der Schalteinrichtung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, ist das Vakuumgehäuse von einem Massepotential elektrisch isoliert, und das Potential des Vakuumgehäuses gleicht einem Zwischenpotential zwischen dem elektrischen Potential der Ladeabschnitte, die zu dem Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt und dem Masse-Schaltabschnitt gehören, und dem Massepotential außerhalb des Vakuumgehäuses. Eine Potentialdifferenz zwischen dem Vakuumgehäuse und den Ladeabschnitten, und eine Potentialdifferenz zwischen dem Vakuumgehäuse und dem Massepotential erhöht sich nicht, womit die Gefahr des Auftretens eines Erdungsfehlers verringert wird.
Der Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt und der Masse-Schaltabschnitt sind in einem höchst isolierenden Vakuum untergebracht bzw. aufgenommen, und daher kann ein erforderlicher Isolierabstand zwischen Komponenten verkleinert werden. Deshalb kann die Schalteinrichtung von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kompakter ausgeführt werden, beträchtlicher als es eine übliche Schalteinrichtung kann.
Sogar in dem Fall eines in dem Vakuumgehäuse entstehenden Lichtbogenkurzschlusses, ist kein Gas in dem Vakuumbehälter vorhanden, wodurch die Gefahr einer Explosion beseitigt wird, die andernfalls durch einen Lichtbogenkurzschluss verursacht würde.
Vorzugsweise sind zwei Betriebsabschnitte, wobei einer den Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt betätigt und der andere den Masse-Schaltabschnitt betätigt, Seite an Seite in der äußeren Umfangsoberfläche des Vakuumgehäuses vorgesehen.
Bei der Schalteinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform können der Betriebsabschnitt des Hauptschaltkreis-Schaltabschnitts und der Betriebsabschnitt des Masse-Schaltabschnitts angrenzend aneinander angeordnet werden, wodurch ein Ineinandergreifen bzw. Verbinden zwischen den Antriebsmechanismen der Betriebsabschnitte ermöglicht wird.
Vorzugsweise ist ein Elektrodenpaar des Hauptschaltkreis-Schaltabschnitts im Innern von Isoliermaterial vorgesehen, zur elektrischen Isolierung eines stationären Teils des Hauptschaltkreis-Schaltabschnitts von dem Vakuumgehäuse.
Bei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist das Elektrodenpaar des Hauptschaltkreis-Schaltabschnitts in dem Isoliermaterial untergebracht, womit die Funktion der Spannungsfestigkeit verbessert wird. Folglich kann das Isoliermaterial groß ausgeführt werden, und das Vakuumgehäuse kann kompakt ausgeführt werden, wodurch die Produktkosten vermindert werden.
Vorzugsweise ist eine Lichtbogenabschirmung, die um die Elektrode des Hauptschaltkreis-Schaltabschnitts herum vorgesehen ist, von dem Vakuumgehäuse elektrisch isoliert.
Bei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist die Lichtbogenabschirmung von dem Vakuumgehäuse elektrisch isoliert. Sogar in dem Fall einer Entladung, die von dem Elektrodenpaar des Hauptschaltkreis-Schaltabschnitts zu der Lichtbogenabschirmung auftritt, wird verhindert, dass das Vakuumgehäuse ein hohes elektrisches Potential annimmt, womit die Funktion der Spannungsfestigkeit der Schalteinrichtung verbessert wird.
Vorzugsweise umfasst die Schalteinrichtung einen Isolierstab, der mit einer Lastseiten-Elektrode des Hauptschaltkreis-Schaltabschnitts verbunden ist, und ist mit einer Metallabschirmung ausgestattet, zum Mindern eines elektrischen Felds, und einen elastischen Leiter, der mit einer Lastseiten-Elektrode des Hauptschaltkreis- Schaltabschnitts sowie einer Lastseiten-Elektrode des Masse-Schaltabschnitts elektrisch verbunden ist, wobei ein stationärer Teil des elastischen Leiters, nahe an dem Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt, einen größeren Außendurchmesser aufweist als derjenige des Isolierstabs.
Bei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist der Außendurchmesser des stationären Abschnitts des elastischen Leiters nahe an dem Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt größer als derjenige des Isolierstabs. Der stationäre Abschnitt mindert die Konzentration eines elektrischen Felds an dem Ende der Abschirmungen des Isolierstabs, und verhindert, dass von dem Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt abgegebener Metalldampf an der Oberfläche des Isoliermaterials des Isolierstabs anhaftet.
Vorzugsweise ist der Isolierstab des Hauptschaltkreis-Schaltabschnitts im Innern eines Isoliermaterials vorgesehen, zur elektrischen Isolierung eines bewegbaren Teils des Hauptschaltkreis-Schaltabschnitts von dem Vakuumgehäuse, und ein Elektrodenpaar des Masse-Schaltabschnitts ist im Innern eines Isoliermaterials angeordnet, zur elektrischen Isolierung eines bewegbaren Teils des Masse-Schaltabschnitts von dem Vakuumgehäuse.
Bei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind der Isolierstab und das Elektrodenpaar des Masse-Schaltabschnitts im Innern des Isoliermaterials angeordnet, womit die Funktion der Spannungsfestigkeit in einem viel größeren Ausmaß verbessert wird.
Vorzugsweise ist ein Paar von Elektroden, das geöffnet oder geschlossen werden kann, an einer Position in einem elastischen Leiter vorgesehen, der eine Lastseiten-Elektrode des Hauptschaltkreis-Schaltabschnitts mit einer Lastseiten-Elektrode des Masse-Schaltabschnitts elektrisch verbindet.
Bei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Sammelleitung mit einer Last verbunden oder von ihr getrennt werden, mittels eines Elektrodenpaars, das an irgendeinem Teil an dem elastischen Leiter sowie an irgendeinem Teil des Hauptschaltkreis-Schaltabschnitts vorgesehen ist, womit die Funktion der Spannungsfestigkeit der Schalteinrichtung in einem viel größeren Ausmaß verbessert wird.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden erdacht, um den Nachteil der herkömmlichen Schalteinrichtung zu beheben, und zielen darauf, eine Schalteinrichtung bereitzustellen, die kompakt und preiswert ausgeführt werden kann.
Folglich stellen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine Schalteinrichtung bereit, bei der eine bewegbare Elektrode und eine stationäre Elektrode eines Masse-Schaltabschnitts kleiner sind als eine bewegbare Elektrode und eine stationäre Elektrode eines Hauptschaltkreis-Schaltabschnitts.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen auch eine Schalteinrichtung bereit, bei der eine bewegbare Elektrode und eine stationäre Elektrode eines Öffnungs-Schaltabschnitts, und eine bewegbare Elektrode und eine stationäre Elektrode eines Masse-Schaltabschnitts, kleiner sind als eine bewegbare Elektrode und eine stationäre Elektrode eines Abschalt-Schaltabschnitts.
Vorzugsweise ist ein Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt an der Rückseite der bewegbaren Elektrode des Masse-Schaltabschnitts vorgesehen, und ein Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt ist an der Rückseite der stationären Elektrode des Masse-Schaltabschnitts vorgesehen. Wenn ein Leitungspfad geschlossen ist, erzeugen die Magnetfeld-Erzeugungsabschnitte ein Magnetfeld, um zu bewirken, dass die bewegbare Elektrode und die stationäre Elektrode sich einander anziehen.
Vorzugsweise sind die bewegbare Elektrode und die stationäre Elektrode des Öffnungs-Schaltabschnitts, und die bewegbare Elektrode und die stationäre Elektrode des Masse-Schaltabschnitts, in eine einzige Form ausgebildet und aus einem einzigen Material.
Vorzugsweise sind die bewegbare Elektrode und die stationäre Elektrode des Hauptschaltkreis-Schaltabschnitts aus einem Material hergestellt, das sich von demjenigen unterscheidet, aus dem die bewegbare Elektrode und die stationäre Elektrode des Masse-Schaltabschnitts ausgebildet sind.
Vorzugsweise unterscheidet sich das Material, aus dem die bewegbare Elektrode und die stationäre Elektrode des Abschalt-Schaltabschnitts hergestellt sind, von demjenigen, aus dem die bewegbare Elektrode und die stationäre Elektrode des Öffnungs-Schaltabschnitts, und die bewegbare Elektrode und die stationäre Elektrode des Masse-Schaltabschnitts, ausgebildet sind.
Vorzugsweise entspricht ein Gehäuse einem Vakuumgehäuse.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Um ein besseres Verständnis der Erfindung zu ermöglichen, und um zu zeigen wie selbige verwirklicht werden kann, wird nun rein beispielhaft auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, in denen:
1 eine Querschnittansicht von vorne ist, welche die Struktur des Hauptabschnitts einer Schalteinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 eine Draufsicht ist, welche die Struktur des Hauptabschnitts einer Schalteinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
3 eine Seitenansicht ist, welche die Struktur des Hauptabschnitts einer Schalteinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
4 eine Querschnittansicht von vorne ist, welche die Struktur des Hauptabschnitts einer Schalteinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
5 eine Draufsicht ist, welche die Struktur des Hauptabschnitts einer Schalteinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt;
6 eine Seitenansicht ist, welche die Struktur des Hauptabschnitts einer Schalteinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt;
7 eine Querschnittansicht von vorne ist, welche die Struktur des Hauptabschnitts einer Schalteinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
8 eine Seitenansicht ist, welche die Struktur des Hauptabschnitts einer Schalteinrichtung gemäß der dritten Ausführungsform zeigt;
9 eine Querschnittansicht von vorne ist, welche die Struktur des Hauptabschnitts einer Schalteinrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
10 eine Querschnittansicht von vorne ist, welche die Struktur des Hauptabschnitts einer Schalteinrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
11 eine Querschnittansicht von vorne ist, welche die Struktur des Hauptabschnitts einer Schalteinrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
12 eine Querschnittansicht von vorne ist, welche die Struktur des Hauptabschnitts einer Schalteinrichtung gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
13 ein Querschnittgrundriss ist, der die Struktur des Hauptabschnitts einer üblichen Schalteinrichtung zeigt; und
14 eine schematische Darstellung elektrischer Verbindungen ist, welche die übliche Schalteinrichtung zeigt;
15 eine Querschnittansicht von vorne ist, welche den Hauptabschnitt einer Schalteinrichtung gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
16 eine Querschnittansicht von vorne ist, welche den Hauptabschnitt einer Schalteinrichtung gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
17 eine Querschnittansicht von vorne ist, welche den Hauptabschnitt eines anderen herkömmlichen Schalteinrichtungsbeispiels gemäß einer zehnten Ausführungsform zeigt;
18 eine Perspektivansicht ist, welche den in 17 gezeigten Hauptabschnitt zeigt;
19 ein elektrisches Schaltungsdiagramm ist, das eine beispielhafte herkömmliche Schalteinrichtung zeigt; und
20 eine Querschnittansicht von vorne ist, welche den Hauptabschnitt eines anderen herkömmlichen Schalteinrichtungsbeispiels zeigt.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
(Erste Ausführungsform)
1 ist eine Querschnittansicht von vorne, welche die Struktur des Hauptabschnitts einer Schalteinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; 2 ist eine Draufsicht selbiger; und 3 ist eine Seitenansicht selbiger.
In der Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen 10 ein Vakuumgehäuse. Ein Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt 20 und ein Masse-Schaltabschnitt 30 sind in dem Vakuumgehäuse 10 aufgenommen. Der Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt 20 umfasst eine stationäre Elektrode 21a, die an dem vorderen Ende eines mit einer Sammelleitung verbundenen, stationären Elektrodenstabs 21 vorgesehen ist, und eine bewegbare Elektrode 22a, die an dem vorderen Ende eines bewegbaren Elektrodenstabs 22 vorgesehen ist. Der stationäre Elektrodenstab 21 ist an dem Vakuumgehäuse 10 angebracht und von ihm elektrisch isoliert, über ein Dichtungselement 41a, ein Isoliermaterial 51 und ein Dichtungselement 41b. Der bewegbare Elektrodenstab 22 ist mit einem Betriebsstab 24 verbunden, entlang einer Längsrichtung, über einen Isolierstab 23. Der Betriebsstab 24 ist mit einem Betriebsabschnitt 61 verbunden, der den Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt 20 zwischen einer geschlossenen Position, einer Abschaltposition und einer Trennungsposition umschaltet. Der Betriebsstab 244 ist mit dem Vakuumgehäuse 10 verbunden und von ihm elektrisch isoliert, über einen Balg 71, ein Dichtungselement 42a, ein Isoliermaterial 52 und ein Dichtungselement 42b. Der Betriebsstab 24 kann betätigt werden, während die innere luftdichte Abdichtung des Vakuumgehäuses 10 beibehalten wird.
Der Isolierstab 23 umfasst ein zylindrisches Isoliermaterial 23a und ringförmige Metallabschirmungen 23b, von denen jede einen U-förmigen Querschnitt aufweist, im Blick entlang einer Längsrichtung. Die Metallabschirmungen 23b sind an jedem Ende des Isoliermaterials 23a angebracht. Die Abschirmungen 23b sind an dem Isoliermaterial 23a zum Mindern eines elektrischen Felds angebracht, das sich in einer Verbindungsgrenze zwischen der Abschirmung 23b und dem Isoliermaterial 23a entwickelt, wobei sie die Oberfläche des Isoliermaterials 23a schützen, und das Isoliermaterial 23a und den Balg 71 vor Metalldampf schützen, der sich entwickelt, wenn der Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt 20 einen Leitungspfad schließt oder öffnet.
Eine zylindrische Lichtbogenabschirmung 26 ist um den Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt 20 herum vorgesehen, und an dem Vakuumgehäuse 10 zum Verhindern des Spritzens von Metalldampf angebracht, das andernfalls zum Zeitpunkt des Öffnens/Schließens eines Leitungspfads auftreten würde. Ein Ring 51a ist in einem Grenzbereich zwischen dem Dichtungselement 41a und dem Isoliermaterial 51 vorgesehen; ein Ring 51b ist in einem Grenzbereich zwischen dem Isoliermaterial 51 und dem Dichtungselement 41b vorgesehen; und ein Ring 52a ist in einem Grenzbereich zwischen dem Isoliermaterial 52 und dem Dichtungselement 42b vorgesehen. Diese Ringe 51a, 51b und 52 sind zum Mindern eines elektrischen Felds vorgesehen, das sich in den Grenzbereichen entwickelt, und schützen die Innenoberfläche des Isoliermaterials 51 und 52 vor Beschmutzung, die andernfalls durch Metalldampf verursacht würde.
Der Masse-Schaltabschnitt 30 umfasst eine stationäre Elektrode 31a, die an dem vorderen Ende eines stationären Elektrodenstabs 31 vorgesehen ist, und eine bewegbare Elektrode 32a, die an dem vorderen Ende eines bewegbaren Elektrodenstabs 32 vorgesehen ist, wobei der stationäre Elektrodenstab 31 und der bewegbare Elektrodenstab 32 parallel zu dem stationären Elektrodenstab 21 und dem bewegbaren Elektrodenstab 22 angeordnet sind. Der stationäre Elektrodenstab 31 ist auf der gleichen Seite vorgesehen wie diejenige, auf der sich die bewegbare Elektrode 22a des Hauptschaltkreis-Schaltabschnitts 20 befindet, und der bewegbare Elektrodenstab 32 ist auf der gleichen Seite vorgesehen wie diejenige, auf der sich die stationäre Elektrode 21a des Hauptschaltkreis-Schaltabschnitts 20 befindet. Der stationäre Elektrodenstab 31 ist an dem Vakuumgehäuse 10 befestigt und von ihm elektrisch isoliert, über ein Dichtungselement 43a, ein Isoliermaterial 53 und ein Dichtungselement 43b. Der bewegbare Stab 32 ist mit einem Betriebsabschnitt 62 verbunden, zum Umschalten des Masse-Schalters 30. Der bewegbare Elektrodenstab 32 ist mit dem Vakuumgehäuse 10 verbunden und von ihm elektrisch isoliert, über einen Balg 72, ein Dichtungselement 44a, ein Isoliermaterial 54 und ein Dichtungselement 44b. Die bewegbare Elektrode 32 kann bewegt werden, während die innere luftdichte Abdichtung des Vakuumgehäuses 10 beibehalten wird.
Ein Ring 53a ist in einem Grenzbereich zwischen dem Dichtungselement 43a und dem Isoliermaterial 53 vorgesehen; ein Ring 53b ist in einem Grenzbereich zwischen dem Isoliermaterial 53 und dem Dichtungselement 43b vorgesehen; und ein Ring 54a ist in einem Grenzbereich zwischen dem Isoliermaterial 54 und dem Dichtungselement 44b vorgesehen. Diese Ringe 53a, 53b und 54b sind zum Mindern eines elektrischen Felds vorgesehen, das sich in den Grenzbereichen entwickelt, und schützen die Innenoberfläche des Isoliermaterials 53 und 54 vor Beschmutzung, die andernfalls durch Metalldampf verursacht würde.
Der bewegbare Elektrodenstab 22 des Hauptschaltkreis-Schaltabschnitts 20 ist mit dem stationären Elektrodenstab 31 des Masse-Schaltabschnitts 30 mittels eines verformbaren, elastischen Leiters 80 elektrisch verbunden. In einem Fall, wo der Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt 20 geschlossen ist und wo der Masse-Schaltabschnitt 30 offen ist, fließt ein elektrischer Strom zwischen dem stationären Elektrodenstab 21 des Hauptschaltkreis-Schaltabschnitts 20 und dem stationären Elektrodenstab 31 des Masse-Schaltabschnitts 30.
Bei der oben beschriebenen Schalteinrichtung ist das Vakuumgehäuse 10 nicht geerdet, und das elektrische Potential des Vakuumbehälters ist gleich einem Zwischenpotential zwischen dem elektrischen Potential der Ladeabschnitte, die zu dem Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt 20 und dem Masse-Schaltabschnitt 30 gehören, und dem Massepotential außerhalb des Vakuumgehäuses 10. Eine Potentialdifferenz zwischen dem Vakuumgehäuse 10 und den Ladeabschnitten, und eine Potentialdifferenz zwischen dem Vakuumgehäuse 10 und dem Massepotential, erhöhen sich nicht, womit die Gefahr des Auftretens eines Erdungsfehlers verringert wird.
Der Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt 20 und der Masse-Schaltabschnitt 30 sind in einem höchst isolierenden Vakuum gebildet, und daher kann ein erforderlicher Isolierabstand zwischen Komponenten verkleinert werden. Deshalb kann die Schalteinrichtung der vorliegenden Erfindung kompakter ausgeführt werden als eine übliche Schalteinrichtung.
Sogar in dem Fall eines Lichtbogenkurzschlusses, der in dem Vakuumgehäuse 10 entsteht, ist kein Gas in dem Vakuumbehälter 10 vorhanden, wodurch die Gefahr einer Explosion beseitigt wird, die andernfalls durch einen Lichtbogenkurzschluss verursacht würde.
(Zweite Ausführungsform)
4 ist eine Querschnittansicht von vorne, welche die Struktur des Hauptabschnitts einer Schalteinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; 5 ist eine Draufsicht selbiger; und 6 ist eine Seitenansicht selbiger.
Der Betriebsabschnitt 61 zum Betätigen des Hauptschaltkreis-Schaltabschnitts 20 und der Betriebsabschnitt 62 zum Betätigen des Masse-Schaltabschnitts 30 sind in dem Außenumfang des Vakuumgehäuses 10 in einer Seite-an-Seite Ausgestaltung vorgesehen. Der Betriebsstab 24 und der bewegbare Elektrodenstab 32 sind parallel zueinander auf der gleichen Seite des Vakuumgehäuses 10 vorgesehen, und stehen von der gleichen Seitenoberfläche des Vakuumgehäuses 10 vor, wobei sie mit den jeweiligen, Seite an Seite vorgesehenen Betriebsabschnitten 61 und 62 verbunden werden. Der stationäre Elektrodenstab 21 des Hauptschaltkreis-Schaltabschnitts 20 und der stationäre Elektrodenstab 31 des Masse-Schaltabschnitts 31 sind Seite an Seite und gegenüberliegend dem Betriebsstab 24 und dem bewegbaren Elektrodenstab 32 angeordnet. Der stationäre Elektrodenstab 21 und der stationäre Elektrodenstab 31 stehen außerhalb des Vakuumgehäuses 10 von der Seitenoberfläche von ihm vor, gegenüberliegend derjenigen von welcher der Betriebsstab 24 und der bewegbare Elektrodenstab 32 vorstehen. In anderer Hinsicht werden den Elementen, welche die gleichen wie diejenigen sind, die in Verbindung mit der ersten Ausführungsform beschrieben wurden, die gleichen Bezugszeichen zugeteilt, und wiederholte Erläuterungen von ihnen werden weggelassen.
Bei der Schalteinrichtung mit der zuvor beschriebenen Ausgestaltung können der Betriebsabschnitt 61 des Hauptschaltkreis-Schaltabschnitts 20 und der Betriebsabschnitt 62 des Masse-Schaltabschnitts 30 angrenzend aneinander angeordnet werden, wodurch ein Ineinandergreifen der Antriebsmechanismen von den Betriebsabschnitten 61 und 62 ermöglicht wird.
(Dritte Ausführungsform)
7 ist eine Querschnittansicht von vorne, welche die Struktur des Hauptabschnitts einer Schalteinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und 8 ist eine Seitenansicht selbiger.
Der Ring 51b ist von der Schalteinrichtung der vorliegenden Ausführungsform weggelassen, und die Elektroden 21a und 22a, und die Lichtbogenabschirmung 26 des Hauptschaltkreis-Schaltabschnitts 20, sind im Innern des Isoliermaterials 51 vorgesehen. Die Lichtbogenabschirmung 26 verdoppelt sich als eine Struktur zum Mindern eines elektrischen Felds, das sich in der Umgebung einer Verbindung zwischen dem Isoliermaterial 51 und dem Dichtungselement 41b entwickelt. In anderer Hinsicht werden den Elementen, welche die gleichen wie diejenigen sind, die in Verbindung mit der zweiten Ausführungsform beschrieben wurden, die gleichen Bezugszeichen zugeteilt, und wiederholte Erläuterungen von ihnen werden weggelassen.
Bei der Schalteinrichtung mit der zuvor beschriebenen Struktur, sind die Elektroden 21a und 22a (die ein Paar bilden) des Hauptschaltkreis-Schaltabschnitts 20 in dem Isoliermaterial 51 aufgenommen, womit das Vakuumgehäuse 10 kompakt gemacht wird. In einem Fall, wo das Vakuumgehäuse 10 durch Pressformen ausgebildet wird, ist die Tiefe eines zu entnehmenden Gehäuses vermindert, womit die Kosten zur Herstellung des Vakuumgehäuses 10 verringert werden.
(Vierte Ausführungsform)
9 ist eine Querschnittansicht von vorne, welche die Struktur des Hauptabschnitts einer Schalteinrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Ein Stützelement zum Stützen der Lichtbogenabschirmung 26, die um die Elektroden 21a und 22a des Hauptschaltkreis-Schaltabschnitts 20 vorgesehen ist, ist um die äußere Umfangsoberfläche der Lichtbogenabschirmung 26 vorgesehen. Das Stützelement ist an der Mitte des Isoliermaterials 51 befestigt, womit die Lichtbogenabschirmung 26 gesichert wird. Die Lichtbogenabschirmung 26 ist von dem Vakuumgehäuse 10 elektrisch isoliert. In anderer Hinsicht werden den Elementen, welche die gleichen wie diejenigen sind, die in Verbindung mit der dritten Ausführungsform beschrieben wurden, die gleichen Bezugszeichen zugeteilt, und wiederholte Erläuterungen von ihnen werden weggelassen.
Bei der Schalteinrichtung mit der oben beschriebenen Ausgestaltung, ist die Lichtbogenabschirmung 26 von dem Vakuumgehäuse 10 elektrisch isoliert. Sogar in dem Fall einer Entladung, die von den Elektroden 21a und 22a des Hauptschaltkreis-Schaltabschnitts 20 zu der Lichtbogenabschirmung 26 auftritt, wird verhindert, dass das Vakuumgehäuse 10 ein hohes elektrisches Potential annimmt, womit die Funktion der Spannungsfestigkeit der Schalteinrichtung verbessert wird.
Das Isoliermaterial 51 kann aus zwei Komponenten ausgebildet werden, und die Lichtbogenabschirmung 26 kann zwischen den Komponenten liegen.
(Fünfte Ausführungsform)
10 ist eine Querschnittansicht von vorne, welche die Struktur des Hauptabschnitts einer Schalteinrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Jedes plattenartige Ende des elastischen Leiters 80, zum elektrischen Verbinden des Hauptschaltkreis-Schaltabschnitts 20 mit dem Masse-Schaltabschnitt 30, ist sandwich-artig zwischen einem Paar von Leiterplatten 81a und 81b angeordnet. Ein Leiterplattenpaar (bestehend aus den Leiterplatten 81a und 81b) ist mit dem Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt 20 verbunden, und das andere Leiterplattenpaar ist mit dem Masse-Schaltabschnitt 30 verbunden. Der Außendurchmesser der Leiterplatten 81a und 81b ist größer als derjenige des Isolierstabs 23. Die Leiterplatten 81a und 81b mindern die Konzentration eines elektrischen Felds an dem Ende der Abschirmungen 23b des Isolierstabs 23, und verhindern ein Anhaften von Metalldampf an der Oberfläche des Isoliermaterials 23a des Isolierstabs 23, das andernfalls verursacht würde, wenn der Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt 20 getrennt wird. In anderer Hinsicht werden den Elementen, welche die gleichen wie diejenigen sind, die in Verbindung mit der dritten Ausführungsform beschrieben wurden, die gleichen Bezugszeichen zugeteilt, und wiederholte Erläuterungen von ihnen werden weggelassen.
Bei der Schalteinrichtung mit der zuvor beschriebenen Ausgestaltung, ermöglicht die Verwendung der Leiterplatten 81a und 81b die Verbindung des elastischen Leiters 80 mit dem bewegbaren Elektrodenstab 22 und dem stationären Elektrodenstab 31, womit die Leichtigkeit der Montage verbessert wird. Die Leiterplatten 81a und 81b mindern ein elektrisches Feld, das sich in dem Ende der Abschirmung 23b des Isolierstabs 23 bildet, und verhindern ein Anhaften von Metalldampf an der Oberfläche des Isoliermaterials 23a des Isolierstabs 23, das andernfalls verursacht würde, wenn der Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt 20 getrennt wird, womit die Funktion der Spannungsfestigkeit der Schalteinrichtung verbessert wird.
Eine Metallplatte mit einem großen Widerstandswert kann als jede der Leiterplatten 81a oder 81b verwendet werden, zum Verstärken der Festigkeit der Leiterplatten.
(Sechste Ausführungsform)
11 ist eine Querschnittansicht von vorne, welche die Struktur des Hauptabschnitts einer Schalteinrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Der Isolierstab 23 des Hauptschaltkreis-Schaltabschnitts 20 ist im Innern des Isoliermaterials 52 vorgesehen. Ferner ist die Elektrode 31a des Masse-Schaltabschnitts 30 im Innern des Isoliermaterials 53 vorgesehen, und die Elektrode 32a des selbigen ist im Innern des Isoliermaterials 54 vorgesehen. In anderer Hinsicht werden den Elementen, welche die gleichen wie diejenigen sind, die in Verbindung mit der dritten Ausführungsform beschrieben wurden, die gleichen Bezugszeichen zugeteilt, und wiederholte Erläuterungen von ihnen werden weggelassen.
Bei der Schalteinrichtung mit der zuvor beschriebenen Ausgestaltung, ist in dem Vakuumgehäuse 10, das in einem Anschaltungszustand, einem getrennten Zustand oder einem offenen Zustand sein kann, der Isolierstab 23, bei dem das Massepotential und der Ladeabschnitt einander zugewandt sind, im Innern des Isoliermaterials 52 vorgesehen, und der Masse-Schaltabschnitt 30, bei dem das Massepotential und der Ladeabschnitt einander zugewandt sind, ist im Innern des Isoliermaterials 54 vorgesehen. Folglich kann die Schalteinrichtung die Gefahr des Auftretens eines Erdungsfehlers verringern, womit die Funktion der Spannungsfestigkeit verbessert wird.
(Siebte Ausführungsform)
12 ist eine Querschnittansicht von vorne, welche die Struktur des Hauptabschnitts einer Schalteinrichtung gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Ein Schaltabschnitt 90, der aus einer bewegbaren Elektrode 92a und einer stationären Elektrode 91a besteht, ist zwischen dem Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt 20 und dem Masse-Schaltabschnitt 30 vorgesehen. Die bewegbare Elektrode 92a ist an dem vorderen Ende eines bewegbaren Elektrodenstabs 92 vorgesehen. Ein Betriebsstab 94 ist mit dem anderen Ende des bewegbaren Elektrodenstabs 92 verbunden, über einen Isolierstab 93, der ein Isoliermaterial 92a und Abschirmungen 93b umfasst. Der Betriebsstab 94 ist mit einem Betriebsabschnitt 63 verbunden, zum Betätigen des Schaltabschnitts 90. Der Betriebsstab 94 ist mit dem Vakuumgehäuse 10 verbunden und von ihm elektrisch isoliert, über einen Balg 73, ein Dichtungselement 46a, Isoliermaterial 55 und ein Dichtungselement 46b. Der Betriebsstab 94 kann betätigt werden, während die innere luftdichte Abdichtung des Vakuumgehäuses 10 beibehalten wird. Die bewegbare Elektrode 22 des Hauptschaltkreis-Schaltabschnitts 20 ist mit dem bewegbaren Elektrodenstab 92 des Schaltabschnitt 90 elektrisch verbunden, über einen elastischen Leiter 90a.
Die stationäre Elektrode 91a ist an dem vorderen Ende des stationären Elektrodenstabs 91 vorgesehen. Das andere Ende des stationären Elektrodenstabs 91 ist an dem Vakuumgehäuse 10 angebracht und von ihm elektrisch isoliert, über Isoliermaterial 95a und eine Isolatorstütze 95, die Abschirmungen 95b umfasst. Der stationäre Elektrodenstab 91 des Schaltabschnitts 90 ist mit dem stationären Elektrodenstab 31 des Masse-Schaltabschnitts 30 elektrisch verbunden, über einen Leiter 80b. In anderer Hinsicht werden den Elementen, welche die gleichen wie diejenigen sind, die in Verbindung mit der dritten Ausführungsform beschrieben wurden, die gleichen Bezugszeichen zugeteilt, und wiederholte Erläuterungen von ihnen werden weggelassen.
Bei der Schalteinrichtung mit der vorangehenden Ausgestaltung sind die Elektroden 91a und 92a des Schaltabschnitts 90, sowie die Elektroden 21a und 22a des Hauptschaltkreis-Schaltabschnitts 20, geöffnet, wenn die Schalteinrichtung getrennt oder geerdet ist, womit die Funktion der Spannungsfestigkeit verbessert wird.
Wie im Detail beschrieben wurde, ist bei der Schalteinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform das Vakuumgehäuse nicht geerdet, und das Potential des Vakuumgehäuses ist gleich einem Zwischenpotential zwischen dem elektrischen Potential der Ladeabschnitte, die zu dem Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt und dem Masse-Schaltabschnitt gehören, und dem Massepotential außerhalb des Vakuumgehäuses. Eine Potentialdifferenz zwischen dem Vakuumgehäuse und den Ladeabschnitten, und eine Potentialdifferenz zwischen dem Vakuumgehäuse und dem Massepotential, erhöhen sich nicht, womit die Gefahr des Auftretens eines Erdungsfehlers verringert wird.
Der Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt und der Masse-Schaltabschnitt sind in einem höchst isolierenden Vakuum aufgenommen, und daher kann ein erforderlicher Isolierabstand zwischen Komponenten verkleinert werden. Deshalb kann die Schalteinrichtung der vorliegenden Erfindung kompakter ausgeführt werden als eine übliche Schalteinrichtung.
Sogar in dem Fall eines Lichtbogenkurzschlusses, der in dem Vakuumgehäuse entsteht, ist kein Gas in dem Vakuumbehälter vorhanden, wodurch die Gefahr einer Explosion beseitigt wird, die andernfalls durch einen Lichtbogenkurzschluss verursacht würde.
Bei der Schalteinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform können der Betriebsabschnitt des Hauptschaltkreis-Schaltabschnitts und der Betriebsabschnitt des Masse-Schaltabschnitts angrenzend aneinander angeordnet sein, wodurch ein Ineinandergreifen der Antriebsmechanismen von den Betriebsabschnitten ermöglicht wird.
Bei der Schalteinrichtung der dritten Ausführungsform ist das Elektrodenpaar des Hauptschaltkreis-Schaltabschnitts in dem Isoliermaterial aufgenommen, womit die Funktion der Spannungsfestigkeit verbessert wird. Demzufolge kann das Isoliermaterial groß ausgeführt werden, und das Vakuumgehäuse kann kompakt ausgeführt werden. In einem Fall, wo das Vakuumgehäuse durch Pressformen ausgebildet wird, ist die Tiefe eines zu entnehmenden Gehäuses vermindert, womit die Kosten zur Herstellung des Vakuumgehäuses verringert werden.
Bei der Schalteinrichtung gemäß der vierten Ausführungsform ist die Lichtbogenabschirmung von dem Vakuumgehäuse elektrisch isoliert. Sogar in dem Fall einer Entladung, die von dem Elektrodenpaar des Hauptschaltkreis-Schaltabschnitts zu der Lichtbogenabschirmung auftritt, wird verhindert, dass das Vakuumgehäuse ein hohes elektrisches Potential annimmt, womit die Funktion der Spannungsfestigkeit der Schalteinrichtung verbessert wird.
Bei der Schalteinrichtung gemäß der fünften Ausführungsform ist der Außendurchmesser des stationären Abschnitts des elastischen Leiters, nahe an dem Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt, größer als derjenige des Isolierstabs. Der stationäre Abschnitt mindert die Konzentration eines elektrischen Felds an dem Ende der Abschirmungen des Isolierstabs, und verhindert ein Anhaften von Metalldampf an der Oberfläche des Isoliermaterials des Isolierstabs, das andernfalls verursacht würde, wenn der Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt getrennt wird.
Bei der Schalteinrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform sind der Isolierstab und das Elektrodenpaar des Masse-Schaltabschnitts im Innern des Isoliermaterials vorgesehen, womit die Funktion der Spannungsfestigkeit in einem viel größeren Ausmaß verbessert wird.
Bei der Schalteinrichtung gemäß der siebten Ausführungsform kann die Sammelleitung mit einer Last verbunden oder von ihr getrennt werden, mittels eines Elektrodenpaars, das an irgendeinem Teil an dem elastischen Leiter sowie an irgendeinem Teil des Hauptschaltkreis-Schaltabschnitts vorgesehen ist, womit die Funktion der Spannungsfestigkeit der Schalteinrichtung in einem viel größeren Ausmaß verbessert wird.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nun untenstehend beschrieben. Den Elementen, welche die gleichen wie diejenigen sind, die in den 19 und 20 gezeigt werden, oder ihnen entsprechen, werden die gleichen Bezugszeichen zugeteilt, und jene Elemente werden durch Bezugnahme auf die Bezugszeichen erläutert.
(Achte Ausführungsform)
15 ist eine Querschnittansicht von vorne, welche den Hauptabschnitt einer Schalteinrichtung gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Ein Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt 271 und ein Masse-Schaltabschnitt 272 sind in einem Metallgehäusekörper 221 der Schalteinrichtung vorgesehen. Der Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt 271 umfasst eine stationäre Elektrode 226, die an einem stationären Elektrodenstab 230 angebracht ist, der als ein Sammelleitungsseiten-Leiter wirkt, und eine bewegbare Elektrode 227, die an einem bewegbaren Elektrodenstab 231 angebracht ist. Der stationäre Elektrodenstab 230 ist an dem Gehäusekörper 221 angebracht und elektrisch von ihm isoliert, mittels eines ersten Metall-Dichtungsabschnitts 239, eines ersten Keramik-Isolierabschnitts 222 und eines zweiten Metall-Dichtungsabschnitts 243. Der bewegbare Elektrodenstab 231 ist mit einem Betriebsstab 235 verbunden, mittels eines Isolierstabs 273. Der Betriebsstab 235 ist mit einem Antriebsmechanismus verbunden, der den Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt 271 zwischen einer geschlossenen Position, einer Abschaltposition und einer offenen Position umschaltet. Ferner ist der Betriebsstab 235 mit einem dritten Dichtungsabschnitt 240 verbunden, mittels eines Balgs 234. Der dritte Dichtungsabschnitt 240 ist mit dem Gehäusekörper 221 mittels eines zweiten Dichtungsabschnitts 223 und eines vierten Dichtungsabschnitts 244 verbunden.
Der Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt 271 kann betätigt werden, während die innere luftdichte Abdichtung des Gehäusekörpers 221 mittels des Balgs 234 beibehalten wird. Der Isolierstab 273 umfasst einen Isolierabschnitt 253 und einen Abschirmungsabschnitt 254, der an jedem Ende des Isolierabschnitts 253 angebracht ist. Die Abschirmabschnitte 254 sind an dem Isolierabschnitt 253 angebracht, zum Mindern eines elektrischen Felds, das sich in einer Verbindungsgrenze zwischen dem Isolierabschnitt 253 und den Abschirmungsabschnitten 254 entwickelt, wobei die Oberfläche des Isolierabschnitts 253 geschützt wird, und wobei der Isolierabschnitt 253 und der Balg 234 vor Metalldampf geschützt werden, der sich von Elektroden 226 und 227 entwickelt, wenn der Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt 271 einen Leitungspfad schließt oder öffnet. Ein Lichtbogenabschirmungsabschnitt 237 ist um den Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt 271 herum vorgesehen, und ist an dem ersten Isolierabschnitt 222 angebracht, zum Verhindern des Spritzens von Metalldampf von den Elektroden 226 und 227, das ansonsten zum Zeitpunkt des Öffnens/Schließens eines Leitungspfads auftreten würde. Der Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt 271 ist von dem Gehäusekörper 221 elektrisch isoliert. Ein erster Ring 247 ist in der Umgebung eines hartgelöteten Abschnitts vorgesehen, zwischen dem ersten Dichtungsabschnitt 239, der als ein Ladeabschnitt zu wirken hat, und dem ersten Keramik-Isolierabschnitt 222. Ein zweiter Ring 249 ist in der Umgebung eines hartgelöteten Abschnitts vorgesehen, zwischen dem zweiten Dichtungsabschnitt 243, der als ein Ladeabschnitt zu wirken hat, und dem ersten Keramik-Isolierabschnitt 222. Ein dritter Ring 250 ist in der Umgebung eines hartgelöteten Abschnitts vorgesehen, zwischen den dritten und vierten Dichtungsabschnitten 240 und 244, die als Ladeabschnitte zu wirken haben, und dem zweiten Isolierabschnitt 223. Die ersten bis dritten Ringe 247, 249 und 250 sind zum Mindern eines elektrischen Felds vorgesehen. Der erste Ring 247 und der zweite Ring 249 sind im Innern des ersten Isolierabschnitts 222 vorgesehen, um die Innenwandoberfläche des ersten Isolierabschnitts 222 davor zu schützen, dass sie durch Metalldampf beschmutzt wird. Der dritte Ring 250 ist im Innern des zweiten Isolierabschnitts 223 vorgesehen, um die Innenwandoberfläche des zweiten Isolierabschnitts 223 davor zu schützen, dass sie durch Metalldampf beschmutzt wird.
Der Masse-Schaltabschnitt 272 umfasst eine stationäre Elektrode 328, die an einem stationären Elektrodenstab 232 angebracht ist, welcher als ein Lastseiten-Leiter dient, und eine bewegbare Elektrode 329, die an einem bewegbaren Elektrodenstab 233 angebracht ist, welcher als ein geerdeter Masseseiten-Leiter dient. Die stationäre Elektrode 328 und die bewegbare Elektrode 329 sind kleiner als die stationäre Elektrode 226 und die bewegbare Elektrode 227 des Hauptschaltkreis-Schaltabschnitts 271. Der stationäre Elektrodenstab 232 ist an dem Gehäusekörper 221 angebracht, mittels eines ersten Dichtungsabschnitts 241, eines ersten Isolierabschnitts 224 und eines zweiten Dichtungsabschnitts 245. Der bewegbare Elektrodenstab 233 ist mit einem dritten Dichtungsabschnitt 232 mittels eines Balgs 236 verbunden. Ein dritter Dichtungsabschnitt 242 ist mit dem Vakuumgehäusekörper 221 verbunden, mittels eines zweiten Isolierabschnitts 225 und eines vierten Dichtungsabschnitts 246.
Der Masse-Schaltabschnitt 372 kann betätigt werden, während die innere luftdichte Abdichtung des Vakuumgehäusekörpers 221 mittels des Balgs 236 beibehalten wird. Ein erster Ring 248 ist in der Umgebung eines hartgelöteten Abschnitts vorgesehen, zwischen dem ersten Dichtungsabschnitt 241, der als ein Ladeabschnitt zu wirken hat, und dem ersten Keramik-Isolierabschnitt 224. Ein zweiter Ring 251 ist in der Umgebung eines hartgelöteten Abschnitts vorgesehen, zwischen dem zweiten Dichtungsabschnitt 245, der als ein Ladeabschnitt zu wirken hat, und dem ersten Keramik-Isolierabschnitt 224. Ein dritter Ring 252 ist in der Umgebung eines hartgelöteten Abschnitts vorgesehen, zwischen dem dritten Dichtungsabschnitt 242 und dem vierten Dichtungsabschnitt 246, die als Ladeabschnitte zu wirken haben, und dem zweiten Isolierabschnitt 225. Die ersten bis dritten Ringe 248, 251 und 252 sind zum Mindern eines elektrischen Felds vorgesehen. Der erste Ring 248 und der zweite Ring 251 sind im Innern des ersten Isolierabschnitts 224 vorgesehen, um die Innenwandoberfläche des ersten Isolierabschnitts 224 davor zu schützen, dass sie durch Metalldampf beschmutzt wird. Der dritte Ring 252 ist im Innern des zweiten Isolierabschnitts 225 vorgesehen, um die Innenwandoberfläche des zweiten Isolierabschnitts 225 davor zu schützen, dass sie durch Metalldampf beschmutzt wird.
Der bewegbare Elektrodenstab 231 des Hauptschaltkreis-Schaltabschnitts 271 ist mit dem stationären Elektrodenstab 233 des Masse-Schaltabschnitts 372, mittels eines elastischen Leiters 238, elektrisch verbunden. In einem Fall, wo der Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt 271 geschlossen ist und wo der Masse-Schaltabschnitt 372 offen ist, fließt ein von der Sammelleitung zugeführter elektrischer Strom an Lasten, mittels des stationären Elektrodenstabs 230, des elastischen Leiters 238 und des stationären Elektrodenstabs 232.
Der Gehäusekörper 221 ist ein wesentliches Element eines Gehäuses, wie es die Dichtungsabschnitte 222, 239, 240, 241, 242, 243, 244, 245 und 246 und die Isolierabschnitte 222, 223, 224 und 225 sind. Das Gehäuse hält ein inneres Vakuum der Schalteinrichtung bei.
Der Betrieb der Schalteinrichtung mit der vorangehenden Ausgestaltung wird nun beschrieben.
Während eines normalen Betriebs, wird der Betriebsstab 235 in eine nach unten gerichtete Richtung in 15 betätigt, um dadurch die bewegbare Elektrode 227 in Kontakt mit der stationären Elektrode 226 zu bringen. Ferner wird der bewegbare Elektrodenstab 233 nach oben betätigt, um dadurch die bewegbare Elektrode 329 weg von der stationären Elektrode 328 zu separieren. Die von der Sammelleitung zugeführte Energie fließt an Lasten, d.h. verschiedene Typen von Geräten, die als Lasten dienen, mittels des stationären Elektrodenstabs 230, des bewegbaren Elektrodenstabs 231, des elastischen Leiters 238 und des stationären Elektrodenstabs 232.
Zum Zeitpunkt der Wartung und Inspektion von Geräten, wird der Betriebsstab 235 in eine nach oben gerichtete Richtung in 15 betätigt, um dadurch die bewegbare Elektrode 227 weg von der stationären Elektrode 226 in eine Abschaltposition und weiter in eine offene Position zu separieren. Nachfolgend wird der in 15 gezeigte bewegbare Elektrodenstab 233 nach unten betätigt, um dadurch die bewegbare Elektrode 329 in Kontakt mit der stationären Elektrode 328 zu bringen. Folglich wird der geerdete bewegbare Elektrodenstab 233 mit dem stationären Elektrodenstab 232 elektrisch verbunden, und somit wird bewirkt, dass elektrische Ladungen, die in den Lasten verbleiben und induzierte Ströme, die in ihnen entstehen, mittels des stationären Elektrodenstabs 232 und des bewegbaren Elektrodenstabs 233 an Masse fließen. Ferner wird die bewegbare Elektrode 227 von der stationären Elektrode 226 in eine offene Position separiert. Somit wird die Aufbringung von Energie von der Sammelleitung an verschiedene Typen von Geräten, die als Lasten wirken, verhindert, wodurch ermöglicht wird, dass ein Wartungsarbeiter die Wartung sicher durchführen kann.
Bei der Schalteinrichtung mit der vorangehenden Ausgestaltung braucht der Masse-Schaltabschnitt 372 keine Zufallsstrom-Abschaltfähigkeit oder Laststrom-Schaltfähigkeit, die bei dem Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt 271 erforderlich wäre. Bei der achten Ausführungsform sind die stationäre Elektrode 328 und die bewegbare Elektrode 329 des Masse-Schaltabschnitts 372 so ausgebildet, dass sie kleiner und dünner als die stationäre Elektrode 226 und die bewegbare Elektrode 227 des Hauptschaltkreis-Schaltabschnitts 271 werden, in Anbetracht des oben beschriebenen Merkmals des Masse-Schaltabschnitts 372. Folglich wird die Menge von Cu-W-basierter Legierung, die zum Ausbilden der bewegbaren Elektrode 329 und der stationären Elektrode 328 verwendet wird, vermindert, was somit zu einer Verringerung bei den Herstellungskosten führt. Ferner ist der Masse-Schaltabschnitt 372 kompakt ausgeführt, was wiederum die gesamte Schalteinrichtung kompakt macht. Die stationäre Elektrode 328 und die bewegbare Elektrode 329 können entweder im Durchmesser oder in der Dicke kompakt ausgeführt werden.
Die stationäre Elektrode 328 und die bewegbare Elektrode 329 des Masse-Schaltabschnitts 372 sind zum Erreichen einer hohen Schweißwiderstandsfähigkeit (Leichtigkeit des Separierens der Elektroden) und hohen Spannungsfestigkeitsfähigkeit erforderlich, wie in dem Fall der stationären Elektrode 226 und der bewegbaren Elektrode 227 des Hauptschaltkreis-Schaltabschnitts 271. Es besteht jedoch kein Bedarf an der stationären Elektrode 328 und der bewegbaren Elektrode 329 des Masse-Schaltabschnitts 372, die eine Zufallsstrom-Abschaltfähigkeit oder eine Laststrom-Schaltfähigkeit aufweisen. Aus diesen Gründen, im Gegensatz zu der stationären Elektrode 226 und der bewegbaren Elektrode 227, die aus einer Cu-Cr-basierten Legierung hergestellt sind, sind die stationäre Elektrode 328 und die bewegbare Elektrode 329 aus einer Cu-W-basierten Legierung hergestellt.
Der Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt 271 und der Masse-Schaltabschnitt 372 sind in einem höchst isolierenden Vakuum untergebracht, und daher kann ein erforderlicher Isolierabstand zwischen dem Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt 271 und dem Masse-Schaltabschnitt 372 verkleinert werden. Ferner, sogar in dem Fall eines in dem Vakuumgehäuse entstehenden Lichtbogenkurzschlusses, ist kein Gas in dem Vakuumbehälter vorhanden, wodurch die Gefahr einer Explosion beseitigt wird, die andernfalls durch einen Lichtbogenkurzschluss verursacht würde, und ein hoher Grad an Sicherheit wird sichergestellt.
(Neunte Ausführungsform)
16 ist eine Querschnittansicht von vorne, welche den Hauptabschnitt einer Schalteinrichtung gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Bei den Erläuterungen der gegenwärtigen und nachfolgenden Ausführungsformen werden lediglich wesentliche Elemente beschrieben, die sich von denjenigen unterscheiden, die in Verbindung mit der achten Ausführungsform beschrieben wurden.
Das Gehäuse der vorliegenden Ausführungsform hat in ihm aufgenommen:
einen Abschalt-Schaltabschnitt 371, der einen Leitungspfad unterbricht, durch Separieren des stationären Elektrodenstabs 230, der als ein Sammelleitungsseiten-Leiter wirkt, der separiert wird von dem stationären Elektrodenstab 232, der als ein Lastseiten-Leiter wirkt, und welcher eine bewegbare Elektrode 327 und eine stationäre Elektrode 326 aufweist;
einen Öffnungs-Schaltabschnitt 400, der mit dem Abschalt-Schaltabschnitt 371 mittels des elastischen Leiters 238 elektrisch verbunden ist, wobei er geöffnet wird, nachdem eine stationäre Elektrode 326 und eine bewegbare Elektrode 327 voneinander separiert wurden, und der eine stationäre Elektrode 257 und eine bewegbare Elektrode 258 aufweist; und
einen Masse-Schaltabschnitt 372, der mit dem Öffnungs-Schaltabschnitt 400 mittels eines Leiters 268 elektrisch verbunden ist, welcher einen stationären Elektrodenstab 232 von einem bewegbaren Elektrodenstab 233 separiert, wobei der Elektrodenstab 233 geerdet ist und als ein Masseseiten-Leiter wirkt, und welcher die stationäre Elektrode 328 und die bewegbare Elektrode 329 aufweist.
Die bewegbare Elektrode 258 des Öffnungs-Schaltabschnitts 400 ist an dem vorderen Ende des bewegbaren Elektrodenstabs 275 angebracht, und die stationäre Elektrode 257 ist an dem stationären Elektrodenstab 274 angebracht. Der stationäre Elektrodenstab 274 und der stationäre Elektrodenstab 232 sind mittels des Leiters 268 elektrisch verbunden. Der stationäre Elektrodenstab 274 ist an dem Gehäusekörper 221 mittels eines Isolierstützabschnitts 265 angebracht. Der Isolierstützabschnitt 265 umfasst einen zylindrischen Isolierabschnitt 266 und einen Abschirmungsabschnitt 267 zur Minderung eines elektrischen Felds, der an jedem Ende des Isolierabschnitts 266 angebracht ist. Der bewegbare Elektrodenstab 275 ist an dem Gehäusekörper 221 mittels einer Stützstruktur angebracht, welche die gleiche wie diejenige ist, die zum Stützen des bewegbaren Elektrodenstabs 231 des Abschalt-Schaltabschnitts 371 verwendet wird. Die Stützstruktur und ihre umgebende Struktur sind die gleichen wie die Struktur zum Stützen des bewegbaren Elektrodenstabs 231 des Abschalt-Schaltabschnitts 371 und ihre umgebende Struktur. Somit wird der Struktur das gleiche Bezugszeichen zugeteilt, und ihre Erläuterung wird weggelassen.
Die stationäre Elektrode 257 und die bewegbare Elektrode 258 des Abschalt-Schaltabschnitts 400 weisen eine Abschaltfähigkeit auf, und sind identisch mit der stationären Elektrode 328 und der bewegbaren Elektrode 329 des Masse-Schaltabschnitts 372, weil diese Elektroden keine Zufallsstrom-Abschaltfähigkeit oder Laststrom-Schaltfähigkeit benötigen. Ferner werden Elektroden, die identisch mit der stationären Elektrode 328 und der bewegbaren Elektrode 329 des Masse-Schaltabschnitts 372 sind, als die stationäre Elektrode 257 und die bewegbare Elektrode 258 verwendet.
Zum Zeitpunkt der Wartung und Inspektion von Geräten, wird der Betriebsstab 235 in eine nach oben gerichtete Richtung in 16 betätigt, um dadurch die bewegbare Elektrode 327 weg von der stationären Elektrode 326 in eine Abschaltposition zu separieren. Der mit dem bewegbaren Elektrodenstab 275 gekoppelte Betriebsstab 235 wird in eine nach oben gerichtete Richtung in 16 betätigt, wodurch bewirkt wird, dass die bewegbare Elektrode 75 des Abschalt-Schaltabschnitts 400 von der stationären Elektrode 257 in eine offene Position weggeht. Nachfolgend wird der in 16 gezeigte bewegbare Elektrodenstab 233 nach unten betätigt, um dadurch die bewegbare Elektrode 329 in Kontakt mit der stationären Elektrode 328 zu bringen. Folglich wird der geerdete bewegbare Elektrodenstab 233 mit dem stationären Elektrodenstab 232 elektrisch verbunden, und somit wird bewirkt, dass elektrische Ladungen, die in den Lasten verbleiben, und induzierte Ströme, die in ihnen entstehen, mittels des stationären Elektrodenstabs 232 und des bewegbaren Elektrodenstabs 233 an Masse fließen. Ferner werden die stationäre Elektrode 230, die als ein Sammelleitungsseiten-Leiter dient, und der stationäre Elektrodenstab 232, der als ein Lastseiten-Leiter dient, getrennt, als eine Folge davon, dass die bewegbare Elektrode 258 von der stationären Elektrode 257 separiert wird, wodurch die Aufbringung von Energie von der Sammelleitung an verschiedene Typen von Geräten, die als Lasten wirken, verhindert wird, und ermöglicht wird, dass ein Wartungsarbeiter die Wartung sicher durchführen kann.
Bei der vorliegenden Ausführungsform, wenn die Schalteinrichtung in einem geöffneten oder geerdeten Zustand ist, sind die stationäre Elektrode 257 und die bewegbare Elektrode 258 des Öffnungs-Schaltabschnitts 400 offen. Die Funktion der Spannungsfestigkeit der Schalteinrichtung wird erreicht mittels eines Spalts zwischen der stationären Elektrode 326 und der bewegbaren Elektrode 327 des Abschalt-Schaltabschnitts 371, und eines Spalts zwischen der stationären Elektrode 257 und der bewegbaren Elektrode 258, womit die Funktion der Spannungsfestigkeit der Schalteinrichtung verbessert wird. Ferner, wie in dem Fall der stationären Elektrode 328 und der bewegbaren Elektrode 329 des Masse-Schaltabschnitts 372, benötigen die stationäre Elektrode 257 und die bewegbare Elektrode 258 des Abschalt-Schaltabschnitts 400 keine Zufallsstrom-Abschaltfähigkeit oder Laststrom-Schaltfähigkeit, die von dem Abschaltschaltkreis-Schaltabschnitt 371 erfordert würde. Folglich kann eine gemeinsame Elektrode für die stationäre Elektrode 257 und die bewegbare Elektrode 258 des Abschalt-Schaltabschnitts 400 verwendet werden, sowie für die ausgebildete stationäre Elektrode 328 und die bewegbare Elektrode 329 des Masse-Schaltabschnitts 372.
(Zehnte Ausführungsform)
17 ist eine Querschnittansicht von vorne, welche den Hauptabschnitt eines anderen herkömmlichen Schalteinrichtungsbeispiels gemäß einer zehnten Ausführungsform zeigt, und 18 ist eine Perspektivansicht, welche den in 17 gezeigten Hauptabschnitt zeigt.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist ein Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt 281 an der Rückseite der stationären Elektrode 328 eines Masse-Schaltabschnitts 472 angebracht, zum Erzeugen eines Magnetfelds in der axialen Richtung des stationären Elektrodenstabs 232. Ferner ist ein Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt 282 an der Rückseite der bewegbaren Elektrode 329 eines Masse-Schaltabschnitts 472 angebracht, zum Erzeugen eines Magnetfelds in der axialen Richtung des bewegbaren Elektrodenstabs 233.
Falls ein ungenügender äußerer Druck in die Richtung aufgebracht wird, in der die bewegbare Elektrode 329 in Kontakt mit der stationären Elektrode 328 gebracht wird, wenn der Masse-Schaltabschnitt 472 geerdet und geschlossen ist, nachdem die stationäre Elektrode 328 und die bewegbare Elektrode 329 miteinander in Kontakt gebracht wurden, wirkt eine Abstoßung zwischen der stationären Elektrode 328 und der bewegbaren Elektrode 329, womit ein Spalt zwischen ihnen verursacht wird und ein Lichtbogen erzeugt wird. Die Handlung bewirkt, dass die stationäre Elektrode 328 und die bewegbare Elektrode 329 Metalldampf verspritzen. Folglich wird der durch den Lichtbogen verschmolzene Bereich der stationären Elektrode 328 und der bewegbaren Elektrode 329 vergrößert. Folglich muss eine größere Entfernungskraft auf den bewegbaren Elektrodenstab 233 aufgebracht werden, um den Masse-Schaltabschnitt 472 zu öffnen.
Um das Auftreten eines Lichtbogens zu verhindern, muss ein äußerer Druck erforderlich sein, der zum Verhindern des Auftretens eines Spalts ausreichend ist, welcher andernfalls verursacht würde, nachdem die stationäre Elektrode 328 und die bewegbare Elektrode 329 miteinander in Kontakt gebracht wurden. Eine Zunahme beim äußeren Druck, bringt eine Notwendigkeit der Verstärkung der Festigkeit des Antriebsmechanismus mit sich, welcher mit dem bewegbaren Elektrodenstab 233 gekoppelt ist, womit eine Last des manuellen Betriebs vergrößert wird.
Bei der vorliegenden Ausführungsform, wenn der Masse-Schaltabschnitt 472 geerdet und geschlossen ist, fließt ein elektrischer Strom von dem stationären Elektrodenstab 232 zu dem bewegbaren Elektrodenstab 233, mittels des Masse-Schaltabschnitts 472. Zu diesem Zeitpunkt fließt der elektrische Strom durch die Magnetfeld-Erzeugungsabschnitte 281 und 282. Mittels des Magnetfelds, das sich als eine Folge des durch die Magnetfeld-Erzeugungsabschnitte 281 und 282 fließenden Stroms entwickelt, ziehen die stationäre Elektrode 328 und die bewegbare Elektrode 329 einander an, womit das Auftreten eines Spalts zwischen ihnen verhindert wird. Folglich wird ein Verspritzen von Metalldampf der stationären Elektrode 328 und der bewegbaren Elektrode 329 verhindert, welches andernfalls durch einen Lichtbogen verursacht würde, nachdem die stationäre Elektrode 328 und die bewegbare Elektrode 329 miteinander in Kontakt gebracht wurden. Ferner ist die durch den Lichtbogen verschmolzene Elektrodenmenge vermindert, wodurch ein öffnen des Masse-Schaltabschnitts 472 mit kleiner Kraft ermöglicht wird. Folglich kann ein Mechanismus zum Betätigen des Masse-Schaltabschnitts 472 kompakt ausgeführt werden.
Wie oben beschrieben wurde, sind bei Ausführungsformen der Erfindung eine bewegbare Elektrode und eine stationäre Elektrode eines Masse-Schaltabschnitts kleiner als eine bewegbare Elektrode und eine stationäre Elektrode eines Hauptschaltkreis-Schaltabschnitts. Folglich kann die gesamte Schalteinrichtung kompakt ausgeführt werden, und ihre Kosten können auch reduziert werden.
Bei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind eine bewegbare Elektrode und eine stationäre Elektrode eines öffnungs-Schaltabschnitts und eine bewegbare Elektrode und eine stationäre Elektrode eines Masse-Schaltabschnitts kleiner als eine bewegbare Elektrode und eine stationäre Elektrode eines Abschalt-Schaltabschnitts. Folglich kann die gesamte Schalteinrichtung kompakt ausgeführt werden, und ihre Kosten können auch reduziert werden.
Bei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist ein Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt an der Rückseite der bewegbaren Elektrode des Masse-Schaltabschnitts vorgesehen, und ein Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt ist an der Rückseite der stationären Elektrode des Masse-Schaltabschnitts vorgesehen. Wenn ein Leitungspfad geschlossen ist, erzeugen die Magnetfeld-Erzeugungsabschnitte ein Magnetfeld, um zu bewirken, dass die bewegbare Elektrode und die stationäre Elektrode einander anziehen. Folglich wird ein Verspritzen von Metalldampf einer stationären Elektrode und einer bewegbaren Elektrode verhindert, das andernfalls durch einen Lichtbogen verursacht würde, nachdem die stationäre Elektrode und die bewegbare Elektrode miteinander in Kontakt gebracht wurden. Ferner ist die durch einen Lichtbogen verschmolzene Elektrodenmenge vermindert, wodurch ein öffnen eines Masse-Schaltabschnitts mit kleiner Kraft ermöglicht wird. Folglich kann ein Mechanismus zum Betätigen des Masse-Schaltabschnitts kompakt ausgeführt werden.
Bei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind die bewegbare Elektrode und die stationäre Elektrode des Öffnungs-Schaltabschnitts, und die bewegbare Elektrode und die stationäre Elektrode des Masse-Schaltabschnitts, in eine einzige Form ausgebildet und aus einem einzigen Material. Deshalb kann eine gemeinsame Elektrode für die stationäre Elektrode und die bewegbare Elektrode des Abschalt-Schaltabschnitts verwendet werden, sowie für die ausgebildete stationäre Elektrode und die bewegbare Elektrode des Masse-Schaltabschnitts.
Bei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann ein Material für die bewegbare Elektrode und die stationäre Elektrode des Hauptschaltkreis-Schaltabschnitts aus Materialien ausgewählt werden, die eine hervorragende Zufallsstrom-Abschaltfähigkeit, Laststrom-Schaltfähigkeit, Schweißwiderstandsfähigkeit und Spannungsfestigkeitsfähigkeit aufweisen. Ein Material für die bewegbare Elektrode und die stationäre Elektrode des Masse-Schaltabschnitts kann aus Materialien ausgewählt werden, die eine hervorragende Schweißwiderstandsfähigkeit und Spannungsfestigkeitsfähigkeit aufweisen.
Bei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann ein Material für die bewegbare Elektrode und die stationäre Elektrode des Abschalt-Schaltabschnitts aus Materialien ausgewählt werden, die eine hervorragende Zufallsstrom-Abschaltfähigkeit, Laststrom-Schaltfähigkeit, Schweißwiderstandsfähigkeit und Spannungsfestigkeitsfähigkeit aufweisen. Ein Material für die bewegbare Elektrode und die stationäre Elektrode des Öffnungs-Schaltabschnitts, sowie für die bewegbare Elektrode und die stationäre Elektrode des Masse-Schaltabschnitts, kann aus Materialien ausgewählt werden, die eine hervorragende Schweißwiderstandsfähigkeit und Spannungsfestigkeitsfähigkeit aufweisen.
Bei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung entspricht ein Gehäuse einem Vakuumgehäuse. Deshalb kann eine Gasausdehnungsexplosion verhindert werden, die andernfalls durch einen Lichtbogenkurzschluss verursacht würde, und die Sicherheit wird erhöht.

Claims

Schalteinrichtung, mit: einem Vakuumgehäuse (10, 41a, 41b, 42a, 42b, 43a, 43b, 44a, 44b, 221, 232–246), das von einem Massepotential elektrisch zu isolieren ist, wobei das Gehäuse in ihm aufgenommen hat: einen Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt (20, 271, 371) zum Herstellen/Trennen einer Verbindung zwischen einer stationären Elektrode (21, 230), die entweder mit einem Sammelleitungsseiten-Leiter oder einem Lastseiten-Leiter verbunden ist, und einer bewegbaren Elektrode (22, 231), die mit dem verbleibenden Leiter verbunden ist; und einen Masse-Schaltabschnitt (30, 372) zum Herstellen/Trennen einer Verbindung zwischen einer stationären Elektrode (31, 232), die entweder mit dem Lastseiten-Leiter oder einem Masse-Leiter verbunden ist, und einer bewegbaren Elektrode (32, 233), die mit dem verbleibenden Leiter verbunden ist, wobei die Schalteinrichtung gekennzeichnet ist durch: ein Dichtungselement (51–54) oder einen Dichtungsabschnitt (222–225, 235); und einen Ring (51a, 51b, 52a, 53a, 53b, 54a, 247–252), der ein elektrisches Feld mindert, das sich in Grenzbereichen zwischen dem Dichtungselement oder -abschnitt und dem Gehäuse entwickelt, und die Innenoberfläche des Dichtungselements oder -abschnitts schützt.
Schalteinrichtung nach Anspruch 1, bei der zwei Betriebsabschnitte, wobei einer den Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt (20, 271, 371) betätigt und der andere den Masse-Schaltabschnitt (30, 372) betätigt, Seite an Seite in der äußeren Umfangsoberfläche des Vakuumgehäuses vorgesehen sind.
Schalteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Paar von Elektroden des Hauptschaltkreis-Schaltabschnitts (20, 271, 371) im Innern von Isoliermaterial (51, 52, 224, 225, 235) vorgesehen sind, zur elektrischen Isolierung eines stationären Teils des Hauptschaltkreis-Schaltabschnitts (20, 271, 371) von dem Vakuumgehäuse.
Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der eine Lichtbogenabschirmung (26, 237), die um die Elektrode des Hauptschaltkreis-Schaltabschnitts (20, 271, 371) herum vorgesehen ist, von dem Vakuumgehäuse elektrisch isoliert ist.
Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner mit: einem Isolierstab (23, 273), der mit einer Lastseiten-Elektrode des Hauptschaltkreis-Schaltabschnitts (20, 271, 371) verbunden ist und eine Metallabschirmung (23b, 254) umfasst, zum Mindern eines elektrischen Felds, und einem elastischen Leiter (80, 238), der mit einer Lastseiten-Elektrode des Hauptschaltkreis-Schaltabschnitts (20, 271, 371) und einer Lastseiten-Elektrode des Masse-Schaltabschnitts (30, 372) elektrisch verbunden ist, wobei ein stationärer Teil des elastischen Leiters, nahe an dem Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt (20, 271, 371), einen größeren Außendurchmesser aufweist als derjenige des Isolierstabs (23, 273).
Schalteinrichtung nach Anspruch 5, bei der der Isolierstab (23, 273) des Hauptschaltkreis-Schaltabschnitts (20, 271, 273) im Innern eines Isoliermaterials (23a, 253) vorgesehen ist, zur elektrischen Isolierung eines bewegbaren Teils des Hauptschaltkreis-Schaltabschnitts (20, 271, 371) von dem Vakuumgehäuse, und wobei das Elektrodenpaar des Masse-Schaltabschnitts (30, 372) im Innern eines Isoliermaterials (53, 54, 224, 225, 235) angeordnet ist, zur elektrischen Isolierung eines bewegbaren Teils des Masse-Schaltabschnitts (30, 372) von dem Vakuumgehäuse.
Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der ein Paar von Elektroden, das geöffnet oder geschlossen ist, mit einem elastischen Leiter (80, 238) versehen ist, der eine Lastseiten-Elektrode des Hauptschaltkreis-Schaltabschnitts (20, 271, 371) mit einer Lastseiten-Elektrode des Masse-Schaltabschnitts (30, 372) elektrisch verbindet.
Schalteinrichtung nach Anspruch 1, bei der die bewegbare Elektrode (32, 233) und die stationäre Elektrode (31, 232) des Masse-Schaltabschnitts (30, 372) kleiner sind als die bewegbare Elektrode (22, 231) und die stationäre Elektrode (21, 230) des Hauptschaltkreis-Schaltabschnitts (20, 271, 371).
Schalteinrichtung nach Anspruch 1, bei der das Gehäuse ferner in ihm aufgenommen hat: einen Öffnungs-Schaltabschnitt (90, 400), der mit dem Hauptschaltkreis-Schaltabschnitt (20, 271, 371) elektrisch verbunden ist, wobei er geöffnet werden kann, nachdem die bewegbare Elektrode und die stationäre Elektrode voneinander getrennt sind, und der eine bewegbare Elektrode (92a, 258) und eine stationäre Elektrode (91a, 257) aufweist, und wobei der Masse-Schaltabschnitt (30, 372) mit dem Öffnungs-Schaltabschnitt (90, 400) elektrisch verbunden ist, zum Separieren des Lastseiten-Leiters von einem geerdeten Masseseiten-Leiter, wobei die bewegbare Elektrode und die stationäre Elektrode des Öffnungs-Schaltabschnitts (90, 400) und die bewegbare Elektrode und die stationäre Elektrode des Masse-Schaltabschnitts (30, 372) kleiner sind als die bewegbare Elektrode und die stationäre Elektrode des Hauptschaltkreis-Schaltabschnitts (20, 271, 371).
Schalteinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, bei der ein Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt (282) an der Rückseite der bewegbaren Elektrode (32, 233) des Masse-Schaltabschnitts (30, 372) vorgesehen ist, und ein Magnetfeld-Erzeugungsabschnitt (281) an der Rückseite der stationären Elektrode (31, 232) des Masse-Schaltabschnitts (30, 372) vorgesehen ist, wobei die Magnetfeld-Erzeugungsabschnitte (281, 282) zum Erzeugen eines Magnetfelds vorgesehen sind, um zu bewirken, dass die bewegbare Elektrode und die stationäre Elektrode sich einander anziehen, wenn ein Leitungspfad geschlossen ist.