JP5019461B2 - 電気的スイッチング・デバイスのためのコンタクト・システム - Google Patents

Description

本発明は、高電圧エンジニアリングの分野、特に電力分配システムにおける高電圧ブレーカエンジニアリングに係る。本発明は、スイッチング・デバイスのためのコンタクト・システム、及び、独立請求項の前提書き部分に基づくスイッチング・デバイスに基づいている。

本発明は、欧州特許出願公開第ＥＰ−０，８４４，６３１号明細書による先行技術に基づいている。その中には、電気的スイッチング・デバイスのための、可動コンタクト及び固定メイティング・コンタクトを有するコンタクト・システムが開示されている。その中で、可動コンタクト及び固定メイティング・コンタクトは、コンタクト・チューリップ、または個別のスプリング式のコンタクト・フィンガーズを有するフィンガー・ケージを、それぞれ有している。

可動コンタクトは、インナー・コンタクト・チューリップを有するリジッドな環状の−円筒状のコンタクト・チューブを有し、このインナー・コンタクト・チューリップは、コンタクト・チューブの中に引っ込んだ状態で配置され、メイティング・コンタクトの固定コンタクト・ピン（即ち、短く言うとメイティング・コンタクト・ピン）の上へ移動する。その過程において、インナー・チューリップのコンタクト・フィンガーズが、外側に開き、それによって、メイティング・コンタクト・ピンに対する必要な押圧力を作り出す。同時に、リジッドなコンタクト・チューブが、メイティング・コンタクトのアウター・コンタクト・チューリップの上へ移動し、この過程において、そのコンタクト・フィンガーズを外側に広げる。

インナー・コンタクト・システム（コンタクトのインナー・チューリップ及びメイティング・コンタクトのコンタクト・ピンを有している）、及びそれから独立しているアウター・コンタクト・システム（コンタクトのコンタクト・チューブ及びメイティング・コンタクトのアウター チューリップを有している）が、それ故に、設けられる。インナー・コンタクト・システムは、アークを制御するために使用され、アウター・コンタクト・システムは、接地短絡電流または短時間電流のために使用される。

この二重のコンタクト・システムは、互いに独立した二つのコンタクト・チューリップを有しており、アーキング・コンタクト及び定格電流コンタクトを備えたサーキット・ブレーカのための従来のシステムに対応している。この場合、電流移送が、双方のコンタクト・チューリップの中で、コンタクト・フィンガーズのインナー・フェイスを介して行われ、そして、押圧力を作り出すための、インナー・コンタクト・フィンガーズの広がり、及びアウター・コンタクト・フィンガーズの広がりが、機械的に且つまた互いに独立に一時的に生ずる。

独国特許出願公開第ＤＥ−２９，３５，２０２号明細書には、大きな短絡電流を備えたスイッチング・デバイスのためのコンタクト・システムが開示されている。リジッドなコンタクト・チューブが、コンタクト・チューリップの中に移動し、そしてその過程で、そのコンタクト・フィンガーズを広げて、互いに離し、その結果として、次に、コンタクト・チューブのアウター・フェイスからコンタクト・フィンガーズのインナー・フェイスへの電流移送がもたらされる。コンタクト・フィンガーズがアークにより融着されることを防止するために、耐エロージョン性を備えた支持スリーブが、コンタクト・チューリップの中に設けられる。前記支持スリーブは、コンタクト・フィンガーズが互いに離れた状態を維持するために、リブまたはピンを有していても良い。

欧州特許出願公開第ＥＰ−１，０６８，６２４号公報には、結合型ディスコネクター兼接地スイッチが開示されている、この結合型ディスコネクター兼接地スイッチは、三つの位置（ディスコネクター閉鎖、ディスコネクター開放、接地スイッチ閉鎖）に変位されることが可能なコンタクト部分を有している。中間位置において、コンタクト部分は、電流経路の中空の円筒状のハウジング部分の中に移動されている。その電流経路は、コンタクト部分のチューブの部分と接触を形成する目的のために、両側にコンタクト・チューリップを有している。その接地スイッチ側の端部で、コンタクト部分は、接地スイッチ・コンタクト・チューリップを有している。この接地スイッチ・コンタクト・チューリップは、接地スイッチが閉じられるとき、ハウジング部分のコンタクト・チューリップの中で移動される。その過程において、双方のコンタクト・チューリップは、同じ電位に有り、従って、電流移送を形成しない。
本発明において、独国特許出願公開第ＤＥ−１，２２０，９２７号明細書が参照される。その中には、電気的スイッチが開示されている。そのコンタクト・ピンは、スリット・チューブであって、このスリット・チューブは、リジッドな、環状のメイティング・コンタクト・ピースとの間で相互に作用する。電流の力によるチューブの圧潰を避けるために、リジッドなボディがスリット・チューブの内側に配置される。
米国特許第ＵＳ−４，６２８，１６４号明細書には、同様に、スリット・コンタクト・ピンを有する電気的なスイッチが開示されている、このスリット・コンタクト・ピンは、メイティング・コンタクトのリジッドなコンタクト・チューブに結合し、そのコンタクト・チューブは、更に外側に伸びている。
欧州特許出願公開第ＥＰ−０，８４４，６３１号明細書 独国特許出願公開第ＤＥ−２９，３５，２０２号明細書 欧州特許出願公開第ＥＰ−１，０６８，６２４号明細書 独国特許出願公開第ＤＥ−１，２２０，９２７号明細書 米国特許第ＵＳ−４，６２８，１６４号明細書

本発明の目的は、スイッチング・デバイスのための、代替となる、シンプル化されたコンタクト・システムを規定することにある。この目的は、本発明に基づき、独立請求項の特徴により実現される。

本発明は、電気的スイッチング・デバイスのための電力供給システムのための電気的接点システムにある。前記スイッチング・デバイスは、中心軸、及び第一コンタクト、及び第二コンタクトを有し、少なくとも前記第二コンタクトは、複数のコンタクト・フィンガーズを有するコンタクト・チューリップを有し、前記コンタクト・フィンガーズは、中心軸から外方向に向いたアウター・フェイス、及び中心軸の方向に向いたインナー・フェイスを有している。

前記スイッチング・デバイスが閉じられた状態において、前記コンタクト・チューリップが、前記第一コンタクトの中に挿入される。それに加えて、前記閉じられた状態において、前記コンタクト・チューリップのコンタクト・フィンガーズのアウター・フェイスが、前記第一コンタクトを押圧し、そして、前記第一コンタクトへの電流移送のためのアウター・コンタクト形成面を形成する。

電流移送のための接触面は、それ故に、前記コンタクト・チューリップにより、そのコンタクト・フィンガーズのアウター・フェイスを介してもたらされる。前記コンタクト・チューリップのアウター・フェイスを介しての電流移送のおかげで、広い面積の接触面または電流移送面が、前記第一コンタクト上に第一コンタクト・ピンを設けることなく、実現されることもまた可能である。前記コンタクト・チューリップ・アウター・フェイスに引き込まれる電流のために、前記第一コンタクト内への前記コンタクト・チューリップの一定の侵入深さの場合であっても、前記コンタクト・フィンガーズの中の平行な電流経路が、短くされることが可能であり、そして、印加されることが可能な電磁的な負荷が増大されることが可能である。結果として、前記第一コンタクトは、非常にシンプルなデザインを持つことが可能になり、例えば、リジッドなチューブの形態のデザイン、または、リング・コンタクトの形態のデザインを持つことができる。

注意すべきことは、この場合において、前記コンタクト・フィンガーズが、電磁的な電流の力（Stromkraeften）のために、それに加えて、径方向内側に引き込まれたときであっても、前記第一コンタクトに対する十分な押圧力を確保するために、前記コンタクト・フィンガーズが、径方向外側に向かう十分に高いスプリング力を有することを、確保することである。

第一の実施形態では、前記閉じられた状態においてもまた、前記コンタクト・チューリップのコンタクト・フィンガーズのインナー・フェイスが、前記第一コンタクトを押圧し、そして、前記第一コンタクトへの更なる電流移送のための、インナー・コンタクト形成面を形成する。二つの電流移送の組み合わせのおかげで、非常に広いコンタクト形成面が、前記第一コンタクトと前記第二コンタクトの間に、設けられることが可能である。

実施形態の一つの例は、下記の利点を有している；即ち、別個のアーキング・コンタクトが、スイッチング・デバイスのために設けられ、その結果として、電流移送が、アウター・コンタクト形成面を介して、アーク・エロージョンを生ずることなく、行われることが可能である。

重要な実施形態において、前記第一コンタクトは、複数の第一コンタクト・フィンガーズを有する第一コンタクト・チューリップを有し、そして、前記スイッチング・デバイスが閉じられた状態において、前記コンタクト・チューリップのコンタクト・フィンガーズと前記第一コンタクト・フィンガーズは、互いに接触する状態になり、電流移送または更なる電流移送のための共通のコンタクト面を形成する。

そのようなチューリップ・イン・チューリップのデザインのおかげで、コスト効率が高く、且つメイク・プルーフまたは運転上信頼性のある接地コンタクトが、作られることが可能である。特に、チューリップ当たりのコンタクト・フィンガーズの数が、減少されることが可能である。

前記コンタクト・チューリップは、そのコンタクト・フィンガー・キャップで、アークを移送し、そして、その周囲で横方向に、短時間電流または短絡電流を移送する。これらの二つの機能は、以前は、先行技術において、異なるコンポーネントを用いて別個に行われていたものである。チューリップ・イン・チューリップのデザインは、サーキット・ブレーカにおいて実現されることも可能である。前記コンタクト・チューリップは、次に、そのコンタクト・フィンガー・キャップで、アークを移送し、そして、その周囲で横方向に、運転電流、短時間電流、または短絡電流を移送する。

好ましい形態において、前記第一コンタクト・チューリップは、前記コンタクト・チューリップの周りに、外側から結合し、そして、前記共通のコンタクト面が、前記コンタクト・フィンガーズのアウター・フェイスにより、及び前記第一コンタクト・フィンガーズのインナー・フェイスにより、形成される。この場合、大きな短時間電流、または短絡電流、または恐らくは運転電流で、共通のチューリップ−チューリップ・コンタクト・フェイスが、好ましくは、電流移送のために使用される。

更なる好ましい形態において、前記コンタクト・フィンガーズに対する、前記第一コンタクト・フィンガーズの第一の押圧力を作り出すために、前記コンタクト・チューリップが前記第一コンタクト・チューリップの中に移動されたときに、前記第一コンタクト・フィンガーズが開いて離れ；および／または、
前記第一コンタクト・フィンガーズに対する、前記コンタクト・フィンガーズのそれぞれの第一の押圧力を作り出すために、前記コンタクト・チューリップが前記第一コンタクト・チューリップの中に移動されたときに、前記コンタクト・フィンガーズが圧縮される。

前記コンタクト・フィンガーズの弾性的なスプリング応答と、前記第一コンタクト・フィンガーズの弾性的なスプリング応答との間の相互作用のおかげで、非常にフレキシブルで、且つ調整の許容範囲が広く、しかしそれにも関わらず信頼性が高いコンタクト・システムがもたらされる。特に、異なるスプリング−変形の特性を有するコンタクト・チューリップが、容易に結合されることが可能である。その理由は、よりソフトなコンタクト・チューリップが、よりハードなコンタクト・チューリップに、それ自身を容易に適合させるからである。前記チューリップ・イン・チューリップのデザインはまた、コンタクトを整列させるとき、及び、熱的な負荷または電磁的な電流の力に起因する調整外れ場合の運転の間に、かなり大きい機械的な許容範囲を可能にする。
更なる重要な例として挙げられた実施形態によれば、前記第一コンタクトは、管状のコンタクト部分、特に前記第一コンタクト・チューリップ、及び、インナー・第一コンタクト・ピンを有し、そして、スイッチング・デバイスが閉じられたとき、前記コンタクト・チューリップは、管状のコンタクト部分の中に移動し、そして、前記第一コンタクト・ピンの上に移動する。

前記管状のコンタクト部分に対する、特に前記第一コンタクト・フィンガーズに対する、前記コンタクト・フィンガーズの更なる第一の押圧力を作り出すために、更には、前記第一コンタクト・ピンに対する、前記コンタクト・フィンガーズの第二の押圧力を作り出すために、好ましくは、前記コンタクト・チューリップのコンタクト・フィンガーズは、それが前記第一コンタクト・ピンの上に移動されたときに、開いて離れる。この形態において、前記コンタクト・チューリップは、それ故に、前記第一コンタクト・チューリップの中に移動し、同時に、前記第一コンタクト・ピンの上に移動する。

結果として、前記コンタクト・フィンガーズの大きなコンタクト力が、アウター・フェイスで前記第一コンタクト・フィンガーズの方向に、そして、インナー・フェイスで前記第一コンタクト・ピンの方向に、実現される。特に、アウター・第一コンタクト・チューリップは、その接触圧力で、前記第一コンタクト・ピンに対する、前記コンタクト・チューリップの接触圧力を増大させる。大きなコンタクト力または押圧力、及び広い接触面のおかげで、移送抵抗が、従来の装置と比較して減少し、電流移送能力が増大する。

実施形態の一つの例は、第一コンタクトと第二コンタクトの間のコンタクト力を改善するための更なる手段、特に、前記コンタクト・チューリップと前記第一コンタクト・チューリップの結合された接触圧力改善するための更なる手段に係る。

実施形態の一つの例は、上述のような、電気的接点システムを有する電気的スイッチング・デバイスに係り、そこに挙げられているような利点を有している。

本発明の更なる実施形態、利点及び適用は、従属請求項の中で、請求項の組み合わせの中で、そして、以下の説明及び図面の中で、与えられる。
これらの図面において、同一の部分には、同一の参照符号が与えられている。

図１は、電気的スイッチング・デバイスのコンタクト領域を示している。電気的接点システム１は、第一コンタクト２、及び第二コンタクト３を有し、それらは、典型的には、中心軸１２に対して同心的に配置されている。第二コンタクト３は、コンタクト・チューリップ３ａを有し、そのコンタクト・フィンガーズ３０は、軸１２に対して実質的に径方向内側に向いたインナー・フェイス３００、及び軸１２に対して実質的に径方向外側に向いたアウター・フェイス３０１を有している。最もシンプルな場合において、第一コンタクト２は、リジッドなコンタクト・チューブ２ｂを有し、そしてオプションとして、その中に同心的に配置された第一コンタクト・ピン２ｃ（破線で示されている）をも有している。

本発明によれば、ここに示されている、前記スイッチング・デバイスが閉じられた状態において、コンタクト・チューリップ３ａのコンタクト・フィンガーズ３０のアウター・フェイス３０１が、第一コンタクト２を押圧して、第一コンタクト２（即ち、コンタクト・チューブまたはリング・コンタクト２ｂ）への電流移送１３のための、アウター・コンタクト形成面３０１を形成する。第一コンタクト２に対する、コンタクト・フィンガーズ３０の押圧力が、例えば、コンタクト・チューリップ３ａを圧縮することまたは拡げることにより、または恐らく他の手段により、作り出されることが可能である。

好ましくは、コンタクト・フィンガーズ３０は、内側にスプリング変形するようにデザインされる。スプリング力を増大させるために、更なる圧縮スプリングが、コンタクト・チューリップ３ａの内側に取り付けられることが可能であり、その圧縮スプリングは、中心軸１２から離れる方向に向けられた、即ち、実質的に径方向外側に向けられたコンタクト・フィンガーズ３０に、接触圧力を作用させる。

外側に向けられたコンタクト・フィンガーズ３０の第一コンタクト２に対する第一の押圧力が、アウター・コンタクト形成面３０１で十分であることに、注意を払うこともまた、必要であり、それによって、それらが内側にスプリング変形した状態においてであっても、コンタクト・フィンガーズ３０もまた、それらを内側に引き込む電流の力を、いつでも、吸収し且つ過剰に補償することを確保し、その結果としていつでも、十分な第一コンタクト圧力が、そしてそれ故に十分に低い抵抗の電流移送１３が、アウター・コンタクト形成面３０１で確保される。

好ましい実施形態において、第一コンタクト２は、コンタクト・インナー部分２ｃを有し、このコンタクト・インナー部分はまた、スイッチが閉じられたときまたは閉じられた状態において、コンタクト・チューリップ３ａのコンタクト・フィンガーズ３０のインナー・フェイス３００と電気的な接触を形成し、そしてこのインナー・コンタクト形成面３００を介して、第一コンタクト２への更なる電流移送１４を形成する。前記コンタクト・インナー部分２ｃは、好ましくは、図１及び２に示されているリジッドな第一コンタクト・ピン２ｃであるが、インナー・チューリップ２ｃであっても良い。

このようにして、スイッチング・デバイスの少なくとも一つの第一の電流−伝導運転状態が設けられる、その状態において、コンタクト・チューリップ３ａのコンタクト・フィンガーズ３０は、それらのアウター・フェイス３０１で、例えば接地スイッチの中での短時間電流のために、電流移送１３を行い、また、それらのインナー・フェイス３００で、例えばアーク電流のために、更なる電流移送１４を行う。

二つの運転状態が、同時に生ずることが可能であり、それは、スイッチング・デバイスの““閉じられた状態”との用語により、包含される。上記の閉じられた状態はまた、閉じる動作をも含むものとしても解釈され、そして、電流が、コンタクト・システム１を通って移送されまたは移送されることが可能であるような、少なくとも一つの運転状態を含んでいる。そのような運転状態は、例えば、プレ・アーキング・フェーズ、アーキング・フェーズ、電流移送１３，１４のためのコンタクト・フェーズ、または、コンタクト２，３が完全に中に移動した状態などである。

インナー・第一コンタクト２ｃの存在、好ましくはピン形状の第一コンタクト・ピン２ｃの存在、を想定したとき、アーク電流は、コンタクト・チューリップ３ａと、特にコンタクト・フィンガーズ３０のコンタクト・フィンガー・キャップ３１と、ピン２ｃとの間で、スイッチング・デバイスを閉じる動作の間に移送されることが可能である。コンタクト・フィンガー・キャップ３１は、それ故に、第一コンタクト・ピン２ｃとともに、コンタクト・チューリップ３ａ上でのスイッチング・デバイスのアーキング・コンタクト３１，２ｃを形成することになる。

コンタクト２，３が中に移動されたとき、第一コンタクト・ピン２ｃは、好ましくは、上述の電流移送１４を、コンタクト・チューリップ３ａのコンタクト・フィンガーズ３０のインナー・フェイス３００を介して、もたらす目的で使用される。

第一コンタクト・ピン２ｃの機械的機能は、前記コンタクト・チューリップ３ａが第一コンタクト・ピン２ｃの上に移動されたときに、コンタクト・チューリップ３ａのコンタクト・フィンガーズ３０が開いて互いに離れることにあり。そしてその結果として、管状のコンタクト部分２ｂに対する、特に第一コンタクト・チューリップ２ａに対する、コンタクト・フィンガーズ３０の更なる第一の押圧力が、図２に示されているように、作り出されることになり、そして更に、第一コンタクト・ピン２ｃ自身に対するコンタクト・フィンガーズ３０の第二の押圧力が、作り出されることになる。

第一コンタクト・ピン２ｃを備えた実施形態において、コンタクト・チューリップ３ａは、三つの異なる機能を担う。即ち、閉じる動作の開始の際には、コンタクト・フィンガー・キャップ３１でのアーキング・コンタクト、そして、それが中に移動されるときには、コンタクト・フィンガーのアウター・フェイス３０１及びコンタクト・フィンガーのインナー・フェイス３００での、大きな及び非常に大きな電流１３，１４の移送である。コンタクト・チューリップ３ａは、それ故に、スイッチのタイプに応じて、アーキング・コンタクト３１（接地スイッチ、ディスコネクター、サーキット・ブレーカ）として、そして同時に、短絡電流コンタクト３００，３０１または短時間電流コンタクト３００，３０１（接地スイッチ、ディスコネクター、サーキット・ブレーカ）として、または、定格電流コンタクト３００，３０１（ディスコネクター、サーキット・ブレーカ）として、働く。

特に、コンタクト・チューリップ３ａのアウター・コンタクト形成面３０１は、６３ｋＡまでの３秒を超える短時間電流、および／または、特に１７０ｋＡまでのサージ電流を移送する。スイッチング・デバイスのタイプの中には、速動式の接地スイッチ、結合型ディスコネクター兼接地スイッチ、スイッチャー、及び電力分配スイッチング・デバイスの他の可能な変形形態が含まれる。そのスイッチング・デバイスは、典型的には、デッド・タンクブレーカ（ＤＴＢ）の中、密閉式ガス絶縁型スイッチギア・アセンブリ（ＧＩＳ）の中、またはライフ・タンク・ブレーカ（ＬＴＢ）の中に配置される。

図２は、好ましい実施形態の例を示し、この例において、コンタクト・チューリップ３ａは、図１と同様なデザインを有し、それに加えて、第一コンタクト２は、更なるコンタクト・チューリップ２ａを有し、それは、この場合、第一コンタクト・チューリップ２ａと呼ばれる。第一コンタクト即ち第一コンタクト・ピン２ｃは、ここでは、先に論じられたものと同じ機能をも実行し、また、チューリップの形態であっても良い。第一コンタクト２は、それ故に、コンタクト・チューリップ３ａがその上に移動される第一コンタクト・ピン２ｃ、及びコンタクト・チューリップ３ａがその中に移動される第一コンタクト・チューリップ２ａを、有している。

コンタクト・チューリップ３ａ，２ａ、そして恐らくは２ｃは、また、フィンガー・ケージとも呼ばれ、複数のコンタクト・フィンガーズ２０，３０を有し、それらは、典型的には、円筒状に配置され、そして、個別に且つ互いに相対的に独立に、スナップ・イン（einfederbaren）されることが可能である。そのスプリング変形は、コンタクト・フィンガーズ３０が（例えば第一コンタクト・チューリップ２ａにより）圧縮されることにより、軸１２に向かって内方向に生ずることが可能であり、または、第一コンタクト・フィンガーズ２０が（例えばコンタクト・チューリップ３ａにより）開いて離れることにより、または、コンタクト・フィンガーズ３０が（例えば第一コンタクト・ピン２ｃにより）開いて離れることにより、軸１２から遠ざかるように外方向に生ずることが可能である。

コンタクト・チューリップ３ａ，２ａ、そして恐らくは２ｃは、スリット・チューブから作られることが可能である。コンタクト・チューリップは、少なくとも二つのコンタクト・フィンガーズを有するべきであり、それらのコンタクト・フィンガーズは、径方向に十分にフレキシブルであり、特に、広げられることが可能である。上記のチューリップ・イン・チューリップのデザインのおかげで、コンタクト・フィンガーズ３０，２０の数が、減らされることが可能であり、関与しているコンタクト・チューリップ３ａ，２ａのいずれかの上で、特に、半分にされることが可能である。

６３ｋＡの短時間電流及び１７０ｋＡのサージ電流を用いたテストにおいて、第一コンタクト・フィンガーズ２０の数は、それ故に、第一コンタクト・チューリップ２ａの上で４４から２４に、性能を損なうことなく減らされることが可能であった。たとえ６個のコンタクト・フィンガーズであっても、電流移送１３，１４での所望の電流移送能力を確保するために、コンタクト・チューリップ３ａの上で十分なこともあり得る。

コンタクト２，３の少なくとも一つは、移動することが可能であるべきである。例えば、第二コンタクト３を軸方向に移動するための、特にそのコンタクト・チューリップ３ａを第一コンタクト２の中に移動するための、駆動手段が設けられる。第一コンタクト２自身は、固定であっても可動であって良い。二つのコンタクト２，３のツインの動き、またはコンタクトの動きの他の形態もまた、可能である。一般的に、本発明は、第一の及び第二コンタクト２，３の運動に関して、何の制約も設けない。

以下のテクストにおいて、幾つかのデザインの詳細が、接触が外側から行われることが可能であるコンタクト・チューリップ３ａ（図１，２）に対して、及び、接触が内側から行われることが可能である第一コンタクト・チューリップ２ａに対して（図２）、論じられる。

支持スリーブ７が、コンタクト・チューリップ３ａの中に配置されることが可能である。好ましくは、支持スリーブ７は、円筒状であって、コンタクト・フィンガー・チューリップ３ａの中に同心的に挿入される。コンタクト・フィンガーズ３０のインナー側は、支持スリーブ７を押圧する。スリーブ７は、コンタクト・フィンガー・ネック３２の領域内で、特にコンタクト・フィンガーズ３０を支持し、コンタクト・フィンガー・キャップ３１のために開くチューリップで、スペースを残す。

支持スリーブ７は、コンタクト・チューリップ３ａまたはそのコンタクト・フィンガーズ３０が、電流の力により圧潰することを防止する目的で使用され、また、全てのコンタクト・フィンガーズ３０の対称的なコンタクト力を確保するために、電流により誘導される非対称の力（Stromkraeften）（電磁的な横方向の力に起因する）が生じたときであっても、コンタクト・チューリップ３ａを中心合わせされた位置に保つ目的で、使用される。

好ましくは、支持スリーブ７は、テフロン（登録商標）及び特にグラスファイバーの部分を含む。そのグラスファイバーの含有量は、例えば、最大２５％までであっても良い。支持スリーブ７はまた、金属から作られても良い。

コンタクト・チューリップ３ａには、コンタクト・チューリップ３ａをベアリング・チューブ１０の中にねじ込む目的で、アウター・ネジ８が、好ましくはチューリップのボトムの領域に、即ちコンタクト・フィンガーズ３０のベース領域に、設けられる。ベアリング・チューブ１０は、電流を移送する目的で使用され、電流を電流経路（最早図示されていない）に引き込むために、他の端にスパイラル・コンタクト・スプリング１１を有している。コンタクト・チューリップ３ａは、固定プレート９上のチューリップのボトムに固定されることになる。

例えば、銅（Ｃｕ）製の固定プレート９が、アルミニウム（Ａｌ）製のベアリング・チューブ１０に、ねじ込まれることが可能である。好ましくは、銅の固定プレートまたはボトム・プレート９が、銅と同様に電気溶接により、ベアリング・チューブ１０に接続される。結果として、コンタクト・チューリップ３ａから、ベアリング・チューブ１０への、コンタクトの移送抵抗が、かなり減らされることが可能である。

第一コンタクト・チューリップ２ａは、その一部分で、ベース・プレート４に固定され、保持チューブ５により同心的に取り囲まれている。保持チューブ５は、第一コンタクト２の開口領域の中で、耐エロージョン・キャップ５０により取り囲まれている。前記キャップ５０は、アーク・エロージョンに対する保護として働き、また、コンタクト・システム１の、特に第一コンタクト・チューリップ２ａの、誘電シールディングとして働き、そして、中に移動される運転状態においては、コンタクト・チューリップ３ａの誘電シールディングとしても働く。

シールディング・キャップ５０、第一コンタクト・ピン・キャップ２１、及びコンタクト・フィンガー・キャップ３１は、特別に耐エロージョン性を備えた材料（例えばタングステン／銅（ＷＣｕ）合金などのような材料）からなり、またはそれらを含んでいる。キャップ５０，２１，３１は、それらの背後に銅が鋳込まれていても良い。コンタクト・フィンガーズ３０および／または第一コンタクト・フィンガーズ２０は、大きなスプリング力、及びそれと同時に高い導電性を実現するために、好ましくは銅／クロム／ジルコニウム（ＣｕＣｒＺｒ）合金からなり、またはそれらを含んでいる。

第一コンタクト・フィンガーズ２０に対するコンタクト・フィンガーズ３０の第一の押圧力を増大させるため、および／または、第一コンタクト・ピン２ｃに対するコンタクト・フィンガーズ３０の第二の押圧力を増大させるため、コンタクト・チューリップ３ａが、コンタクト・フィンガー・キャップ３１からのコンタクト・フィンガー・ネック３２の方向へ見たときに、広くなることが可能である。その結果として、コンタクト・チューリップ３ａは、それが管状のコンタクト部分２ｂ（図１）の中、または第一コンタクト・チューリップ２ａ（図２）の中に、に移動されるときに、漸進的に圧縮されることが可能である。第一コンタクト・チューリップ２ａはまた、第一コンタクト・フィンガーズ２０を圧縮するために、その回りに結合するコンタクト・スプリング６を有している。

本発明の主題は、上述の電気的接点システム１を有する電力供給システムのための電気的スイッチング・デバイス、特に、接地スイッチ、速動式の接地スイッチ、ディスコネクター、またはサーキット・ブレーカでもある。

図１は、本発明の実施形態の第一の例を概略的に示し、この形態は、外側に接触する第二コンタクト・チューリップ、及びオプションの第一コンタクト・ピンを有している。 図２は、本発明の実施形態の第二の例を概略的に示し、この形態は、第二コンタクト・チューリップ及び第一コンタクト・チューリップを有している。

１…電気的接点システム、
２…第一コンタクト、固定コンタクト・チューリップ／ピン・コンタクト、電流経路コンタクト、
２ａ…第一コンタクト・チューリップ、
２ｂ…コンタクト・チューブ、リング・コンタクト、
２ｃ…インナー・第一コンタクト、第一コンタクト・ピン、アーキング・コンタクト、
２０…第一コンタクト・フィンガーズ、
２００…第一コンタクトまたは第一コンタクト・フィンガーズのインナー・フェイス、
２１…第一コンタクト・フィンガー・キャップ、耐エロージョン・キャップ、ＷＣｕキャップ、
３…第二コンタクト、ランニング・コンタクト・チューリップ・コンタクト、接地コンタクト、
３ａ…第二コンタクト・チューリップ、コンタクト・チューリップ、
３０…第二コンタクト・フィンガーズ、ランニング・コンタクト・フィンガーズ、
３００…コンタクト・フィンガーズのインナー・フェイス、
３０１…コンタクト・フィンガーズのアウター・フェイス、
３１…コンタクト・フィンガー・キャップ、耐エロージョン・キャップ、ＷＣｕキャップ（ランニング・コンタクト・フィンガーズのための）、
３２…コンタクト・フィンガー・ネック（ランニング・コンタクト・フィンガーズのための）、ＣｕＣｒＺｒ、
４…固定プレート、ベース・プレート、
５…保持チューブ、
５０…シールディング・キャップ、耐エロージョン・キャップ、ＷＣｕキャップ（保持チューブのための）、
６…コンタクト・スプリング、
７…支持スリーブ、テフロン（登録商標）・グラス・スリーブ、
８…ねじ込み式ネジ（コンタクト・チューリップのための）、
９…固定プレート、Ｃｕプレート、
１０…ベアリング・チューブ、アルミナ・チューブ、
１１…スパイラル・コンタクト、
１２…中心軸、対称軸、
１３…コンタクト・チューリップのアウター・フェイスへの電流移送、
１４…コンタクト・チューリップのインナー・フェイスへの電流移送。

Claims (21)

1. 電力供給システムのための電気的スイッチング・デバイスのための電気的接点システム（１）であって、
   前記スイッチング・デバイスは、中心軸（１２）と、第一コンタクト（２）と、第二コンタクト（３）と、を有し、
   少なくとも前記第二コンタクト（３）は、複数の第二コンタクト・フィンガーズ（３０）を有する第二コンタクト・チューリップ（３ａ）を有し、
   前記第二コンタクト・フィンガーズ（３０）は、前記中心軸（１２）から外方向に向いたアウター・フェイス（３０１）、及び前記中心軸（１２）の方向に向いたインナー・フェイス（３００）を有し、
   前記スイッチング・デバイスが閉じられた状態において、前記第二コンタクト・チューリップ（３ａ）が、前記第一コンタクト（２）の中に挿入され、且つ、前記第二コンタクト・チューリップ（３ａ）の第二コンタクト・フィンガーズ（３０）のアウター・フェイス（３０１）が、前記第一コンタクト（２）を押圧して、前記第一コンタクト（２）への電流移送（１３）のための、アウター・コンタクト形成面（３０１）を形成する、
   電気的接点システムにおいて、
   前記閉じられた状態（３）において、前記第二コンタクト・チューリップ（３ａ）の第二コンタクト・フィンガーズ（３０）のインナー・フェイス（３００）もまた、前記第一コンタクト（２）を押圧して、前記第一コンタクト（２）への更なる電流移送（１４）のための、インナー・コンタクト形成面（３００）を形成すること、
   を特徴とする電気的接点システム。
2. 下記特徴を有する請求項１に記載の電気的接点システム（１）、
   前記電気的スイッチング・デバイスは、接地開閉器またはサーキット・ブレーカである。
3. 下記特徴を有する請求項１または２に記載の電気的接点システム（１）、
   前記第二コンタクト・チューリップ（３ａ）上のコンタクト・フィンガー・キャップ（３１）は、前記第一コンタクト（２）の第一コンタクト・ピン（２ｃ）とともに、前記スイッチング・デバイスのアーキング・コンタクト（３１，２ｃ）を形成する。
4. 下記特徴を有する請求項３に記載の電気的接点システム（１）、
   前記第一コンタクト・ピン（２ｃ）は、インナー・チュリップである。
5. 下記特徴を有する請求項３に記載の電気的接点システム（１）、
   ａ） 前記第一コンタクト（２）は、複数の第一コンタクト・フィンガーズ（２０）を有する第一コンタクト・チューリップ（２ａ）を有し、且つ、
   ｂ） 前記スイッチング・デバイスが閉じられた状態において、前記第二コンタクト・チューリップ（３ａ）の第二コンタクト・フィンガーズ（３０）と前記第一コンタクト・フィンガーズ（２０）が、互いに接触する状態になって、前記電流移送（１３）または前記更なる電流移送（１４）のための、共通のコンタクト面（２００，３０１；３００）を形成する。
6. 下記特徴を有する請求項５に記載の電気的接点システム（１）、
   前記スイッチング・デバイスが閉じられた状態において、
   ａ） 前記第一コンタクト・チューリップ（２ａ）は、前記第二コンタクト・チューリップ（３ａ）に、外側から結合し、且つ、
   ｂ） 前記共通のコンタクト面（２００，３０１）は、前記第二コンタクト・フィンガーズ（３０）のアウター・フェイス（３０１）により、及び、前記第一コンタクト・フィンガーズ（２０）のインナー・フェイス（２００）により、形成される。
7. 下記特徴を有する請求項５または６に記載の電気的接点システム（１）、
   前記第二コンタクト・フィンガーズ（３０）に対する、前記第一コンタクト・フィンガーズ（２０）の第一の押圧力を作り出すため、
   ａ） 前記第二コンタクト・チューリップ（３ａ）が前記第一コンタクト・チューリップ（２ａ）の中に移動されたとき、前記第一コンタクト・フィンガーズ（２０）が開いて離れ、および／または、
   ｂ） 前記第二コンタクト・チューリップ（３ａ）が前記第一コンタクト・チューリップ（２ａ）の中に移動されたとき、前記第二コンタクト・フィンガーズ（３０）が、圧縮される。
8. 下記特徴を有する請求項５に記載の電気的接点システム（１）、
   前記第一コンタクト（２）は、管状のコンタクト部分（２ａ，２ｂ）及び第一コンタクト・ピン（２ｃ）を有し、
   前記スイッチング・デバイスが閉じられたとき、前記第二コンタクト・チューリップ（３ａ）は、前記管状のコンタクト部分（２ａ，２ｂ）の中に移動し、且つ、前記第一コンタクト・ピン（２ｃ）の上に移動する。
9. 下記特徴を有する請求項８に記載の電気的接点システム（１）、
   前記管状のコンタクト部分は、請求項５から７のいずれか１項に記載された第一コンタクト・チューリップ（２ａ）である。
10. 下記特徴を有する請求項８または９に記載の電気的接点システム（１）、
    前記管状のコンタクト部分（２ａ，２ｂ）に対する、前記第二コンタクト・フィンガーズ（３０）の更なる第一の押圧力を作り出すために、そして、前記第一コンタクト・ピン（２ｃ）に対する、前記第二コンタクト・フィンガーズ（３０）第二の押圧力を作り出すために、前記第二コンタクト・チューリップ（３ａ）の第二コンタクト・フィンガーズ（３０）は、それが前記第一コンタクト・ピン（２ｃ）の上に移動されたときに、開いて離れる。
11. 下記特徴を有する請求項７に記載の電気的接点システム（１）、
    前記第一コンタクト・フィンガーズ（２０）に対する、前記第二コンタクト・フィンガーズ（３０）の第一の押圧力を増大させるために、
    ａ） 前記第二コンタクト・チューリップ（３ａ）の幅は、前記コンタクト・フィンガー・キャップ（３１）からコンタクト・フィンガー・ネック（３２）の方向に見たときに、増大し、その結果として、前記第二コンタクト・チューリップ（３ａ）は、それが前記第一コンタクト・チューリップ（２ａ）の中に移動されたときに、漸進的に圧縮されることが可能であり、および／または、
    ｂ） 前記第一コンタクト・チューリップ（２ａ）は、前記第一コンタクト・フィンガーズ（２０）を圧縮するために、その回りに結合するコンタクト・スプリング（６）を有している。
12. 下記特徴を有する請求項１０に記載の電気的接点システム（１）、
    前記第一コンタクト・ピン（２ｃ）に対する、前記第二コンタクト・フィンガーズ（３０）の第二の押圧力を増大させるために、
    ａ） 前記第二コンタクト・チューリップ（３ａ）の幅は、前記コンタクト・フィンガー・キャップ（３１）からコンタクト・フィンガー・ネック（３２）の方向に見たときに、増大し、その結果として、前記第二コンタクト・チューリップ（３ａ）は、それが前記管状のコンタクト部分（２ｂ）または前記第一コンタクト・チューリップ（２ａ）の中に移動されたときに、漸進的に圧縮されることが可能であり、および／または、
    ｂ） 前記第一コンタクト・チューリップ（２ａ）は、前記第一コンタクト・フィンガーズ（２０）を圧縮するために、その回りに結合するコンタクト・スプリング（６）を有している。
13. 下記特徴を有する請求項１から１２のいずれか１項に記載の電気的接点システム（１）、
    前記第二コンタクト・チューリップ（３ａ）は、前記第二コンタクト・チューリップ（３ａ）が電流により誘導される力を受けて潰れることを防止するために、且つ、電流により誘導される非対称の力が生じたときであっても、前記第二コンタクト・チューリップ（３ａ）を前記中心軸（１２）に対して対称な位置に保つために、支持スリーブ（７）を有している。
14. 下記特徴を有する請求項１３に記載の電気的接点システム（１）、
    前記支持スリーブ（７）は、テフロン（登録商標）の部分を含んでいる。
15. 下記特徴を有する請求項１３に記載の電気的接点システム（１）、
    前記支持スリーブ（７）は、テフロン（登録商標）及びグラスファイバーの部分を含んでいる。
16. 下記特徴を有する請求項１から１５のいずれか１項に記載の電気的接点システム（１）、
    ａ） 前記スイッチング・デバイスは、接地開閉器、ディスコネクターまたはサーキット・ブレーカ、であり、および／または、
    ｂ） 前記第二コンタクト・チューリップ（３ａ）のアウター・コンタクト形成面（３０１）は、短絡電流、短時間電流、特に６３ｋＡまでの短時間電流、および／または、サージ電流、特に１７０ｋＡまでのサージ電流、を移送する。
17. 電力供給システムのための電気的スイッチング・デバイスのための電気的接点システム（１）であって、
    前記スイッチング・デバイスは、中心軸（１２）と、第一コンタクト（２）と、第二コンタクト（３）と、を有し、
    少なくとも第二コンタクト（３）は、複数の第二コンタクト・フィンガーズ（３０）を有する第二コンタクト・チューリップ（３ａ）を有し、
    前記第二コンタクト・フィンガーズ（３０）は、前記中心軸（１２）から外方向に向いたアウター・フェイス（３０１）、及び前記中心軸（１２）の方向に向いたインナー・フェイス（３００）を有し、
    前記スイッチング・デバイスが閉じられた状態において、前記第二コンタクト・チューリップ（３ａ）が、前記第一コンタクト（２）の中に挿入され、
    それに加えて、前記閉じられた状態において、前記第二コンタクト・チューリップ（３ａ）の前記第二コンタクト・フィンガーズ（３０）のアウター・フェイス（３０１）が、前記第一コンタクト（２）を押圧して、前記第一コンタクト（２）への電流移送（１３）のための、アウター・コンタクト形成面（３０１）を形成する、
    電気的接点システムにおいて、
    前記第一コンタクト（２）が、複数の第一コンタクト・フィンガーズ（２０）を有する第一コンタクト・チューリップ（２ａ）を有し、
    前記スイッチング・デバイスが閉じられた状態において、前記第二コンタクト・チューリップ（３ａ）の前記第二コンタクト・フィンガーズ（３０）と前記第一コンタクト・フィンガーズ（２０）が、互いに接触する状態になって、前記電流移送（１３）または更なる電流移送（１４）のための、共通のコンタクト面（２００，３０１；３００）を形成すること、
    を特徴とする電気的接点システム。
18. 下記特徴を有する請求項１７に記載の電気的接点システム（１）、
    前記電気的スイッチング・デバイスは、接地開閉器またはサーキット・ブレーカである。
19. 下記特徴を有する請求項１７または１８に記載の電気的接点システム（１）、
    前記スイッチング・デバイスが閉じられた状態において、
    ａ） 前記第一コンタクト・チューリップ（２ａ）が、前記第二コンタクト・チューリップ（３ａ）に外側から結合し、且つ、
    ｂ） 前記共通のコンタクト面（２００，３０１）が、前記第二コンタクト・フィンガーズ（３０）のアウター・フェイス（３０１）により、及び前記第一コンタクト・フィンガーズ（２０）のインナー・フェイス（２００）により形成される。
20. 電力供給システムのための電気的スイッチング・デバイスであって、
    請求項１から１９のいずれか１項に記載の電気的接点システム（１）によって特徴付けられる電気的スイッチング・デバイス。
21. 下記特徴を有する請求項２０に記載の電気的接点システム（１）、
    前記電気的スイッチング・デバイスは、接地開閉器、ディスコネクターまたはサーキット・ブレーカである。

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