バイパススイッチ

本発明は、バイパススイッチに関し、詳しくは可動接点が固定接点へと移動して接触する真空インタラプタを有するバイパススイッチに関する。

バイパススイッチは、コンバータなどの電気機器に設置され、故障などの異常が感知されると、短絡してコンバータなどの電気機器に設置された他の部品に故障による影響を及ぼすことを最小化することができる。

バイパススイッチは、HVDC(High Voltage Direct Current)に用いられるコンバータ(Converter)、STATCOM(Static Synchronous Compensator)またはSVC(Static Var Compensator)に備えられ、高速で短絡する高速短絡バイパススイッチとして用いられる。

HVDCは、送電所が発電所で生産される交流電力を直流電力に変換して送電した後、受電所で交流に再変換して電力を供給する送電設備である。

そして、STATCOMは、電気を送配電する時電力系統において無効電力、有効電力補償装置として用いられ、損失電圧を補充して安全性を高める設備である。

バイパススイッチは、多数のサブモジュールの組合せからなるコンバータに備えられる場合、サブモジュール自体の故障など異常が感知されると、異常が感知されたサブモジュールを短絡させ、隣接した他のサブモジュールに故障による影響を及ぼすことを防止することができる。

サブモジュール自体の故障は、サブモジュールからフィードバック信号がない場合、サブモジュールに設計値以上の電圧が印加された場合、サブモジュールの通信機能が異常である場合、サブモジュールのドライバー故障の場合などが挙げられる。

バイパススイッチは、可動接点と固定接点を含むことができる。バイパススイッチは、固定接点と連結された第1バスバーと、可動接点と連結された第2バスバーをさらに含むことができ、可動接点に外力が加えられると、可動接点が固定接点へと移動して固定接点と接触する。

バイパススイッチは、可動接点を移動させる駆動力を発生させる駆動源をさらに含むことができ、駆動源の駆動時、可動接点は固定接点へと移動して固定接点と接触する。

上記のような駆動源の駆動による可動接点と固定接点の接触時、電流は第1固定バスバー、固定接点、可動接点及び第2バスバーに流れ、バイパススイッチは短絡される。

米国特許第8,390,968号

本発明は、駆動源の大きさ及び電力を最小化でき、可動接点を固定接点に速かに移動させて接点させることができるバイパススイッチを提供することを目的とする。

本発明の一実施例に係るバイパススイッチは、ケーシングと、前記ケーシングの内部に配置され、可動接点が固定接点へと移動可能に配置された真空インタラプタと、前記ケーシングに配置された第1固定バスバーと、前記ケーシングに前記第1固定バスバーと離隔するように配置された第2固定バスバーと、前記可動接点に連結されたムービングプッシャーと、前記ケーシングに設置され、前記ムービングプッシャーを前記可動接点と固定接点が接する位置に押出す駆動源と、前記ムービングプッシャーに接触するように配置されたマルチコンタクターとを含む。

前記マルチコンタクターは、前記ムービングプッシャーの外周を取り囲み、前記ムービングプッシャーと離隔する外側ボディ部と、前記外側ボディ部に突出し、前記ムービングプッシャーと接触する接触部とを含む。

前記接触部は、複数個が前記外側ボディ部の円周方向に離隔する。

前記接触部は、複数個が前記外側ボディ部の長さ方向に離隔する。

前記マルチコンタクターは、前記ムービングプッシャーの外周を取り囲み、前記ムービングプッシャーと離隔する外側ボディ部と、前記外側ボディ部に内周に沿って螺旋形に突出し、前記ムービングプッシャーと接触する螺旋形接触部とを含むことができる。

前記ムービングプッシャーは、前記可動接点に連結された可動部延長ロードと、前記可動部延長ロードに連結されたラッチプレートとを含むことができ、前記接触部は、前記可動部延長ロードに接触する。

前記接触部は、前記可動部延長ロードの長さ方向と平行する方向に長く形成される。

前記ケーシングの内部には、前記ラッチプレートに引力を作用して、前記可動接点を前記固定接点と離隔させるマグネットが配置され、前記駆動源は、駆動時、前記ラッチプレートに前記引力より大きい外力を加えるピストンを動作させる。

前記ラッチプレートは、前記ピストンが外力を加えるピンと、前記マグネットの少なくとも一部に対向するプレートボディとを含むことができる。前記プレートボディは、一面に前記ピンが挿入される挿入孔が形成されたピン挿入部が形成され、他面に前記可動部延長ロードに連結される連結部が形成される。

前記ケーシング内部に配置されて前記マグネットを固定するマグネットホルダを含むことができる。

前記可動接点と固定接点が接触する方向に前記ラッチプレートを弾性支持するスプリングをさらに含むことができる。

前記マグネットホルダには、前記スプリングの一部が挿入されて収容され、前記スプリングを支持するスプリングシート部が形成される。

前記ケーシングは、前記マルチコンタクターを支持し、通電材質であるマルチコンタクターサポーターを含むことができる。

前記マルチコンタクターサポーターは、内周に前記マルチコンタクターが係止される突出部が突出する。

前記マルチコンタクターは、前記ムービングプッシャーの外周を取り囲み、前記ムービングプッシャーと離隔する外側ボディ部と、前記外側ボディ部に突出し、前記ムービングプッシャーと接触する接触部とを含むことができ、前記外側ボディ部は、前記ムービングプッシャーの一部を取り囲む中空筒体を含むことができ、前記中空筒体は、前記ムービングプッシャーとマルチコンタクターサポーターとの間に、前記ムービングプッシャーと離隔するように配置され、前記接触部は、前記中空筒体の内周に突出した突起である。

前記中空筒体は、前記ムービングプッシャーの外面と離隔する内径を有することができる。

前記ケーシングは、前記固定接点及び第1固定バスバーと結合された第1通電ケーシングと、前記マルチコンタクターサポーター及び第2固定バスバーと結合された第2通電ケーシングとをさらに含むことができる。

前記第2通電ケーシングには、前記駆動源の一部を取り囲む中空筒部が突出し、前記第2固定バスバーは、前記中空筒部が貫通する中空筒部貫通孔が形成される。

前記第2固定バスバーは、前記第2通電ケーシングに接触する接触板体と、前記接触板体から折り曲げられ、前記駆動源が外部に突出する方向と平行する折曲部を含むことができる。

前記ケーシングは、前記マルチコンタクターサポーターと前記第1通電ケーシングとの間に配置される絶縁ケーシングとをさらに含み、前記絶縁ケーシングは、前記真空インタラプタの外側で前記真空インタラプタを取り囲む。

前記マルチコンタクターサポーターは、前記第2通電ケーシングと絶縁ケーシングとの間に配置される。

前記第1通電ケーシングには、前記第1通電ケーシングを前記絶縁ケーシングに取り付ける取付部材が貫通する取付部材貫通孔が形成され、前記第1固定バスバーは、前記取付部材貫通孔及び取付部材を覆うことができる。

前記第1通電ケーシングは、前記固定接点と取付部材にて取り付けられ、前記第1固定バスバーは、前記取付部材を回避する回避孔が形成される。

本発明の実施例によれば、ムービングプッシャーが可動接点を固定接点に速かに接触させることができ、ムービングプッシャーを小さい外力でムービングさせることができるので、駆動源の大きさ及び駆動源に用いられる電力を最小化できる利点がある。

また、第1固定バスバーと第2固定バスバーが両方とも固定されるように設置されるので、組立て及び整備性が容易で、第1固定バスバーまたは第2固定バスバーの移動のための空間が不必要であるので、バイパススイッチ周辺の空間活用度を高めることができる利点がある。

また、マグネットによってラッチプレートが固定された状態を維持できるので、バイパススイッチの誤作動を最小化できる利点がある。

また、駆動源の作動後、ラッチプレートがスプリングによって弾性支持されるので、可動接点が固定接点から分離することを最小化できる利点がある。

また、マルチコンタクターが可動部延長ロードに押されることなくその位置が維持されるので、信頼性が高い利点がある。

また、マルチコンタクターと可動部延長ロードの接触状態が維持されながら可動部延長ロードが移動するので、信頼性が高い利点がある。

また、第2固定バスバーと第1固定バスバーがケーシングの周面に位置するものではなく、ケーシングの側面に相互離隔するように位置されるので、ケーシングの外周面周辺の空間活用度を高めることができる利点がある。

また、バイパススイッチの外観を形成するマルチコンタクターサポーター及び第2通電ケーシングがマルチコンタクターと第2固定バスバーを通電させるので、別途の通電部材がマルチコンタクターと第2固定バスバーを通電させる場合より部品数を最小化できるので、構造が簡単である利点がある。

また、バイパススイッチの外観を形成する第1通電ケーシングが固定接点と第1固定バスバーを通電させるので、別途の通電部材が固定接点と固定部バスバーを通電させる場合より部品数を最小化できるので、構造が簡単である利点がある。

また、真空インタラプタが外観を形成する絶縁ケーシングの内部に設置され絶縁ケーシングによって保護されるので、真空インタラプタの損傷を最小化できる利点がある。

本発明の第1実施例に係るバイパススイッチの斜視図である。

本発明の第1実施例に係るバイパススイッチの作動前の縦断面図である。

本発明の第1実施例に係るバイパススイッチの作動後の縦断面図である。

本発明の第1実施例に係るバイパススイッチの作動後の電流の流れを示した縦断面図である。

本発明の第1実施例に係るバイパススイッチの分解斜視図である。

図3のA−A線拡大断面図である。

本発明の第2実施例に係るバイパススイッチの主要部の拡大断面図である。

本発明の第3実施例に係るバイパススイッチの主要部の拡大断面図である。

本発明の第4実施例に係るバイパススイッチの主要部の拡大断面図である。

以下、本発明の具体的な実施例を図面を参照して詳しく説明するようにする。

図1は本発明の第1実施例に係るバイパススイッチの斜視図であり、図2は本発明の第1実施例に係るバイパススイッチの作動前の縦断面図であり、図3は本発明の第1実施例に係るバイパススイッチの作動後の縦断面図であり、図4は本発明の第1実施例に係るバイパススイッチの作動後の電流の流れを示した縦断面図であり、図5は本発明の第1実施例に係るバイパススイッチの分解斜視図であり、図6は図3のA−A線拡大断面図である。

バイパススイッチは、ケーシング1と、真空インタラプグ2と、ムービングプッシャー3と、マグネット4と、駆動源5と、第1固定バスバー6と、第2固定バスバー7及びマルチコンタクター8を含むことができる。

ケーシング1は、バイパススイッチの外観を形成することができる。ケーシング1は、複数の部材の結合体からなることができる。ケーシング1は、アルミニウムなどの通電材質の通電ケーシングと、合成樹脂などの絶縁材質の絶縁ケーシングを含むことができる。ケーシング1は、少なくとも1つの通電ケーシングと、少なくとも1つの絶縁ケーシングの結合体からなることができる。ケーシング1は、複数の通電ケーシングを含むことができる。絶縁ケーシングは、複数の通電ケーシングの間に配置される。

ケーシング1は、内部に空間11が形成される。空間11には、真空インタラプグ2と、ムービングプッシャー3と、マグネット4と、マルチコンタクター8が備えられる。

真空インタラプグ2は、可動接点21が固定接点22へと移動可能に配置される。

真空インタラプグ2は、ケーシング1の内部に配置される。真空インタラプグ2は、ケーシング1の空間11に配置され、ケーシング1によって保護される。真空インタラプグ2は、外周面2aがケーシング1の内面1aに対向する。

真空インタラプグ2は、インナーハウジング23を含むことができる。インナーハウジング23は、真空インタラプグ2の外観を形成することができる。インナーハウジング23は、内部にインナー空間24が形成された真空ハウジングからなることができる。

可動接点21は、インナーハウジング23に移動可能に配置される。インナーハウジング23には、可動接点21が移動可能に貫通する可動接点貫通孔25が形成される。

固定接点22は、インナーハウジング23に固定されるように設置される。インナーハウジング23には、固定接点22が貫通する固定接点貫通孔26が形成される。固定接点貫通孔26は、可動接点貫通孔25に対向する位置に形成される。

インナーハウジング23は、ケーシング1の内部にケーシング1の長さ方向に長く配置される。インナーハウジング23の外周面2aは真空インタラプグ2の外周面となり、インナーハウジング23の外周面2aはケーシング1の内面1aに対向する。

ムービングプッシャー3は、可動接点21に連結されて可動接点21をムービングさせることができる。可動接点21は、ムービングプッシャー3のムービング時の固定接点22と離接することができる。ムービングプッシャー3は、可動接点21が固定接点22と接触するように可動接点21を位置させることができる。ムービングプッシャー3は、可動接点21が固定接点22と離隔するように可動接点21を位置させることができる。

ムービングプッシャー3は、駆動源5の駆動前、図2に示されたように、可動接点21を固定接点22と離隔させる第1位置Fに維持される。ムービングプッシャー3は、駆動源5の駆動時、図3に示されたように、可動接点21を固定接点22に接触させる第2位置Rにムービングされる。

ムービングプッシャー3は、駆動源5と可動接点21との間に配置されて、駆動源5の駆動時に可動接点21が固定接点22に接触するように、可動接点21を押出すことができる。ムービングプッシャー3は、可動接点21に連結された可動接点コネクターであってもよい。ムービングプッシャー3は、可動接点21と一緒にムービングアセンブリーを構成することができる。

ムービングプッシャー3は、1つの部材または複数の部材の結合体からなることができる。

ムービングプッシャー3は、可動接点21に連結された可動部延長ロード31を含むことができる。可動部延長ロード31は、その全体または一部が真空インタラプグ2の外部に位置されるように可動接点21に連結される。

可動部延長ロード31は、可動接点21と一体形成されてもよく、可動接点21と別途の部材で形成されて可動接点21と連結されてもよい。可動部延長ロード31は、可動接点21と連結される場合、可動部延長ロード31に突出した突出部31aが可動接点21に形成された突出部挿入溝部21aに挿入され、可動部延長ロード31と可動接点21は一体にムービングされる。

可動部延長ロード31は、可動接点21と連結される場合、可動部延長ロード31に突出部挿入溝部が形成され、可動接点21に形成された突出部が可動部延長ロード31の突出部挿入溝部に挿入されるようにしてもよい。

ムービングプッシャー3は、可動部延長ロード31に連結されたラッチプレート32を含むことができる。ラッチプレート32は、ケーシング1の内部にムービングされるように位置されてもよい。ラッチプレート32は、真空インタラプグ2と駆動源5との間にムービングできるように配置されてもよい。

ラッチプレート32は、外力が作用しない時、マグネット4の引力作用によって図2に示されたように、マグネット4と近接するように位置される。ラッチプレート32は、駆動源5が駆動される前に、図2に示されたように、マグネット4を固定するマグネットホルダ41に密着するように配置される。

ラッチプレート32は、単一部材から構成されてもよく、複数個の部材から構成されてもよい。ラッチプレート32は、複数個の部材から構成される場合、ラッチプレート32は、駆動源5の後述するピストン51が外力を加えるピン33と、マグネット4の少なくとも一部に対向するプレートボディ34を含むことができる。

プレートボディ34は、磁性体からなることができ、マグネット4の引力がプレートボディ34に作用して、プレートボディ34は別途の外力が作用しないと、マグネット4によってマグネット4が位置する方向に引かれることになる。

プレートボディ34は、一面にピン33が挿入される挿入孔35aが形成されたピン挿入部35が形成され、他面に可動部延長ロード31に連結される連結部36が形成される。

プレートボディ34は、板体にて円盤状に形成され、板体の一面にピン挿入部35が駆動源5に向かって突出し、板体の他面に連結部36が真空インタラプグ2を向かって突出する。

ピン33は、プレートボディ34のピン挿入部35に一部が挿入される。ピン33は、プレートボディ34のピン挿入部35の外部に位置する部分が、駆動源5のピストン51に対向するように配置される。

ピン挿入部35は、プレートボディ34の両面のうちマグネット4に対向する面に駆動源5に向かって突出する。

連結部36は、プレートボディ34の両面のうちマグネット4に対向する面の反対面にて、可動部延長ロード31を向かって突出する。可動部延長ロード31は、連結部36が挿入される連結部挿入溝部37が形成され、ラッチプレート32は、プレートボディ34に形成された連結部36が可動部延長ロード31に形成された連結部挿入溝部37に挿入されて固定される。

ラッチプレート32は、可動部延長ロード31と一緒にムービングプッシャー3を構成する。駆動源5の駆動時、ラッチプレート32が可動部延長ロード31を押し、可動部延長ロード31が可動接点21を押す。

マグネット4は、ケーシング1の内部に配置されてラッチプレート32に引力を作用することができる。ラッチプレート32に外力が作用しない場合、マグネット4は、ラッチプレート32に磁気力を作用してラッチプレート32を引き寄せることができ、可動接点21を固定接点22と離隔させることができる。

マグネット4は、リング状または棒状を有することができる。マグネット4は、リング状の1つの部材から構成されてもよく、棒状の複数の部材から構成されてもよい。

ケーシング1の内部には、マグネット4を固定するマグネットホルダ41が配置される。マグネットホルダ41は、ケーシング1の内周面に対向するアウターホルダ42と、アウターホルダ42の内側に位置するインナーホルダ43を含むことができる。マグネットホルダ42は、磁性体、特に弱磁性体からなることができる。

アウターホルダ42は、内部に空間が形成され、インナーホルダ43は、アウターホルダ42の空間にアウターホルダ43と離隔するように位置される。

マグネット4は、アウターホルダ42とインナーホルダ43との間の隙間に挿入されて、アウターホルダ42とインナーホルダ43との間に挟まれる。

インナーホルダ43は、外周にマグネット4が係止されるストッパー44が突出するように形成される。

インナーホルダ43には、ピン挿入部35及びピン33が貫通するように位置できる貫通孔45が形成される。

マグネットホルダ41は、マグネット4のうちプレートボディ34に対向する面以外を取り囲むマグネットハウジングとなることができる。

マグネットホルダ41は、アウターホルダ42、マグネット4及びインナーホルダ43に対向するサイドホルダ46をさらに含むことができる。マグネット4は、サイドホルダ46とストッパー44との間に位置固定されるように設置される。

サイドホルダ46は、アウターホルダ42とインナーホルダ43の少なくとも1つとスクリューなどの取付部材P1によって取り付けられる。

サイドホルダ46には、ピン33と後述するピストン51の少なくとも1つをガイドするガイドホール47が形成される。ガイドホール47は、インナーホルダ43の貫通孔45に対向するように形成される。

ピン33は、駆動源5の作動前、一部がガイドホール47に位置され、駆動源5の作動時にガイドホール47にガイドされて真空インタラプグ2を向かって進む。サイドホルダ46は、ピン33をガイドするピンガイドとなることができる。サイドホルダ46には、駆動源5の一部が挿入されて収容される駆動源収容溝46aが形成される。駆動源収容溝46aは、サイドホルダ46の両面のうち後述する第2通電ケーシング13に対向する面に陥没した形状を有することができる。

バイパススイッチは、可動接点21と固定接点22が接触する方向にラッチプレート32を弾性支持するスプリング48をさらに含むことができる。

スプリング48は、可動接点21と固定接点22が接触した時、可動接点21が固定接点22から離脱することなくその接触状態を維持するように、プレートボディ34を真空インタラプグ2の方向に支持することができる。

スプリング48は、一端がプレートボディ34に接触し、他端がマグネットホルダ41に接触したコイルスプリングからなることができる。

スプリング48は、駆動源5の駆動前、図2に示されたように、マグネット4によって引かれたラッチプレート32に押さえられて圧縮される。スプリング48は、駆動源5が駆動し、駆動源5がラッチプレート32を真空インタラプグ2が位置する方向に押すと、図3に示されたように弾性復元し、ラッチプレート32が真空インタラプグ2の反対方向、すなわちマグネット4が位置する方向に復帰することを防ぐことができる。

スプリング48は、ピン挿入部35の外側及びピン33の外側に位置されてもよい。スプリング48は、ピン挿入部35の外側及びピン33の外側を取り囲むように位置されてもよい。

マグネットホルダ41には、スプリング48の一側が挿入されて収容されてスプリング48を支持するスプリングシート部49が形成される。スプリングシート部49は、インナーホルダ43に形成される。スプリングシート部49は、インナーホルダ43の両面のうちプレートボディ34に対向する面に陥没した形状を有することができる。

一方、プレートボディ34は、マグネット4に対向する面にスプリング46の他方が挿入されて収容されるスプリング収容部38が陥没した形状を有することができる。

駆動源5は、ケーシング1に設置され、ムービングプッシャー3を可動接点21と固定接点22が接する位置に押出すことができる。駆動源5は、ムービングプッシャー3を高速でムービングさせることが好ましい。駆動源5は、後述する第2通電ケーシング13を貫通するように配置される。

駆動源5は、爆発型アクチュエータを含むことができる。爆発型アクチュエータは、駆動時、ピストン51がラッチプレート32にマグネット4の引力より大きい外力を加えることができる。

以下、便宜上、駆動源5と爆発型アクチュエータ5に同一符号を用いて説明する。

爆発型アクチュエータ5は、ケーシング1に設置される。爆発型アクチュエータ5は、可動接点21が固定接点22と接触するように、可動部延長ロード31とラッチプレート32の少なくとも1つを押出すことができる。

爆発型アクチュエータ5は、ピストン51と、ピストン51にガスを噴出してピストン51を作動させるインフレータ52を含むことができる。

インフレータ52は、内部にガスが噴出される空間53が形成されたハウジング52aと、ハウジングの空間53にガスを噴出するガス噴出機52bを含むことができる。

ピストン51は、インフレータ52に移動可能に配置され、空間53に噴出されたガスによって高速に移動することができる。

ピストン51は、インフレータ52の作動時、サイドホルダ46のガイドホール47へと進み、サイドホルダ46のガイドホール47に位置していたピン33を真空インタラプグ2が位置する方向に押出すことができる。

インフレータ52は、外部から電源が印加されると、空間53にガスを噴出することができ、ピストン51は、空間53に噴出されたガスによって押されて、ラッチプレート32を真空インタラプグ2が位置する方向に押出し、可動部延長ロード31は、ラッチプレート32に押されて可動接点21を固定接点22に接触させることができる。ピストン51は、ハウジング52aの空間53に高圧のガスが噴出されると、このような高圧のガスによって早くムービングされる。

ハウジング52aは、ケーシング1の内部に配置される。

ガス噴出機52bは、ケーシング1の外部に露出するように配置され、ガス噴出機52bにはガス噴出機52bを作動させる電源が印加される電線52cが連結される。

ガス噴出機52bは、ガス発生器として、外部から発射信号が印加されると、ガス噴出機52bが作動してハウジング52aの空間53に高圧のガスを放出することができる。

第1固定バスバー6は、ケーシング1に固定される。第1固定バスバー6は、固定接点22と電気的に連結された固定接点側バスバーとして、ケーシング1に位置固定されるように装着される。

第2固定バスバー7は、ケーシング1に第1固定バスバー6と離隔するように固定される。第2固定バスバー7は、可動接点21と電気的に連結された可動接点側バスバーである。第2固定バスバー7は、後述する第2通電ケーシング13とマルチコンタクターサポーター12とマルチコンタクター8と可動部延長ロード31を介して可動接点21と連結される。第2固定バスバー7は、第1固定バスバー6の反対側に位置されるようにケーシング1に設置される。

第1固定バスバー6と第2固定バスバー7は、ケーシング1を挟んで離隔している。第1固定バスバー6はケーシング1の一側に配置され、第2固定バスバー7はケーシング1の他側に配置される。

第1固定バスバー6と第2固定バスバー7は、ケーシング1を挟んで左右に離隔されていてもよい。第1固定バスバー6がケーシング1の左右のうち左側に位置される場合、第2固定バスバー7はケーシング1の左右のうち右側に位置される。第1固定バスバー6がケーシング1の左右のうち右側に位置される場合、第2固定バスバー7はケーシング1の左右のうち左側に位置される。

ケーシング1は、第1固定バスバー6と第2固定バスバー7との間に配置され、第1固定バスバー6及び第2固定バスバー7によってその左側面と右側面が保護される。

バイパススイッチは、マルチコンタクター8と第2固定バスバー7を通電させる少なくとも1つの可動部通電部材を含むことができる。

バイパススイッチは、固定接点22と第1固定バスバー6を通電させる少なくとも1つの固定部通電部材を含むことができる。

バイパススイッチは、可動部通電部材と固定部通電部材との間に配置され、可動部通電部材と固定部通電部材を絶縁させる絶縁部材を含むことができる。

ケーシング1は、マルチコンタクター8と第2固定バスバー7を通電させる可動部通電部材を含むことができる。

そして、ケーシング1は、固定接点22と第1固定バスバー6を通電させる固定部通電部材を含むことができる。

ケーシング1が、可動部通電部材と固定部通電部材のうち少なくとも1つを含む場合、バイパススイッチは部品数を最小化できるので構造が簡単になる。

ケーシング1は、可動部通電部材と固定部通電部材を絶縁させる絶縁部材を含むことができる。ケーシング1が絶縁部材を含む場合、バイパススイッチは、部品数を最小化できるので構造が簡単になる。

ケーシング1は、マルチコンタクター8を支持するマルチコンタクターサポーター12を含むことができる。ケーシング1は、固定接点21及び第1固定バスバー6と結合される第1通電ケーシング14と、マルチコンタクターサポーター12及び第2固定バスバー7と結合された第2通電ケーシング13をさらに含むことができる。

マルチコンタクターサポーター12及び第2通電ケーシング13のそれぞれは、アルミニウムなどの通電材質で形成され、マルチコンタクターサポーター12及び第2通電ケーシング13は、可動部通電部材であってもよい。

マルチコンタクターサポーター12と第2通電ケーシング13は、1つの部材から構成されてもよく、それぞれ別途の部材から構成され、スクリューなどの取付部材P2によって取り付けられてもよい。

マルチコンタクターサポーター12は、内部にマルチコンタクター8が位置固定されるように収容される空間が形成される。マルチコンタクターサポーター12は、中空状に形成されてもよい。

マルチコンタクター8は、マルチコンタクターサポーター12の内周面と可動部延長ロード31の外周面との間に位置し、マルチコンタクター8の内周面は可動部延長ロード31の外周面と接触することができる。

マルチコンタクターサポーター12は、内周にマルチコンタクター8が係止される突出部12aが突出する。

突出部12aは、マルチコンタクターサポーター12のうち真空インタラプグ2に対向する一面にリング状に突出する。突出部12aは、可動接点21のうち真空インタラプグ2のインナーハウジング23の外部に位置する部分を取り囲むように形成される。

マルチコンタクター8は、一端が突出部12aに接触するように収容される。マルチコンタクター8は、突出部12aに係止された状態で可動部延長ロード31によって押されることなく、その位置を維持することができる。

第2通電ケーシング13は、内部に空間が形成された中空筒体を含むことができる。第2通電ケーシング13は、中空筒体の一面を塞ぐ板体をさらに含むことができる。

第2通電ケーシング13の内部には、ラッチプレート32がムービング可能に位置され、マグネットホルダ41が位置固定されるように配置される。

マグネットホルダ41は、第2通電ケーシング13にスクリューなどの取付部材P1によって固定される。スクリューなどの取付部材P1は、第2通電ケーシング13に形成された取付孔と、サイドホルダ46に形成された取付孔を順次貫通してアウターホルダ42に形成された取付孔に取り付けられる。第2通電ケーシング13は、マグネットホルダ41が装着されるマグネットホルダマウンタとして機能することができる。

第2通電ケーシング13には、駆動源5の一部を取り囲む中空筒部17が突出する。中空筒部17の内部には、駆動源5の一部が内挿されて収容される駆動源収容空間が形成される。中空筒部17は、駆動源5を構成するインフレータ52のハウジング52aを取り囲むように形成される。

駆動源5は、インフレータ52のハウジング52aが第2通電ケーシング13の中空筒部17に挿入されるように設置され、インフレータ52のハウジング52aは、端部がマグネットホルダ41、特にサイドホルダ46の駆動源収容溝46aに挿入される。

第2固定バスバー7には、中空筒部17が貫通する中空筒部貫通孔71が形成される。

第2固定バスバー7は、第2通電ケーシング13に接触する接触板体72と、接触板体72から折り曲げられて駆動源5が外部に突出する方向と平行する折曲部73を含むことができる。

第2固定バスバー7の接触板体72には、中空筒部貫通孔71が形成される。第2固定バスバー7の接触板体72は、両面のうち第2通電ケーシング13の外面に対向する面が第2通電ケーシング13の外面と面接触される。第2固定バスバー7の接触板体72は、中空筒部貫通孔71の周面が第2通電ケーシング13の中空筒部17の外周面と面接触される。

第1通電ケーシング14は、アルミニウムなどの通電材質で形成され、第1通電ケーシング14は固定部通電部材であってもよい。

ケーシング1は、マルチコンタクターサポーター12と第1通電ケーシング14との間に配置された絶縁ケーシング15をさらに含むことができる。

絶縁ケーシング15は、スクリューなどの取付部材によってマルチコンタクターサポーター12に取り付けられる。絶縁ケーシング15とマルチコンタクターサポーター12には、スクリューなどの取付部材が取付部材取付孔に対向するように形成される。

絶縁ケーシング15は、真空インタラプグ2の外側で真空インタラプグ2を取り囲む。絶縁ケーシング15は、中空筒体の形状を有することができ、その内部には真空インタラプグ2が収容される真空インタラプタ収容空間16が形成される。真空インタラプグ2は、絶縁ケーシング15の内部に収容されて支持され、真空インタラプグ2は外部に露出されない。

ケーシング1が真空インタラプグ2の外周を取り囲まず真空インタラプグ2の一部が外部に露出される場合、真空インタラプグ2が破損する可能性は高くなるが、上記したように、ケーシング1、特に絶縁ケーシング15が真空インタラプグ2の外周を取り囲む場合、真空インタラプグ2が破損する可能性は最小化される。

第1通電ケーシング14には、第1通電ケーシング14を絶縁ケーシング15に取り付けるスクリューなどの取付部材P3が貫通する取付部材貫通孔141が形成され、絶縁ケーシング15と結合される。スクリューなどの取付部材P3は、第1通電ケーシング14に形成された取付部材貫通孔141を貫通して絶縁ケーシング15に形成された絶縁ケーシング取付孔151に取り付けられる。

第1通電ケーシング14は、固定接点22とスクリューなどの取付部材P4によって取り付けられる。第1通電ケーシング14には、スクリューなどの取付部材P4が貫通する中央貫通孔142が形成される。

固定接点22は、インナーハウジング23の外部に突出した部分に、スクリューなどの取付部材P4が取り付けられる取付孔222が形成され、スクリューなどの取付部材P4は、第1通電ケーシング14の貫通孔142を貫通して固定接点22の固定接点取付孔222に取り付けられる。

一方、第1固定バスバー6は、取付部材貫通孔141及びスクリューなどの取付部材P4を覆うように配置される。第1通電ケーシング14を絶縁ケーシング15に取り付けるスクリューなどの取付部材P4は、第1固定バスバー6によって覆われる。第1固定バスバー6は、第1通電ケーシング14を固定接点22と結合させるスクリューなどの取付部材P4を回避する回避孔61が形成される。

第1固定バスバー6は、第1通電ケーシング14に接触する第1固定バスバー接触板体62と、第1固定バスバー接触板体62から折り曲げられ、第2固定バスバー7の折曲部73と反対方向に折り曲げられた第1固定バスバー折曲部63を含むことができる。

第1固定バスバー6の第1固定バスバー接触板体62は、両面のうち第1通電ケーシング14の外面に対向する面が第1通電ケーシング14の外面と面接触される。

マルチコンタクター8は、ムービングプッシャー3に接触するように配置される。マルチコンタクター8は、可動部延長ロード31とラッチプレート32の少なくとも1つと接触するように配置される。マルチコンタクター8は、可動部延長ロード31とラッチプレート32のうち可動部延長ロード31と接触するように配置されてもよい。マルチコンタクター8は、アルミニウムなどの通電材質で形成される。マルチコンタクター8は、その位置が固定された状態でムービングプッシャー3と接触することができる。

マルチコンタクター8は、複数個所がムービングプッシャー3に接触するように配置される。マルチコンタクター8は、駆動源5の作動後だけでなく、駆動源5の作動前にもムービングプッシャー3に複数個所接触している。

マルチコンタクター8は、図6に示されたように、ムービングプッシャー3と接触する接触部81を含むことができる。接触部81は、マルチコンタクター8に複数個設けられる。マルチコンタクター8は、複数個の接触部81と複数個所接触することができ、この場合信頼性が向上される。

マルチコンタクター8は、ムービングプッシャー3の外周を取り囲む外側ボディ部82をさらに含むことができる。

接触部81は、外側ボディ部82に突出してムービングプッシャー3と接触することができる。接触部81は、可動部延長ロード31と接触するように外側ボディ部82に突出する。

外側ボディ部82は、ムービングプッシャー3と離隔するように配置されてもよい。外側ボディ部82は、ムービングプッシャー3と非接触する非接触部であってもよい。

マルチコンタクター8は、その内周面全体がムービングプッシャー3と接触するものではなく、複数個の接触部81のみがムービングプッシャー3と接触する。

外側ボディ部82と可動部延長ロード31との間には隙間Gが形成される。可動部延長ロード31は、外側ボディ部82の内周面82aと面接触せず、可動部延長ロード31は爆発型アクチュエータ5の作動時に速かにムービングできる。

そして、複数の接触部81は、多数の接点が可動部延長ロード31と接触することで、電気的連結の信頼性を高めることができる。

外側ボディ部82は、ムービングプッシャー3の一部を取り囲む中空筒体を含むことができる。中空筒体は、ムービングプッシャー3とマルチコンタクターサポーター12との間にムービングプッシャー3と離隔するように配置される。中空筒体は、ムービングプッシャー3の外面と離隔する内径を有することができる。

中空筒体は、ムービングプッシャー3のうち可動部延長ロード31の一部を取り囲むことができ、可動部延長ロード31とマルチコンタクターサポーター12との間に可動部延長ロード31と離隔するように配置され、可動部延長ロード31の外面31aと離隔する内径を有することができる。

複数個の接触部81は、外側ボディ部82と一体で形成される。複数個の接触部81のそれぞれは、中空筒体の内周に突出した突起である。

複数個の接触部81は、中空筒体の円周方向に離隔される。複数個の接触部81は、可動部延長ロード31の長さ方向と平行する方向に長く形成される。

以下、上記したように構成された本発明の作用を説明する。

まず、外部から駆動源5に発射信号が印加されると、駆動源5はピストン51を真空インタラプグ2が位置する方向に押出す。発射信号の印加時、インフレータ52はハウジング52aの空間53に高圧のガスを噴出し、ピストン51はハウジング52aの空間53に噴出された高圧のガスによって、真空インタラプグ2が位置する方向に進む。

ピストン51の前進によってムービングプッシャー3を真空インタラプグ2が位置する方向に押出すことができる。ピストン51は、ラッチプレート32にマグネット3の引力より大きい外力を加えることができ、ラッチプレート32はマグネット3と離れて真空インタラプグ2に近づくことができる。ピストン51によってムービングされるラッチプレート32は、可動部延長ロード31を押出すことができる。

可動部延長ロード31は、マルチコンタクター8の複数個の接触部81と接触した状態でマルチコンタクター8の内部をスライディングすることができ、可動部延長ロード31はスライディングする時、複数個の接触部81と接触を維持しながら真空インタラプグ2が位置する方向にムービングされる。

可動部延長ロード31は、マルチコンタクター8の外側ボディ82の内周面と面接触することなく、複数個の接触部81の間をスライディングすることができ、可動部延長ロード31はマルチコンタクター8の外側ボディ82の内周面と面接触される場合、より早くスライディングすることができる。

上記のような可動部延長ロード31のスライディング時、可動部延長ロード31に連結された可動接点21は、固定接点20に向かって進み、可動接点21は固定接点22と接触することができる。

上記のようなラッチプレート32の移動時、スプリング48は弾性復元してラッチプレート32を真空インタラプグ2が位置する方向に押すことができる。スプリング48がラッチプレート32を押す力によって、ラッチプレート32、可動部延長ロード31及び可動接点21は元の位置に復帰することなく、可動接点21は固定接点22と接触が維持される。

スプリング48がラッチプレート32を真空インタラプグ2が位置する方向に押さない場合、爆発型アクチュエータ5は起爆後、ピストン51が振動などによってガス噴出機52bの方向に後退することがあり、この場合ハウジング52a内のガスが漏出する可能性があり、可動接点21は、ピストン51の後退及びガス漏出によって、固定接点22と分離する虞がある。

しかし、上記したように、スプリング48がラッチプレート32を真空インタラプグ2が位置する方向に押す場合、ピストン51が振動などによってガス噴出機52bの方向に後退されることを最小化でき、ハウジング52a内のガス漏出も最小化できるので、可動接点21と固定接点22の接触維持信頼性は向上される。

上記のような可動接点21と固定接点22の接触時、固定接点22とマルチコンタクター8は、可動接点21及び可動部延長ロード31によって電気的に導通される。そして、第1固定バスバー6と第2固定バスバー7は、図4に示されたように、第1通電ケーシング14と、固定接点22と、可動接点21と、可動部延長ロード31と、マルチコンタクター8と、マルチコンタクターサポーター12と、第2通電ケーシング13を介して電気的に導通される。第1通電ケーシング14と、固定接点22と、可動接点21と、可動部延長ロード31と、マルチコンタクター8と、マルチコンタクターサポーター12と、第2通電ケーシング13は、図4に示されたように、第1固定バスバー6と、第2固定バスバー7を通電させる経路を形成することができる。

すなわち、バイパススイッチは短絡され、電流はバイパススイッチを介して流れることができる。

図7は、本発明の第2実施例に係るバイパススイッチの主要部の拡大断面図である。

本実施例は、接触部81’の形状が本発明の第1実施例の接触部81と異なり、接触部81’以外のその他構成は、本発明の第1実施例と同一または類似しているので、それに対する詳しい説明は省略する。

本実施例の接触部81’は、外側ボディ部82の内周面82aに沿ってリング状に形成される。接触部81’は、外側ボディ部82の内周面82aに複数個備えられ、複数個の接触部81’は外側ボディ部82に長さ方向に離隔される。ムービングプッシャー3の可動部延長ロード31は、その外面が複数個の接触部81’のそれぞれの内周面と接触することができる。ムービングプッシャー3の可動部延長ロード31は、その長さ方向に複数個所がマルチコンタクターと接触することができる。

図8は、本発明の第3実施例に係るバイパススイッチの主要部の拡大断面図である。

本実施例は、接触部81”の形状が本発明の第1実施例の接触部81及び本発明の第2実施例の接触部81’と異なり、接触部81”以外のその他構成及び作用は、本発明の第1実施例または第2実施例と同一または類似しているので、それに対する詳しい説明は省略する。

本実施例の接触部81”は、外側ボディ部82の内周に沿って螺旋状に突出した螺旋形接触部からなることができ、このような螺旋形接触部がムービングプッシャー3と接触することができる。

ムービングプッシャー3の可動部延長ロード31は、その外面が接触部81”に沿って連続的に接触することができる。

図9は、本発明の第4実施例に係るバイパススイッチの主要部の拡大断面図である。

本実施例は、マルチコンタクター8’の構成が本発明の第1実施例〜第3実施例と異なり、マルチコンタクター8’以外の構成は、本発明の第1実施例〜第3実施例と同一または類似しているので、それに対する詳しい説明は省略する。

マルチコンタクター8’は、内周面82aにボール挿入溝82bが形成された外側ボディ82’と、ボール挿入溝82bに挿入されてムービングプッシャー3の外面に接触するボール83を含むことができる。

外側ボディ82’は、本発明の第1実施例の外側ボディ部82と対応する構成として、内周面82aにボール挿入溝82b形成される以外の構成は、本発明の第1実施例の外側ボディ部82と同一であるので、それに対する詳しい説明は省略する。

ボール83は、ボール挿入溝82bに回動可能に位置され、ムービングプッシャー3のムービング時に、ムービングプッシャー3の外面に接触した状態でムービングプッシャー3に沿って回転することができる。

外側ボディ82’には、複数個のボール挿入溝82bが形成される。マルチコンタクター8’は複数個のボール83を含むことができ、ボール83とボール挿入溝82bは1:1対応するように設けられる。

ボール挿入溝82bは、複数個が外側ボディ82’の長さ方向に離隔され、この場合複数個のボール83は、外側ボディ82’に長さ方向に離隔するように配置された状態でムービングプッシャー3と接触することができる。ボール挿入溝82bは、複数個が外側ボディ82’の円周方向に離隔され、この場合複数個のボール83は、外側ボディ82’の円周方向に離隔するように配置された状態でムービングプッシャー3と接触することができる。ムービングプッシャー3の可動部延長ロード31は、その外面が複数個のボール83に接触するように配置される。バイパススイッチを流れる電流は、可動部延長ロード31と複数個のボール83を介して外側ボディ82’に流れることができる。

以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したことに過ぎず、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的特性を逸脱しない範囲内で、多様な修正及び変形が可能である。

従って、本発明に開示された実施例は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく説明するためのものであり、このような実施例によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。

本発明の保護範囲は、以下の請求の範囲によって解釈されるべきであり、それと同等範囲内にある全ての技術思想は、本発明の権利範囲に含まれると解釈されるべきである。