중간 전압 및 고-전압 스위칭 디바이스를 위한 스위치 장치

중간 전압 및 고-전압 스위칭 디바이스를 위한 스위치 장치{SWITCH ARRANGEMENT FOR MEDIUM AND HIGH-VOLTAGE SWITCHING DEVICES}

본 발명은 스위치를 갖는 중간 전압 및 고-전압 스위칭(switching) 디바이스를 위한 스위치 장치에 관한 것인데, 접점 중 적어도 하나의 접점은 본 발명의 청구항 제 1항의 전제부에 따라, 점화 전하(ignition charge)에 의해 작동될 수 있는 이동 접점이다.

단락 디바이스는 이미 추진 전하(propelling charge)가 이동 접점을 이동시키기 위해 제공되는, 독일 특허 출원 제102 54 497 B3호에 개시되었다. 효율적이고, 기계적으로 매우 고속인 접점의 폐쇄(closure)가 이러한 방식으로 달성될 수 있다.

하지만, 고-전압 및 고-전류의 경우는 별도로 고려되어야 한다.

그러므로, 본 발명은 고-전류 장치와 고-전압 장치 모두가 고려될 수 있다는 취지로, 이러한 종류의 스위치 장치를 더 개발하는 목적에 근거한다.

이러한 목적은 청구항 제 1항의 특징부에 의해 본 발명에 따라 달성된다.

추가의 이로운 실시예는 종속항에 상술된다.

본 발명의 핵심은 복수의 스위치에 대해, 전용 점화 디바이스가 각 스위치에 대해 제공되는 것과, 점화 디바이스들이 점화 시간에 대해 함께 결합되는 것이다. 이는 동기 점화를 달성한다.

따라서, 2개의 대안적인 장치가 존재한다.

제 1 대안은 고-전류 설계에서 단락 디바이스의 장치에 관한 것이다.

제 2 대안은 고-전압 설계에서 단락 디바이스의 장치에 관한 것이다.

제 1 대안에 대해, 2개 이상의 독립적 스위치가 병렬로 연결되고, 각 스위치에 대한 추진 전하가 공통 점화 디바이스에 의해 인가될 수 있게 예정된다. 이는 동기 단락을 달성을 가능케하여, 병렬 회로에 기인한 고 효율의 전류 전달 능력을 초래한다.

제 2 대안에 대해, 2개 이상의 독립적 스위치가 직렬로 연결되고, 제 1 스위치의 추진 전하가 직접 전기적으로 점화되고 동시에, 제 2 또는 그 다음의 스위치의 추진 전하 또는 전기적 점화가 제 1 스위치로부터 전기적으로 절연되는 것으로 상술된다. 이러한 직렬 회로는 고 효율의 유전체 강도를 초래한다. 하지만, 직렬 회로에 대해, 조금 다른 점화 시간에 기인하여 각 추진 전하 전위의, 원치 않는(annoying) 증가가 발생할 수 있다.

이를 피하기 위해, 추진 전하 또는 뇌관은 서로 전기적으로 절연된다. 본 명세서의 예시적인 일 실시예는 제 2 스위치의 추진 전하가 광전기 디바이스에 의해 점화되게 하는 것이다. 광 섹션은 전기 절연을 제공한다.

추가의 이로운 일 장치에서, 각 이동 접점이 하나 이상의 추진 전하가 배열된 피스톤-실린더 유닛에 연결되는 것이 상술된다.

게다가, 추진 전하가 점화될 때의, 의도된 휴지 점에서 피스톤에 의해 구멍이 뚫린 기밀(氣密) 막이 피스톤과 접점 단편 사이에 제공되는 것이 이롭게 예정된다.

추가의 이로운 일 장치에서, 스위칭 경로가 있는 적어도 수개의 쳄버가 진공 쳄버인 것이 상술된다.

게다가, 각 경우에서, 서로 일정 간격으로 이격된 복수의 금속 스크린 요소가 스위칭 경로를 따라 각 이동 접점 주위에 제공되는 것이 이롭게 예정된다.

마지막으로 이로운 일 실시예에서, 이동 접점이 원뿔 형태로 설계되고, 각 고정 접점이 상보적인 방식으로 원뿔의 안쪽에 제공된다는 것이 나타난다.

2개의 대안이 도면으로 도시된다.

본 발명은 고-전류 장치와 고-전압 장치 모두가 고려될 수 있는 스위치 장치를 제공한다.

도 1은 고-전류 버전을 도시하는 도면.
도 2는 고-전압 버전을 도시하는 도면.

도 1은 병렬로 연결된 복수의 단락 디바이스(1, 2, ..., 5)의 배열을 도시한다. 이들 단락 디바이스의 각각은 이동 접점 및 고정 접점을 갖는다. 전부 병렬인 연결은 고-전류 버전 또는, 고 효율의 전류 전달 능력을 갖는 버전을 초래한다. 여기에서, 각 이동 접점은 각 경우에서 추진 전하에 의해 구동된다. 병렬로 연결된 모든 단락 디바이스의 추진 전하는 공통 점화 디바이스에 의해 제때에 동시에 제어된다.

대조적으로, 도 2는 단락 디바이스의 직렬 회로를 도시한다. 이 직렬 회로는 고-전압 버전을 초래한다. 이러한 버전에서, 전압은 분할된다. 또한, 공통 점화 디바이스가 전위의 절연을 달성하기 위해 제공되지만, 단락 디바이스 중 오직 하나 즉, 단락 디바이스 중 하나의 뇌관/추진 전하는 직접적으로 제어될 수 있지만, 제 2 단락 디바이스의 뇌관/추진 전하의 제어부는 전위적으로 절연되어야 한다. 이는 펄스 변환기 또는 광전자 섹션을 점화 라인에 삽입함으로써 달성될 수 있다.

1 내지 5 : 단락 디바이스
10 : 전위적 절연체/펄스 변성기
11 : 광전자 섹션 100 : 점화 디바이스