DE2725092A1

DE2725092A1 - LV vacuum contactor system - is mounted inside insulating tube with cover at one end and springy, movable closure for movable contact at other end

Info

Publication number: DE2725092A1
Application number: DE19772725092
Authority: DE
Inventors: Adil Prof Dr Ing Erk
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1977-06-03
Filing date: 1977-06-03
Publication date: 1978-12-14

Abstract

The contractor has a fixed and a movable contacts, each mounted on a support. Their switching chamber is inside an insulating tube, with a cover at one end, and a movable springy metal closure on the other, allowing movement of the movable contact. The supports consist of two parts (32, 36; 40, 42), of which one is outside the cover (12) or the closure (14), and the other inside it, fastened to it. They are coaxial with each other.

Description

t'Vakul schaltcr" t'Vakul switch "

Die Erfindung betrifft einen Vakuumschalter, insbesondere ein Vakuumschütz, für Niederspannung, mit einem jeweils an einem Träger befestigten festen und jeweils an einem Träger befestigten beweglichen Kontaktstück, welche in einer Schaltkammer innerhalb eines Isolierstcffrohres angeordnet sind, welches an einem Ende mit einem Deckel und am anderen Ende mit einem eine Bewegung des beweglichen Kontaktstückes zulassenden metallischen federnden Verschlußteil vakuumdicht verschlossen ist.The invention relates to a vacuum switch, in particular a vacuum contactor, for low voltage, with a fixed and each attached to a carrier Movable contact piece attached to a carrier, which is in a switching chamber are arranged within an Isolierstcffrohres, which at one end with a Lid and at the other end with a movement of the movable contact piece permitting metallic resilient closure part is closed vacuum-tight.

Bei Vakuumschaltern der eingangs genannten Art besteht das Problem, die Träger zur Halterung der Kontaktstücke vakuumdicht durch das federnde Verschlußteil und durch den Deckel hindurchzuführen. Es ist dazu erforderlich, im Deckel bzw. im Verschlußteil, der entweder als Membran oder als Faltenbalg ausgebildet sein kann, eine Öffnung vorzusehen, in die der Träger eingelötet bzw. eingeschweißt werden muß. Dieses erfordert einen relativ hohen Fertigungsautwand, da die Schweißverbindung vakuumdicht sein muß.In the case of vacuum switches of the type mentioned at the beginning, there is the problem the carrier for holding the contact pieces vacuum-tight by the resilient closure part and pass it through the lid. To do this, it is necessary to in the closure part, which can be designed either as a membrane or as a bellows can provide an opening into which the carrier can be soldered or welded got to. This requires a relatively high production volume because the welded joint must be vacuum-tight.

Aufgabe der Erfindung ist es einen Vakuumschaltcr der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem der Fertigungsaufwand verringert ist.The object of the invention is a vacuum switch of the type mentioned at the beginning To create a way in which the manufacturing effort is reduced.

Träger jeweils aus zwei Trägerteilen gebildet, von denen jeweils eines außerhalb des Deckels bzw. Verschlußteiles an diesen und jeweils das andere innerhalb derselben und en diesen, auf einer Achse liegend, befestigt sind.Carrier each formed from two carrier parts, one of which in each case outside of the lid or closure part on these and each of the other inside the same and en these, lying on an axis, are attached.

Mit dieser Maßnahme wird erreicht, daß eine bzw. zwei Durchführungen vermieden werden können. Die Träger werden, wie gesagt, aus zwei Teilen gebildet, welche lediglich auf die Innen- bzw. Außenfläche des Verschlußteiles oder des Deckels aufgeschweißt oder aufgelötet werden zu brauchen. Damit sind keine besonderen Abdichtungsmaßnahmen mehr erforderlich.With this measure it is achieved that one or two bushings can be avoided. As I said, the beams are made up of two parts, which only on the inner or outer surface of the closure part or the lid need to be welded or soldered on. So there are no special sealing measures more required.

Mit der Erfindung wird weiterhin errcicht, daß die Träger aus unterschiedlichem Material hergestellt sein können. So genügt es, nur im Inneren des Schalters gasfreies Kupfer zu verwenden.With the invention it is also achieved that the carrier from different Material can be made. So it is enough just inside the switch gas-free Use copper.

Um den Durchgangswiderstand an den Lötstellei, d.h. an den Stellen, an denen die Trägerteile auf dein Deckel bzw. dem federnden Verschlußteil befestigt sind, zu vermindern, kann man die Querschnittsflächen vergrößern; dies erfolgt dadurch, daß die Trägerteile des beweglichen und des festen Kontaktstückes an den Stellen, an denen sie mit dem Verschlußteil bzw. dem Deckel verbunden sind, einc Erweiterung mit vergrößertem Querschnitt aufweisen Gegebenenfalls besteht noch die Möglichkeit, in dem Bereich, in dem sich die Träger befinden, eie Ausnehmung vorzusehen, in welche ein Verstär kungsteil angesetzt und am Verschlußteil vakuumdicht befestigt ist. Dann können die Trägerteile an den innerhalb und außerhalb des Schalters befindlichen Flächen der, Verstärkungsteiles angebracht werden. Insbesondere letzteres hat den Vorteil, daß nicht das Material, aus dem der Deckel bzw. der Faltenbalg gebildet ist, zur Übertragung des Stromes bzw. zur Durchleitung des Stromes verwendet zu werden braucht. Man kann daher das Verstärkungsteil aus elektrisch gut leitendem Metall und die übrigen Bereiche aus einem Metall herstellen, welches den Strom nicht so gut.leitet, jedoch bessere mechanische Ei.genschaften hat.To increase the volume resistance at the soldering point, i.e. at the points on which the support parts are attached to your lid or the resilient closure part are to be reduced, the cross-sectional areas can be increased; this is done by that the carrier parts of the movable and the fixed contact piece at the points at which they are connected to the closure part or the lid, einc extension with an enlarged cross-section If necessary, there is also the possibility of in the area in which the carriers are located, to provide a recess in which an ampl Kungteil attached and vacuum-tight on the closure part is attached. Then the support parts can be attached to the inside and outside of the switch located surfaces of the reinforcement part are attached. The latter in particular has the advantage that it is not the material from which the cover or the bellows is formed, used for the transmission of the current or for the passage of the current needs to become. You can therefore make the reinforcement part from electrically highly conductive Make metal and the rest of the areas from a metal that does not conduct electricity conducts so well, but has better mechanical properties.

Es besteht die Möglichkeit, das inrenbefindliche Trägerteil und das Kontaktstück aus einem Stück herzustellen. Man kam auch als Trägerteil einen mit einem mit Innengewinde versehenen Sackloch ausgebildeten Stift benutzen, in welches das Kontaktstück einschraubbar ist. Dann br ist es vorteilhaft, um das Sackloch herum eine ringförmige Erhebung vorzusehen, welche in einer spitzen Kante ausläuft. Wenn das Kontaktstück eingeschraubt ist, wirkt die spitze Kante und die benachbarte Fläche des Kontaktstückes als Dichttng, um damit im Gewinde zurückgebliebene Gase vor dem Austreten in den Innenraum des Schalters bzw. die Schaltkammer zu hindern. Man kann dabei das inncnbefindliche Trägerteil aus einen Stahl, beispielsweise aus V2A herstellen, während das Kontaktstück selbst gasfreies Kupfer ist.It is possible to use the internal carrier part and the Manufacture contact piece from one piece. You also came along as a carrier part use an internally threaded blind hole formed pin in which the contact piece can be screwed in. Then br it is beneficial to the blind hole to provide an annular elevation around which ends in a pointed edge. When the contact piece is screwed in, the pointed edge and the adjacent one act Surface of the contact piece as a seal to prevent gases remaining in the thread to prevent it from escaping into the interior of the switch or the switching chamber. The inner support part can be made of steel, for example Manufacture V2A while the contact piece itself is gas-free copper.

Es besteht weiterhin die Möglichkeit, zwischen dem federnden Verschlußteil und dem innenbefindlichen, an diesem angebrachten Trägerteil eine Abschirmelektrode zu befestigeii, mit der das VerschLußteil vor Metaliablagerungen geschützt ist. Man kann die Abschiermelektröde topfartig ausbilden, wenn ein Faltenbalg als federndes Verschiußteii verwendet wird. Dann umgibt die Abschinneiektrode. den Faltenbalg.There is still the possibility of between the resilient closure part and a shielding electrode to the support part attached to the inside to fasten, with which the closure part is protected from metal deposits. You can design the Abschiermeläne pot-like, if a bellows as a resilient one Verschiußteii is used. Then surrounds the separating electrode. the bellows.

Anhand der Zeichnung, in der einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, sollen die Erfindung selbst sowie weitere Ausgestaltungen und Vorteile näher erläutert und beschrieben werden.Based on the drawing, in which some embodiments of the invention are shown, the invention itself and other embodiments and Advantages are explained and described in more detail.

Es zeigt: Fig. 1 einen Querschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Vakuumschalters, Fig. 2 einen Teilschnitt mit dem beweglichen Kontaktstück gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig. 3 einen Teilschnitt ähnlich dem der Figur 2 eines dritten Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäßen Vakuumschalters, Fig. 4 einen Teilschnitt eines vierten Ausfuhrungsbeispieles eines erfindungsgemäßen Vakuumschalters und Fig. 5 einen Querschnitt durch das Trägerteil mit Kontaktstück nach Figur 4.It shows: FIG. 1 a cross section through a first exemplary embodiment a vacuum switch according to the invention, Fig. 2 is a partial section with the movable Contact piece according to a further embodiment of the invention, FIG. 3 a Partial section similar to that of Figure 2 of a third embodiment of an inventive Vacuum switch, FIG. 4 shows a partial section of a fourth exemplary embodiment of a vacuum switch according to the invention and FIG. 5 shows a cross section through the carrier part with contact piece according to Figure 4.

In der Figur 1 ist ein erstg Ausführungsbeispiel eines Vakuumschalters beschrieben. Ein Isolierstoffzylinder 10 ist an seinen Stirnseiten mit einem Deckel 12 bzw. mit einem federnden Verschlußteil 14 vakuumdicht verschlossen. Die Art der Befestigung des Deckels und des Verschlußteiles mit den Stirnrändern des Isolierrohres ist bekannt, so daß sie hier nicht weiter dargestellt zu werden braucht. Das Verschlußteil 14 besitzt die Form eines zylindrischen Falten7)al6es, der selbst die Bezugs, ziffer 16 besitzt. Parallel zu den Innenwänden des Isolierrohres 10 sind Abschirmbloche 18 vorgesehen, welche mittels Stegen 20 an der Innenfläche des Isolierrohres 10 gehalten sind. An der innenliegenden Fläche von Verschlußteil 14 und Deckel 12 ist ebenfalls je Gin weiteres Abschirmblech 22 bzw. 24 vorgesehen. Die Abschirmb.leche dienen zum Schutz des Isolierrohres 10 gegen kondensierende Metalldämpfe.In the figure 1 is a first embodiment of a vacuum switch described. An insulating material cylinder 10 has a cover on its end faces 12 or closed with a resilient closure part 14 in a vacuum-tight manner. The type of Attachment of the cover and the closure part with the end edges of the insulating tube is known, so that it does not need to be presented here. The closure part 14 has the shape of a cylindrical fold7) al6es, which itself is the reference number 16 owns. Shielding holes are parallel to the inner walls of the insulating tube 10 18 provided, which by means of webs 20 on the inner surface of the insulating tube 10 are held. On the inner surface of the closure part 14 and cover 12 a further shielding plate 22 or 24 is also provided for each gin. The shielding sheet serve to protect the insulating tube 10 against condensing metal vapors.

Wie aus der Zeichnung zu erkennen ist, ragt der Faltenbalg 16 nach innen; er besitzt an seinem innersten Ende einen ebenen Bereich 30, der senkrecht zur Mittelachse des Vakuumschalters verläuft. An der Außenfläche des Bereiches 30 ist ein erstes Trägerteil 32 befestigt und zwar angelötet; an der innenliegenden Fläche des Bereich 30 sind ein topfförmiges Abschirmblech 34 und ein innenliegendes Trägerteil 36 befestigt, hier angelötet. Das innenliegende Trgertei3 36 endet in einem Kontaktstück; dieses ist das bewegliche Kontaktstück und besitzt die Bezugsziffer 38.As can be seen from the drawing, the bellows 16 protrudes Inside; at its innermost end it has a flat area 30 which is perpendicular runs to the central axis of the vacuum switch. On the outer surface of area 30 a first carrier part 32 is attached, namely soldered; on the inside A cup-shaped shielding plate 34 and an inner one are surfaces of the area 30 Support part 36 attached, soldered here. The inner support part 36 ends in a contact piece; this is the movable contact piece and has the reference number 38.

An der Außenseite des Deckels 12 ist ein Trägerteil 40 befestigt; axial mit diesem fluchtend ist innerhalb des Vakuum-, schalters ein weiteres Trägerteil 42 angeordnet, welches in einem Kontaktstück endet; dieses besitzt die Bezugsziffer 44 und ist einstückig mit dem Trägerteil 42 gebildet.A carrier part 40 is attached to the outside of the cover 12; Axially aligned with this is a further support part within the vacuum switch 42 arranged, which ends in a contact piece; this has the reference number 44 and is formed in one piece with the carrier part 42.

Die Figur 1 zeigt den Vakuumschalter gemäß der Erfindung in eingeschaltetem Zustand. Um den Schalter auszuschalten, wird das bewegliche Kontaktstück in Pfeilrichtung A bewegt; dabei preßt sich der Faltenbalg 16 zusammen und die Kontaktstücke trennen sich, wobei zwischen beiden ein Lichtbogen entsteht. h Die Träger für di Kontaktstücke bestehen gemäß der Erfindung jeweils aus den beiden Trägerteilen 32 und 36 bzw. 40 und 42.Figure 1 shows the vacuum switch according to the invention in switched on State. To turn off the switch, turn the movable contact piece in the direction of the arrow A moves; in the process, the bellows 16 is compressed and the contact pieces separate with an arc between the two. h The carriers for the contact pieces consist according to the invention of the two support parts 32 and 36 or 40 and 42.

Die Trägerteile sind, wie erwähnt, jeweils auf der Außen- bzw.As mentioned, the carrier parts are each on the outer or

Innenfläche von Deckel 12 bzw. Verschlußteil 14 angelötet. Es ist möglich die innenliegenden Trägerteile mit den daran angeformten Kontaktstücken aus einem gasfreien Kupfer herzustellen; die außenliegenden Teile können beispielsweise aus Aluminium oder ähnlichen Materialien hergestellt werden.Inner surface of cover 12 or closure part 14 is soldered on. It is possible the internal support parts with the contact pieces molded onto them to manufacture from a gas-free copper; the outer parts can for example made of aluminium or similar materials.

In der Figur 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Das Verschlußteil 14 ist hier nicht wie in der Figur 1 als Faltenbalg, sondern als Wellenmembran ausgebildet. Der Bereich der Wellenmembran besitzt die Bezugsziffer 46; er geht nach innen über in einen'dem Bereich 30 des Faltenbalges 16 entsprechenden Bereich 48, an dem die beiden Trägerteile, hier mit der Bezugsziffer 50 bzw. 52 bezeichnet, angelötet sind. Man erkennt, daß diese in dem Bereich, in dem sie direkt auf das Verschlußteil 14 aufgelötet sirld, eine Erweiterung 54 bzw. 56 aufweisen; diese Erweiterung dient der besseren Stromführung.In the figure 2 is a further embodiment of the invention shown. The closure part 14 is not here as a bellows as in Figure 1, but designed as a wave membrane. The area of the wave membrane has the Reference numeral 46; it merges inwardly into an area 30 of the bellows 16 corresponding area 48 on which the two carrier parts, here with the reference number 50 and 52, respectively, are soldered. You can see that this is in the area in which it is soldered directly to the closure part 14, an extension 54 or 56 have; this extension serves to improve the current flow.

In der Figur 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestelt. Das federnde Verschlußteil 14 besitzt einen Deckelabschnitt 60, welcher in seiner Mitte eine kreisförmige Ausnehmung 62 aufweist, an der ein Faltenbalg 64 befestigt ist. Der Faltenbalg 64 selbst besitzt in sene innen liegenden, senkrecht zur Mittelachse des Schalters verlaufenden Bereich 66, ebenfalls eine Ausnehmung oder Öffnung 68, in welche ein Verstärkungsteil 70 eingesetzt ist. Die beiden Tragerteile sind dann in der gleichen Form ausgebildet, wie die gemäß der Figur 2 und besitzen auch hier die Bezugsziffern 50 und 52.In the figure 3 is a further embodiment of the invention shown. The resilient closure part 14 has a cover portion 60, which in its center has a circular recess 62 on which a bellows 64 is attached. The bellows 64 itself has inside, perpendicular to the central axis of the switch running area 66, also a recess or opening 68 into which a reinforcement member 70 is inserted. The two support parts are then designed in the same shape as those according to FIG. 2 and have here too the reference numbers 50 and 52.

Mit dieser Ausgestaltung besteht die Möglichkeit, den Faltenbalg aus einem elektrisch weniger gut leitendem, dafür aber mechanisch günstigerem Material herzustellen. Die Stromführung erfolgt dann über das Verstärkungsteil 70, welches selbstverstaändlich aus elektrisch gut leitendem Material hergestellt sein muß. Der Vorteil bei dieser Ausführung besteht darIn, daß das Deckelteil 60 zusammen mit dem Faltenbalg 64 und dem Verstärkungsteil 70 vorgefertigL sein können. Der Montageaufwand verringert sich dadurch.With this configuration, there is the possibility of the bellows a less electrically conductive, but mechanically more favorable material to manufacture. The current is then conducted via the reinforcement part 70, which must of course be made of electrically conductive material. The advantage of this embodiment is that the cover part 60 together with the bellows 64 and the reinforcement member 70 can be prefabricated. Of the This reduces the installation effort.

In den Figuren 4 und 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, welches dem der Figur 2 ähnlich ist.In Figures 4 and 5 is a further embodiment of the invention shown, which is similar to that of FIG.

Das innere Trägerteil, welches hier niit der Bezugsziffer 72 versehen ist, besitzt eine S.acklochbohrung 74 mit Innengewinde, in die das Kontaktstück 38 eingeschraubt werden kann.The inner support part, which is provided with the reference number 72 here has a blind hole 74 with an internal thread into which the contact piece 38 can be screwed in.

Wie deutlicher aus der Figur 5 zu entnehmen ist, besitzt das Trägerteil 72 eine ringförmige Erhebung 76, welche in einer spitzen Kante 78 ausläuft. Beim Einschrauben des Kontak-tstückes 38 wirkt diese Schneide bzw. spitze Kante 78 mit der Innenfläche 80 des Kontaktstückes als Dichtung zusammen und verhindert so ein Auftreten von im Gewinde noch befindlichen Gasen. Bei dieser Ausgestaltung, die selbverständlich sowohl für das bewegliche Kontakt stück als auch für das feste Kor.taktstück vorgesehen werden kann, und auch dann verwendbar ist, wenn die Träger aus zwei Teilern ähnlich denen 50 und 52 gebildet sind, wird das innenliegende, mit dem Gewinde versehene Trägerteil aus einem Material wie beispielsweise V2A-Stahl hergestellt, in das ein Kontaktstück aus entgastem Kupfer eingeschraubt ist.As can be seen more clearly from FIG. 5, the carrier part has 72 an annular elevation 76 which terminates in a pointed edge 78. At the When the contact piece 38 is screwed in, this cutting edge or pointed edge 78 also acts the inner surface 80 of the contact piece together as a seal and thus prevents a Occurrence of gases still in the thread. In this configuration, the Of course, both for the moving contact piece and for the fixed one Kor.taktstück can be provided, and can also be used when the carrier are formed from two dividers similar to those 50 and 52, the inner, with the thread provided support part made of a material such as V2A steel manufactured, into which a contact piece made of degassed copper is screwed.

Claims

D e c h e 1. Vacuum switch, in particular vacuum contactor for low-voltage connections, with one fixed each attached to a carrier and one each attached to one) Support attached movable contact piece, the switching chamber within a Isolierstoffrohres is arranged, which at one end with a cover and on the other end with a movement of the movable contact piece allowing metallic resilient closure part is closed, characterized in that the carrier is each formed from two carrier parts (32, 36 and 40, 42 and 50, 52) are, of which one outside the lid (12) or closure part (14) to these and each of the other within same and on these lying on one axis, are attached.

2. Vacuum switch according to claim 1, characterized in that the associated support parts (40, 42 or 32, 36 and 50, 52) of the fixed and the movable contact piece (44, 38) on the cover (12) or on the closure part (14) soldered are.

3. Vacuum switch according to one of claims 1 or 2, characterized in that that the carrier parts (40, 42 or 32, 36) or 50, 52) of the movable and the fixed Contact piece (44, 38) in the places where it connects to the closure part (14) or the cover (12) are connected, an extension (54, 56) with an enlarged Have cross-section

4. Vacuum switch according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the region of the closure part (14) on which the carrier partc (50,52) for the movable contact piece (38) are attached, has an opening (68), into which a reinforcement part (70) is inserted and attached to the wear part in a vacuum-tight manner is, and that the support parts located on the inside and outside of the switch Flat of the reinforcement part are attached.

5. Vacuum switch according to one of the preceding claims, characterized in that that at least one (72) dci internally located carrier parts one with an internal thread provided blind hole (74) into which the contact piece (38) can be screwed is.

6. Vacuum switch according to one of the preceding claims, characterized in that that the blind hole (74) is surrounded by an annular elevation (76) which runs out in a pointed edge and against which the screwed-in contact piece (38), the thread is tightly sealed.