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Kontaktvorrichtung, insbesondere für Vakuumschalter
Bekannte Vakuumschalter besitzen zwei in der gleichen Achse angeordnete Schaltstücke mit ringförmigen Kontaktflächen, deren Durchmesser grösser ist als der Schaft der Kontakte. Der dadurch erzwungene schleifenförmige Strompfad bewirkt eine radiale Bewegung des Schaltlichtbogens. Der äussere, scheibenartige Teil der Kontaktstücke weist spiralenförmige Schlitze auf, die das Rotieren des Lichtbogens um die Kontaktachse bewirken. Durch die rasche Verschiebung der Lichtbogenfusspunkte werden die Kontakte und der sie umgebende Metallschild örtlich viel weniger erwärmt. Diese Massnahme hilft, die aus Metalldämpfen bestehende lonenwolke zu verringern und dadurch auch die Löschbedingungen zu verbessern.
Versuche haben gezeigt, dass solche geschlitzte Kontaktstücke bei grossen Beschleunigungen in warmem Zustand nach einer Abschaltung sich verbiegen können, weil die durch die Schlitze geschwächten äusseren Partien des Kontaktstückes nachgeben. Die Erfindung bezweckt, diesen Nachteil zu vermeiden durch Erhöhung der mechanischen Festigkeit der Kontaktstücke unter Beibehaltung des durch Schlitze bewirkten Vorteiles eines rotierenden Lichtbogens.
Gegenstand der Erfindung ist eine Kontaktvorrichtung, insbesondere für Vakuumschalter, mit zwei in der gleichen Achse angeordneten, relativ zueinander beweglichen Schaltstücken, die ringförmige Kontaktflächen aufweisen und deren Durchmesser grösser ist als derjenige des stromführenden Schaftes der Schaltstücke, und jedes Schaltstück von einer als Schaltlichtbogenelektrode dienenden Ringscheibe umschlossen ist, wobei diese Ringscheibe aus mehreren Sektoren zusammengesetzt ist, die abwechselnd aus zweierlei Werkstoffen von verschiedener elektrischer Leitfähigkeit bestehen.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 zeigt einen Vakuumschalter im Längsschnitt. Die Fig. 2 und 3 zeigen je ein Schaltstück der Kontaktvorrichtung verschiedener Ausführung in der Draufsicht.
Nach Fig. 1 besteht das vakuumdichte Gehäuse des Schalters aus einem zylindrischen Teil
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daran befestigte bewegliche Schaltstück-6-trägt. Dieses letztere ist in seiner Einschaltstellung gezeichnet und kann mittels einer nicht dargestellten Betätigungseinrichtung in der Pfeilrichtung hinund herbewegt werden. Die Innenfläche des zylindrischen Teils-l-ist gegen die Kondensation auftretender Metalldämpfe durch einen röhrenförmigen Metallschild--7--geschützt, der nur in der Mitte des Teils--l--befestigt ist und so von den beiden Metalldeckeln-2 und 4--vollständig isoliert ist.
Die eigentlichen Schaltstücke--8 und 8'--haben ringförmige Kontaktberührungsflächen - und sind von je einer Ringscheibe-10 und 10'-- umschlossen. Beim Abschalten eines Stromes trennen sich die Kontaktberührungsflächen --9-- und der Lichtbogen wird zunächst in bekannter Weise radial nach aussen gedrängt. Die Fusspunkte des Lichtbogens wandern dann auf die die Schaltstücke umschliessenden Ringscheiben-10 und 10'--über.
In den Fig. 2 und 3 sind zwei Ausführungsbeispiele von Kontaktstücken dargestellt, wie sie im
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Schalter nach Fig. 1 verwendet werden können. Bei beiden Ausführungen besteht die Ringscheibe - -10--, die das eigentliche Kontaktstück-8-umschliesst, aus mehreren Sektoren-11 und 12--, die abwechselnd aus zweierlei Werkstoffen von verschiedener elektrischer Leitfähigkeit bestehen. Die Stromzufuhr zu den Fusspunkten des auf den Ringscheiben radial nach aussen gedrängten Lichtbogens erfolgt vorzugsweise auf den elektrisch besser leitenden Sektoren, so dass die dadurch erzwungene bogenförmige Strombahn eine tangentiale Beschleunigungskraft auf den Lichtbogen ausübt, wodurch dieser bis zu seinem Erlöschen am äusseren Umfang der Ringscheiben um die Kontaktachse rotiert.
Durch die rasche Bewegung der Lichtbogenfusspunkte wird eine unerwünscht hohe, lokale Erwärmung der Kontaktoberflächen vermieden.
Bei der Ausführungsart nach Fig. 2 besteht die Ringscheibe aus verschiedene elektrische Leitfähigkeit aufweisenden, zu der Achse der Schaltstücke parallelen, evolventenförmig gebogenen und miteinander verlöteten oder verschweissten Blechen-11 und 12--. Die Ringscheibe --10-- kann am Kontaktstück-8-auch durch Löten oder Schweissen befestigt sein. Die Bleche --11-- sind elektrisch gut leitend und die Bleche--12--haben gegenüber der Leitfähigkeit der Bleche--11-- niedere Leitfähigkeit. Die mechanische Festigkeit der Ringscheibe ist durch das Verlöten der Bleche - 11 und 12-annähernd gleichwertig einer ungeschlitzten Scheibe.
Ein weiterer Vorteil dieser Lösung ist, dass sich die Bleche schon vor dem Verlöten entgasen lassen.
Fig. 3 zeigt eine Ringscheibe--10-, deren Sektoren --12-- beispielsweise aus dem elektrisch schlechter leitenden Material bestehen, eine gleichmässige Breite von vorzugsweise höchstens 3 mm aufweisen und annähernd spiralenförmig verlaufen. Der zwischen diesen Sektoren verbleibende Raum --11-- der Ringscheibe ist vollständig mit dem besser leitenden Werkstoff ausgefüllt.
Wenn der Werkstoff der vorwiegend stromführenden Sektoren --11-- der Ringscheibe --10-- einen niedrigeren Schmelzpunkt als derjenige der Sektoren --12-- aufweist, können der elektrisch
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--12-- undPATENTANSPRÜCHE :
1. Kontaktvorrichtung, insbesondere für Vakuumschalter, mit zwei in der gleichen Achse angeordneten, relativ zueinander beweglichen Schaltstücken, die ringförmige Kontaktflächen aufweisen und deren Durchmesser grösser als derjenige des stromführenden Schaftes der Schaltstücke ist, wobei jedes Schaltstück von einer als Schaltlichtbogenelektrode dienenden Ringscheibe umschlossen ist,
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