CS220411B1

CS220411B1 - Vacuum connecting chamber

Info

Publication number: CS220411B1
Application number: CS286878A
Authority: CS
Inventors: Eckehard Gebauer; Juergen Keitel
Original assignee: Eckehard Gebauer; Juergen Keitel
Priority date: 1977-06-17
Filing date: 1978-05-04
Publication date: 1983-04-29
Also published as: SU957305A1; DE2815060A1; PL207655A1; HU179451B; DD131499A1; DD131499B1; YU121978A; BG41105A1; PL115329B1

Abstract

A vacuum switch has elements to extinguish a direct current. The vacuum discharge arc discharges capacitors directly. The switch is used in l.v. circuits. The capacitor is charged to the opposite polarity to the current flow. The extinguishing capacitor is connected to a control electrode (4) which is mounted in the capacitor gap. It is insulated from and concentric with the fixed switch contact (8). It acts simultaneously as a support for the evacuating pump. It also acts as a screen.

Description

Vynález se týká vakuové spínací komory pro spínání stejnosměrného proudu, zejména pro nízké napětí s vakuovou spínací komorou jako hlavní spínací drahou, ve které po rozpojení spínací dráhy je superponován vypínanému proudu vybitím kondenzátoru proudový injpuls opačné polarity a tím je vynucen umělý průchod proudu nulou ve vakuové spínací komoře.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vacuum switching chamber for direct current switching, in particular for a low voltage with a vacuum switching chamber as the main switching path in which after disconnection of the switching path. the switching chamber.

Specifické vlastnosti elektrického oblouku ve vakuu^se využívají ve stykačích na střídavý proud s vakuovými spínacími komorami. V důsledku vysoké elektrické izolační pevnosti, která se po zhasnutí elektrického oblouku v každém následujícím přirozeném průchodu nulou střídavého proudu vždycky obnoví, jsou vakuové spínací komory pro tyto účely zejména vhodné. V důsledku nízkého a konstantního napětí elektrického oblouku nejsou však samotné pro vypínání stejnosměrných obvodů použitelné.The specific properties of the electric arc in vacuum are utilized in AC contactors with vacuum switching chambers. Due to the high electrical insulation strength, which is always restored after the arc has extinguished in each subsequent natural passage of alternating current, vacuum switching chambers are particularly suitable for this purpose. However, due to the low and constant arc voltage, they are not usable for tripping DC circuits.

Jsou již známe různá zapojení, která pro vypínání stejnosměrných proudových obvodů vakuovými spínacími komorami vytvářejí umělý průchod nulou pomocí výboje kondenzátoru, polovaného v opačném smyslu vzhledem к vypínanému proudu. Podle DD-patentního spisu 119 096 je známo, zavádět vybíjecí proces kondenzátoru pomocí přídavných spínacích prvků, například tyristorů nebo přídavných vakuových spínacích drah, jejichž řídicí signály se získají z rozpínecího procesu vakuové spínací komory. Započetí vybíjecího procesu kondenzátoru a získávání řídicích signálů je spojeno s velkými náklady, které je nutno vynaložit na konstrukční prvky, které pak podstatnou měrou zvětšují rozměry přístroje a jeho cenu. Při použití tyristorů jako spínacího prvku není dále zajištěno oddělení potenciálů.Various connections are already known which, for switching off the DC circuits by vacuum switching chambers, create an artificial zero crossing by means of a capacitor discharge, polarized in the opposite direction to the switched current. According to DD-A-119 096, it is known to introduce a capacitor discharge process by means of additional switching elements, for example thyristors or additional vacuum switching paths, whose control signals are obtained from the expansion process of the vacuum switching chamber. Starting the capacitor discharging process and obtaining control signals is associated with a high cost of construction, which in turn greatly increases the size of the device and its cost. When using thyristors as switching element, potential separation is no longer ensured.

Cílem vynálezu je zmeněit náklady vynakládané na konstrukční prvky.It is an object of the invention to change the cost of construction elements.

Úkolem vynálezu je navrhnout zařízení pro zhášení stejnosměrného elektrického oblouku, u kterého elektrický oblouk ve vakuu přímo vynucuje vybití kondenzátoru a tím i umělý průchod proudu nulou.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a DC arc quenching device in which an electric arc in vacuum directly forces the discharge of a capacitor and hence an artificial zero flow.

Podle vynálezu se tento úkol řeší tím, že se zhášením kondenzátorem je spojena řídicí elektroda a tato řídicí elektroda je uspořádaná v bezprostřední blízkosti kontaktního meziprostoru.According to the invention, this object is achieved by connecting a control electrode to the quenching capacitor and the control electrode being arranged in the immediate vicinity of the contact gap.

Vynález bude v dalším textu blíže vysvětlen na příkladech provedení, znázorněných na připojených výkresech, kde na obr. 1 je znázorněno principiální schéma zapojení, na obr. 2 až 7 jsou znázorněny příklady provedení podle vynálezu.The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 shows a schematic circuit diagram; FIGS. 2 to 7 show exemplary embodiments of the invention.

Obr. 1 ukazuje zapojení podle vynálezu, u kterého v sérii se spotřebičem £ je zapojena vakuová spínací komora Řídicí elektroda £ J^e spojena se zhášecím kondenzátorem Jas predřadným odporem 2» jejichž sériové spojení je paralelně zapojeno ke spotřebiči £.Giant. 1 shows a circuit according to the invention in which, in series with the appliance £ is connected vacuum switching chamber control electrode ^e £ J quenching capacitor connected to a series resistor Brightness 2 »whose series connection is connected in parallel to the appliance £.

Po sepnutí vakuové spínací komory J se zhášecí kondenzátor J nabije známým způsobem přes předřadný odpor 2· rozpojení kontaktů g, g vakuové spínací komory J při vypínacím procesu vznikne mezi kontakty g a g elektrický oblouk, jehož působením se ionizuje kontaktní meziprostor, do kterého zasahuje řídicí elektroda £, resp. na jehož okraji leží. Tím se stane spojovací dráha mezi řídicí elektrodou £ a kontaktem g vodivou a zhášecí kondenzátor J se vybije prostřednictvím elektrického oblouku. Vybíjecí proud zhášecího kondenzátoru J je směrován proti vypínanému proudu. Tím se vynutí umělý průchod proudu nulou, v důsledku čehož elektrický oblouk ve vakuové zhášecí komoře zhasne.After closing the vacuum switching chamber J, the arc quenching capacitor J is charged in a known manner via a series resistor 2, opening the contacts g, g of the vacuum switching chamber J during the switching-off process generates an electric arc between the contacts g and g. , respectively. on whose edge it lies. As a result, the connection path between the control electrode 6 and the contact g becomes conductive and the arc quenching capacitor J is discharged by means of an arc. The discharge current of the arc quenching capacitor J is directed upstream. This forces the artificial current to pass through zero, which causes the arc in the vacuum arc quench chamber to go out.

Obr. 2 až 7 ukazují příklady uspořádání a provedení řídicí elektrody £. Rozhodující je, že řídicí elektroda £ je upravena na okraji kontaktního meziprostoru nebo do něho zasahuje.Giant. 2 to 7 show exemplary arrangements and embodiments of the control electrode 6. Crucially, the control electrode 6 is provided at or intersects at the edge of the contact interspace.

Podle obr. 2 je řídicí elektroda £ uspořádaná soustředně ve středu pevného přívodu 6 proudu vakuové spínací komory g a sice izolovaně a vzduchotěsně. Konec této řídicí elektrody £ dosahuje jen pod povrch kontaktu 8. Řídicí elektroda £ může být přitom výhodně vytvo3 fena dutá a současně sloužit jako odčerpávac 1 hrdlo. Podle obr. 3 slouží stínítko X nející bez potenciálu spínací kontakty 8·β 2 jako řídicí elektroda £. V uspořádání podle obr. 4 jsou kontakty £ a 2 obklopeny vidy jednou polovinou stínítka, přičemž polovina 10 stínítka je·elektricky spojena s kontakeem £ a polovina 11 stínítka tvoří řídicí elektrodu. V důsledku ionizace meeery 12 mezi polovinami10 a 11 stínítka se provede vybití kondenzátoru i přes vypínací elektrický oblouk. V obr. 5 je znázorněna prstencová řídicí elektroda £ s mezerou £2 mezi pevným kontaktem £ vakuové spínací komory. Podle obr. 6 obsahuje· kontaktní zařízení podle vynálezu hrníikovitý kontakt 13 s otvory 14 prooi prstencové řídicí elektrodě £. Otvory 14 slouží pro ionizaci prstencové meeery 12.According to FIG. 2, the control electrode 6 is arranged concentrically in the center of the fixed power supply 6 of the vacuum switching chamber g, namely in an insulated and airtight manner. The end of this control electrode 6 only reaches below the surface of the contact 8. The control electrode 4 can advantageously be hollow and at the same time serve as a pumping port 1. Referring to FIG. 3, the non-potential-shielding screen X serves as a control electrode 6 for normally open contacts 8 · β 2. In the arrangement of FIG. 4, the contacts 8 and 2 are surrounded by modes with one half of the screen, the half 10 of the screen being electrically connected to the contact 8 and the half 11 of the screen forming the control electrode. Due to the ionization of the meter 12 between the halves 10 and 11 of the screen, the capacitor is discharged despite the tripping arc. FIG. 5 shows an annular control electrode 6 with a gap 62 between the fixed contact 6 of the vacuum switching chamber. According to FIG. 6, the contact device according to the invention comprises a pot-like contact 13 with holes 14 through an annular control electrode 6. The apertures 14 serve to ionize the annular meter 12.

Dalěí provedení ukazuje obr. 7. Zde je řídicí elektroda £, vytvořená jako stínítko, spojená prostřednictvím izolačního prstence 15 pevně s kontaktem nebo s jeho přívodem £.Another embodiment is shown in FIG. 7. Here, the control electrode 6, which is designed as a screen, is connected firmly to the contact or its lead 6 via the insulating ring 15.

Přednooti zařízení podle vynálezu spooivají. v jeho jednoduché konssrukci, v pouuití přizpůsobených vakuových spínacích komor, v libovolné pooařitě přípoje · vakuové spínací kemory a v úspoře přídavných nákladných spínacích a řídicích prvků pro započetí vybíjecího procesu zháěecího kondennátoru.The forefoot of the device according to the invention is composed. in its simple construction, in the use of adapted vacuum switching chambers, in any fire connection of the vacuum switching chambers, and in the saving of additional costly switching and control elements to start the discharge process of the quenching condenser.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

1. Vacuum switching chamber for direct current switching, especially for low voltage with vacuum switching chamber as the main switching path, in which after disconnecting the switching path, a current pulse of opposite polarity is superimposed on the switched-off current by discharging the capacitor and thereby forcing a switching chamber, characterized in that a control electrode (4) is connected to the burnout condensate (3) and the control electrode is arranged in the immediate vicinity of the contact space.

Vacuum switching chamber according to claim 1, characterized in that the control electrode (4) is arranged concentrically and isolated in the power supply (6) to the fixed contact (8).

Vacuum switching chamber according to claim 1, characterized in that the control electrode (4) is designed as a screen (7) having a concentric and potential-free contact (8). 9) ·

4. Vacuum switching chamber according to claim 2, characterized in that the control electrode (4) is hollow and at the same time serves as a discharge port.

5. The vacuum switching chamber according to claim 3, wherein the screen consists of a lower half (10) and an upper half (11), wherein the lower half (10) is electrically connected to the contact (8) and the upper half. the half (11) forms the control electrode (4).

Vacuum switching chamber according to claim 1, characterized in that the control electrode (4) is arranged as a potential-free ring around the contact (8).

7. The vacuum switching chamber according to claim 6, characterized in that the potential-free control electrode (4) formed as a potential-free ring is arranged opposite the opening (14) in the cup contact (13).

8. The vacuum switching chamber according to claim 3, characterized in that the control electrode (4) without potential forming the screen (7) is provided by an insulating ring (15) on the contact (8).