DD230108A1 - Vakuumschaltkammer - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vakuumschaltkammer, die aus einem evakuierten Isoliergehaeuse mit zwei darin angeordneten Elektroden besteht und am aeusseren Umfang des Gehaeuses mit einer Spule versehen ist, die ueber den durch die Elektroden gebildeten Spalt ein axiales magnetisches Feld erzeugt. Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer konstruktiv und technologisch einfachen Anordnung einer mit einer Spule versehenen Vakuumschaltkammer, die auch fuer hohe Nennspannungen oekonomisch guenstig zu realisieren ist. Hierbei war die Aufgabe zu loesen, diese Anordnung konstruktiv so zu gestalten, dass bei geringer Baulaenge und minimalen Abmessungen der Spule und Isolation hoehere Feldstaerken und Ausschaltstromkraefte beherrscht werden. Erfindungsgemaess ist die Spule auf einem, die Elektroden umgebenden, metallischen Rohr angeordnet, wobei das Rohr als Bestandteil des Gehaeuses am Ende desselben angeordnet ist und wie die Spule sowie das Ende der Vakuumschaltkammer Hochspannungspotential aufweist. Die Erfindung kann insbesondere bei Vakuumschaltern hoeherer Nennspannungen angewandt werden. Fig. 1

Description

Anwendungsgebiet der Sr find.urt.fi»

Die Erfindung betrifft eine aus einem evakuierten Isoliergehäuse mit zwei darin angeordneten, in abgehobener Lage eine Lichtbogens trecke bildende, Elektroden bestehende Vakuumsehaltkammer mit einer am äußeren Umfang des Gehäuses angeordneten Spule, die der Erzeugung eines axialen:magnetischen Feldes über den Spalt zwischen den Elektroden dient.

Charakteristik der bekannten, technischen Lösungen:

Bs sind Einrichtungen zur Erzeugung eines axialen magnetischen Feldes im Kontaktbereich einer Vakuumsehaltkammer bekannt, die die Aufgabe haben, die Schaltleistung zu erhöhen.

So ist es bereits bekannt, Spulen oder Magnete außen um das evakuierte Gehäuse einer Vakuumsehaltkammer anzuordnen und mit elektrischer Energie zu versorgen. (DE-OS 1640151 "Met alldampf -Kondensat ionsschirm für einen Wechselstrom-Vakuumschalter"; DE-OS 1959385 "Vakuum-Lastschalter"). Allen diesen Anordnungen haftet jedoch der Nachteil an, daß die Spule relativ große Abmessungen aufweist, da sie·.über einen Teil der Isolierstrecke gerführt und für; eine Spannung- isoliert: s:ein muß, die zwischen der Spule und,dem ,sich auf Grund kapazitiver Kopplungen am GehäusorOhr einstellenden Potential anliegt. Die Spule ait Is öl ation muß auch f ür die . beim.^; Fließen eines Kurzschlußstromes auftretenden großen mechanischen Kräfte dimensioniert sein. Weiterhin tritt der Nachteil ein, daß die Vakuumsehaltkammer gemäß DE-OS 1959385 sine große Baulänge aufweist, da jede der beiden Isolierstrecken wegen der aus Gründen kapazitiver Kopplungen ungleichmäßigen... Spannungsverteilung für_: eine Spannung

O.DEZ.1934*2174I57

größer als die halbe !Tennspannung der Vakuums ehalt kammer ausgelegt werden muß. Das-bedeutet aber, daß eine Anordnung' von Spulen gemäß diesen bekannten Lösungen bei Vakuumsehaltkammern mit hohen Nennspannungen großen Nennströmen und großem Ausschaltvermögeη nur mit erheblichem Aufwand zu realisieren ist.

Ziel der Erfindung;

Ziel der Erfindung ist es, die dem Stand der Technik anhaftenden Mängel zu beseitigen und eine konstruktiv und technologisch einfache Anordnung- einer Vakuums ehalt kammer mit am äußeren Umfang des Gehäuses angeordneter Spule zu schaffen, die auch bei hohen Nennspannungen, großen Kennströmen und großem Ausschaltvermögen der Vakuumschalter ökonomisch günstig zu realisieren ist.

Darlegung des Wesens der Erfindung:

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vakuumschaltkammer mit Spule konstruktiv und anordnungsgemäß so zu gestalten, daß bei geringer Baulänge und minimalen Abmessungen der Spule und Isolation kleine Strombahnwiderstände und hohe magnetische Feldstärken-erzielt und große AusschaltStromkräfte beherrscht werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Spule, auf einem, die Elektroden umgebenden, metallischen Rohr -angeordnet und mechanisch befestigt ist, wobei das Rohr als Bestandteil des Gehäuses der Vakuumschaltkammer am Ende desselben angeordnet ist und ein festes Potential aufweist. D.h., daß das Rohr und die

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Spule auf dem gleichen Potential, nämlich dem. Hociispannungspotential der festen oder der beweglichen Seite der Vakuumschaltkammer, je nach der Lage des Rohres am G'ehäuse, liegen. Vorteilhaft ist es, die Spule auf dem. Rohr mechanisch durch eine im äußeren Umfang desselben angeordnete Rille zu führen. Die Führung der Spule kann auch durch auf dem-Rohr angeordnete, z.B. durch Schweißen auf gebrachte Armaturen, erfolgen. Die Spule weist wenigstens eine bindung auf, die an der Eintritts- und. Austrittsstelle am Rohr mechanisch verbunden ist. Vorteilhaft ist auch die Anordnung einer Strombrücke zwischen Eintritts- und Austrittsstelle der Spule. Dadurch fließt nur ein Teil des Stromes, der für die Ausbildung eines optimalen axialen Magnetfeldes notwendig ist,, durch die Spule. Eei galvanischer Trennung von Rohr und Spule kann die mechanische Verbindung der Spule an der Eintritts- und Austrittsstelle am Rohr als Strombrücke ausgebildet sein. Bei nichtgalvanischer Trennung kann das Rohr bei entsprechender Dimensionierung von Rohr und Spule selbst als Strombrücke oder zusätzlich zu einer Strombrücke, die als mechanische Verbindung von Eintritts- und Austrittsstelle der Spule ausgebildet ist, fungieren. In "«eiterbildung des Erfindungsgegenstandes können bei galvanischer Trennung von Spule und Rohr die Eintrittsstelle der Spule und die Strombrücke an der Stirnseite der Vakuumsehaltkammer angeordnet sein, wobei, dierStrombrücke¹zwischen Eintrittsstelle der Spule und die.durch die Elektroden und ihre axialen Zuführungen gebildete Strombahn gelegt ist. Dadurch, daß das an seiner Innenwandung als Kondensationsschirm fungierende metallische Rohr im Gegensatz zu den bekannten Anordnungen, bei denen der Schirm freies Potential besitzt, Hochspannungspotential wie die Spule aufweist und aufwendige Zuleitungen und Isolation für die Spule entfallen, können das die Elektroden umgebende Rohr und die Spule klein gehalten und

die insbesondere bei Vakuumschaltkammern mit hoher Nennspannung, großem Hennstrom und großem Aussehaltvermögen hohe magnetische Feldstärken und kleine Strombahnwiderstände erzielt und die Ausschaltstromkräfte beherrscht werden· Durch Anordnung- einer Strombrücke zwischen Eintritts- und Austrittsstelle der Spule werden eine: Optimierung der magnetischen !Feldstärke, des Strombahnwiderstandes und der AusschaltStromkräfte erzielt*

Ausführungsbeispiel:

An dem in der beiliegenden Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel soll die Erfindung nachfolgend näher erläutert werden.

In der zugehörigen Zeichnung· zeigen:

Fig. 1 : einen senkrechten Schnitt durch eine aus Isoliergehäuse und metallischem Rohr mit Spule bestehende Vakuumschaltkammer;

Fig. 2 : die separate Darstellung der Spule in Seitenansicht;

Fig. 3 : die separate Darstellung: der Spule in Draufsicht;

Fig. 4 : einen senkrechtenSchnitt durch eine aus Isoliergehäuse und metallischem Rohr mit Spule und stirnseitig angeordneter Strombrücke bestehende Yakuumsehaltkammer.

Gemäß Fig. 1 ist am oberen Ende des Isoliergehäuses 3 das metallische Rohr 1 angeordnet. Um das Rohr 1 ist die Spule 2 angeordnet, die in einer Rille in der Außenlandung des Rohres 1 geführt ist. Die bewegliche Elektrode

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ist mit dem Metallbalg 6 verbunden. Die feste Elektrode 4 ist über den Bügel 7 mit der Spule 2 und über den Deckel 8 mit dem Rohr 1 leitend' verbunden, wodurch Rohr 1 und Spule 2 Hochspannungspotential aufweisen. An der Sintritts- bzw· Austrittsstelle der Spule 2 befindet sich der Hochspannungsanschloß 9·

Gemäß Fig. 2 und Fig. 3 sind die Form der Spule 2 und des Bügels 7 sowie dessen Anschluß an der Spule 2 dargestellt .

Gemäß Fig. 4 ist am oberen Ende des Isoliergehäuse-s 3 das metallische Rohr 1 angeordnet· Um das Rohr 1 ist die Spule 2 angeordnet, die in einer Rille in der Außenlandung des Rohres 1 geführt und durch eine Isolierschicht 10 vom Rohr 1 galvanisch getrennt ist. Die bewegliche Elektrode 3 ist mit dem Metallbalg 6 verbunden. Die feste Elektrode 4 ist -über den Bügel 7 mit der Aus- . trittsstelle der. Spule 2 und über den Deckel 8 mit dem Rohr 1 leitend verbunden, wodurch Rohr 1. und Spule 2 Hochspannungspotential aufweisen. Der Hochspannungsanschluß 14 ist stirnseitig an der Yakuumschaltkammer angeordnet. Zwischen Hochspannungsanschloß 14 und Strombahn, die durch die Elektroden 4; 5 und ihre axiale Zuleitung 11; 12 gebildet ist, ist eine Strombrücke 13 gelegt, die gewährleistet, daß nur der für den Aufbau eines optimalen axialen Magnetfeldes erforderliche Strom in die Spule 2 geleitet wird.

Claims (5)

Erfindungsanspruch

1. Aus einem evakuierten Isoliergehäuse, mit zwei darin angeordneten, in abgehobener Lage eine Lichtbogen-Strecke bildende, Elektroden bestehende Yakuumschaltkammer mit einer am äußeren Umfang des Gehäuses angeordneten, durch Erzeugung eines axialen magnetischen Feldes über den durch die Elektroden gebildeten Spalt der magnetischen Beeinflussung das Lichtbogens dienende Spule, gekennzeichnet dadurch, daß die Spule auf einem, an einem Ende der Vakuumschaltkammer angeordneten, als Bestandteil des Gehäuses derselben fungierenden und die Kontakte umgebenden, metallischen Rohr mechanisch befestigt angeordnet ist und das Rohr sowie die Spule, je nach Lage des Rohres am Gehäuse, Hochspannungspotential der festen oder beweglichen Seite der Vakuumsehaltkammer aufweisen.

2· VakuumschaItkammer nach Punkt 1,gekennzeichnet dadurch, daß die mechanische Verbindung der Spule an der Eintritts- und Austrittsstelle am Rohr als Strombrücke.ausgebildet ist

3· Vakuumschaltkammer nach Punkt 2, gekennze ichnet dadurch, daß die Spule vom Rohr galvanisch getrennt ist·

4. Vakuumschaltkammer nach Punkt' 1, g.e k e η η ζ e i c hn e t dad u r c h, daß keine.galvanische Trennung von Rohr und Spule erfolgt und das Rohr als Strombrücke ausgebildet ist.

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5· Vakuums chaltkammer nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß Rohr und Spule galvanisch getrennt sind und die Eintrittsstelle des Stromes an der Stirnseite der Vakuumschaltkammer und die Strombrücke zwischen Eintrittsstelle und der durch die Elektroden und ihrer axialen Zuführungen gegebenen Streubahn angeordnet sind·

Hierzu: 3 Blatt Zeichnungen I ·