DE102011082438B3 - Kontakt für eine Vakuumschaltröhre und Kontaktsystem - Google Patents

Kontakt für eine Vakuumschaltröhre und Kontaktsystem Download PDF

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Abstract

Um einen Kontakt (14, 15) für eine Vakuumschaltröhre (6) mit einer Kontaktscheibe (1) und einem ein Axialmagnetfeld erzeugenden Kontaktteil, weiterzubilden, welcher über einen kompakten Aufbau verfügt, wird vorgeschlagen, dass das das Axialmagnetfeld erzeugende Kontaktteil durch in der Kontaktscheibe (1) eingebettete Spiralbahnen (3) aus einem Material mit gegenüber dem Kontaktscheibenmaterial erhöhter Leitfähigkeit ausgebildet ist. Weiterhin wird ein Kontaktsystem vorgeschlagen.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Kontakt für eine Vakuumschaltröhre mit einer Kontaktscheibe und einem ein Axialmagnetfeld erzeugenden Kontaktteil.
  • Ein derartiger Kontakt ist aus dem landläufigen Stand der Technik bekannt und weist eine Kontaktscheibe und einen Kontaktträger auf, welcher Kontaktträger als Kontaktteil zur Erzeugung eines Axialmagnetfeldes mit Schlitzen versehen ist. Die Kontaktscheibe des aus dem landläufigen Stand der Technik bekannten Kontaktes ist mit dem Kontaktträger verlötet und ebenfalls mit Schlitzen versehen, um Wirbelströme, welche sich in der Kontaktscheibe bilden können, zu reduzieren, um eine ausreichende Feldstärke des Axialmagnetfeldes zu gewährleisten.
  • Die US 3,327,081 offenbart einen Kontakt für eine Vakuumschaltröhre, bei dem Schlitze, die im Kontakt zur Erzeugung eines Axialmagnetfeldes vorgesehen sind, mit einem Material niedrigerer Leitfähigkeit gefüllt sind, um eine glatte Oberfläche der Kontaktflächen auszubilden.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Kontakt für eine Vakuumschaltröhre der eingangs genannten Art weiterzubilden, welche über einen kompakten Aufbau verfügt.
  • Erfindungsgemäß gelöst wird dies bei einem Kontakt der eingangs genannten Art dadurch, dass das das Axialmagnetfeld erzeugende Kontaktteil durch in der Kontaktscheibe eingebettete Spiralbahnen aus einem Material mit gegenüber dem Kontaktscheibenmaterial erhöhter Leitfähigkeit ausgebildet ist.
  • Ein derartig ausgebildetes Kontaktteil mit in der Kontaktscheibe eingebetteten Spiralbahnen aus einem Material mit gegenüber dem Material der Kontaktscheibe erhöhter Leitfähigkeit ist vorteilhaft und führt zu einem kompakten Aufbau des Kontaktes, weil durch diese Ausbildung ein Kontaktträger nicht benötigt wird, da durch die in der Kontaktscheibe vorgesehenen Spiralbahnen das Axialmagnetfeld erzeugt wird. Dadurch kann die Kontaktscheibe als Axialmagnetfeld erzeugendes Kontaktteil direkt auf Anschlussbolzen für Festkontakt bzw. Bewegkontakt eines Kontaktsystems der Vakuumschaltröhre befestigt werden, wodurch ein kompakter Aufbau realisiert ist.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Kontaktscheibe aus Kupfer-Chrom und die eingebetteten Spiralbahnen aus Kupfer ausgebildet. Durch Kupfer als Material für die Spiralbahnen eingebettet in einer Kupfer-Chrom-Kontaktscheibe sind in vorteilhafter und einfacher Weise die nötigen Anforderungen an die Leitfähigkeit der verschiedenen Materialien erfüllt, so dass durch die eingebetteten Spiralbahnen aus Kupfer ein höherer Stromfluss durch diese Spiralbahnen gewährleistet ist und ein Axialmagnetfeld erzeugbar ist.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind Enden der eingebetteten Spiralbahnen an der Kontaktscheibenoberfläche mittels einer Kupfer-Chrom-Schicht abgedeckt. Dadurch wird in vorteilhafter Weise ein Aufschmelzen der Enden der Spiralbahnen, die beispielsweise aus Kupfer gebildet sind, durch einen brennenden Lichtbogen bei einem Schaltvorgang verhindert.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein Kontaktsystem für eine Vakuumschaltröhre mit einem Festkontakt und einem Bewegkontakt.
  • Ein derartiges Kontaktsystem für eine Vakuumschaltröhre ist ebenfalls aus dem landläufigen Stand der Technik bekannt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kontaktsystem der oben genannten Art weiterzubilden, welches über einen kompakten Aufbau verfügt.
  • Erfindungsgemäß gelöst wird dies bei einem Kontaktsystem der oben genannten Art dadurch, dass sowohl der Festkontakt als auch der Bewegkontakt durch einen Kontakt nach einer der oben aufgeführten Ausführungsformen gebildet sind. Bei Ausbildung von Festkontakt und Bewegkontakt durch einen Kontakt nach den oben genannten Ausführungsformen wird bei entsprechender Anordnung der den Bewegkontakt bzw. den Festkontakt bildenden Kontaktscheiben in einfacher Weise ein Axialmagnetfeld erzeugt, wenn beim Auslösen eines Schaltvorganges das Kontaktsystem aus Festkontakt und Bewegkontakt voneinander getrennt wird und ein Lichtbogen gezündet wird, welcher in einem Stromnulldurchgang gelöscht wird, wobei das Axialmagnetfeld zur Aufweitung des Lichtbogens über einen möglichst großen Teil der Kontaktscheibe führt.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung und eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:
  • 1: eine dreidimensionale schematische Ansicht einer Kontaktscheibe für einen erfindungsgemäßen Kontakt;
  • 2: eine Seitenansicht der Kontaktscheibe aus 1;
  • 3: eine Ansicht von oben auf eine Kontaktscheibe;
  • 4: eine Vakuumschaltröhre mit einem erfindungsgemäßen Kontaktstück.
  • 1 zeigt eine dreidimensionale schematische Ansicht einer Kontaktscheibe 1, welche für einen Kontakt einer figürlich nicht dargestellten Vakuumschaltröhre vorgesehen ist und über Bereiche 2 aus einem Material mit geringerer Leitfähigkeit verglichen mit in die Kontaktscheibe 1 schematisch gestrichelt dargestellten eingebetteten Spiralbahnen 3, deren Verlauf im Inneren der Kontaktscheibe 1 der Übersicht halber gestrichelt dargestellt ist und die kurz unter einer Oberfläche 4 der Kontaktscheibe 1 an Enden 5 enden, und die aus einem Material höherer Leitfähigkeit ausgebildet sind, so dass durch die eingebetteten Spiralbahnen 3 in die Bereiche 2 von Material geringerer Leitfähigkeit 2 das Erzeugen eines Axialmagnetfeldes ermöglicht ist, wie mit Bezug auf die 3 weiter unten näher erläutert. Die Bereiche 2 sind dabei beispielsweise aus einer Kupfer-Chrom-Zusammensetzung gebildet, wobei die eingebetteten Spiralbahnen 3 aus Kupfer ausgebildet sind. Im Ausführungsbeispiel der 1 sind dabei exemplarisch vier Spiralbahnen 3 dargestellt, die Anzahl der Spiralbahnen ist jedoch nicht festgelegt und kann je nach Anforderung an das zu erzeugende Axialmagnetfeld variiert werden. Denkbar sind Kontaktscheiben mit einer einzigen Spiralbahn 3 oder mit einer Vielzahl von Spiralbahnen 3.
  • 2 zeigt eine Seitenansicht der Kontaktscheibe 1 der 1 mit Bereichen 2 aus einem Material mit geringerer Leitfähigkeit verglichen mit der Leitfähigkeit der Bereiche 3, welche als Spiralbahnen in die Kontaktscheibe 1 eingebettet sind und gegenüber den Bereichen 2 eine erhöhte Leitfähigkeit aufweisen, die sich spiralförmig durch die Kontaktscheibe erstrecken.
  • Die 3 zeigt eine Draufsicht auf die Oberfläche 4 der Kontaktscheibe 1. Die Enden 5 der Spiralbahnen befinden sich unter der Oberfläche 4, welche eine Kontaktfläche der Kontaktscheibe bildet, und sind somit mit einer Kupfer-Chrom-Schicht bedeckt, um zu verhindern, dass die Enden 5 der Spiralbahnen 3 durch einen brennenden Lichtbogen bei einem Schaltvorgang aufgeschmolzen werden.
  • 4 zeigt eine Vakuumschaltröhre 6 mit einem Festkontakt-Anschlussbolzen 7, welcher durch einen ersten metallischen Deckel 8 vakuumdicht aus dem Innenraum der Vakuumschaltröhre 6 nach außen geführt ist zum elektrischen Verbinden mit figürlich nicht dargestellten Anschlussleitungen eines Schaltgerätes, in welchem die Vakuumschaltröhre 6 verwendet wird sowie einem Bewegkontakt-Anschlussbolzen 9, welcher mittels eines Faltenbalges 10 an einem zweiten metallischen Deckel 11 vakuumdicht aus dem Innenraum der Vakuumschaltröhre 6 nach außen zum elektrischen Verbinden mit figürlich nicht dargestellten Anschlussleitungen eines Schaltgerätes vorgesehen ist sowie einem Isolationsgehäuse 12, beispielsweise in Form eines Keramikzylinders. Das Kontaktsystem 13 der Vakuumschaltröhre 6 ist im Ausführungsbeispiel der 3 in einem geöffneten Zustand dargestellt und weist einen Festkontakt 14 sowie einen Bewegkontakt 15 auf, welche durch Kontaktscheiben 1 gemäß den 1 und 2 gebildet sind und die Bereiche 2 aus einem Material geringerer Leitfähigkeit verglichen mit Bereichen 3 aus einem Material mit höherer Leitfähigkeit aufweisen, wobei die Bereiche 3 als in die Kontaktscheibe 1 eingebettete Spiralbahnen ausgebildet sind und im Ausführungsbeispiel aus Kupfer sind, und die Bereiche 2 mit geringerer Leitfähigkeit aus einer Kupfer-Chrom-Verbindung ausgebildet sind. Die Spiralbahnen 3 sind dabei derart zueinander angeordnet, dass sich ihre Neigung vom Festkontakt 14 zum Bewegkontakt 15 mit gleicher Orientierung fortsetzt, so dass ein so genannter Axialmagnetfeld-Kontakt bzw. ein Axialmagnetfeld-Kontaktsystem ausgebildet ist zur Erzeugung eines Axialmagnetfeldes bei Auftreten eines Lichtbogens im unterbrochenen Zustand des Kontaktsystems, welches Axialmagnetfeld zu einer Aufweitung und Verteilung des Lichtbogens über einen möglichst großen Anteil der Kontaktfläche der Kontaktscheibe 1 führt.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Kontaktscheibe
    2
    Bereich mit Material geringerer Leitfähigkeit
    3
    Spiralbahn
    4
    Oberfläche
    5
    Enden
    6
    Vakuumschaltröhre
    7
    Festkontakt-Anschlussbolzen
    8
    erster metallischer Deckel
    9
    Bewegkontakt-Anschlussbolzen
    10
    Faltenbalg
    11
    zweiter metallischer Deckel
    12
    Isolationsgehäuse
    13
    Kontaktsystem
    14
    Festkontakt
    15
    Bewegkontakt

Claims (4)

  1. Kontakt (14, 15) für eine Vakuumschaltröhre (6) mit einer Kontaktscheibe (1) und einem ein Axialmagnetfeld erzeugenden Kontaktteil, dadurch gekennzeichnet, dass das das Axialmagnetfeld erzeugende Kontaktteil durch in der Kontaktscheibe (1) eingebettete Spiralbahnen (3) aus einem Material mit gegenüber dem Kontaktscheibenmaterial erhöhter Leitfähigkeit ausgebildet ist.
  2. Kontakt (14, 15) für eine Vakuumschaltröhre (6) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktscheibe (1) aus Kupfer-Chrom und die eingebetteten Spiralbahnen (3) aus Kupfer ausgebildet sind.
  3. Kontakt (14, 15) für eine Vakuumschaltröhre (6) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Enden (5) der eingebetteten Spiralbahnen (3) an der Kontaktscheibenoberfläche mittels einer Kupfer-Chrom-Schicht abgedeckt sind.
  4. Kontaktsystem (13) für eine Vakuumschaltröhre (6) mit einem Festkontakt (14) und einem Bewegkontakt (15), dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der Festkontakt (14) als auch der Bewegkontakt (15) durch einen Kontakt nach einem der Ansprüche 1 bis 3 gebildet sind.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104894515A (zh) * 2015-05-27 2015-09-09 陕西斯瑞工业有限责任公司 一种在CuCr触头表面形成CuCr涂层的电弧离子镀方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118156080B (zh) * 2024-04-23 2024-08-30 中国民用航空飞行学院 一种真空断路器的触头结构

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3327081A (en) * 1964-11-25 1967-06-20 Allis Chalmers Mfg Co Contact with high resistance material insert
US3614361A (en) * 1969-09-10 1971-10-19 Allis Chalmers Mfg Co Contact with low-cathode drop material insert
DE2704307B2 (de) * 1976-02-03 1979-08-09 Hazemeijer B.V., Hengelo (Niederlande) Vakuumschalter

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3150168C2 (de) * 1981-12-18 1990-03-29 Sachsenwerk, Licht- und Kraft-AG, 8000 München Elektrischer Vakuum-Schalter
US4661666A (en) * 1985-05-28 1987-04-28 Kabushiki Kaisha Meidensha Vacuum interrupter
DE3728400C1 (de) * 1987-08-26 1989-03-09 Sachsenwerk Ag Kontaktanordnung fuer Vakuumschalter
US5120918A (en) * 1990-11-19 1992-06-09 Westinghouse Electric Corp. Vacuum circuit interrupter contacts and shields
FR2946790B1 (fr) * 2009-06-10 2011-07-01 Areva T & D Sa Contact pour ampoule a vide a moyenne tension a coupure d'arc amelioree, ampoule a vide et disjoncteur, tel qu'un disjoncteur sectionneur d'alternateur associes.

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3327081A (en) * 1964-11-25 1967-06-20 Allis Chalmers Mfg Co Contact with high resistance material insert
US3614361A (en) * 1969-09-10 1971-10-19 Allis Chalmers Mfg Co Contact with low-cathode drop material insert
DE2704307B2 (de) * 1976-02-03 1979-08-09 Hazemeijer B.V., Hengelo (Niederlande) Vakuumschalter

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104894515A (zh) * 2015-05-27 2015-09-09 陕西斯瑞工业有限责任公司 一种在CuCr触头表面形成CuCr涂层的电弧离子镀方法

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