DE102012215245A1

DE102012215245A1 - Vacuum switching tube, has contact terminal bolts extending into vacuum switching tube through cover parts for forming fixed contact and movable contact, and X-ray-absorbing units arranged in enamel covered ceramic cylinders

Info

Publication number: DE102012215245A1
Application number: DE201210215245
Authority: DE
Inventors: Dirk Pohle
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2012-08-28
Filing date: 2012-08-28
Publication date: 2014-03-06
Anticipated expiration: 2032-08-29
Also published as: DE102012215245B4

Abstract

The tube (1) has a housing comprising insulant housing regions (3, 5) provided with enamel covered ceramic cylinders (4, 6) and first- and second metallic cover parts (8, 11). Contact terminal bolts (9, 14) extend into the vacuum switching tube through the cover parts for forming a fixed contact (10) and a movable contact (15). X-ray-absorbing units are arranged in the ceramic cylinders and formed by chemical compounds, which incorporate in particular sulfates, titanates, carbonates and oxides of chemical compounds.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vakuumschaltröhre mit einem Gehäuse aus mindestens einem Isolierstoffgehäusebereich aus einem mit einer Glasur überzogenen Keramikzylinder sowie einem metallischen ersten und einem metallischen zweiten Deckelteil, durch welche sich Kontaktanschlussbolzen für einen Festkontakt und einen Bewegkontakt in die Vakuumschaltröhre erstrecken, wobei die Vakuumschaltröhre röntgenstrahlabsorbierende Mittel aufweist. The invention relates to a vacuum interrupter with a housing of at least one Isolierstoffgehäusebereich from a coated with a glaze ceramic cylinder and a metallic first and a metallic second cover part through which contact terminal pins for a fixed contact and a moving contact extend into the vacuum interrupter, wherein the vacuum interrupter has X-ray absorbing means ,

Eine derartige Vakuumschaltröhre ist beispielsweise aus der GB 1 423 407 bekannt. Die dort offenbarte Vakuumschaltröhre weist einen Isolierstoffgehäusebereich mit einem Keramikzylinder auf. Durch einen ersten metallischen Deckel erstreckt sich ein Festkontakt-Anschlussbolzen vakuumdicht in die Vakuumschaltröhre und durch einen zweiten metallischen Deckel erstreckt sich ein Bewegkontakt-Anschlussbolzen gedichtet durch einen Faltenbalg vakuumdicht beweglich in die Vakuumschaltröhre hinein. Röntgenstrahlabsorbierende Mittel sind in Form einer mit Blei oder Bleioxyd versetzten Gießharzummantelung der gesamten Vakuumschaltröhre vorgesehen. Such a vacuum interrupter is for example from the GB 1 423 407 known. The vacuum interrupter disclosed therein has an insulating material housing area with a ceramic cylinder. Through a first metallic cover, a fixed contact terminal bolt vacuum-tight into the vacuum interrupter and a second contact by a second metallic cover a moving contact terminal bolt sealed by a bellows vacuum-tight movable into the vacuum interrupter into it. X-ray absorbing means are provided in the form of a lead or lead oxide coating of the entire vacuum interrupter tube.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vakuumschaltröhre der eingangs genannten Art weiterzubilden, welche einfach und kostengünstig herstellbar ist. Object of the present invention is to develop a vacuum interrupter of the type mentioned, which is simple and inexpensive to produce.

Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe bei einer Vakuumschaltröhre der eingangs genannten Art dadurch, dass die Glasur und/oder der Keramikzylinder die röntgenstrahlabsorbierenden Mittel aufweist. This object is achieved according to the invention in a vacuum interrupter of the type mentioned above in that the glaze and / or the ceramic cylinder has the X-ray absorbing means.

Eine derartige Anbringung der röntgenstrahlabsorbierenden Mittel in der Glasur und/oder dem Keramikzylinder der Vakuumschaltröhre führt zu einer einfachen und kostengünstigen Herstellung der Vakuumschaltröhre, weil insbesondere ein weiterer Fertigungsschritt in Form des Anbringens einer Umhüllung, welche mit röntgenstrahlabsorbierenden Mitteln versetzt ist, entfällt. Vielmehr ist der Keramikzylinder mit seiner Glasur sowieso Bestandteil der Vakuumschaltröhre, so dass lediglich den Materialien der Glasur und/oder des Keramikzylinders die röntgensstrahlabsorbierenden Mittel beigefügt werden müssen. Derartige röntgenstrahlabsorbierende Mittel sind insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Vakuumschaltröhre bei höheren Bemessungsspannungen betrieben werden soll, da bei derartigen Bemessungsspannungen im Bereich von oberhalb 50 kV Röntgenstrahlen in einer Intensität auftreten können, die eine Abschirmung gegenüber der Umgebung notwendig machen. Such an attachment of the X-ray absorbing agent in the glaze and / or the ceramic cylinder of the vacuum interrupter leads to a simple and cost-effective production of the vacuum interrupter, because in particular a further manufacturing step in the form of attaching a sheath, which is mixed with X-ray absorbing agents, is eliminated. Rather, the ceramic cylinder with its glaze anyway part of the vacuum interrupter, so that only the materials of the glaze and / or the ceramic cylinder, the X-ray absorbing means must be added. Such X-ray absorbing means are particularly advantageous when the vacuum interrupter is to be operated at higher rated voltages, since at such rated voltages in the range of above 50 kV X-rays can occur in an intensity that makes a shield against the environment necessary.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die röntgenstrahlabsorbierenden Mittel durch eine oder mehrere chemische Verbindungen gebildet sind, welche Barium, Strontium, Kalium und Calcium enthalten, insbesondere deren Sulfate, Titanate, Carbonate und Oxide und in besonders vorteilhafter Ausgestaltung durch eines oder mehrere der Materialien BaSO4, BaTiO3, BaO, BaCO3, SrSO4, SrO, SrCO3, K2CO3, K2SO4, CaCO3 gebildet. Das Zufügen der genannten Materialien als röntgenstrahlabsorbierende Mittel zu Glasur oder Keramikzylinder der Vakuumschaltröhre führt in effizienter Weise zu einer Absorption von bei hohen Bemessungsspannungen der Vakuumschaltröhre möglicherweise entstehenden Röntgenstrahlen, weil diese Materialien wie Bariumsulfat, Bariumtitanat, Bariumoxid, Bariumcarbonat, Strontiumoxid, Strontiumcarbonat, Kaliumcarbonat, Kaliumsulfat, Calciumcarbonat einerseits in einfacher Weise sowohl zur Glasur als auch zum Keramikzylinder zusetzbar sind, und andererseits über hohe Röntgenabsorptionskoeffizienten verfügen. Weiterhin sind diese Zusätze auch im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten röntgenstrahlabsorbierenden Mitteln in Form von Blei oder Bleioxid ökologisch unbedenklich und führt auch nicht zur Verfärbung der Vakuumschaltröhre. In an advantageous embodiment of the invention, the X-ray absorbing agents are formed by one or more chemical compounds containing barium, strontium, potassium and calcium, in particular their sulfates, titanates, carbonates and oxides and in a particularly advantageous embodiment by one or more of the materials BaSO4 , BaTiO3, BaO, BaCO3, SrSO4, SrO, SrCO3, K2CO3, K2SO4, CaCO3. The addition of said materials as X-ray absorbing agents to glaze or ceramic cylinders of the vacuum interrupter efficiently results in the absorption of X-rays which may be produced at high rated voltages of the vacuum interrupter because these materials include barium sulfate, barium titanate, barium oxide, barium carbonate, strontium oxide, strontium carbonate, potassium carbonate, potassium sulfate , Calcium carbonate on the one hand in a simple manner can be added to both the glaze and the ceramic cylinder, and on the other hand have high X-ray absorption coefficient. Furthermore, these additives are ecologically harmless in comparison to known from the prior art X-ray absorbing agents in the form of lead or lead oxide and also does not lead to discoloration of the vacuum interrupter.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert, deren einzige Figur eine erfindungsgemäße Vakuumschaltröhre zeigt. The invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment with reference to the drawings, the single figure shows a vacuum interrupter according to the invention.

Die Figur zeigt eine Vakuumschaltröhre 1 mit einem Gehäuse 2 aus im Ausführungsbeispiel einem ersten Isolierstoffgehäusebereich 3 in Form eines Keramikzylinders 4 sowie einem zweiten Isolierstoffgehäusebereich 5 in Form eines zweiten Keramikzylinders 6, zwischen welchen Keramikzylindern 4 und 6 ein metallisches Gehäuseteil 7 angeordnet ist. Das Gehäuse 2 weist weiterhin einen ersten metallischen Deckel 8 auf, durch welchen sich ein Festkontakt-Anschlussbolzen 9 vakuumdicht ins Innere der Vakuumschaltröhre 1 zu einem Festkontakt 10 hin erstreckt, sowie einen zweiten metallischen Deckel 11, durch welchen sich an einem Lager 12 geführt und mittels eines Faltenbalges 13 vakuumdicht beweglich ins Innere ein Bewegkontaktanschlussbolzen 14 zu einem Bewegkontakt 15 der Vakuumschaltröhre 1 hin erstreckt. Die Keramikzylinder 4 und 6, das metallische Gehäuseteil 7 und der erste und der zweite metallische Deckel 8 und 11 sind an ihren Grenzbereichen vakuumdicht miteinander verlötet, wobei Feldsteuerelemente 16, 17, 18, 19 zur Feldsteuerung im Inneren der Vakuumschaltröhre 1 vorgesehen sind. The figure shows a vacuum interrupter 1 with a housing 2 from in the embodiment a first Isolierstoffgehäusebereich 3 in the form of a ceramic cylinder 4 and a second Isolierstoffgehäusebereich 5 in the form of a second ceramic cylinder 6 , between which ceramic cylinders 4 and 6 a metallic housing part 7 is arranged. The housing 2 also has a first metallic lid 8th on, through which a fixed contact terminal bolt 9 Vacuum-tight inside the vacuum interrupter 1 to a fixed contact 10 extends, as well as a second metallic lid 11 through which are at a warehouse 12 guided and by means of a bellows 13 Vacuum-tight movable inside a moving contact connection pin 14 to a moving contact 15 the vacuum interrupter 1 extends. The ceramic cylinder 4 and 6 , the metallic housing part 7 and the first and second metallic covers 8th and 11 are soldered together vacuum-tight at their boundary regions, wherein field control elements 16 . 17 . 18 . 19 for field control inside the vacuum interrupter 1 are provided.

Die Keramikzylinder 4 und 6 weisen jeweils eine figürlich nicht dargestellte Glasur auf. Sowohl die figürlich nicht dargestellte Glasur als auch die Keramikzylinder 4 bzw. 6 sind mit röntgenstrahlabsorbierenden Mitteln versetzt, so dass die Vakuumschaltröhre 1 über gute röntgenstrahlabsorbierende Eigenschaften verfügt und damit bei einer vergleichsweise hohen Bemessungsspannung betrieben werden kann, bei welcher Röntgenstrahlen entstehen können, die abgeschirmt werden müssen. Die röntgenstrahlabsorbierenden Mittel, die der Glasur und/oder den Keramikzylindern 4 bzw. 6 zugesetzt sind, sind dabei eines oder mehrere der Materialien wie beispielsweise BaSO4, BaTiO3, BaO, BaCO3, SrSO4, SrO, SrCO3, K2CO3, K2SO4, CaCO3, welche über große Röntgenabsorptionskoeffizienten verfügen und somit zu einer effektiven Abschirmung der im Inneren der Vakuumschaltröhre 1 entstehenden Röntgenstrahlen bei Bemessungsspannungen von beispielsweise > 50 kV führen. The ceramic cylinder 4 and 6 each have a figuratively not shown glaze. Both the figuratively not shown glaze and the ceramic cylinder 4 respectively. 6 are mixed with X-ray absorbing agents, so that the Vacuum interrupter 1 has good X-ray absorbing properties and thus can be operated at a comparatively high rated voltage at which X-rays may arise which must be screened. The X-ray absorbing agents, the glaze and / or the ceramic cylinders 4 respectively. 6 are added, are one or more of the materials such as BaSO4, BaTiO3, BaO, BaCO3, SrSO4, SrO, SrCO3, K2CO3, K2SO4, CaCO3, which have large X-ray absorption coefficient and thus to an effective shielding of the inside of the vacuum interrupter 1 resulting X-rays at rated voltages of, for example> 50 kV lead.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Vakuumschaltröhre Vacuum interrupter
2 2: Gehäuse casing
3 3: erster Isolierstoffgehäusebereich first insulating housing area
4 4: Keramikzylinder ceramic cylinder
5 5: zweiter Isolierstoffgehäusebereich second Isolierstoffgehäusebereich
6 6: Keramikzylinder ceramic cylinder
7 7: metallisches Gehäuseteil metallic housing part
8 8th: erster Deckel first lid
9 9: Festkontakt-Anschlussbolzen Fixed contact terminal bolts
10 10: Festkontakt fixed contact
11 11: zweiter Deckel second lid
12 12: Lager camp
13 13: Faltenbalg bellow
14 14: Bewegkontakt-Anschlussbolzen Moving contact terminal bolts
15 15: Bewegkontakt moving contact
16 bis 1916 to 19: Feldsteuerelemente Box controls

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

GB 1423407 [0002]

Claims

Vacuum interrupter ( 1 ) with a housing ( 2 ) of at least one insulating housing portion of a glazed ceramic cylinder ( 4 . 6 ) and a metallic first and a metallic second cover part ( 8th . 11 ) through which contact connection pins ( 9 . 14 ) for a fixed contact ( 10 ) and a moving contact ( 15 ) in the vacuum interrupter ( 1 ), wherein the vacuum interrupter ( 1 ) X-ray absorbing means, characterized in that the glaze and / or the ceramic cylinder ( 4 . 6 ) has the X-ray absorbing agent.

Vacuum interrupter ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the X-ray absorbing agents are formed by one or more chemical compounds containing barium, strontium, potassium and calcium, in particular their sulphates, titanates, carbonates and oxides.

Vacuum interrupter ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the X-ray absorbing means are formed by one or more of the materials BaSO 4, BaTiO 3, BaO, BaCO 3, SrSO 4, SrO, SrCO 3, K 2 SO 4, K 2 CO 3, CaCO 3.