DE1805865A1 - Elektrode fuer Vakuumschalter - Google Patents
Elektrode fuer VakuumschalterInfo
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Description
«ie ί «'in
SIMENS.-.AKTIENGESELLSCHAFT München 2, 2ΰ. OKT 1-968
Berlin und München Witteisbacherplatz
PA
68/3062 1805865
Elektrode für Vakuumschalter
Die Erfindung betrifft eine Elektrode für Vakuumschalter aus einem elektrisch leitfähigen, porösen, abbrandfcsten
Körper, dessen Porenvolumen mit einem metallischen Füllstoff hoher elektrischer Leitfähigkeit gefüllt ist.
Elektroden dieser Art sind als sogenannte Verbundkörper-Elektroden
allgemein bekannt. Man vergleiche beispielsweise die deutsche Patentschrift 1 o81 95o, Anspruch 6,
mit zugehöriger Beschreibung. Solche Verbundkörper-Elektroden
enthalten eine poröse, abbrandfeste Matrix, die gewöhnlich durch Sinterung von Wolfram- oder Molybdänpulver
bei hohen Temperaturen und Drücken hergestellt wird. In diese Matrix ist im Vakuum ein metallischer Füllstoff
einfiltriert, der für die elektrischen Eigenschaften der Elektrode, insbesondere ihrer Kontaktfläche maßgebend ist,
aber eine geringere Abbrandfestigkeit als die poröse Matrix hat. Bei einer solchen Elektrode trägt die mechanische
Festigkeit der porösen Matrix weitgehend zu der Festigkeit der Elektrode bei; zudem soll die Matrix der Elektrode eine
lange Lebendsdauer verleihen.
Die Lebensdauer von Verbundkörper-Elektroden für Vakuumschalter ist nicht nur von der mechanischen Festigkeit,
sondern auch weitgehend vom Abbrand des für die elektri-, sehen Eigenschaften maßgebenden, weniger abbrandfeston
metallischen Füllstoffes im Porenvolumen der abbrandfesten Matrix bestimmt. Der weniger abbrandfeste, metallische
Füllstoff verdampft unter Einwirkung eines bei Betätigung des Vakuumschalters zwischen äen Kontaktflächen der Elektroden
gezündeten Lichtbogens. Sobald aber das weniger
PA 9/492/666 Hl/Au - 2 -
17. Oktober 1968 009822/1046
ÖAD ORIGINAL
PA 9/492/666 - 2 -
t805865
abbrandfeste Metall von dor Kontaktfläche der Elektrode
größtenteils abgedampft ist, tritt eine Verschlechterung
der elektrischen Eigenschaften der Elektrode ein und die poröse Matrix selber ist einem Abbrand durch Lichtbogeneinv/irkung
ausgesetzt. Dieser Abbrand der Matrix erhöht den Abstand zwischen sich in einem Vakuumschalter gegenüberliegenden
Elektroden» Während der Lebendsdauer eines Vakuumschalters
darf eine solche Abstandserhöhung nur einige zehntel Millimeter betragen, da die Bewegungsmöglichkeit der
Schaltelektrode aufgrund der für sie erforderlichen vakuumdichten Durchführung aus mechanischen Gründen begrenzt ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Elektrode für Vakuumschalter
su schaffen, die eine ausreichende Abbrandfestigkeit bei befriedigenden elektrischen Eigenschaften während
einiger Millionen Schaltvorgänge hat. Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Elektrode der eingangs erwähnten Art
vorgeschlagen, daß der abbrandfeste Körper im Bereich seiner Kontaktfläche ein von seinem Außenrand zur Achse hin
zunehmend größeres Poremvolumen hat.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt darin, daß der abbrandfeste Körper einerseits mit seinem am Außenrand
der Kontaktfläche geringeren Porenvolumen eine erhöhte mechanische Festigkeit der Elektrode verleiht und
daß er andererseits infolge seines im Bereich der Kontaktfläche zur Achse hin zunehmend größeren Porenvolumen einen
größeren Vorrat an metallischem Füllstoff in dem Bereich der Elektrode gewährleistet, in dem die Fußpunkte der Idchtbogenentladungen
weitaus am häufigsten ansetzen.
Bei einer erfindungsgemäßen Elektrode nimmt zweckmäßigerweise
der Anteil des Porenvolumens am Volumen des abbrandfesten
Körpers von 1o $> am Außenrand zur Achse hin auf 5o $
zu. Für einige Vakuumschalter und Elektroden kann.es aber auch vorteilhaft sein, daß der Anteil des Porenvoluraens am
009822/1046 _ 3 _
BAD ORiQINAL
ΡΑ9Λ92/666 -3-
Volumen des abbrandfesten Körpers am Außenrand zwischen
ο - 5 l/o und zur Achse hin zwischen 80 - I00 $ beträgt.
Anhand der Figuren der Zeichnung soll die Erfindung nachstehend
mit weiteren Merkmalen niilior erläutert werden.
Es zeigt:
Pig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen, zylindrischen Elektrode für Vakuumschalter im Schnitt und
Pig. 2 in Diagramnform den Anteil des Porenvolumens am
Gesamtvolumen im Kontaktbereich der Elektrode in Abhängigkeit von deren Durchmesser."
In Fig. 1 ist im Schnitt eine zylinderförnige Elektrode für
Vakuumschalter gezeigt, die eine Kontaktfläche 1 und eine Lötfläche 2 hat. Die Elektrode besteht aus einen elektrisch
leitfühigen, abbrandfesten, porösen Körper, der beispielsweise aus Wolfram, Molybdän oder Tantal hergestellt sein
kann. IJit 3 sind die in der Elektrode verteilten Poren in Punktform angedeutet.
Der Anteil P des Volumens der durch Punkte 3 angedeuteten
Poren an Gesamtvolumen der Elektrode beträgt außerhalb des Bereiches der Kontaktfläche 1o 56. Im Bereich der Kontaktflache
nimmt gemäß der Erfindung, wie in Fig. 2 als Diagramm
gezeigt, der Anteil P des Porenvolumens am Gesamtvolumen von 10 ?' an Außenrand zur Achse hin auf 5o ^ zu.
Das Maß D entspricht dabei dem Durchmesser der Elektrode der Fig. 1.
Die Poren der Elektrode sind mit einem metalliechen Füllstoff
in Fora eines reinen Metalles, einer Metallegierung oder einer intermetallischen Verbindung gefüllt. Der Füllstoff
ist maßgebend für die elektrischen Eigenschaften dee
009822/1(US ~ 4 "
PA 9/4-92/666 - 4 -
1 fin RPß K
Vakuumschalters und soll eine hohe elektrische Leitfähigkeit
in Verbindung mit einer geringen Verschweißneigung besitzen. Als metallischer Füllstoff kommen beispielsweise
Kupfer, Silber, Kupfer-V/ismut oder Y/ismut-
Antimon in Präge. «
Die Porengröße und der Abstand der Poren ist so gewählt, daß das die Poren umschließende Gerüst des Körpers aus
abbrandfestem Material bei jedem Schaltvorgang nach der Unterbrechung einer Lichtbogenentladung durch die sich
niederschlagenden LIetalldämpfe mit einer dünnen Schicht
des metallischen Füllstoffes bedeckt wird.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel. Insbesondere kann es auch vorteilhaft
sein, daß das Porenvolumen über die gesamte Achse der Elektrode vom Außenrand zur Achse hin zunimmt.
3'Patentansprüche
2 Figuren
2 Figuren
009822/ 1046
oriq,Nal
Claims (3)
1. Elektrode für Vakuumschalter aus einem elektrisch leitfähigen,
porösen, abbrandfesten Körper, dessen Porenvolumen
mit einem iaotallißchen Füllstoff hoher elektrischer leitfähigkeit gefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß
der abbrandfeste Körper im Bereich seiner Kontaktfläche
ein von seinem Außenrand zur Achse hin zunehmend größeres
Porenvolumen hat.
2. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Anteil des Porenvolumen am Volumen des abbrandfesten Körpers
von 1o $> am Außenrand zur Achse hin auf 5o $>
zunimmt.
3. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des Porenvolumens am Volumen des atTbrandfesten Körpers
am Außenrand zv/ischen ο und 5 $ und zur Achse hin zwischen
8o und 1oo i* beträgt.
Leerseite
Priority Applications (4)
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Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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DE1805865B2 DE1805865B2 (de) | 1971-03-25 |
Family
ID=5711858
Family Applications (1)
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DE (1) | DE1805865B2 (de) |
GB (1) | GB1224848A (de) |
SE (1) | SE345761B (de) |
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- 1968-10-29 DE DE19681805865 patent/DE1805865B2/de active Pending
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1969
- 1969-10-28 GB GB5266269A patent/GB1224848A/en not_active Expired
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Legal Events
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