DE1931341A1 - Vakuumschalter - Google Patents

Description

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Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden (Schweiz)

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Vakuumschalter

Die Erfindung bezieht sich auf einen Vakuumschalter mit wenigstens einem festen und einem angetriebenen Hauptschaltstück, wobei diese als Druckkontakte mit.ringförmiger Kontaktfläche ausgebildet sind und in der Einschaltstellung der Stromführung und beim Ausschalten dem Ziehen des Ausschaltlichtbogens dienen.

Bei Vakuumschaltern wurden der Materialfrage der ünterbrechungskontakte im Hinblick auf einen möglichst kleinen Abreissstrom grosse Beachtung geschenkt, da durch das Abreissen bei höheren Stromwerten sehr hohe Ueberspannungen auftreten. Werkstoffe mit niedrigem Abreissstrom sind Jedoch verhältnismäasLg weich und besitzen einen relativ niedrigen Schmelzpunkt. Sie eignen sich

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zwar gut zur Führung des Betriebsstromes, wenn die Schaltstücke bei geschlossenem Vakuumschalter miteinander im Eingriff stehen, haben aber beim Einschalten wegen des dabei entstehenden Einschaltlichtbogens die unerwünschte Nebenerscheinung, dass sie an der Oberfläche mehr oder weniger aufschmelzen, wobei es dann beim Aufeinandertreffen der Schaltstücke zum Verspritzen kommt. Neben einem gewissen Materialverlust an den Schaltstücken bilden sich auf den Schaltstückflächen gefährliche Spitzen, die sich ungünstig auf die Spannungsfestigkeit des ausgeschalteten Vakuumschalters auswirken.

. Es sind zwar Kontakte für Vakuumschalter bekannt, bei denen zwei Bereiche aus Werkstoffen mit verschiedenem Verhalten hinsichtlich des maximalen Abreissstromes vorhanden sind (DAS 1 O88 132, 1 262 407). Hierbei treffen jedoch beim Einschalten die Stellen weichen Werkstoffes aufeinander. Ferner ist ein Vakuumschalter bekannt geworden, bei dem ein Paar Wolframkontakte und mehrere Paare Kupferkontakte vorhanden sind (DAS 1 07^ 119). Hierbei schliessen zwar die Wolframkontakte zuerst, sie öffnen aber auch als letzte, so dass der Ausschaltlichtbogen an Kontakten eines Werkstoffes mit

> hohem Abreissstrom gezogen wird und es nicht bei allen Stromkreiszuständen sicher ist, ob der Lichtbogen sofort auf die Kupferkontakte kommutlert. Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine Kontaktanordnung anzugeben, bei welcher sowohl beim Ein- als auch Ausschalten eindeutig jeweils der geeignete Werkstoff an der schliessenden bzw» öffnenden Kontaktstelle zur Wirkung kommt. Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass mittig im angetriebenen Hauptschaltstück ein abbrandfestes Hilfsschaltstück axial verschiebbar gelagert ist, das mittels eines bistabilen Federgliedes mit dem angetriebenen

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Hauptschaltstück derart verbunden 1st, dass das Hilfssehaltstück und ein ihm zugeordnetes Gegenkontaktstück am festen Hauptschaltstück eine Einschaltstelle bilden, deren Oeffnen durch das Federglied beim Aufeinandertreffen der Hauptschaltstücke erfolgte Bei der neuen Anordnung.wird eine saubere Punktionstrennung erreicht, indem das Ausschalten an einer Kontaktstelle erfolgt, deren Kontaktwerkstoff für niedrigen Abreissstrom ausgewählt ist, während das Einschalten an einer anderen Kontaktstelle erfolgt, deren Werkstoff ohne Rücksicht auf niedrigen Afrreissstrom nach dem Gesichtspunkt einer günstigen mechanischen Festigkeit bei zugleich günstigem Abbrand-. verhalten gewählt werden kann.

Anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel gemäss der Erfindung wiedergibt, wird diese näher erläutert.

Flg. 1 zeigt einen Vakuumschalter im Aufrissschnitt, während

Fig. 2 und J5 als Detail im grösseren Massstab die Kontaktanordnung im Aus- bzw. Einschaltzustand des Vakuumschalters wiedergeben..

In Fig. 1 besitzt das Vakuumgefäss 1 die mit ihm in an sich bekannter Weise vakuumdicht verbundenen Abschlussflansche 2,3. Mit 4 ist eine Abschirmung bezeichnet, die die Innenwand des isolierenden Vakuumgefässes gegen das Niederschlagen von Metalldämpfern schützt. Das bewegliche, durch einen nicht näher dargestellten Antrieb bekannter Art angetriebenen Hauptschaltstück 8 ist über einen Faltenbalg 5* der eine Abschirmung 6 besitzt, vakuumdicht mit dem unteren Abschlussflansch 3 verbunden. Dem beweglichen steht das feststehende

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Hauptschaltstück 7 gegenüber. Während die Hauptschaltstücke 7,8 zumindest im Bereich ihrer kontaktgebenden Ringflächen aus einem Werkstoff niedrigen Abreissstromes, z.B. Kupfer oder einer der vielen anderen hierfür als geeignet bekannten Legierungen besteht, besitzt das im Hauptschaltstück 8 gelagerte Hilfsschaltstück 9 an seiner kontaktgebenden Seite zumindest eine abbrandfeste Auflage aus z.B. Wolfram oder einer geeigneten Legierung hiervon. Es kann auch ganz aus einem derart geeigneten Werkstoff bestehen. Das Hilfsschaltstück 9 ist mittels einer ringförmigen Membranfeder 10, die zwischen zwei stabilen Lägen umschnappen kann, mit dem beweglichen Hauptschaltstück 8 verbunden. Der Aussenrand der Membranfeder 10 ist dabei mit dem Hauptschaltstück 8 und der Innenrand mit dem Hilfsschaltstück 9 Vakuumdicht, z.B. durch Löten, verbunden. Mit 11 ist ein im Raum feststehender Anschlag angedeutet, der wie Fig. 2 näher zeigt, mit dem herausgeführten unteren Ende 12 des Hilfsschaltstückes 9 zusammenwirkt. In den Figuren 2 und 3 sind für gleiche Teile die gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 1 verwendet. Das mit dem Hilfsschaltstück 9 zusammenwirkende abbrandfeste Gegenschaltstück 9a ist gegenüber im festen Hauptschaltstück 7 gefasst. Die Wirkungsweise der Kontaktanordnung geht aus den beiden in Fig. 2 und 3 dargestellten Phasen ohne weiteres hervor. In der Ausschalts^ellung der Fig. 2 ist das Hilfsschaltstück 9 infolge Anschlagend seines Endes 12 an den Anschlag 11 nach oben geschnappt. Wenn jetzt eine Einschaltung erfolgt, bilden 9 und 9a zusammen eine Einschaltkontaktstelle. In der Einschaltstellung der Fig. 3 ist das Hilfsschaltstück 9 wieder nach unten geschnappt, so dass die Teile 9 und 9a beim nächsten Ausschaltvorgang keinen Lichtbogen ziehen. Das Oeffnen der Schaltstelle 9,9a erfolgt beim

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Auftreffen der Hauptsehaltstücke 7,8, da dann die Memtranfeder 10 bereits ihren Umschnapppunkt erreicht hat. Die zum Umschnappen der Membranfeder 10 zu überxvindende Federkraft übt zugleich eine bewegungsdämpfende Wirkung aus, wodurch die Neigung zum Prellen der Kontakte vermindert wird.

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Claims (1)

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   Patentan s'p r ü e h e

   ( 1.) Vakuumschalter mit wenigstens einem festen und einem angetriebenen HauptschaltstUck, wobei.diese als Druckkontakte mit ringförmiger Kontaktfläche ausgebildet sind und in der Einschaltstellung der Stromführung und beim Ausschalten dem Ziehen des Ausschaltlichtbogens dienen, dadurch gekennzeichnet, dass mittig im angetriebenen Hauptschaltstück (8) ein abbrandfestes Hilfsschaltstück (9) axial verschiebbar gelagert ist, das mittels eines

   bistabilen Federgliedes (10) mit dem angetriebenen Hauptschal tstück (8) derart verbunden ist, dass das Hilfsschaltstück (9) und ein ihm zugeordnetes abbrandfestes Gegenkontaktstück (9a) am festen Hauptschaltstück (7) eine Einschaltkontaktstelle bilden, deren Oeffnen durch das Federglied (10) beim Aufeinandertreffen der Hauptschaltstücke (7,8) erfolgt. ^

   2, Vakuumschalter nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das bistabile Federglied als ringförmige Membranfeder (10) ausgebildet ist, die am Aussenrand mit dem Hauptsehaltstück (8) und am Innenrand mit dem HilfsschaitstUck (9) vakuumdicht verbunden ist.

   Aktiengesellschaft BROWN, BOVERI & CIE.

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   L e e r s e i t e