DE1959385A1

DE1959385A1 - Vakuumlastschalter

Info

Publication number: DE1959385A1
Application number: DE19691959385
Authority: DE
Inventors: Toshio Ito; Toshimoto Ookura; Toshizi Takami
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1969-11-17
Filing date: 1969-11-26
Publication date: 1971-06-09
Also published as: FR2030707A5; GB1258015A; DE6945884U

Description

Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha, Tokyo / Japan

Vakuumlastschalter

Die Erfindung betrifft einen Vakuumlastschalter für Wechselstrom, der zur Unterbrechung von Bogenströmen geeignet ist und aus einem hochevakuierten Gehäuse und einem Paar relativ zueinander bewegbaren Bogenelementen, insbesondere Kontakten, in dem Gehäuse besteht, welche zur Bildung eines Spaltes, über den ein Lichtbogen entstehen kann, auseinanderbewegt werden können. Es sind Vakuumlastschalter bekannt, bei denen verschiedene Einrichtungen verwendet werden, um eine Ausdehnung des entstandenen Lichtbogens außerhalb des Spaltbereiches zwischen den Elektroden zu bewirken# Ein magne-

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tisches Feld oder andere Mittel sind "bewusst dazu benutzt worden, um eine Verlängerung des entstandenen Bogens zu bewirken. Dies hat dazu geführt, dass der Bogen auch auf den Raum ausserhalb des Umfangs der Elektroden oder Kontakte ausgedehnt und gleichzeitig eine hohe Bogenspannung erzeugt wurde.

Ziel der Erfindung ist es, die Schaltleistungen von Vakuumlastschaltern zu verbessern. Dabei soll auch die örtliche Kondensation von metallischem Dampf, der in Vakuumlastschaltern entsteht, verbessert werden. Die Erzeugung von derartigen metallischen Dämpfen soll weitgehend verringert und ihre Kondensation an vorbestimmten Stellen unterstützt werden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass Einrichtungen zur Erzeugung eines axialen magnetischen Feldes über den Spalt zwischen den Bogenelementen, dessen Kraftlinien allgemein parallel zur Achse des Bogens verlaufen, vorgesehen sind.

Eine zweokmässige Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass eine Spule aussen um das evakuierte Gehäuse angeordnet ist und zur Erzeugung des axialen Magnetfeldes mit Energie versorgt werden kann.

Der erfindungsgemässe lastschalter kann vorteilhaft auch f~ ausgeführt sein, dass ein oder mehrere stabförmige Permanentmagnete längs der Achse des Schalters ausserhälb des evakuierten Gehäuses zur Erzeugung des axialen magnetischen Feldes angeordnet sind.

Weitere zweckmässige Ausführungsformen ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und den Patentansprüchen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

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Ea zeigen:

Pig. 1 eine vertikale Teilansicht im Schnitt eines Vakuumlastschalters entsprechend dem Stand der Technik, bei welchem der sich nach aussen ausdehnende erzeugte Lichtbogen gezeigt ist;

Pig. 2 eine vertikale Schnittansicht eines erfindungsgemässen Vakuumlastschalters, bei dem der Kontaktaufbau in teilweise offener Lage gezeigt ist;

Fig. 3 eine vertikale Teilansicht im Schnitt durch eine modifizierte Ausführungsform eines erfindungsgemässen Vakuumlastschalters, bei welcher eine andere innere Magnetspulenanordnung zum Erzeugen eines axialen magnetischen Feldes verwendet wird, wobei der Kontaktaufbau wieder in teilweise offener Lage gezeigt ist;

Fig. 4 eine vertikale Teilansicht im Schnitt einer modifizierten Ausführungsform des erfindungsgemässen Vakuumlastschalters, welche die Verwendung von in die auseinanderführbaren Kontakte eingebetteten Permanentmagneten zur Erzeugung eines axialen magnetischen Feldes zeigt;

Fig. 5 eine Teilansicht, einer weiteren modifizierten Ausführungsform des erfindungsgemässen Vakuumlastschalters, bei welcher aussen angebrachte Stabmagnete zur Erzeugung eines axialen magnetischen Feldes im Inneren des G-ehäuses verwendet werden, wobei der Kontaktaufbau in teilweise geöffneter Lage gezeigt ist;

Fig. 6a Darstellungen zur Veranschaulichung der Bogenbewegung ^u während des Arbeitens der erfindungsgemässen Vakuumlastschalter; ^;'^rH S

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Fig. 7 eine Replik einer Fotografie des Aufbaus und der Bewegung von Metalldampf und den Bogenbedingungen bei bekannten Vakuumlastschaltern j

Fig. 8 eine Replik einer Fotografie eines entsprechend der Erfindung arbeitenden Vakuumlastschalters;

Fig. 9 eine Kurvendarstellung des Bogenstromes über der Zeit für einen erfindungsgemässen Vakuumlastschalter;

Fig. 1o eine Kurvendarstellung der Bogenspannung bei einem bekannten Vakuumlastschalter, bei welchem die Ausdehnung des Bogens unterstützt wird;

Fig. 11 eine Kurvendarstellung der Bogenspannung, welche bei der Erfindung auftritt;

Fig. 12 eine Kurvendarstellung der Unterbrechungsfähigkeit in Abhängigkeit von der Stärke des Magnetfeldes bei einem erfindungsgemässen Vakuumlastschalter.

Es ist bislang vorgeschlagen worden, die Unterbrechungsfähigkeit eines Vakuumlastschalters durch magnetisches Treiben des Bogens zu verbessern. Verschiedene magnetische Treibverfahren wurden angewendet. Bei allen diesen Verfahren wurde jedoch der vorhandene Bogen in einen neuen Raum bewegt, um hierdurch den Bogen auszudehnen und dabei die Kühlwirkung zu vergrössern oder den Bogen auf andere Weise instabil zu machen. Derartige Verfahren der bekannten Technik haben jedoch mit den evakuierten Gehäusen von Vakuumschaltern, die im allgemeinen kleine äussere Abmessungen aufweisen, keine guten Ergebnisse gezeigt.

Die Unterbrechungsfähigkeit wurde daher in verschiedener Hinsicht untersucht, und zwar im Hinblick auf das Material und den Aufbau der Kontakte, auf das innere Volumen des evakuierten

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Gehäuses, auf die Länge des Spaltes zwischen den Kontakten, auf die Entfernung von den Kontakten zu den äusseren Wänden des evakuierten Gehäuses und im Hinblick auf den Zustand des Lichtbogens. Als Ergebnis wurden neue wichtige Tatsachen gefunden, die vorher von den !Fachleuten auf diesem Gebiet nicht erkannt worden waren. Im einzelnen nahm man früher an, dass die folgenden Tatsachen die unterbrechung von Starkstrombögen ungünstig beeinflussen:

(1) Ein hochbeweglicher Bogen im Vakuum klebt über dem benachbarten Kontakt oder den Kontakten und wird zu einem von den Kontakten verschiedenen metallischen Teil des Schalters übertragen.

(2) Ein ständiges Gas, oder Gase und eine andere Komponente oder Komponenten, welche ein Gas oder Gaae bilden können, werden innerhalb der Kontakte erzeugt.

(5) Andere dem Bogen ausgesetzte Teile können Gase entwickeln.

Bisher wurde angenommen, dass die Erweiterung eines bestehenden Bogens, z.B. durch magnetische Treibvorrichtungen, besonders wirksam ist, um die Unterbrechungsfähigkeit von Yakuumschaltern zu verbessern. Mit anderen Worten wurde die Ausdehnung von Bögen auf der Grundlage der Theorie gefördert, dass das Auftreten eines Bogens von der Entwicklung von Metalldämpfen aus den Bogenelementen (Kontakten und Bogenhörnern) begleitet ist, wobei derartige Metalldämpfe in den evakuierten Raum diffundieren und hier kondensiert werden.

Aus den oben genannten Untersuchungen hat sich jedoch ergeben, dass die Löschung eines Bogens, der sich gerade in dem äusseren Raum zwiachen den beiden Bogenelementen ausdehnen will, dazu führt, dass die Unterbrechungsfähigkeit sehr verbessert wird. Dies steht im Gegensatz zu der bisherigen Auffassung,

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daas ein Bogen dazu gebracht werden sollte, sich in Richtung des äusseren des Raumes zwischen den beiden Bogenelementen auszudehnen. In der konventionellen Anordnung, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, wurde ein zwischen zwei Bogenelementen 2 und 5 erzeugter Bogen mit fortschreitender Zeit zur Bewegung durch die Stadien entsprechend Aq, A₁, K^, A~, A. gezwungen. Es ist daher in Betracht zu ziehen, dass trotz guter Kühlwirkung metallischer Dampf oder Dämpfe sich auf verschiedenen Teilen, z.B. den Bogenelementen 2 und 5, einer Wand 141 des benachbarten Vakuumgefässes, usw., mit einer Zeitverzögerung niederschlagen werden, weil der metallische Dampf oder die Dämpfe in der Nachbarschaft von A~ und A. fluten. So ist in Betracht zu ziehen, dass selbst nach dem Nulldurchgang des entsprechenden Stromes der metallische Dampf oder die Dämpfe im flutenden Zustand im evakuierten Raum bleiben werden, ohne sich abzulagern, wodurch die elektrische Festigkeit noch nicht wiederhergestellt ist und eine Wiederzündung des Bogens die Folge sein kann. Im Gegensatz hierzu wird in der Erfindung ins Auge gefasst, den Teil des Bogens zu löschen, der sich in Richtung nach aussen im Raum zwischen den beiden Bogenelementen auszudehnen trachtet. Der Bogen besteht daher im wesentlichen nur in dem Raum zwischen aeii Leiden Bogenelementen und entsprechend wird der metallische Dampf oder die Dämpfe entweder innerhalb des Raumes zwischen den beiden Bogenelementen oder in dessen unmittelbarer Nahe kondensiert werden. Hierdurch wird der Dampf oder die Dämpfe schnell auf den Bogen-, elementen abgelagert, wodurch der metallische Dampf oder die Dämpfe nicht nach dem Nulldurchgang des Stromes erhalten bleiben und daher keine Rückzündung auftreten wird.

In Fig. 2 bezeichnet die Bezugsziffer 1 eine stationäre leiterstange, 2 ein Bogenelement, welches im folgenden auch Kontakt genannt werden wird unu. aua einem Kupferdraht besteht, welcher am einen Ende der Leiterstange 3 befestigt ist, 3 eine Rille im äusseren Umfang des Bogenelementes 2, und 4

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eine bewegliche Leiterstange die durch einen nicht gezeigten Antriebsmechanismus angetrieben werden kann. Die Bezugsziffer 5 bezeichnet ein Bogenelement oder einen Kontakt, der aus einem Kupferkontakt besteht und an dem äusseren Ende der Leiterstange 4 befestigt ist. Mit der Bezugsziffer 6 ist eine Rille im Umfang dieses Kontaktes bezeichnet, und die Bezugsziffern 7 und 8 bezeichnen Vorsprünge, wobei der Vorsprung 7 integral auf dem Kontakt 2 und der Vorsprung 8 entsprechend auf dem Kontakt 5 sitzt. Die Bezugsziffern 9 und 1o bezeichnen Schirme, welche auf den Leiterstangen 1 bzw. 4 sitzen. Mit den Bezugsziffern 11 und 12 sind isolierende Gefässhülsen bezeichnet. Das Element 13 ist ein dehnungsfähiges Teil aus einem Metallbalg oder dergl. und die Bezugssiffer 14 bezeichnet ein evakuiertes metallisches G-ehäuse, dessen Innenraum unter einem Druck von 1o bis 4 mm Hg oder weniger gehalten wird.

Das evakuierte Gehäuse 14 ist zusammengesetzt aus einem Gehäuseteil 141 -ind einem Gehäuseteil 142 mit geringerem Durchmesser. Die Bezugsziffer 15 bezeichnet einen Raum, der zwischen den beiden Bogeneleiaenten 2 und 5 gebildet wird, und die Bozugssiffer 16 steht für eine Spule, die um das Gehäuseteil 141 mit dem grösseren Durchmesser gewickelt ist und dasu dient, den Teil eines Bogens zu löschen, der aus dem Raum 15 austritt. Die Bezugsziffern 17 und 18 bezeichnen Zuleitungen, welche die Spule 16 in Reihe mit dem Vakuumschalter verbinden. A stellt einen Bogen dar, der zwischen den beiden "Poaron"lementen 2 und 5 der Vakuumschalter erzeugt wird.

In Fig. 3 sind Spulen 161 und 162 gezeigt, die um die beiden Leiterstangen 1 und 4 gewickelt sind. Der magnetische Fluss 0^, welcher in der Spule 161 erzeugt wird, soll dabei die gleiche Richtung haben wie der in der Spule 162 9rzeugte magnetische Fluss 0p* *.

10 9824/0673 . BADORKStNM.

In Pig. 4 sind beide Leiterstangen 1 und 4 an den entsprechenden Enden mit Vertiefungen 19 .und 2o ausgebildet, in welchen Permanentmagnete 261 und 262 befestigt sind. Die Permanentmagnete 261 und 262 sind so angeordnet, dass ungleiche Pole einander gegenüberstehen.

In Fig. 5 ist eine Vielzahl von Permanentmagneten 26 auf den äusseren Umfang des G-ehäuseteils 141 mit dem grösseren Durchmesser angeordnet, wobei der magnetische" Fluss dieser Magnete eine gemeinsame Richtung aufweist.

In Fig. 6a und 6b ist ein Bogen A dargestellt, welcher sich aus dem Raum 15 herausbewegt hat, und dessen Enden 1A w und 2A sich auf dem äusseren Umfang der Bogenelemente 2 und 5 befinden. Ein Bogenstrom χ an jedem der beiden Enden 1A und 2A fliesst im wesentlichen rechtwinkelig zum magnetischen Fluss 0. Das Bezugszeichen 1F deutet die Richtung an, in welcher das Ende 1A bewegt wird und das Bezugszeichen 2F zeigt die Richtung an, in welcher das Ende 2A bewegt wird. Fig. 6b zeigt den Bogen A, wie er von der Seite zu sehen ist, während Fig. 6a den Bogen von der Vorderseite gesehen zeigt.

Fig. 7 ist eine Replik einer Fotografie, welche einen Bogenzustand zeigt, wie er bei den üblichen Typen von Vakuumschaltern auftritt, wobei a einen Kathodenpunkt darstellt.

Fig. 8 ist eine Replik einer Fotografie, welche einen Bogenzustand zeigt, wie er in dem erfindungsgemässen Vakuumschalter auftritt, wobei a einen Kathodenpunkt darstellt.

Fig. 9 zeigt eine Wellenform des Unterbrechungsstromes wobei längs der Abszissenachse die Zeit und längs der Ordinatenachse der Unterbrechungsstrom aufgetragen ist.

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Fig. Ίο und 11 zeigen Wellenformen der Bogenspannung. Figur 1o zeigt die Wellenform bei einem üblichen Vakuumschalter und I¹Xg. 11 bei einem Vakuums ehalt er, wie er in Fig. 2 gezeigt ist. In Fig. 1o und 11 ist längs der > Abszissenachse die Zeit und längs der Ordinatenach.se die Bogenapannung aufgetragen.

Fig. 12 zeigt den Zusammenhang zwischen dem Unterbrechungastrom und der Dichte des magnetischen Flusses, wie er bei dem Vakuumschalter entsprechend Fig. 2 gemessen wurde. Längs der Abszissenachse ist der Unterbrechungsstrom (kA Spitzenwert) und längs der Ordinatenachse die Dichte des magnetischen Flusaes (Gauß) aufgetragen.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 entsteht zwischen den beiden Bogen elementen 2 und 5 ein Bogen, wenn die bewegliche Leiterstange 4 durch eine nichtgezeigte Antriebsvorrichtung nach unten bewegt wird. Der Bogen A weicht etwas ab und kann einen Winkel zur gemeinsamen Achse der Leiterstangen 1 und aufweisen. Andererseits fliesst der Strom durch die in Reihe geschaltete Spule 16, wodurch ein magnetischer Fluss 4 erzeugt wird, der parallel zur gemeinsamen Achse der Leiterstangen 1 und 4 iat. Wenn der Bogen A gegenüber dem magnetischen Fluss geneigt ist, wird der Bogen A von den Mittelteilen der Bogenolemente 2 und 5 durch eine nach aussen wirkende Kraft zu den Umfangen der Bog^nelemente 2 und 5 bewegt. Wenn gedoch der Bogen A in Richtung der äusseren Umfange der Bogenelemonte 2 und 5 bewegt wird, werden die Bogenonden 1A und 2A in. entgegengesetzter Richtung in der Art bewegt, dass das Ende 1A in Richtung des Pfeiles 1F und das Ende 2A in Richtung 2F bewegt wird. Dor Grund hierfür ist, v/ie in Fir>. 6 gezeigt, dass dor Bogenstrom durch das Bogenonde 1A die umgekehrte Richtung wie der durch das Bogenende 2A aufweist, wobei beide Bogenströme im wesentlichen rechtwinklig zum magnetischen Fluss fliessen. Als

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■ Ergebnis dehnt sich der Bogen A nicht ausserhalb des Raumes 15 wie bei der üblichen Anordnung nach Pig. 1 aus, sondern wird innerhalb der äusseren Grenzen der Kontakte 3 und 5 gehalten, bis er gelöscht ist. Sobald viele aufeinanderfolgende Ströme das Äussere des Raumes 15 erreicht haben, werden sie gelöscht. Auf diese Weise werden die Bogen wiederholt bewegt und gelöscht. Dies ist also der Tatsache äquivalent_s dass der Bogen A in den G-renzen gehalten wird, welche der Raum 15 zwischen den Bogenelementen 2 und 5 vorschreibt. In Pig. 8, in der eine Kopie einer Fotografie gezeigt ist, welche den Bogenzustand darstellt_s ist dies deutlich gezeigt. In Fig. 8 tritt der Bogen A überwiegend zwischen den Vorsprüngen 7

^ und 8 auf. Unter den in Fig. 8 dargestellten Umständen, wenn der Bogen A die Vorsprünge 7 und 8 erreicht hat, dehnt er sich in Richtung des äusseren Umfangs aus und der Teil des Bogens, der sich auf den äusseren Umfang jedes Vorsprungs 7 oder 8 befindet, wird gelöscht. Der Bogen wird daher nur im Bereich der Vorsprünge der Bogenelemente 2 und 5 bewegt. Dies trifft zu im Falle von Fig. 2 und Fig„ 5. Da metallischer Dampf durch die Bildung eines Bogens entwickelt wird, wird kein Dampf an den Teilen entwickelt₃ die vom Bogen A nicht getroffen sind* Wenn doch vorhanden, ist der Dampf in der Menge verglichen mit den Dämpfen im Bogenteil äusserst beschränkt und daher vernachlässigbar. Entsprechend wird der im flutenden Zustand befindliche metallische Dampf schnell

ψ auf den Bogenelementen 2 und 5 nahe dem Zeitpunkt, an welchem der Strom durch Full geht, niederschlagen.

Dies führt natürlich zu einer schnellen Wiederherstellung der dielektrischen Festigkeit und verhindert eine Wiederzündung nach dem Nulldurchgang des Stromes. Der Abstand zwischen jedem der Bogenelpmente 2 und 5 und dem Gehäuseteil 141 des evakuierten Gehäuses ist im allgemeinen viermal so gross wie der Abstand zwischen den Bogenolenenton 2 und 5. Wenn der Teil des Bogens, der aus dem äusseren Umfang jedes

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Bogenteiles 2 und 5 herausgeht, in Richtung des äusseren IJmfangs "bewegt wird, um gelöscht zu werden, tritt in dem Raum 15 zwischen den Kontakten ein Druck auf, der im wesentlichen gleich dem Druck ist, wie er bei den "bekannten Arten von Vakuumschaltern auftritt, wenn der Bogen nach aussen bewegt wird. Auch die Bogenspannung, welche in dem erfindungsgemässen Schalter auftritt, bleibt wie in Fig, 11 gezeigt, im wesentlichen unverändert, während sich die in den bekannten Schaltern erzeugte Bogenspannung, wie in Fig. 1o gezeigt, weitgehend ändert. Hieraus ist zu erkennen, dass sich entsprechend der Erfindung die Bogenlänge während eines Zeitintervalls, welches mit der Zündung beginnt und mit der Löschung endet, nicht ändert. In anderen Worten tritt der Bogen nur in dem Raum 15 zwischen den Bogenelementen auf, und der Teil des Bogens, der sich aus dem Raum 15 nach aussen ausbreitet, wird sofort gelöscht. Es ist zu erkennen, dass sich im Gegensatz hierzu nach dem bekannten Stand der Technik Teile des Bog ns mit hoher Bogenspannung ausdehnen, wodurch dor Bogen verfo Itnnismässig lang wird. Als Ergebnis der Studien ist weiter klargeworden, dass ein Stromfluss, der ausserhalb dor Unterbrechungsgrenze liegt, in dem vorliegenden Schalter eine Wiederzündung nur in dem Ra.um 15 zwischen den Bogenel-renton 2 und 5 auftreten lässt, und dass im Gegensatz zu der· "bekannten Anordnungen jede Ausbreitung des wiedergezündeten Bog'-ns r.ach ausserhalb des Raumes 15 vermieden wird. In dieser Hinsicht, wird es auch klar, dass kein metallischer Dampf ausserhnlb des Raumes 15 nach dem Wiederzünden auftritt. In anderen Worten tritt eine Wiederzündung n"cht auf, wenn die elektrische Festigkeit schneller wiederhergestellt wird als die Wiederzündungsspannung in dem entsprechenden Kreis ansteigt. Weiter hat sich als Ergebnis der Studien gezeigt, dass das Verhältnis zwischen der magnetischen Flussdichte und dem Unterbrechungsstrom, wie es in Fig. 12 gezeigt ist, durch Aufbau eines magnetischen Feldes'gehalten werden kann, welches im wesentlichen parallel zum Bogen verläuft. In der

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Anordnung der Fig. 4 oder 5 sind ein Permanentmagnet 26 oder Permanentmagnete 261 und 262 erforderlich, die ein magnetisches-Feld aufbauen_s das eine magnetische Flmssdichte entsprechend dem erwarteten Maximum des Unterbrechungsstromes aufweist. .

Da jedoch die in Fig. 2 oder 3 gezeigte Anordnung eine Spule 16 oder Spulen "161 und 162 enthält, durch· die der Kreisstrom fliesst, müssen die Spule 16 oder die Spulen 161 und 162 nur die in Fig. 12 gezeigten Eigenschaften aufweisen. Aus den Untersuchungen hat sich weiter ergehen, dass in der fe Anordnung nach Fig. 2 eine Spule mit zwei Windungen die in Fig. 12 gezeigten Eigenschaften ergibt. Die Tatsache, dass die Spule wie oben beschrieben, nur wenige Windungen aufweisen muss, kommt allgemein von der grossen Höhe des Unterbrechungsstromes her. . · ■

Versr.che, bei denen die Erfindung auf konventionelle Vakuumsehalter angewendet wurde, zeigten, dass die Unterbrechungsfähigkeit von 5o MYA auf 100 MVA bei 7,2 kV und bei einigen anderen Vakuumschaltern von 150 MVA auf 250 MVA bei 7,2 kV vergrössert werden konnten. '

In der obigen Beschreibung der Wirkungsweise wurde im Zusammen- ψ hang mit Fig. 6 erläutert, dass beim Trennen des Bogens der am Ende 1A oder 2A des Bogens fHassende Strom im wesentlichen senkrecht zum magnetischen Fluss fliesst, so dass das Ende 1A in Richtung 1F und das Ende 2A in Richtung 2F bewegt wird. Diese Erklärung dient nur dem Zweck der Darstellung. Tatsächlich ist der Bogen A im Raum 15 in einer Richtung 'durchgebogen, welche von der Mittelachse der Bogenelemente 2 und 5 entfernt ist, und entsprechend fliesst durch die Bogenenden 1A und 2A ein Teilstrom unter einem Winkel zum magnetischen Fluss 0 im Raum 15. So werden dio Enden 1A und 2A in den gleichen Richtungen 1F und 2F Wie in Fig. 6b

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gezeigt, bewegt. Wenn sie_ den auaseren Umfang erreichen, nähern sich ihre Winkel einem rechten Winkel und ihre Bewegungsgesehwindigkeit nimmt stark zu.

■.-■■■■ .- . ■■·.'■. L ■■ ' Während die oben erwähnten Ausführungsformen mit Hinblick auf Kontakte als Bogenelemente beschrieben wurden, soll der Ausdruck Bogenelemente zusätzlich zu Kontakten auch alle Ele·=- mente umfassen, auf denen das Ende eines Bogens stehen kann, wie z.B. Bogenhörner undcbrgl..

In Pig. 2 erhält man mit einem Stromfluss durch die Spule 26 aus einer getrennten Stromquelle ähnliche Ergebnisse wie durch die Anordnung, die in Fig. 5 gezeigt ist.

Aus den oben beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung wird klar, dass ein verbesserter Vakuumlastschalter geschaffen worden ist, bei welchem ein axiales magnetisches Feld entweder durch in Reihe geschaltete Spulen oder durch Permanentmagneten hervorgerufen wird, um eine Begrenzung oder örtliche Beschränkung des Bogenbereichs auf den Raum zwischen zwei zusammenwirkenden Elektroden zu erreichen. , _: . ..

Obwohl besondere Ausführungsbeiapiele gezeigt und. beschrieben wurden, versteht O3 sich, dass diese lediglich dem Zweck dor Erläuterung der Erfindung dienen sollen, und dass Änderungen und Modifikationen leicht vom Fachmann durchgeführt werden können, ohne vom Gedanken und Bereich der Erfindung, abzuweichen. ·

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Claims

P a t ent a η sprue he

1. Vakuumlastschalter für Wechselstrom, der zur Unter-,, brechung von Bogonströmen geeignet ist und aus- einem; ·.. · hochevakuierten Gehäuse und einem Paar relativ zueinander bewegbaren Bogenelementen, insbesondere Kontakten,, in dem Gehäuse besteht, welche zur Bildung eines Spaltes, über den ein Lichtbogen entstehen kann, auseinanderbewegt werden können, dadurch g e k en η ζ e iehn.e t , dass Einrichtungen (16,26) zur Erzeugung eines axialen magnetischen Feldes über den Spalt zwischen den '"Bogen-' elementen (2,5), dessen Kraftlinien allgemein parallel zur Achse des Bogens verlaufen, vorgesehen sind.

2. Lastschalter na.ch Anaprueh 1, dadurch ge kenn z.e.i c h net, dass eine Spule (16) aussen um das evakuierte Gehäuse (14) angeordnet ist und zur Erzeugung des axialen Magnetfeldes mit Energie versorgt werden kann.

3. Lastschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet» dass ein oder mehrere stabförmige Permanentmagnete (26) längs der Achse des Schalters

.ausserhalb des evakuierten Gehäuses (14) zur Erzeugung des axialen magnetischen Feldes angeordnet sind..

4. Lastschalter nachAnspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, dass ein Paar stabförmige Permanentmagnete (261, 262} in den Leiterstangen (1,4) der relativ zueinander bewegbaren Bogenclemente (2,5) mit einander gegenüberliegendon ungleichnamigen Polen eingebettet ist, um das axiale magnetische Feld zu erzeugen.

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5. Lastschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass die Spule (16) in Reihe mit den Bogenelementen (2,5) geschaltet ist und den Schaltstrom führt.

6. Lastschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass um das Paar relativ zueinander bewegbarer Bogenelemente (2,5) "bzw. um deren Leiterstangen (1,4) als ein Teil derselben Spulen (161, 162) zur Erzeugung des magnetischen Feldes angeordnet sind.

7. Lastschalter nach Anspruch 6, dadurch g e k e η nzeichnet, dass die Oberflächen der Spulen und die inneren stangenfämigen Bogenelemente für die Bogonbiläung in der gleichen Ebene liegen.

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