DE2014739B2

DE2014739B2 - Vacuum contactor with safety device - has two bellows, one for switching contact and one for differential pressure compensation

Info

Publication number: DE2014739B2
Application number: DE19702014739
Authority: DE
Inventors: Wolfgang 1000 Berlin Braicks
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1970-03-20
Filing date: 1970-03-20
Publication date: 1976-01-22
Also published as: DE2014739A1

Abstract

The vacuum contactor has a switching vessel, to which is connected via a spring bellows the moving contact. A safety device responds to rising pressure inside the switch housing, the differential pressure between the housing inside and the ambient being detected by a second spring bellows. The latter is in the form of an intermediate member (11) mounted between the first spring bellows (10) end (8) facing the houding, and the housing (1) proper. The diameter of the intermediate member is greater than that of the spring bellows (10) and has a single sprung corrugation which is compressed when the vacuum in the switching vessel is undisturbed. If the contactor is of three-phase design, all switching vessels are provided with these safety devices in the same manner.

Description

Für die zuverlässige Funktion von elektrischen Vakuumschaltern ist es wesentlich, daß in den Schaltgefä-0en ständig ein ausreichend hohes Vakuum vorhanden Ist. Während man durch besondere Anordnungen innerhalb der Schaltgefäße dafür sorgen kann, daß von den Schaltlichtbögen freigesetzte Gase gebunden werden und somit das Vakuum aufrechterhalten wird, gibt es keine Möglichkeit, größere Druckanstiege in den Schaltgefäßen zu verhindern, wenn diese durch Materialfehler oder Beschädigungen undicht werden. In solchen Fällen verlieren die Schaltgefäße ihre Schaltfähigkeit, was unter Umständen äußerlich nicht erkennbar jst. Damit ist jedoch eine Gefahr sowohl für den Vakuumschalter als auch für die Verbraucher verbunden, in deren Stromkreis sich der Vakuumschalter befindet.For the reliable function of electrical vacuum switches, it is essential that in the switching vessels there is always a sufficiently high vacuum. While going through special arrangements within the switching vessel can ensure that gases released by the switching arcs are bound and thus the vacuum is maintained, there is no possibility of major pressure increases in the To prevent switching vessels if they become leaky due to material defects or damage. In such In some cases, the switching receptacles lose their switching ability, which may not be externally recognizable jst. However, this is associated with a risk both for the vacuum switch and for the consumer, in whose circuit is the vacuum switch.

Es ist bereits bekannt, Sicherheitseinrichtungen bei Vakuumschaltgeräten vorzusehen, die eine akustische oder optische Meldung veranlassen, wenn der Druck in einem Schaltgefäß auf unzulässige Werte ansteigt ((deutsche Offenlegungsschrift 16 40 206). Ein weiterer zur Auslösung eines Alarmsignals dienender Federbalg ist auf der Seite des feststehenden Schaltstückes außerhalb des Schaltgefäßes vorgesehen und steht über eine Bohrung mit dem Innenraum des Schaltgefäßes in Verbindung. Steigt der Druck auf unzulässige Werte an, so dehnt sich der zusätzliche Federbalg und betätigt einen Schalter für das Alarmsignal.It is already known to provide safety devices in vacuum switching devices that have an acoustic or trigger a visual message if the pressure in a switching vessel rises to impermissible values ((German Offenlegungsschrift 16 40 206). Another bellows serving to trigger an alarm signal is provided on the side of the stationary contact piece outside of the switch housing and stands over a Hole in connection with the interior of the switching vessel. If the pressure rises to impermissible values, so the additional bellows expands and activates a switch for the alarm signal.

Die Erfindung befaßt sich mit einem Vakuumschaltgerät, insbesondere Schütz, mit einem Schaltgefäß, dessen bewegliches Schaltstück über einen Federbalg mit dem Gehäuse des Schaltgefäßes verbunden ist, und mit einer Sicherheitseinrichtung, die auf ansteigenden Druck im Inneren des Schaltgefäßes anspricht und einen den Differenzdruck zwischen dem Innenraum des Schaltgefäßes und der Umgebung erfassenden weiteren Federbalg aufweist.The invention relates to a vacuum switching device, in particular a contactor, with a switching vessel whose movable switching piece is connected to the housing of the switching vessel via a bellows, and with a safety device that responds to increasing pressure inside the switching vessel and another that detects the differential pressure between the interior of the switching vessel and the environment Has bellows.

Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, die Sicherheilseinrichtung in das Vakuumschaltgefäß konstruktiv zu integrieren und dadurch den Platzbedarf und die Zuverlässigkeit günstig zu beeinflussen. Die Erfindung sieht hierzu vor, den weiteren Federbalg als zwischen dem gehäuseseitigen Ende des mit dem beweglichen Schaltstück verbundenen Federbalges und dem Gehäuse angeordnetes federbalgartiges Zwischenstück auszubilden, dessen Durchmesssr größer als der DurchmesserIt is based on the task of structurally integrating the safety device into the vacuum switching vessel and thereby to favorably influence the space requirement and the reliability. The invention sees for this purpose, the further bellows than between the housing-side end of the with the movable contact piece to form connected bellows and the housing arranged bellows-like intermediate piece, whose diameter is greater than the diameter

ίο des Federbalges ist und das eine einzige federnde WeI-iung aufweist, die bei ordnungsgemäßem Vakuum im Schaltgefäß zusammengedrückt ist.ίο of the bellows is and that a single springy coil which is compressed in the switching vessel when the vacuum is correct.

Das federbalgartige Zwischenstück ist deshalb im normalen Betrieb des Schaltgefäßes gewissermaßen totgelegt und bleibt bei den betriebsmäßigen Schließ- und Öffnungsbewegungen des beweglichen Schaltstükkes in Ruhe. Erst bei einem wesentlichen Druckanstieg im Schaltgefäß infolge eines Fehlers oder einer Beschädigung fedei t das Zwischenstück auf und betätigt dasThe bellows-like intermediate piece is therefore to a certain extent in normal operation of the switching vessel dead and remains with the operational closing and opening movements of the movable switching piece in peace. Only if there is a significant increase in pressure in the switching vessel as a result of a fault or damage The intermediate piece springs open and actuates the

μ Meldeorgan, z. B. einen Schiebeschalter.μ reporting body, e.g. B. a slide switch.

In Weiterbildung der Erfindung kann die vorgeschlagene Sicherheitseinrichtung auch bei Vakuumschaltgeräten in dreipoliger Ausführung für Drehstromnetze verwendet werden. Es empfiehlt sich hierbei, alle Schaltgefäße in gleicher Weise mit einer Sicherheitseinrichtung zu versehen und das Ansprechen der Sicherheitseinrichtung eines Schaltgefäßes als Ausschaltbefehl für die dreipolige Abschaltung des Vakuumschaltgerätes zu benutzen. In diesem Fall überneh-In a further development of the invention, the proposed safety device can also be used in vacuum switching devices can be used in three-pole design for three-phase networks. It is best to do this all To provide switching vessels in the same way with a safety device and the response of the Safety device of a switching vessel as a switch-off command for the three-pole switch-off of the vacuum switchgear to use. In this case take over

men die verbleibenden beiden einwandfreien Schaltgefäße die Unterbrechung des Drehstromkreises und damit die Abschaltung eines Verbrauchers, so daß größere Schäden vermieden werden.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand des in dermen the remaining two faultless switching vessels the interruption of the three-phase circuit and thus the disconnection of a consumer, so that major damage is avoided.
The invention is described below with reference to the in

Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Figure illustrated embodiment explained in more detail.

Das in der Figur im Schnitt dargestellte Schaltgefäß besitzt eine für Hochspannungs-Vakuumschütze geeignete Bauweise. Das zylindrische Isoliergehäuse 1 ist an seinem unteren Ende durch einen Metallflansch 2 abgeschlossen, in den das feststehende Schaltstück 3 mit einem Pumpstutzen 4 eingesetzt ist. Das untere Ende des Pumpstutzens ist durch eine Schutzkappe 5 abgedeckt. Nach oben ragt aus dem Schaltgefäß die Betätigungsstange 6 des beweglichen Schaltstückes 7 heraus. An der Betätigungsstange 6 greifi in geeigneter Weise eine nicht gezeigte Antriebsvorrichtung an, z. B. eine bei Schützen übliche elektromagnetische Antriebsvorrichtung. Die bewegliche und zugleich vakuumdichteThe switching vessel shown in section in the figure has a suitable for high-voltage vacuum contactors Construction. The cylindrical insulating housing 1 is closed at its lower end by a metal flange 2, into which the stationary contact 3 with a pump nozzle 4 is inserted. The lower end the pump nozzle is covered by a protective cap 5. The actuating rod protrudes upwards from the switch housing 6 of the movable contact piece 7 out. On the operating rod 6 grips in a suitable manner a drive device, not shown, z. B. a common in contactors electromagnetic drive device. The mobile and at the same time vacuum-tight

Verbindung zwischen dem beweglichen Schaltstück 7 bzw. dessen Betätigungsstange 6 und dem Gehäuse 1 wird durch einen mehrfach gewellten Federbalg 10 gebildet, dessen unteres Ende mit dem äußeren Umfang des Trägers 9 des Schaltstückes 7 und dessen oberes Ende mit dem oberen Schenkel 13 eines federbalgartigen Zwischenstückes 11 verbunden ist, das eine einzige federnde Wellung aufweist. Der untere Schenkel 14 des Zwischenstückes 11 ist mit einem Metallflansch 12 verbunden, der den oberen Gehäuseabschluß des Schaltgefäßes bildet. Die genannten Verbindungen können, wie bei Vakuumgefäßen üblich, durch Löten hergestellt sein. Das Zwischenstück 11 hat einen größeren Durchmesser als der Federbalg 10 und ist an dessen äußeren Umfang konzentrisch angeordnet. Für die gewünschteConnection between the movable contact piece 7 or its actuating rod 6 and the housing 1 is formed by a multi-corrugated bellows 10, the lower end of which with the outer circumference of the carrier 9 of the switching piece 7 and its upper end with the upper leg 13 of a bellows-like Intermediate piece 11 is connected, which has a single resilient corrugation. The lower leg 14 of the Intermediate piece 11 is connected to a metal flange 12, which forms the upper end of the housing of the switching vessel. The compounds mentioned can, like It is common for vacuum vessels to be produced by soldering. The intermediate piece 11 has a larger diameter than the bellows 10 and is arranged concentrically on its outer circumference. For the desired

⁶S Wirkungsweise kommt es darauf an, daß die Eigenfederung des Zwischenstückes Il so groß ist, daß bei nachlassendem Vakuum zur Dehnung des Federbalgs 10 ausreichende Kräfte entstehen. ⁶ S mode of operation, it is important that the self-resilience of the intermediate piece II is so great that when the vacuum decreases, sufficient forces are created to stretch the bellows 10.

In der Figur ist das Schaltgefäß im eingeschalteten Zustand gezeigt, in den es unter dem Einfluß des Atmosphärendruckes gelangt Das Zwischenstück 11 ist hierbei so weit zusammengedrückt, daß seine Schenkel 13 und 14 aufeinanderliegen und der Schenkel 13 somit einen Festpunkt für das Ende 8 ats Federbalgs 10 bildet Die Scnälibewegungen des Schaltstückes 7 werden deshalb nur von dem Fed^balg 10 aufgenommen. Steigt der Druck in dem Schaltgefäß wesentlich an, beispielsweise durch einen Bruch des Isolierteils 1 oder durch eine Undichtigkeit an einer der Lötverbindungen, so kann die Eigenfederung des Zwischenstückes 11 wirksam werden, und der Schenkel 13 bewegt sich nach oben. Über die gestrichelt angedeutete Wirkverbindung 15 kann hierdurch beispielsweise ein schematisch angedeutetes Meldeorgan 16 betätigt werden.In the figure, the switching vessel is shown in the switched-on state, in which it comes under the influence of atmospheric pressure.The intermediate piece 11 is compressed so far that its legs 13 and 14 lie on top of one another and the leg 13 thus provides a fixed point for the end 8 ats bellows 10 The Scnälibewegungen the switching piece 7 are therefore only absorbed by the spring bellows 10. The pressure in the vessel switching increases significantly, for example, by a fraction of the insulating member 1 or by a leak at one of the solder joints, the inherent resilience of the intermediate piece 11 can be effectively, and the leg 13 moves upwards. In this way, for example, a schematically indicated signaling element 16 can be actuated via the operative connection 15 indicated by dashed lines.

Wie bereits erwähnt kann das Meldeorgan 16 z. B. eine optische Anzeige vermitteln, die das Bedienungspersonal auf die Beschädigung des Vakuumschalters hinweist Femer ist es möglich, das Meldeorgan 16 zu benutzen, um einen dem Vakuumschalter vorgeordneten Schutzschalter ansprechen zu lassen, der den Stromkreis unterbricht In dreipoligen Vakuumschaltern, deren Schaltgefäße mit je einem Meldeorgan versehen sind, besteht jedoch beim Ausfall eines Schaltge-As already mentioned, the reporting element 16 can, for. B. convey a visual display that the operating personnel It is also possible to use the signaling element 16 to indicate the damage to the vacuum switch use to trigger a circuit breaker upstream of the vacuum switch that controls the Circuit interrupts In three-pole vacuum switches, whose switching vessels are each provided with a signaling device, but if a switching device fails

fäßes noch die Fähigkeit zur Unterbrechung der Speisung eines Drehstromverbrauchers. Spricht eines der Meldeorgane an, so kann dies dazu dienen, alle Schaltgefäße auszuschalten, was über die gemeinsame Antriebsvorrichtung des Vakuumschalters geschehenfäßes still the ability to interrupt the supply of a three-phase current consumer. Does one of the Reporting organs, this can be used for all switching vessels turn off what is happening via the common drive device of the vacuum switch

ι ς kann.ι ς can.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Vacuum switching device, especially contactor, with a switching vessel, the movable switching piece above a bellows with the housing of the switching vessel is connected, and with a safety device that reacts to increasing pressure inside the Switching vessel responds and one the differential pressure between the interior of the switching vessel and the surrounding area has further bellows, characterized in that the further spring bellows than between the housing-side end (8) of the spring bellows (10) and the housing (1) arranged bellows-like intermediate piece (11) is formed, the diameter of which is larger than that of the bellows (10) is v> nd that has a single resilient corrugation, which when properly Vacuum is compressed in the switching vessel

2. Vacuum switching device according to claim 1 in a three-pole design for three-phase networks, characterized in that that all switching vessels are provided with a safety device in the same way are and that the response of the safety device of a switching vessel as a switch-off command for the three-pole disconnection of the vacuum switchgear is used.