DE2015528B2 - Vakuumschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Vakuumschalter mit zwei Schaltkontakten, die einander mit ebenen Kontaktflächen zugewandt sind, welche mindestens einen ringförmigen Steg aufweisen, der in Segmente durch Schlitze unterteilt ist, die den die Schaltkontakte durchfließenden Strom auf einen Weg zwingen, der eine in Umfangsrichtung des ringförmigen Steges verlaufende Komponente hat.

Derartige Vakuumschalter sind bereits bekannt, und zwar insbesondere aus der deutschen Patentschrift 1 196 751. Die Schlitze, welche die ringförmigen Stege der Kontaktstücke in Segmente unterteilen, sind dabei gegenüber den Stegachsen geneigt. Vorzugsweise sollen diese Schlitze in den beiden Kontaktstücken entgegengesetzte Richtung zueinander haben. Zweck dieser Anordnung ist es, einen gegenüber der Achse der Schaltkontakte winklig geneigten Strompfad zu erzielen, der ein Magnetfeld erzeugt, unter dessen Einfluß ein zwischen den Kontaktoberflächen entstehender Lichtbogen über die Kontaktoberfläche bewegt werden soll. Auf diese Weise sollen ein Wiederzünden des Lichtbogens und eine Beschädigung der Kontaktoberflächen verhindert werden. Bei der geschilderten bekannten Kortaktanordnung hat jedoch der Strom in den Schaltkontakten auf Grund der schrägen Schlitze noch eine merkliche axiale Komponente, die den erwünschten Effekt beeinträchtigt.

Um bei einem Vakuumschalter mit Kontakt-Stücken, von denen mindestens eines einen rohrförmigen Teil enthält, den das rohrförmige Teil durchfließenden Strom auf einen Weg mit einer Komponente in Umfangsrichtung des rohrförmigen Teils zu zwingen, ist es weiterhin aus der deutschen Patentschrift 1 236 053 bekannt, den rohrförmigen Teil mit einem Schlitz zu versehen, der zwischen in Umfangsrichtung des rohrförmigen Teils gegeneinander versetzten Punkten der Endflächen verläuft. Um bei diener bekannten Anordnung eine relativ große axiale Stromkomponente im rohrförmigen Kontaktteil zu vermeiden, ist auf der kontaktgebenden Fläche der Kontaktstücke eine Erhebung vorgesehen, die bewirkt, daß alle Lichtbogen an einer bestimmten Stelle entstehen. Abgesehen davon, daß auch dann der die Kontaktstücke durchfließt.,Je Strom noch eine deutliche Komponente in Richtung des rohrförmigen Teils aufweist, verschlechtern die genannten Erhebungen ir". Vergleich zu ebenen Kontaktflächen die elektrischen Eigenschaften des Vakuumscha'ters.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Vakuumschalter zu schaffen, dessen Schaltkontakte bei einer ebenen kontaktgebenden Hache so ausgebildet sind, daß der die Schaltkontakte durchfließende Strom möglichst nahe der kontaktgebenden Fläche einem praktisch ausschließlich tangential zur Achse der Schaltkontakte geachteten Weg folgt. Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Vakuumschalter der eingangs erwähnten Art nach der Erfindung vorgeschlagen, daß die den ringförmigen Steg der Schaltkontakte in Segmente unterteilenden Schlitze, ausgehend von senkrechten Einschnitten.

im wesentlichen parallel zur Kontaktfläche verlaufen. Ein erfindungsgemäßer Vakuumschalter weist den wesentlichen Fortschritt auf, daß der die Kontakte durchfließende Strom sehr nahe unter der Kontaktfläche nahezu frei von axialen Komponenten ist.

Dieser in Umfangsrichtung der Schaltkontakte ausgeprägte Strom erzeugt ein Magnetfeld, der einen zwischen den Kontaktflächen entstehenden Lichtbogen in starkem Maß über die Kontaktfläche treibt, die von den ringförmigen Stegen der Schaltkontakte gebildet ist. Um dabei dem Lichtbogen ein Überlaufen der senkrechten Einschnitte in der Kontaktfläche zu erleichtern, sind die senkrechten Einschnitte mit besonderem Vorteil so angeordnet, daß sie auf einer Kreissehne zu den ringförmigen Stegen liegen.

Um in jedem Kontaktstück eines Kontaktpaares die erwünschte Stromschleife mit stark ausgeprägter tangentialer Ausrichtung zu erzielen, sind die Kontaktslücke vorteilhaft spiegelbildlich hergestellt und um die Hälfte einer Segmentlänge der ringförmigen Stege gegeneinander verdreht im Vakuumschalter angeordnet. Zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit der Schaltkontakte können die Schlitze in axialer Richtung der Kontaktstücke durch Stützen aus einem

Werkstoff «.!adriger Leitfähigkeit überbrückt sein, Segmenten der Stege 10 verläuft Dadurch^entstehen

wie an sich aus der bereits genannten deutschen im Zusammenhang nut der verarm B

Patentschrift 1 236 053 bekannt ist. Hälfte der Segmentlange StromscWerfen, (te paraw-i

An Hand eines in den Figuren der Zeichnungen zur Kontaktfläche «^"^^Ά^Ζ dargestellten Ausführungsbeispiels soll die Erfindung 5 schweifen ™f_R ⁿ. ,^ei* ?^ J_r firomrichtung

nachstehend näher erläutert werden. Dabei zeigt nahezu ausschließlich .sen*reclit zur ^ *

Fig. 1 einen Längsschnitt eines vereinfacht dar- eines Lichtbogens S^^J^J^J^^^

f hal ^ΤΪΓΤ^^^ S

Fg g ^^J^J^^^^

gesteiften Vakuumschalter, ^ΤΪΓαΤο^^Μ^^ "S der

Fig. 2 ein Kontaktpaar eines erfindungsgemäßen entsteht. Auf Grund dieses ™2P

Vakuumschalters gemäß Fig. 1, » Lichtbogenι milϊ^^^^

Fig. 3 einen Schaltkontakt der Fig. 2 von oben, keit über ^Ob_erflachete Mg

F i g. 4 einen Ausschnitt IV der F i g. 3. ^{m ein}_^er Kreisbahn .^wegt^ um ^οπ^η

In F i g. 1 ist mit 1 ein zylindrische? Isolierkörper, Lichtbogens von einem Segment des nngio g

beispielsweise aus Glas oder Keramik, bezeichnet, Steg-10 ™>™*fi**^ der Erfindung die

der zusammen mit zwei metallischen Endplatten 2 15 ^S'^₁?¹¹'* einer Kreissehne zu den ring-

und 3 ein vakuumdichtes, auf Hochvakuum ge- Einschnitte 12 aut einer

brachtes Gehäuse bildet. In diesem Gehäuse sind fönmge"V J _besch,,_ebene Kontakt-

einander paarweise gegenüberstehend zwe- Schalt- Die ^dar?"^teJ^_{ckmäBie s0} bemessen, daß die

kontakte 4 und 5 angeordnet, von denen einer an anordnung * 7^^_hf_de^_{tromzuführungen}

einem feststehenden Leiter 6 und der zweite an »° Summe der uuerscnniuMi

einem beweglichen Leiter 7 befestigt ist. Ein Metall- zu den Segmen en des ™tf «™g» ^Β*£>

balgS dichtet den Vakuumschalter dort ab, wo der de r Qr rsc hDittsflacte^«Brupk ^^

Leiter 6 beweglich durch das vakuumdichte Gehäuse Scnhtz 11 und ^eine™ ^ Q_uerschnitt des stab-

des Vakuumschalters hindurchgeführt ist. bart en S ch l.tzes gleich dem υ _hanischen

Die Kontaktstücke 4 und 5 sind in ihrer erfin- 25 formigen Leiters 6 to/ ^ist ^ „_

dungsgemäßen Ausbildung deutlicher in den F i g. 2 ^^^.^^λ^Ά^ηαά 5 durch

4 dll di d Ktkt d Vkuum ^^^ΐ^£££

dungsgemäßen Asg g ^^^.^^λ^Ά^ηαά 5 durch

bis 4 dargestellt, die das Kontaktpaar des Vakuum- ^^^ΐ^£££_Γ Leitfähigkeit l d Fi 1 üb d ßt in Jtuteen aus einem wejKS s

bis 4 dargestellt, die das Kontp ^^^ΐ^£££_Γ Leitfähigkeit

schalters der Fig. 1, gegenüber dieser vergrößert, in Jtuteen aus einem wejKS s beispielsweise

etv,a natürlichem Maßstab zeigen. Man erkennt, daß ^bstandet^ Solche » H _dek_

aie beiden Schaltkontakte 4 und 5 jeweils topfförmig 30 f^auben aus eine MetaUegie g 8 B^ _f^_

sind, wobei ihr Boden 9 die dem Gegenkontakt ab- ^⁵,⁰^^™^ diente des Steges 10 durch

gewandte Seite der Schaltkontakte darstellt. Die stehenden Endes der i*gmeme |

Seitenwand der topfförmigen Schaltkontakte bildet den Boden 9 eines^^SSSTstflSe^Sin FoL

jeweils einen ringförmigen Steg 10, der eine ebene schraubt nd Eme ^^nts^^echen^ _{Ul ?alls die}

Oberfläche hat. Diese ebenen Oberflächen sind die 35 einer Schraube ist in J ig. ^ αι _Β

Kontaktflächen der Schaltkontakte 4 und 5, mit ^^^^^S^^J-f^X.

denen diese einander zugekehrt sind. stern™' Kannl u c _{h d} Stromverlauf

Der ringförmige Stet 10 der Schaltkontakte 4 und 5 ^Ko^^altt ,Ph^ _n ^g _ta5ten 7u stören ist jeweils in drei Segmente durch Schlitze 11 unter- in den IJ^^SrtakS nicht auf das darteil die, von senkrechten Einschnitten 12 in der 40 Die Erfindung betrankt s ¹^ "«" Kontaktfläche ausgehend, sich erfindungsgemäß par- gestellte Ausfuhrungsbeispiel- ^J^^^M* alle! zur Oberfläche des Steges 10 erstrecken. Wie die Zahl der Segmente nicht drei zu' 0^et"8^enaus Fig. 2 näher ersichtlich, werden zweckmäßig Unterstützung der einzelnen Segmente tonnen an die Schlitzen In den einander zugekehrten Schalt- Stelle von Schrauben auch Keramikscheiben kontakten 4 und 5 gege"sinnig zueinander hergestellt 45 geschoben werden. vakuumschalter zeichnet und die Schaltkontakte 4 und 5, um die Hälfte der Ein erfinduns*gemaßer Jakmimsdhalter ze.cnn Segmentlär.ge der ringförmigen Stege 10 gegen- sich dadurch aus, daß man nut ihm ^h°he Mrom , einander verdreht, in einem erfindungsgemäßen beispiesweise Strome über 4 kA sicher uno Vakuumschalter eingebaut. Diese Anordnung be- venass.g ^£^°^^β TS dß d di Shlük 4 d 5 durch 50 ge'-gt

Vakuumschalter eingebaut. Diese Ang g ?^£^^ aTßSentlich

wirkt, daß der die Schaltstücke 4 und 5 durch- 50 ge'.-gt der ^°?"S^e wanu^-eise bewegt

fließende Strom im Bereich der Kontaktflächen auf schnell über ^d»H/°"*;™^a*^^

d kih hliß ^^

fließende Strom im Bereich der Ko H

einen Weg gezwungen wird der praktisch ausschließ- ^^Jl^^^^

Hch in Umfangsrichtung der ringförmigen Stege 10, abgearbeitet so daUeine g; g

nämlich in den oberhalb ner Schlitze 11 liegenden schalter auch h-he Lebensdauer besitzt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

P atentauspriiche:

1. Vakuumschalter mit zwei Schaltkontakten, die einander mit ebenen Kontaktflächen zugewandt sind, welche mindestens einen ringförmigen Steg aufweisen, der in Segmente durch Schlitze unterteilt ist, die den die Schaltkontakte durchfließenden Strom auf einen Weg zwingen, der eine in Umfangsrichtung des ringförmigen Steges verlaufende Komponente hat, dadurch gekennzeichnet, daß die den ringförmigen Steg (10) der Schaltkontakte (4, 5) in Segmente unterteilenden Schlitze (11), ausgehend von senkrechten Einschnitten (12), im wesentlichen parallel zur Kontaktfläche verlaufen.

2. Vakuumschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die senkrechten Einschnitte (12) auf einer Kreissehne zu den ringförmigen ^Stegen (10) liegen.

3. Vakuumschalter nach Anspruch 1 oder 2 mit paarweise einander zugeordneten Schaltkontakten, von denen jedei auf seiner Kontaktfläche mindestens einen ringförmigen Steg aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (11) in den beiden einander zugeordneten Schaltkontakten (4, 5) gegensinnig zueinander hergestellt sind.

4. Vakuumschalter nach Anspr ch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Scha'.tkontakte (4, 5) um die Hälfte einer Segmentlänge der ingförmigen Stege (10) gegeneinander verdreht angeordnet sind.

5. Vakuumschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmigen Stege (10) in drei Segmente unterteilt sind.

6. Vakuumschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (11) in axialer Richtung der Schaltkontakte (4,5) durch Stützen (13) überbrückt sind, die aus einem Material bestehen, das eine im Vergleich zum Kontaktwerkstoff geringere elektrische Leitfähigkeit hat.