DE2117845C3 - Kontaktanordnung für Vakuumschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kontaktanordnung für Vakuumschalter, die aus zwei relativ zueinander beweglichen Innenkontakten und aus zwei diese umgebende, unbewegliche ringförmige Hochstromkontaktstücken besteht, wobei die Kontaktstücke an Kontaktträgern befestigt sind und sich gegenüberstehen, und bei der die Innenkontaktstücke und die Außenkontaktstücke über ihre Kontaktträger und Verbindungsstücke elektrisch miteinander verbunden sind.

Zur Unterstützung der Löscheigenschaften in Vakuumschaltern benutzt man bekanntlich die Wirkung von magnetischen Feldern, die den Lichtbogen am Ort einer magnetischen Schleife auf den Kontaktstückflächen in entsprechender Richtung bewegen. Eine derartige Lichtbogenbewegung wird bei hohen Abschaltströmen z. B. oberhalb 2000 A erforderlich, um einen zu hohen Materialabbrand an den Kontaktstücken zu vermeiden, sowie um eine kleinere Menge an Metalldämpfen zu erzeugen, damit auch nach Löschen des Bogens im Nulldurchgang der Stromhalbwelle die Wiederverfestigung der Schaltstrecke im Kontaktspalt hinreichend schnell erreicht wird.

Es sind bereits Kontaktanordnungen bekannt die als Doppelkontakte ausgeführt sind, die aus zwei relativ zueinander beweglichen Innenkontakten und aas zwei unbeweglichen Außenkontakten bestehea Um eine Lichtbogenbewegung durch das Eigenmagnetfeld leicht zu erreichen, sind die Außenkontakte vielfach mit spiraligen oder schrägen Schützen versehen. Durch Materialspratzer sowie durch Festbrennen des Lichtbogens an den Schlitzkanten werden die Schlitze überbrückt,

ίο wodurch die magnetische Kraftkomponente zum Bewegen des Lichtbogens an Wirksamkeit verliert Durch Erwärmung der Flügel an den Außenkontakten werden diese infolge schneller Schaltvorgänge durch das öffnen und Schließen der beweglichen Innenkontakte oder auch durch elektrodynamische Kräfte verbogen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kontaktanordnung für Vakuumschalter zu schaffen, bei der die geschilderten Schwierigkeiten vermieden werden. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,

daß die Innenkontaktstücke exzentrisch zur Längsachse der Kontaktträger an diesen angeordnet sind derart daß auf der einen Seite des Überganges vom Hochstromkontaktstück zum Kontaktträger zwischen dem Innenkontaktstücken und den Hochstromkontaktstükken eine Engstelle besteht, deren Lage innerhalb eines Winkelbereich α von 0° bis 30°, bezogen auf den Übergang fest einstellbar ist daß ferner die Hochstromkontaktstücke auf der anderen Seite des Überganges zum Kontakträger mit einem Schlitz versehen sind, und daß

sich einerseits die Schlitze der zwei Hochstromkontaktstücke und andererseits die Innenkontaktstücke einander symmetrisch gegenüberstehen.

Die Schlitze in den Hochstromkontaktstücken können z. B. rechtwinklig zu den Stirnflächen der Hoch-Stromkontaktstücke verlaufen und deren Kontaktträger am Übergang zu den Hochstromkontaktstücken berühren. Die Schlitze können aber auch z. B. schräg zu den Stirnflächen der Hochstromkontaktstücke verlaufen, und zwar derart, daß das eine Ende der Schlitze den Kontaktträger am Übergang zum Hochstromkontaktstück berührt und das andere Ende der Schlitze im Bereich der Projektion der Querschnittsfläche des Kontaktträgers liegt.
Die Erfindung wird an Hand von Zeichnungen erläutert. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen Vakuumschalter mit einer Kontaktanordnung gemäß der Erfindung, Fig.2 einen die erfindungsgemäße Kontaktanordnung zeigenden Querschnitt des Schalters,

F i g. 3 die erfindungsgemäße Kontaktanordnung in perspektivischer Darstellung.

F i g. 1 zeigt im Längsschnitt einen Vakuumschalter in an sich bekannter Art mit einer Kontaktanordnung gemäß der Erfindung, wobei von der an sich bekannten Koppelkontakt-Bauform Gebrauch gemacht ist. Es handelt sich um eine Bauform, die aus Innen- und Außenkontakten besteht, und bei der die Innenkontakte von den Außenkontakten in einem Abstand umgeben sind. Die Innenkontakte setzen sich aus den Innenkontaktstücken 1 bzw. 2 und den Kontaktträgern 3 bzw. 4 zusammen. Die Außenkontakte bestehen aus den ringförmigen Hochstromkontaktstücken 5 bzw 6 und den Kontaktträgern 7 bzw 8. Die Hochstromkontaktstücke 5 bzw. 6 sind mit je einem Schlitz versehen.

Die Schlitze sind in dieser Figur nicht dargestellt (vgl. F i g. 2 und 3). Die Schlitze sind jeweils auf einer Seite des Überganges vom Kontaktträger zum Hochstromkontaktstück angebracht. Die Innenkontaktstücke 1

bzw. 2 sind exzentrisch zur Langsachse der Kontaktträger 3 bzw. 4 an diesen angeordnet. Durch diese exzentrische Anordnung und durch eine geeignete geometrische Ausbildung der Kontaktstücke 1 bzw. 2 wird zwischen den Innenkontaktstücken 1 bzw. 2 und den Hochstromkontaktstücken 5 bzw. 6 jeweils eine Engstelle (vgL F i g. 2) gebildet, deren Lage innerhalb eines Winkelbereiches λ von 0° bis 30° fest einstellbar ist, bezogen auf die Seite des Obergrnges von den Kontaktträgern 7 bzw. 8 zu den Hochstromkontaktstücken 5 bzw. 6. auf der sich der Schlitz nicht befindet. Es ist darauf zu achten, daß sich nach der Endmontag. einerseits die Engstellen und andererseits die Schlitze syir. metrisch gegenüberstehen. Das Innenkontaktstück 1 ist fiber den Kontaktträger 3, das Verbindungsstück 9 und den Kontaktträger 7 mit dem Hochstromkontaktstück 5 elektrisch verbunden. Das Innenkontaktstück 2 ist über den Kontaktträger 4, das flexible Verbindungsstück 10 und den Kontaktträger 8 mit dem Hochstromkontaktstück 6 elektrisch verbunden. Der Kontaktträger 4 kann vermöge des Metallbalges 15 bewegt werden. Der Dampfschirm 11 verhindert, dü3 sich eine leitfähige Schicht auf den Isolierkörper 12 ausbildet. Der Isolierkörper 12 kann z. B. aus Glas oder Keramik bestehen und ist über entsprechende Formteile 13 mit den Endplatten 14 verbunden. Die gestrichelte Linie 16 soll den Stromverlauf für Ströme bis einige 100 A andeuten. Bei höheren Strömen wird der Lichtbogen L durch das Eigenmagnetfeld und die Exzentrizität der Innenkontaktstücke 1 und 2 radial nach außen gedrückt und auf die Hochstromkontaktstücke 5 und 6 verlagert. Jetzt erfolgt die Stromeinspeisung über die Kontaktträger 7 und 8. Auf den Lichtbogen L wirkt eine neue Kraft, die ihn auf den Hochstromkontakten 5 und 6 kreisföimig bewegt.

In Fig.2 ist in einem Querschnitt durch den Vakuumschalter die Lage der Engstelle 17 z. B. zwischen dem Innenkontaktstück 1 und dem Hochstromkontaktstück 5 gezeigt Die Engstelle 17 ist auf der einen Seite

des Oberganges vom Hochstromkontaktstück 5 zum Kontaktträger 7 um den Winkel λ versetzt Auf der anderen Seite des Kontaktträgers 7 ist der Schlitz 18 im Hochstromkontaktstück 5 angebracht, und zwar derart, daß der Schlitz 18 gerade den Obergang von

ίο Kontaktträger 7 zum Hochstromkontaktstück 5 tangiert. Der Schlitz verläuft rechtwinklig zu den Stirnflächen des Hochstromkontaktstückes 5. Die gestrichelte Linie 19 deutet die Bogenlaufrichtung an. Mit der Bezugsziffer 1 ist das Innenkontaktstück, mit 3 der Kontaktträger für das Innenkontaktstück 1, mit 11 der Metallschirm, mit 12 der Isolierkörper bezeichnet

In F i g. 3 ist die erfindungsgemäße Kontaktanordnung in einer perspektivischen Darstellung dargestellt Das Innenkontaktstück 1 auf dem Kontaktträger 3 ist von dem geschlitzten Hochstromkontaktstück 5, das auf dem Kontaktträger 7 angeordnet ist umgeben.

Im vorliegenden Fall verläuft der Schlitz 18 nicht senkrecht zu den Stirnflächen des Hochstromkontaktstückes 5, sondern schräg zu den Stirnflächen, und zwar derart, daß das eine Ende 20 des Schlitzes 18 den Kontaktträger 7 am Übergang zum Hochstromkontaktstück 5 berührt und das andere Ende 21 des Schlitzes 18 im Bereich der Projektion der Querschnittfläche des Kontaktträgers 7 liegt. Durch die schräge Ausführung

des Schlitzes 18 wird erreicht, daß der Lichtbogen beim eventuellen Überspringen des Schlitzes über den Kontaktträger 7 sofort eine Magnetschleife entsteht, durch die wiederum der Lichtbogen in gleicher Richtung weitergetrieben wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Kontaktanordnung fib- Vakuumschalter, die aus zwei relativ zueinander beweglichen Innenkontaktstöcken und aus zwei diese umgebende, unbewegliche ringförmige Hochstromkontaktstücken besteht, wobei die Kontaktstocke jeweils an Kontaktträgern befestigt sind und sich gegenüberstehen, und bei der die Innenkontaktstücke und die Außenkontaktstükke über ihre Kontaktträger und Verbindungsstücke elektrisch miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenkontaktstücke (1.2) exzentrisch zur Längsachse der Kontaktträger (3,4) an diesen angeordnet sind derart, daß auf der einen Seite des Obergangs vom Hochstromkontakt stück (S, 6) zum Kontaktträger (7, 8) zwischen den Innenkontaktstücken (1,2) und den Hochstromkontaktstücken (5, 6) eine Engstelle (17) besteht, deren Lage innerhalb eines Winkelbereichs λ von 0° bis 30°, bezogen auf den Übergang fest einstellbar ist. daß ferner die Hochstromkontaktstücke (5, 6) auf der anderen Seite des Oberganges zum Kontaktträger (7, 8) mit einem Schlitz (18) versehen sind, und daß sich einerseits die Schlitze (18) der zwei Hochstromkontaktstücke (5, 6) und andererseits die Innenkontaktstücke (1, 2) einander symmetrisch gegenüberstehen.

2. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (18) rechtwinklig zu den Stirnflächen der Hochstromkontaktstücke (5, 6) verlaufen und deren Kontaktträger (7, 8) am Übergang zu den Hochstromkontaktstücken (5, 6) berühren.

3. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (18) schräg zu den Stirnflächen der Hochstromkontaktstücke (5,6) verlaufen derart, daß das eine Ende (20) der Schlitze (18) den Kontaktträger (7. 8) am Übergang zum Hochstromkontaktstück (5,6) berührt und das andere Ende (21) der Schlitze (18) im Bereich der Projektion der Querschnittsfläche des Kontaktträgers (7.8) liegt.