DE2152527A1 - Vakuumschalter,der durch elastische Verformung des Gehaeuses betaetigt wird - Google Patents
Vakuumschalter,der durch elastische Verformung des Gehaeuses betaetigt wirdInfo
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Description
INTERNATIONAL STANDARD ELECTRIC CORPORATION, New York
Vakuumschalter, der durch elastische Verformung des Gehäuses betätigt wird.
Die Priorität der Anmeldung Nr. 83 965 in den Vereinigten
Staaten von Amerika vom 26. Oktober 1970 wird beansprucht.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Vakuumschalter und Unterbrecher. Nach dem Stand der Technik gibt es zahlreiche
Formen von Vakuumschaltern und Unterbrechern. Typische Beispiele dafür sind in den US-Patenten 2 740 869, 2 8^2 872,
2 865 026, 2 863 027, 2 982 836, 3 014 106, 3 148 259,
3 166 658, 3 196 2^6 und 3 244 843 beschrieben.
Die in das Gebiet der vorliegenden Erfindung fallenden, oben angeführten Beispiele werden erwähnt, um die verschiedenen
Formen und Typen der Gehäuse und Umhüllungen einschließlich Glas- und Keramikmaterial, das beides weitgehend benutzt wird,
sowie verschiedene Auslösemethoden, Kontaktausbildungen, Formen des Lichtbogenschutzes und zusätzliche Aspekte des Standes der
Technik zu zeigen.
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Man sieht, daß im allgemeinen die gestreckte Form typisch für den Stand der Technik ist. Auch ist der gewöhnlich verwendete,
zylindrische Metallbalgen mehr oder weniger ein Konstruktionsmerkmal solcher Geräte. Bei einer typischen
Konstruktion, bei der die auslösende Bewegung des Schalters zu einer axialen Dehnung des Balgens führt, wird die elastische
Dehnbarkeit des besagten Balgens kaum ausgenützt, da der Spielraum beim Schalten und Unterbrechen im Vakuum meist
nur einen kleinen Teil des Kontaktspielraums darstellt, ^ der für Unterbrecher bei Luftzutritt erforderlich ist. So
ist der typische Vakuumschalter nach dem Stand der Technik, obgleich er sehr vorteilhaft gegenüber einem Luftschalter
absticht, im Vergleich mit der vorliegenden Erfindung verhältnismäßig wenig wirkungsvoll bezüglich der Benutzung
bei der Raumfahrt. Darüberhinaus können zumindest für einige Schaltanordnungen die Herstellungskosten unnötig hoch sein,
nämlich dann, wenn die Schalter in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik hergestellt werden.
In Ergänzung zu dem Vorhergesagten erfordern Vakuumschalter nach dem gebräuchlichen Stand der Technik befestigende
Metallbänder, um ihre beweglichen Achsen mit den entsprechenden ψ Kabelenden zu verbinden. Solche Bänder beanspruchen Platz, verursachen
unerwünschte Kontakte im Stromkreislauf, neigen dazu, die Bewegung der Achsen zu behindern und rufen unerwünschte
elektromagnetische Kräfte hervor, besonders dann, wenn sie auf dem Starkstromsektor verwendet v/erden.
Darüberhinaus sind Vakuumschalter nach der üblichen Konstruktion für unterirdische Verwendung nicht ohne weiteres geeignet.
Üblicherweise ist eine zweite Hülle erforderlich, um den Zutritt von Feuchtigkeit im Umkreis des Vakuumbehälters zu verhindern.
Eine solche zweite Umhüllung ist gewöhnlich mit öl oder Gas bei erhöhtem Druck gefüllt und die daraus resultierende
Umhüllung ist logischerweise voluminös und teuer.
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Reed-Relais der herkömmlichen Bauweise, obgleich sie bindende Bänder nicht erfordern, da beide Kabelenden unbeweglich sind,
weisen den Nachteil auf, daß der bewegliche innere Schaltteil nicht unter positiver mechanischer Kontrolle steht, sondern
vielmehr dadurch in Gang gesetzt wird, daß mittels eines magnetischen Feldes mit hohem V/iderstand eine Kraft erzeugt wird,
die die Federkraft des beweglichen Kontaktes übertrifft. Ein brauchbarer Widerstand gegenüber Erschütterung erfordert in
solchen Geräten eine hohe Federkraft, um falsche Ingangsetzung zu verhindern. Es liegt auf der Hand, daß eine Ingangsetzung
gegen große Federkräfte große magnetische Kräfte erfordert und dementsprechend eine aufwendige Schaltungstechnik, um derartige
Kräfte zu entwickeln.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist deshalb die Herstellung eines einfachen, durch fixierte Pole ausgezeichneten Vakuumschalters
oder Unterbrechers, der von der Konstruktionsseite her wirtschaftlich ist und der sich für die unterirdische Anwendung
oder Verwendung unter anderen ungünstigen Bedingungen eignet. Eine der wichtigsten Kennzeichen der vorliegenden Erfindung
ist die Herstellung einer deformierbaren Umhüllung. Das heißt aber, daß die Anlage so zu konstruieren ist, daß das Ingangsetzen
eines Schalters durch Kompressionskrafte bewirkt wird, indem das Vakuumgehäuse oder ein Teil davon deformiert
wird. Sobald man die vorliegende Erfindung verstanden hat, erscheint es naheliegend,daß ein Schalter konstruiert werden
kann, der im Normalzustand geschlossen ist und der auf Kompression geöffnet werden kann. Dennoch wird die bevorzugte Ausführungsform
gewöhnlich als offene Anordnung gezeigt, ausgenommen Konstruktion 1, die in dieser Beziehung etwas mehr s
flexibel ist, wie später noch beschrieben wird. Das Ergebnis ist ein relativ einfacher und zuverlässiger Schalteraufbau,
aus dem die üblicherweise axial dehnbaren Balgen entfernt wurden. Man wird ferner bemerken, daß die dargestellten Konstruktionen
fixierte äußere Pole erlauben, wodurch die sonst erforderlichen bindenden Bänder wegfallen, obgleich ein oder
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mehrere äußere Anschlüsse an dem Vakuumschalter beweglich
sind. Darüberhinaus ist die vorliegende Schalterkonstruktion besonders für unterirdische Installationen geeignet, da sie
vollständig in ein nachgebendes, isolierendes Material eingehüllt ist, mit oder ohne leitenden Überzug zum Zwecke des
elektrischen Schutzes. Es ist keine zusätzliche Umhüllung erforderlich. Schalter oder Unterbrecher, in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung konstruiert, sind daher wesentlich wirtschaftlicher für derartige Anwendungsbereiche,
als Geräte nach dem Stand der Technik. Die Vorteile der Vakuumschalter nach der vorliegenden Erfindung gegenüber den Vakuumschaltern
nach dem Stand der Technik lassen sich aus der folgenden Beschreibung deutlich erkennen.
Abbildung 1 ist der Schnitt einer Hochspannungsversion der
vorliegenden Erfindung. Der Kurzschlußbrückenschalter wird dadurch ausgelöst, daß eine Trennwand,
die einen federnden Teil der Vakuumumhüllung darstellt, eingedrückt wird.
Abbildung 2(a) zeigt eine Schnittdarstellung der vorliegenden
Erfindung, bei der eine verhältnismäßig einfache, elastische, röhrenförmige Metallwand benützt
wird, sowie in entgegengesetzter Richtung sich erstreckende axiale, außenliegende Anschlüsse.
Die Abb.
2(b) und 2(c) stellen im Querschnitt die "normal geöffnete"
und die aktivierte Form der in Abbildung 2(a) gezeigte Konstruktion dar.
Abbildung J ist eine Variation der Darstellung von Abbildung
Sie ist der Anwendung bei höheren Strömen angepaßt und schließt einen doppelten Kurzschlußbügel ein.
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In Abbildung 1 zeigt der Querschnitt zwei Leiter 5 und 6,
die weitgehend parallel laufen und von der gleichen Seite in das Vakuumgehäuse eintreten. Sie enden außerhalb in den
Verbindungssteckern 7 und 8 und innen in den Kontakten 11 und 12. Die Gesamtlänge der Leiter 5 und 6 ist normalerweise
gleich, so daß die Kontaktflächen von 11 und 12 in der gleichen. Ebene liegen. Die Vakuumumhüllung des Gerätes, gemäß Abbildung
1, umfaßt die Wände 1 und 2, die Abdeckplatte ~$ mit dem
Trennwandteil 19 und der Bodenplatte K. Es ist daher unwesentlich, ob die Seitenteile 1 und 2 die Endplatten eines rechteckigen
Behälters sind, oder ob das Volumen in Wirklichkeit eine Zylinderform besitzt. Im zweiten Fall würde ein Schnitt
im rechten Winkel durch die Wände 1 und 2 diese als fortlaufende Zylinderoberfläche erscheinen lassen.
Dauernder Kontakt zwischen den Leitern 5 und β wird durch den
Kurzschlußbügel 15 bewirkt, bei dem die Kontakte IJ>
und 14 den Kontakten 11 und 12 gegenüber liegen. Ein verstärkendes Winkelstück 16 bildet einen Teil des Kurzschlußbügels I5. Eine
Kontaktverbindung, die aus dem außenliegenden, mit einem Gewinde versehenen Stutzen 18 und dem innenliegenden Isolierteil
(z.B. aus Tonerde) besteht, ist mit dem Kurzschlußbügel und dem Winkelstück verbunden. Eine metallische Zwischenwand
ist vakuumdicht gegenüber dem Schraubstutzen 18, sowie gegenüber der Deckplatte 3. Die Zwischenwand I9 sorgt für Flexibilität,
damit,als Folge einer axial angreifenden Kraft an 18, ein Kontakt geschlossen oder unterbrochen werden kann. Wie dargestellt,
kann der Schalter im Normalzustand als geschlossen gelten, da die Kontakte 11 und 12 in Kontakt mit 1J5 und 14
sind. In diesem Zusammenhang ist etwas Beweglichkeit und Konstruktionsauswahl möglich.
Der Luftdruck kann eine Kraft ausüben, die die Zwischenwand hineinzudrücken vermag. Wenn besagte Zwischenwand 19 ausreichend
flexibel gebaut ist, d.h. mit einer genügend großen Ablenkung
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pro angreifender Krafteinheit kann der Schalter so konstruiert werden, daß er normalerweise durch die Einwirkung des Luftdrucks
geschlossen wird. Es liegt auf der Hand, daß das Umgekehrte richtig ist, nämlich, daß eine genügend steife Zwischenwand
19 den Kontakt bewirkt, und zwar so, daß die Kontakte I^
und 14 nicht mit den Kontakten 11 und 12 in Berührung kommen und der Schalter normalerweise offen ist. Es ist klar, daß
eine einwirkende Kraft, angewandt auf den Schraubstutzen l8, entweder zusammendrückend oder dehnend wirkt, je nachdem, ob
der Schalter im Normalzustand offen oder geschlossen ist.
Es muß erwähnt werden, daß die Anlage gemäß Abbildung 1 mit zwei Schaltern in Serie arbeitet (und damit auch mit zwei
Vakuumbehältern). Das ist demgemäß auch für die anderen Darstellungsweisen zutreffend. Somit erzeugt ein gegebener Druck
eine doppelte Vakuumlücke.
An den Stellen, an der die Leiter 5 und 6 durch die Umhüllung
gehen, sind die Aussparungen 9 und 10 angebracht. Ein paar der isolierenden, zylindrischen Buchsen, allgemein aus Tonerde,
sind ebenfalls bei 20 und 21 vorgesehen. Diese Buchsen sind durch Metallringe 22 und 27) an den entsprechenden Öffnungen
k und 10 mit 4 verbunden. Diese keramischen, zylindrischen Hälften
20 und 21 sind mit dem jeweils entsprechenden Leiter über metallische Schuhe oder Laschen 24 oder 25 verbunden.
Man sieht, daß sich der evakuierte Raum um die Leiter 5 und 6,
in ihren keramischen Isolätorbuchsen 20 und 21 und hinunter bis zu den besagten metallischen Schuhen, die 24 und 25 abdichten,
ausdehnt. Weiter sind die Leiter, die letzlich die Pole des Schalters an den ganzen Steckern 7 und 8 darstellen,
gegenüber den umhüllenden Teilen 1, 2, 3, 4 und 19 elektrisch
isoliert. Diese Umhüllungsteile sind vorzugsweise aus Metall. Geeignetes Material, besonders für die Teile 1, 2, J>
und 4
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kann aus Kupferlegierungen ausgewählt werden, wie man sie nach dem Stand der Technik bei derartigen Erfindungen verwendet.-
Eisen oder Eisenlegierungen werden ebenfalls als geeignet befunden. Jedes Metall, das den Anforderungen hinsichtlich
der Fabrikation und der Evakuierung entspricht, kann verwendet werden« Das Diaphragma 19 kann aus rostfreiem
Stahl oder einem anderen elastischen Material sein, wie es gewöhnlich in den axial angeordneten Balgen der Geräte
nach dem Stand der Technik verwendet wird.
Zur Evakuierung wird ein typisches Ansatzstück 26 benutzt, hier abgedichtet gezeigt, wie man es auch beim Verfahren nach
dem Stand der Technik verwendet. Man kann im besonderen erkennen, daß die Keramikzylinder 20 und 21 so angebracht sind,
daß sie gegen das Lichtbogenfeld, das speziell bei hohen Spannungen mit der Stromkreisunterbrechung verbunden ist,
sehr wirkungsvoll isoliert sind. Nach dem Stand der Technik ist es üblich, ein Schutzschild zu verwenden, um die Isolatorteile
vor dem Bogenfeld zu schützen und die Ablagerung von Metall auf ihnen zu verhindern. Was immer an verdampftem Metall
auf den Teilen 1, 2, 3, und 4 aufscheint, ist für die Anlage nach Abbildung 1 von geringer Bedeutung. Man kann jedoch einen
zusätzlichen Schutz der Keramikisolatorenoberfläche leicht erzielen, sollte eine zusätzliche Abschirmung gegen die Abscheidung
von Metalldampf erforderlich sein.
Man wird ferner feststellen, daß ausgenommen die Enden 7 und 8, im Grunde genommen eine verhältnismäßig dicke Umhüllung die
gesamte Konstruktion umgibt, wie 2J zeigt. Ein elastisches oder zumindest nachgiebiges Material wie z.B. Silikongummi,
Fluorkohlenwasserstoffpolymer oder anderes elastisches oder zumindest nachgebendes, isolierendes Material, verwendet zur
Umhüllung 27, verhindert wirkungsvoll die Ablagerung von Feuchtigkeit an der Außenseite des Vakuumbehälters. Bei Verwendung in
ungünstiger Umgebung ist es nach dem Stand der Technik gewöhnlich
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erforderlich, solche Konstruktionen in einen zweiten Behälter
einzubetten, der unter überdruck stehendes öl oder Inertgas
enthält. Die vorliegende Erfindung ist besonders der verhältnismäßig
einfachen Beschichtung 27 angepaßt, einmal wegen der fehlenden verbindenden Bänder (die Pole sind fixiert) und zum
anderen wegen der Auslösekonstruktion bei 18 und 19· Eine leitende Beschichtung 28, die bei der Anwendung aufgebracht
werden kann, vervollständigt den für diese Konstruktion erwünschten Außenschutz. Die leitende Beschichtung 28
wird nur bis zu den Punkten ^l und 52 und zu den entsprechenden
Punkten über dem Stecker 7 ausgeführt, damit Kiemmuffen über die Beschichtung 27 herum um 7 und 8 gleiten können, wenn
Stecker von Außen in 7 und 8 koppeln.
In Abbildung 2 wird die Verkörperung der vorliegenden Erfindung in einer vereinfachten Form dargestellt. Anders als bei der
Darstellungsform nach Abbildung 1 umfaßt der elastische Teil des Gehäuses die ganze zylindrische Röhre 29· Das bedeutet,- daß
die Röhre 29 aus elastischen Material gemacht werden muß. Ein Querschnitt wird in Abbildung 2(b) gezeigt. Der gleiche Schnitt
zeigt in Abbildung 2(c) die Deformation durch Kompression.
Die Auswahl des vorliegenden Materials für die Röhre 29 und das Unterbrechen der Kurzschlußbrücke ^4, mit Bezug auf die
Pole 32 und 5J5, muß als ein besonderes Konstruktionsmerkmal
in die Überlegung einbezogen werden, damit die gewünschte Abbiegung, die die Berührung zwischen den leitenden Elektroden
und der Kurzschlußbrücke herstellt, ohne Deformation des Röhrenmaterials über seine Elastizitätsgrenze hinaus geschieht.
Federnde Metalle sind in der Mechanik bekannt und ein geeignetes Federmaterial für 29 mit den oben erwähnten erforderlichen Eigenschaften
kann, in Bezug auf die Anwendung des Gerätes, leicht ausgewählt werden. Die Pole oder Elektroden 32 und y$ werden
durch die ringförmig ausgebildeten Isolatoren J>Q>
und 5I abgedichtet und unterstützt. Diese Isolatoren können entweder aus
Keramik oder Glas sein und z.B. mit konischen oder mit
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anderen, die Leiteroberfläche außerhalb des Gehäuses ausdehnenden Teilen ausgebildet sein, um bei höheren Spannungsbereichen
arbeiten zu können. Der Träger des Kurzschlußbügels kann entweder aus Metall, fest verbunden mit dem Kurzschlußbügel
35 in der Röhre 29, oder ein keramischer Isolator
oder Glasisolator sein. Das hängt davon ab, ob die Isolierung des Kurzschlußbügels 34 von dem Röhrengehäuse 29
eine Konstruktionsbedingung ist. Die beschriebenen Teile werden weiter verdeutlicht durch die Abbildungen 2(b) und
2 (c).
Es muß erwähnt werden, daß der Kurzschlußbügel 34, dargestellt
in Abbildung 2(b), als Folge der Deformation, wie sie in der Abbildung 2(c) gezeigt wird, kurzschließt oder in Kontakt mit
der Innenseite der Röhre 29 kommt, bedingt durch die Anwendung Der Druckkräfte 36(a) und 36(b). Das ist ein weiteres Konstruktionsmerkmal
und es liegt auf der Hand, daß die seitliche Ausdehnung des Kurzschlußbügels verringert werden kann, so
daß für diesen Fall keine Erdung eintritt. Man erkennt daraus, daß es möglich ist, Schalter in Übereinstimmung mit Abbildung
zu konstruieren, die extrem schmal sind, bei denen z.B. der
äußere Durchmesser des ganzen Gerätes dem Bruchteil eines Inch entspricht.
In Abbildung 3 wird eine andere Darstellungsweise beschrieben
die den gleichen axialen Leiter vorsieht wie in Abbildung 2. Die in Abbildung 3 dargestellte Anordnung ist für höhere
Ströme geeignet als die in Abbildung 2 dargestellte.
In Abbildung 3 sind die Pole oder Elektroden 40 und 41 innerhalb
der Röhre 37 angebracht, weit mehr als sie es in der Darstellungsweise nach Abbildung 2 sind. Die kritischen Materialien,
die bei der Röhre 37 verwendet werden, sind im wesentlichen die gleichen, die in Verbindung mit Röhre 29 in Abbildung
zur Diskussion standen. Geflanschte und mit einem Gewinde
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versehene Stutzen 46 und 47 sind dargestellt, um eine Methode
zu zeigen, wie eine mechanische Verbindung der auslösenden (drückenden) Kräfte mit dem Gerät möglich ist· Die Isolatorenscheiben
38 und 39* vorzugsweise aus keramischem Material, sind an den Enden der Röhre 37 eingedichtet. Die Pole 40 und 41
sind koaxial in eine zentrale Öffnung in diesen Isolatorenscheiben eingedichtet. Grundlegende Schutzschildformen zeigen
49 und 50* da die Darstellungsform, zumindest wenn sie bei
Starkstromgeräten verwendet wird, Schutz der Isolatorenscheiben 38 und 39 vor dem Lichtbogen und umherspritzenden
Teilchen erfordert. Bei dieser Darstellungsform werden die Kurzschlußbügel 43 und 45 verwendet und diese werden wiederum
durch 42 und 44, von der Innenseite der Röhre aus, getragen.
50 empfangen sie direkt die Kräfte, die bei 46 und 47 angreifen.
Die Halterungen 42 und 44 können wieder aus Metall sein, sofern es nicht gewünscht wird, daß die Kurzschlußbügel 43 und 45 gegen die
Kapsel 37 isoliert sind. Verschiedenes Isoliermaterial, vorzugsweise Tonerde, kann dabei verwendet werden. Der elastische oder
nachgebende Überzug 48 ist als isolierender Überzug an der Außenseite des Vakuumsbehälters nach Abbildung 3 angebracht, er dient
dem selben Zweck und weist die gleichen Anforderungen hinsichtlich der Materialeigenschaften auf wie 27 in Abbildung 1.
Ein elektrischer leitender Überzug oder eine Besprühung (in der Abbildung nicht dargestellt) wie 28 in Abbildung 1 kann gegebenenfalls
ebenso in Abbildung 3 verwendet werden.
Die Technik, durch die Glas oder keramische Teile mit angrenzenden
Metallteilen luftdicht miteinander verbunden werden, ist bekannt. Dieses Wissen schließt die Kenntnis der Herstellung
von Keramikteilen ein, die mit angrenzenden Metallteilen in"einem Vakuum- oder Wasserstoffofen verbunden werden. Das
Verfahren wird in einem Wasserstoffofen durchgeführt. Wasserstoff,
der in den verbundenen Teilen eingeschlossen ist, kann bei manchen Ausführungsformen darin bleiben. Wenn notwendig, kann
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der Wasserstoff durch nachfolgendes Erhitzen in einer Evakuierkammer
entfernt werden, ein Verfahren, das in der US-Anmeldung Nr. 857 155 vom 27. Juni I969 beschrieben ist und bei
dem man den Rückstand an Wasserstoff durch die Umhüllung herausdiffundieren läßt. Glasisolierte Geräte, in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung, können durch Verwendung
von Hitze abgedichtet werden, indem man eine Induktionsheizung oder Strahlenheizung in einer neutralen Atmosphäre
wie Stickstoff, Argon oder Helium (für gewisse Zwecke auch in einem Vakuum) verwendet. Es ist bekannt, daß eine reduzierende
Atmosphäre beim Abdichten von glasisolierten Geräten dieses Typs verwendet werden kann, vorausgesetzt, das Glas
ist weitgehend frei von leicht reduzierbaren Oxyden wie Bleioxyd.
Was die Konstruktion der zylindrischen Wand in Abbildung 1 oder Abbildung 3 betrifft, so liegt die Erfordernis auf der
Hand, daß die Umhüllung in der Lage sein muß, den zusammenpressenden Kräften zu widerstehen, die von außen durch den
Luftdruck bewirkt werden. Nach den Erkenntnissen von R.G.Sturn (Universität von Illinois, Experiment Station, Bulletin Nr.12,
November 11, 1941) hält eine Röhre von 10,l6 cm Durchmesser und 20,32 cm Höhe, deren Enden fixiert sind und die eine Wand-
stärke von 0,0254 cm besitzt, einen Außendruck von 1,53 kg/cm aus. Wird die Länge auf 40,64 cm ausgedehnt, verringert sich der
Berstdruck auf 0,625 kg/cm . Wird die Wandstärke bei einer 20,32 cm langen Röhre auf 0,05 cm erweitert, steigt der Berstdruck
auf 7*8 kg/cm an. Deshalb reicht selbst für ein hochevakuiertes
Schaltgerät bei Atmospharenaußendruck eine Wandstärke von 0,05 cm voll aus. Eine typische Kompressions- oder
Schlagkraft, die erforderlich ist, den Kurzschlußbügel oder die Kurzschlußbügeln über eine Strecke von 0,6l cm in einem
Zylinder zu bewegen, der wie oben angeführt, stabil gegen Atmosphärendruck ist, wird auf weniger als 45 kg geschätzt.
Da eine Öffnungskraft von mindestens 45 kg erforderlich ist,
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um die Neigung des Kontaktes zum Verschweißen zu verhindern,
muß die Umhüllung diese Rückstellkraft von sich aus aufbringen.
Vakuumschalter, die sich zur Kontrolle und Unterbrechung von Stromstärken eignen, die von ein paar Milliampere bis zu '
mehreren Zehntausend Ampere reichen, können in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung hergestellt werden. Die Darstellungsweise
nach Abbildung 2 ist besonders für niedere Stromstärken, die Darstellungsweise nach Abbildung 1 und 3
mehr für Hochspannungsunterbrecher geeignet.
^ Verschiedene Modifikationen und Abänderungen der beschriebenen
Darstellungsweisen lassen sich von dem Dargestellten ableiten, sobald man die Grundzüge der vorliegenden Erfindung erkannt hat.
Genaue Größen und Formen sind willkürlich herausgegriffen. Größere Variationen in Bezug auf die verschiedenen Darstellungsweisen
sind möglich.
Die Abbildungen und Beschreibungen dienen lediglich zur Illustration der Erfindung und stellen keinerlei Einschränkung
derselben dar.
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Claims (8)
- W.N.Lindsay et al 16-1PATENTANSPRÜCHE1/ Vakuumschalter, dadurch gekennzeichnet, daß ein evakuiertes Gehäuse mit wenigstens einem Paar länglicher Pole ausgerüstet ist, daß diese Pole innerhalb und außerhalb des Gehäuses liegen, daß ein elastischer Teil der Gehäusewand bei der Einwirkung einer von außen angreifenden Kraft sich deformiert, daß über Kontakte im Gehäuse der Stromkreis wechselweise geschlossen oder unterbrochen wird, daß mit den Kontakten im Gehäuse Kraftüberträger verbunden sind, daß diese Kraftüberträger auf elastische Verformung ansprechen und in einem vorbestimmten Sinn den Kontakt beim Angreifen einer Kraft schließen und den Kontakt wieder unterbrechen, wenn die von außen einwirkende Kraft aufgehoben wird.
- 2. Vakuumschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte durch mindestens eine Kurzschlußbrücke dargestellt werden und daß zu den Kontakten ein Ubertragungsstück gehört, das zwischen der Kurzschlußbrücke und dem elastischen Gehäuseteil liegt.
- ^. Vakuumschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung aus Metall besteht und das Übertragungsstück einen isolierenden Teil beinhaltet, daß dadurch die Kurzschlußbrücke vom Gehäuse isoliert ist, daß die isolierenden Teile des evakuierten Behälters einen Teil desselben darstellen, daß die Pole durch die Wand hinausragen und durch eine Isolierung von ihr getrennt sind.
- 4. Vakuumschalter nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß besagtes Gehäuse zumindest zwei weitgehend flache Seitenteile aufweist, daß die Pole in das Gehäuse auf der einen Seite in paralleler Anordnung eintreten und in zwei Kontakt- · flächen enden, die auf der gleichen Seite des Gehäuses liegen, daß der elastische Teil sich auf der gegenüberliegenden, 209818/07792157527W.N.Lindsay et al 16-1Seite befindet, daß die nach innen gerichtete Verformung des elastischen Teiles durch das Verbindungsstück den Kurzschlußbügel gleichzeitig gegen die zwei Kontaktoberflächen drückt.
- 5. Vakuumschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Isolierschicht, die einen Teil des evakuierten Gehäuses bildet, ein Paar zylindrischer Hälften aus Isoliermaterial gehören, die jeweils an dem einen Ende gegen eine Aussparung in der Wand abgedichtet sind, daß die Aussparungen einen größeren Durchmesser haben als die entsprechenden Pole, daß Abdichtmittel das andere Ende der zylindrischen Hälften gegenüber den entsprechenden äußeren Teilen der Pole abdichtet, daß die Pole im wesentlichen koaxial durch die zylindrischen Hälften und Aussparungen hindurchgeführt werden und daß der evakuierte Raum in den zylindrischen Hälften gegenüber dem-Lichtbogen, der beim Unterbrechen des Stromkreislaufes entsteht, isoliert ist.
- 6. Vakuumschalter gemäß Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß eine nicht hygroskopische Plastikbeschichtung, die einen hohen spezifischen Widerstand besitzt, den ganzen Vakuumschalter mit Ausnahme der vorbestimmten Kontaktgebiete an den äußeren Enden der Pole einhüllt und daß die Beschichtung ferner als zumindest über den elastischen Teil der Gehäusewand hinausgehend definiert wird.
- 7· Vakuumschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Plastikbeschichtung von einer relativ dünnen Schicht Haftmaterials überdeckt wird, das eine geringe Leitfähigkeit besitzt, und dadurch einen gleichmäßig leitenden Überzug bildet.
- 8. Vakuumschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine längliche und im allgemeinen röhrenförmige Form aufweist, daß die Pole axial ausgerichtet sind, der eine209818/0729W.N.Lindsay et al 16-1eingebettet in den isolierten Kopfteil an dem einen Ende des Gehäuses und der andere eingebettet in den isolierten Kopfteil auf der anderen Seite des Gehäuses, und daß der elastische Teil in der Mitte des Röhrenmantels liegt.9· Vakuumschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar Kurzschlußbugel durch entsprechende Verbindungsstücke in dem röhrenförmigen Gehäuse unterstützt werden, daß dabei nach innen gerichtete, von außen einwirkende Kräfte durch die Verbindungsstücke bewirken, daß die Kurzschlußbugel gleichzeitig mit den Polen in Berührung kommen und daß so ein elektrischer Schluß erzielt wird.209818/Π729Leerseite
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1971
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- 1971-10-21 DE DE19712152527 patent/DE2152527A1/de active Pending
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FR2113205A5 (de) | 1972-06-23 |
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