DE2233787A1

DE2233787A1 - VACUUM SWITCH

Info

Publication number: DE2233787A1
Application number: DE19722233787
Authority: DE
Inventors: Leonhard Klug; Wilfried Kuhl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-07-10
Filing date: 1972-07-10
Publication date: 1974-01-31

Description

Vakuumschalter Die Erfindung bezieht sich auf Vakuumschalter zur Unterbrechung von Gleich- und Wechselströmen bestehend aus einem zylindrischen Keramik- oder auch Glasgehäus mit zwei axial relativ bewegbaren Kontaktstücken, wobei'die Schaltstrecke -von einer rohrförmigen metallischen Abschirmung konzentrisch umgeben ist.Vacuum switch The invention relates to vacuum switches for interruption of direct and alternating currents consisting of a cylindrical ceramic or also Glass housing with two axially relatively movable contact pieces, whereby'die switching path -Is concentrically surrounded by a tubular metallic shield.

Bei jedem Schaltvorgang eines Vakuumschalters entsteht beim Trennen der Kontakte zwischen diesen ein Lichtbogen, über den der Strom so lange fließt bis der Nulldurchgang erreicht ist. Ein großer Teil der durch jeden Lichtbogen verdampften Materialmenge kondensiert auf dem konzentrisch zu den Kontakten angeordneten Dampfschirm. Bei einer geforderten 6 hohen elektrischen Schaltstücklebensdauer von etwa 106 Schaltungen bei Nennstrom, baut sich, mit zunehmender Schaltzahl bei den bekannten Vakuumschaltern (deutsche Auslegeschrift 1 203 549), ein wulstartiger Ring aus Kontaktabbrand-Material auf der Innenseite der Abschirmung auf. Dieser wulstartige Ring zeigt mehrere Nachteile für das einwandfreie Funktionieren des Vakuumschalters.Every time a vacuum switch is switched, it occurs when it is disconnected the contacts between them create an arc through which the current flows for so long until the zero crossing is reached. Much of the evaporated from each arc Amount of material condenses on the vapor shield, which is arranged concentrically to the contacts. With a required 6 high electrical contact life of around 106 switching operations at nominal current, builds up with increasing number of switching operations in the known vacuum switches (German Auslegeschrift 1 203 549), a bead-like ring made of contact erosion material on the inside of the shield. This bead-like ring has several disadvantages for the perfect functioning of the vacuum switch.

Durch den Ringwulst wird der Abstand zwischen Kontakt und Abschirmung verkleinert. Die Kondensationsfähigkeit wird verschlechtert, wodurch es zu Neuzündungen kommen kann.The ring bead creates the distance between the contact and the shield scaled down. The ability to condense is worsened, causing reignition can come.

Bei gewissen Wulstdicken können erhebliche Materialspannungen zwischen Kondensationsschicht und Haftuntergrund zur'teilweisen Ablösung der kondensierten Schicht führen. Einzelne Teilchen können in den Kontaktspalt gelangen und zum Spannungsdurchbruch führen.With certain bead thicknesses, considerable material stresses can occur between Condensation layer and substrate for partial detachment of the condensed Lead shift. Individual particles can get into the contact gap and cause a voltage breakdown to lead.

Außerdem ist die Herstellung des langen, an den Enden eingezogenen Dampfschirmes, kompliziert und.die Halterung für den Dampfschirm ist nicht sicher genug, weil die Ringnut im Schirm nicht beliebig tief verformt werden kann.In addition, the production of the long one, drawn in at the ends Steam umbrella, complicated and the bracket for the steam umbrella is not secure enough because the ring groove in the shield cannot be deformed to any depth.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Vakuumschalter mit einer Abschirmung zu schaffen, durch die die oben genannten Nachteile überwunden werden.The invention is based on the object of having a vacuum switch to create a shield by which the above-mentioned disadvantages are overcome will.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Abschirmung aus zwei getrennten Rohrstücken besteht, daß die sich gegenüberliegenden Enden der Rohrstücke in zwei oberhalb und unterhalb der Mitte des Gehäuses vorgesehenen ringförmigen Nuten befestigt sind und daß die Nuten durch eine Ringfläche des Gehäuses voneinander getrennt sind. Die Ringflächenbreite sollte das 1-bis 3-fache des Kontakthubes vorteilhafterweise betragen Durch die Erfindung wird der Kontaktabbrand auf der Ringfläche des Keramikisolators aufgefangen bzw kondensiert. Durch die schlechtere Wärmeleitung des Keramikisolators entsteht eine Temperaturerhöhung an der Oberfläche, die besonders gut die erste Kondensationsschicht festhält. Diese Schicht wird dadurch besser tragfähig für weitere Abbrandschichten. Die höhere Haftfestigkeit der Kondensationsschicht kann damit.erklärt werden, daß im Gegensatz zu der Kondensation auf Metallen, bei der die Haftung der Schicht physikalischer Art ist, hier zusätzlich eine chemische Bindung durch die Metalloxide oder die Keramik vorliegt. Durch Anrauhen der Ringoberfläche, z.B.According to the invention the object is achieved in that the shield consists of two separate pieces of pipe that the opposite ends of the Pipe pieces in two annular provided above and below the center of the housing Grooves are fixed and that the grooves are separated by an annular surface of the housing are separated. The width of the ring surface should advantageously be 1 to 3 times the contact stroke Due to the invention, the contact erosion on the ring surface of the ceramic insulator collected or condensed. Due to the poor thermal conductivity of the ceramic insulator there is a temperature increase on the surface, which is particularly good the first Holds the condensation layer. This makes this layer more stable for others Burn layers. This explains the higher adhesive strength of the condensation layer be that in contrast to the condensation on metals, in which the adhesion of the Layer is of a physical nature, here in addition a chemical bond through the Metal oxides or the ceramic is present. By roughening the ring surface, e.g.

durch Schleifen, kann die Verzahnung der Schicht mit dem Isolator noch erhöht werden.By grinding, the interlocking of the layer with the insulator can be done still to be increased.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich durch die Zweiteilung der Abschirmung. Diese kann durch einfache Zieh- oder Stanzwerkzeuge hergestellt werden. Die Montage der Abschirmteile kann z.B. durch mechanisches Einrollen oder durch ein der an sich bekannten Hochgeschwindigkeits-Umformverfahren erfolgen.Further advantages of the invention result from the division into two parts the shield. This can be produced by simple drawing or punching tools will. The assembly of the shielding parts can be done, for example, by mechanical rolling or be done by one of the known high-speed forming processes.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.The invention is explained in more detail with the aid of the drawing.

Mit dem rohrförmigen Keramikgehäuse 1 des Vakuumschalters sind Metallkappen 2 verbunden, in die die Elektroden 3 und 4 eingelötet oder geschweißt sind. An dem einen Ende der Elektroden 3 bzw. 4 -sind Kontaktstücke 5 angelötet. Der Metallbalg 6 ermöglicht die Kontaktbewegung. Die zylinderförmige Abschirmung ist in zwei Teile 7 und 8 unterteilt, deren Enden in der Mitte in jeweils eine Nut 9, 10 des Keramikgehäuses 1 gedrückt sind. Mit 11 ist die Ringfläche bezeichnet, an der der Kontaktabbrand 12 kondensiert. Die rechte Hälfte A und die linke Hälfte B des Längsschnittes zeigen Ausführungsvarianten für die Abschirmbefestigung.With the tubular ceramic housing 1 of the vacuum switch are metal caps 2 connected, into which the electrodes 3 and 4 are soldered or welded. To the one end of the electrodes 3 and 4 are contact pieces 5 soldered on. The metal bellows 6 enables contact movement. The cylindrical shield is in two parts 7 and 8 divided, the ends of which in the middle in each case a groove 9, 10 of the ceramic housing 1 are pressed. With 11 the ring surface is designated on which the contact erosion 12 condensed. Show the right half A and the left half B of the longitudinal section Design variants for the shield fastening.

3 Patentansprüche 1 5'figur3 claims 1 5'figur

Claims

Satent claims 1. Vacuum switch for the interruption of equal and Alternating currents consisting of a cylindrical ceramic or glass housing with two axially relatively movable contact pieces, the switching path of a tubular metallic shield is surrounded concentrically, thereby gekennzeiehnet that the Shielding consists of two separate pieces of pipe (7, 8) that the opposite Ends of the pipe sections (7, 8) in two above and below the center of the housing (1) provided annular grooves (9, 10) are attached and that the grooves (9, 10) are separated from one another by an annular surface (11) of the housing (1).

2. Vacuum switch according to claim 1, characterized in that the Width of the ring surface (11) is 1 to 3 times the contact stroke.

3. Vacuum switch according to claim 1 or 2, characterized in that that the surface of the annular surface (11) is roughened.