DE2260587A1

DE2260587A1 - VACUUM SWITCHING TUBE

Info

Publication number: DE2260587A1
Application number: DE19722260587
Authority: DE
Inventors: Hans Bettge; Gerhard Dipl Ing Dr Peche
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-12-11
Filing date: 1972-12-11
Publication date: 1974-06-12

Description

Va:xuumschaltrohr Die Erfindung bezieht sich auf ein Vakuumschaltrohr mit einem gasdichten Gehäuse, dessen Gefäßwand einen das Gehäuse stirnseitig verschließenden elastischen Teil enthält, über den ein daran befestigtes Schaltkontaktstück bewegbar ist, das einen zweIten Schaltkontaktstüc1ri egenüberliegt. Va: x switch tube The invention relates to a vacuum switch tube with a gas-tight housing, the vessel wall of which closes the housing at the front Contains elastic part, via which a switching contact piece attached thereto can be moved is that a second switch contact piece lies opposite.

Bin derartiger Vakuumschalter geht aus der britischen Patentschrift 1 195 702 als bekannt hervor. Dieser Druckschalter besteht aus einem starren Basisteil, das einen feststehenden Kontakt trägt und einem flexiblen Abdeckteil, an dem ein beweglicher Kontakt befestigt ist. Durch Fingerdruck läßt sich das flexible Abdeckteil elastisch derart deformieren, daß beide Kontakte in Beruhrung gebracht werden konnen. Das Basisteil besteht bei diesem Schalter aus einer konventionellen Glas-Metall-Verschmelzung mit einem zentral angeordneten Stab oder Rohr, das von einem Isolierring aus Glas umgeben ist, der wiederum von einem Stahlring umgeben ist. Der feststehende Kontakt ist am Ende des zentralen Stabes oder Rohres befestigt. Elektrisch isoliert ist dieser Druckknopfschalter durch einen Uberzug aus elastischem Material, das die erforderlichen mechanischen und elektrischen Eigenschaften aufweist.Such a vacuum switch is based on the British patent 1 195 702 as known. This pressure switch consists of a rigid base part, which carries a fixed contact and a flexible cover on which a movable contact is attached. The flexible cover part can be opened by finger pressure deform elastically in such a way that both contacts can be brought into contact. The base part of this switch consists of a conventional glass-metal fusion with a centrally located rod or tube supported by an insulating ring made of glass is surrounded, which in turn is surrounded by a steel ring. The fixed contact is attached to the end of the central rod or tube. Is electrically isolated this push button switch by a cover made of elastic material that the has required mechanical and electrical properties.

Im Vakuum gescllaltete Kontakte haben bei genügender Gasfreiheit und niedrigem Abbrand eine sehr viel höhere Lebensdauer als Kontakte, die in atmoshärischer Luft arbeiten. Wegen der guten Sperreigenschaften kann man Vakuumschalter bei gleicher Leistung auch bedeutend kleiner bauen. Wegen des höheren Preises haben sich aber Vakuumschaltröhren bisher nur im Mittelseannungsgebiet erfolgreich durchgesetzt.Contacts closed in a vacuum have and if there is sufficient freedom from gas low burn-up has a much longer service life as contacts, who work in atmospheric air. Because of the good locking properties you can Build vacuum switches significantly smaller with the same performance. Because of the higher At the same time, vacuum interrupters have so far only been successful in the central area enforced.

Grundsätzlich sind sie stets so aufgebaut, daß ein Kontakt fest mit dem Isol.iero;ehäuse verbunden ist, während der anp Kontakt bewegbar an einem e1.astischen Teil, beispielsweise einem Balg, angebracht ist (man vergleiche beispielsweise die deutsche Patentschrift 1048 625). Durch diese konventionelle Konstruktion ergeben sich eine Reihe von vakuumdichten Löt- oder Schweißnähten, die für den Zusammenbau des Schaltrohres notwendig sind und die das Erzeugnis sowohl verteuern als aucn mechanisch anfällig machen. Bei Mittelspannungsschaltröhren zwischen 3 und 10 kV ist z. B. ein Hub bis zu 9 mm notwendig, so daß die teueren vakuumdichten Edelstahlbälge veiwendet werden müssen.Basically, they are always structured in such a way that contact is firmly established with The insulating housing is connected, while the contact can be moved to an elastic Part, for example a bellows, is attached (compare, for example, the German patent specification 1048 625). Resulted from this conventional construction a series of vacuum-tight solder or weld seams necessary for assembly of the switching tube are necessary and which make the product both more expensive and more expensive make mechanically vulnerable. For medium-voltage interrupters between 3 and 10 kV is z. B. a stroke of up to 9 mm is necessary, so that the expensive vacuum-tight stainless steel bellows must be used.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Vakuumschaltrohr vereinfachter preiswerter Bauart zu schaffen, das eine hohe Lebensdauer aufweist. Diese Aufgabe wird bei einem Vakuuinschaltrohr der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dan beide Schaltkontaktstücke symmetrisch angeordnet über Stromzuführungsbolzen an Membranen befestigt sind, welche das vakuumdichte Gehäuse stirnseitig abschließen.The invention is based on the object of simplifying a vacuum switching tube to create inexpensive design that has a long service life. This task is thereby according to the invention in a vacuum switching tube of the type mentioned solved, then both switching contact pieces arranged symmetrically over power supply bolts are attached to membranes which close off the vacuum-tight housing at the front.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dan aufgrund der symmetrischen Anordnung der beiden Membranen, an denen die die Schaltkontaktstücke tragenden Stromzuführungsbolzen befestigt sind, der Hub des Vakuumschaltrohres auf zwei Membranen aufgeteilt ist. Damit wird eine wesentlich einfachere Konstruktion des Vakuuinschaltrohres bei gleichen elektrischen Eigenschaften erzielt, die preiswerter herzustellen ist, da unnötige Verbindungsnähte und der teuere Chromstahlbalg vermieden wird.The advantages achieved with the invention are in particular: dan due to the symmetrical arrangement of the two membranes on which the Switching contact pieces carrying power supply bolts are attached, the stroke of the Vacuum switching tube is divided into two membranes. This makes one essential Simpler construction of the vacuum switch tube with the same electrical properties achieved, which is cheaper to manufacture, since unnecessary connecting seams and the expensive chrome steel bellows is avoided.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung nachstehend naher erläutert werden.The invention is explained in more detail below with the aid of the drawing will.

In der Zeichnung ist ein Vakuumschaltrohr im Längsschnitt vereinfacht dargestellt. Dieses Vakuumschaltrohr hat ein gasdichtes Gehäuse, das im wesentlichen aus einem zvlindrischen Isolierkörner 9 aus Glas oder Keramik und zwei, den Isolierkörper 9 an den Stirnseiten vakuumdicht verschließenden Membranen 5, 6 besteht. An der Innenseite der Membrane 5 ist der Stromzuführungsbolzen 3 befestigt, der das Schaltkontaktstück 1 trägt. Symmetrisch zu diesen Teilen ist an der Membrane 6 der Stroinzuführungsbolzen 4 befestigt, der das SchaltkontaktstUck 2 trägt. An den Außenseiten der beiden Membranen 5 bzw. 6 sind die Stromanschlüsse 7 bzw. 8 befestigt. In the drawing, a vacuum switching tube is simplified in longitudinal section shown. This vacuum switching tube has a gas-tight housing, which is essentially from a cylindrical insulating grain 9 made of glass or ceramic and two, the insulating body 9 at the end faces vacuum-tight sealing membranes 5, 6 consists. At the Inside the membrane 5, the power supply bolt 3 is attached, which is the switch contact piece 1 carries. The Stroinzuführungsbolzen on the membrane 6 is symmetrical to these parts 4 attached, which carries the switch contact piece 2. On the outside of the two membranes 5 and 6, the power connections 7 and 8 are attached.

Die Befestigung sowohl der Stromzufuhrungsbolzen 3, 4 als auch der Stromanschlüsse 7, 8 an den Membranen 5, 6 kann beispielsweise durch Hartlöten vorgenommen werden. Das Vakuumschaltrohr kann im Hochvakuum beispielsweise durch Auflöten der Membranen 5, 6 mit den daran befestigten Stromzuführungsbolzen 3, 4 und den Kontaktstücken 1, 2 auf den metallisierten Isolierkörper 9 gebrauchsfertig hergestellt werden. In der Schaltkammer verhindert ein Schirm 10 in an sich bekannter Iteise die Bedampfung des Isolierkörpers 9. The attachment of both the power supply bolts 3, 4 and the Power connections 7, 8 to the membranes 5, 6 can be made, for example, by brazing will. The vacuum switching tube can, for example, by soldering the Membranes 5, 6 with the attached power supply bolts 3, 4 and the contact pieces 1, 2 are made ready for use on the metallized insulating body 9. In the switching chamber, a screen 10 prevents vaporization in a manner known per se of the insulator 9.

Jede der beiden Membranen 5, 6 weist zweckmäßig in ihrer Mitte einen ebenen Bereich auf, auf dem der Stromanschluß 7 bz.. 8 auf der Axpenseite und der.Stromzuführungsbolzen 3 bzw. 4, der das Schaltkontaktsttück 1 bzw. 2 trägt, auf der Innenseite beis»ielszeise durch Hartlöten befestigt ist. Die beiden Membranen 5, 6 selbst haben bis zu ihrem senkrecht verlaufenden Kragen vorzugsweise die Form einer Kugelkalotte, wobei die Höhe dieser Kalotte zweckmäßig ungefähr gleich dem vierten Teil des maximalen Membranhubes, maximal jedoch nicht mehr als ungefähr 2C:'i des Durchmessers ist. Der Krümmungsradius der beiden in Form einer Kugelkalotte ausgebildeten Membranen 5, 6 beträgt beim Ubergang in den senkrechten Kragen vorzugsweise etwa 1 bis 2 mm. Der senkrechte Kragen soll etwa eine Höhe von 15,., des Durchmessers der Membrane, mindestens jedoch von 5 mm haben. Der Kragen wird durch einen umgebördelten Bund abgeschlossen mit dem die Membranen 5, 6 auf den Isolierkörper 9 hart aufgelötet werden können. Als Material für die iqernbranen 5, 6 kann z. B. Nickel/Beryllium oder Kupfer/Beryllium mit maximal 2C,o' Beryllium verwendet werden. Each of the two membranes 5, 6 expediently has one in its center level area on which the power connection 7 or 8 on the side of the ax and der.Stromzuführungsbolzen 3 or 4, which carries the switch contact piece 1 or 2, on the inside for example attached by brazing. The two membranes 5, 6 themselves have up to their perpendicularly extending collar preferably has the shape of a spherical cap, the The height of this dome is expediently approximately equal to the fourth part of the maximum diaphragm stroke, but no more than about 2C: 'i of the diameter. The radius of curvature of the two diaphragms 5, 6 in the form of a spherical cap is at Transition to the vertical collar preferably about 1 to 2 mm. The vertical collar should be about 15,., The diameter of the membrane, but at least 5 mm. The collar is made by a flanged waistband completed with which the membranes 5, 6 brazed onto the insulating body 9 can be. As a material for the iqernbranen 5, 6, for. B. Nickel / beryllium or copper / beryllium with a maximum of 2C, o 'beryllium can be used.

Weiterhin kommt als material für die membranen 5, 6 z.B.Furthermore, as a material for the membranes 5, 6, e.g.

Chromstahl, Vacon oder auch Vacovit in Frage.Chrome steel, Vacon or Vacovit in question.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel. Insbesondere kann das Vakuumschaltrohr auch mit einem Pumnstengel, der durch Stromzuführungsbolzen und Stromanschluß oder den Isolierkörper geführt ist, ausgerüstet werden. Zusätzliche Lager für die Führung der Stromzuführungsbolzen entfallen bei dieser Konstruktion.The invention is not limited to the illustrated embodiment. In particular, the vacuum switching tube can also be equipped with a plunger, which is driven by power supply bolts and power connection or the insulator is out. Additional Bearings for guiding the power supply bolts are not required in this design.

7 Patentansprüche 1 Figur7 claims 1 figure

Claims

Claims 3 vacuum switching roller with a gas-tight housing, the vessel wall of which has an elastic part which closes the housing on the end face contains, over which an attached Schaltkonlaktstück is movable, the one the second switch contact is opposite, which means that there is no e n n z e l c h n e t that both switch contact pieces (1, 2) are symmetrically arranged via power supply bolts (3, 4) are attached to membranes (5, 6), which the vacuum-tight housing on the front side to lock.

2. Vacuum switching tube according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that-the two membranes (5, 6) up to their perpendicular Collars have the shape of a spherical cap.

3. Vacuum switching tube according to claim 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t. that the height of the spherical cap is approximately equal to the fourth part of the maximum diaphragm hubes is.

4. Vacuum switching tube according to claim 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the height of the spherical cap is approximately 254 of the diameter.

5. Vacuum switching tube according to one of claims 1 to 4, d a -d u r c h e k e n n n n e i c h n e t that the radius of curvature of the two in the form of a Spherical diaphragms (5, 6) formed at the transition into the vertical collar is about 1 to 2 mm.

6. Vacuum switching tube according to one of claims 1 to 5, d a d u r c it is noted that the height of the collar of the membranes (5, 6) is approximately 15% of the diameter, but at least 5 mm.

7. Vacuum switching tube according to one of claims 1 to 5, d a d u r c h it is not indicated that the two membranes (5, tS) are one in their slits have flat area, on the outside of which a power connection (7, 8) and on the inside of which is the power supply bolt (3, 4) of the switching contact piece (1, 2) is attached.