DE2358120A1

DE2358120A1 - Vakuumschalter mit zwei in reihe liegenden unterbrechungsstellen zwischen ineinandergreifenden stabelektrodenpaaren

Info

Publication number: DE2358120A1
Application number: DE2358120A
Authority: DE
Inventors: Joseph Carl Sofianek
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1973-01-19
Filing date: 1973-11-21
Publication date: 1974-07-25
Also published as: JPS49103172A; CA958054A; US3786214A; GB1437108A; FR2214953A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Vakuumschalter des Typs, der ineinandergreifende Stabelektroden mit abwechselnder Polarität aufweist, die in einem Ring angeordnet sind. Eine derartige Anordnung ist in der US-Patentschrift 3" 679 ^?²+ beschrieben. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf einen solchen Typ von Vakuumschaltern, bei denen zwei Funkenstrecken in Reihe zwischen jedem Paar benachbarter Stabelektroden vorgesehen sind.

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Zum Stand der Technik werden weiterhin die US-Patentschriften

2 897 322, 3 185 798, 3 1&5 799, 3 321 598, 3 372 258 und

3 643 047 genannt.

Der in der oben genannten US-Patentschrift 3 379 ^7^ beschriebene Unterbrecher umfasst zwei im Abstand angeordnete primäre Elektrodeneinrichtungen, die jeweils eine gemeinsame Basisplatte und zahlreiche Stabelektroden aufweisen, die senkrecht zur Basisplatte verlaufen. Die Elektrodeneinrichtungen sind so angeordnet, dass die Stabelektroden der zwei Einrichtungen einen Ring aus Stabelektroden bilden, wobei die Stabelektroden der einen Einrichtung in die Stabelektroden der anderen Einrichtung eingreifen bzw. mit' diesen verschachtelt sind. Die Polarität der auf dem Ring angeordneten Stabelektroden wechselt jeweils von einer Stabelektrode zur anderen ab und jedes Paar unmittelbar benachbarter Stabelektroden ist durch eine dazwischen befindliche Lichtbogen-Funkenstrecke getrennt. Während eines Unterbrechungsvorganges über diesen Lichtbogen-Funkenstrecken werden gestreute Lichtbogen erzeugt, die relativ hohe Ströme ohne die Bildung von Anodenflecken führen können.

Gemäss der oben angegebenen US-Patentschrift 3 679 474 wird dieses Vermögen zur Führung hoher Ströme ohne Bildung von Anodenflecken dem Vermögen dieser Unterbrecherkonfiguration zugeordnet, die Körperkraft F auf einen sehr niedrigen Wert zu begrenzen. Diese Körperkraft F wirkt auf die Leitungspfade der Bogenentladung über jeder Funkenstrecke zwischen den Stabelektroden ein. Die Tendenz, dass sich die Leitungspfade zwischen einem Paar entgegengesetzt gepolter Lichtbogenelektroden einschnüren und eine hohe Stromdichte entwickeln, die die Bildung eines AnodenfIeckenszur Folge haben, scheint mit der Körperkraft F direkt in Beziehung zu stehen. Indem nun diese Kraft F klein gehalten wird, ist diese Tendenz zur Einschnürung in entsprechender Weise klein gehalten.

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Bekannte Vakuumschalter mit diesem ineinandergreifenden Aufbau können zwar aus sergewöhnlich hohe■■-"Ströme, unterbrechen, "aber ihr Spannungsführungsvermögen wurde durch die Tatsache begrenzt, dass zwischen jedem Paar benachbarter Stäbe nur eine einzige Funkenstrecke vorhanden war. Falls nach einem Stromnulld'urchgang irgendeine dieser Funkenstrecken aufgrund einer transienten Spannung überschlagen sollte, die zwischen die Klemmen des Unterbrechers angelegt wird, wird zwischen den Klemmen des Unterbrechers über den Lichtbogenpfad ein geschlossener Kreis entwickelt, über den ein hoher Strom fliessen kann, und dadurch entstehen Bedingungen, die eine erfolgreiche Abschaltung verzögern oder sogar verhindern.

Die der Erfindung zugrunde liegende Hauptaufgabe besteht deshalb · im wesentlichen darin, einen Vakuumschalter mit ineinandergreifenden Stabelektroden zu schaffen, der zwei Lichtbogen-Funkenstrecken auiweist, die zwischen jedem Paar benachbarter Stäbe in Reihe geschaltet sind.

Eine weitere Aufgabe besteht darin, den Raum zwischen jedem Paar benachbarter Stabelektroden durch strukturell einfache Mittel, " deren Vorhandensein die Grosse des Unterbrechers nicht stark vergrössert, in zwei in Reihe geschaltete Funkenstrecken zu unterteilen. Diese strukturell einfache Anordnung soll sich für eine Verwendung in einem Unterbrecher eignen, bei dem die Unterbrechung durch trennbare Kontakte eingeleitet wird, die von dem Ring aus Stabelektroden umgeben sind.

Die Erfindung geht aus von einem Schalter bzw. Trenner der zwei trennbare Kontakte aufweist, die in einer Lage zentrisch zu dem Stabelektrodenring angeordnet sind. Wenn der Schalter geschlossen ist, fliesst Strom durch den Schalter über diese Kontakte. Die Unterbrechung wird dadurch eingeleitet, dass die Kontakte getrennt werden, um dazwischen einen Lichtbogen zu bilden. Die durch den Lichtbogen entwickelten Lichtbogenprodukte werden radial nach aussen in die Funkenstrecken zwischen den Stäben

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ausgestossen und dies bewirkt, dass die Punkenstrecken zünden und Entladungen mit kleiner Bogenspannung entwickeln, auf die der Abschaltkreis von dem Liohtbogen übertragen wird, der zunächst zwischen den Kontakten ausgebildet worden ist.

Gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird um den Ring aus den ineinandergreifenden Stabelektrodenteilen herum eine rohrförmige metallische Abschirmung ausgebildet, die normalerweise von beiden Elektrodeneinrichtungen elektrisch isoliert ist. Diese Abschirmung weist metallische Trennwände auf, die von Bereichen radial aussen von dem Ring radial nach innen in die Räume zwischen unmittelbar benachbarten Elektrodenteilen der Elektrodeneinrichtungen vorragen, wodurch jeder dieser Räume in zwei in Reihe liegende Lichtbogen-Funkenstrecken unterteilt wird, die auf entsprechende Weise auf gegenüberliegenden Seiten von jeder der metallischen Trennwände angeordnet sind. Diese Lichtbogen-Funkenstrecken teilen sich die Spannung, die zwischen benachbarten Stabelektrodenteilen angelegt ist, wenn sich die Wiederkehrspannung zwischen den Elektrodenteilen beim Stromnulldurchgang am Ende einer Lichtbogenperiode wieder aufbaut.

Die Erfindung wird nun mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand der folgenden Beschreibung und der Zeichnung zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Fig. 1 ist eine teilweise im Schnitt gezeigte Seitenansicht von einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Vakuumschalters.

Fig. 2 ist eine Schnittansicht nach einem Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1.

Fig. 3 ist eine der Fig. 2 ähnliche Schnittansicht, ausser dass sie eine Abwandlung des Schalters gemäss Fig. 1 zeigt.

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_ tr _ .

In Pig. 1 ist ein Vakuumschalter 10 gezeigt' der eine obere ■" - , .,

* aufweist

Elektrodeneinrichtung 11 und eine untere Elektrodeneierichtung 12ζ die in hermetisch abgedichteter Relation mit gegenüberliegenden Enden eines zylinderförmigen Isoliergehäuses 15 verbunden sind, um eine hermetisch abgedich__tete Umhüllung 14 zu bilden. Der Innenraum dieser Umhüllung 14; ist auf einen Druck von 1O~ Torr oder weniger evakuiert. Die obere Elektrodeneinrichtung 11 umfasst eine metallische Basisplatte oder eine Scheibe 15 sowie zahlreiche nach unten herabhängende Elektroden 1(5, die auf geeignete Weise mit der Basisplatte verbunden sind, was beispielsweise durch Hartlöten geschehen kann. Die untere Elektrodeneinrichtung 12 umfasst eine metallische Basisplatte oder Scheibe 17 und zahlreiche aufwärts stehende Elektrodenteile 18, die ebenfalls hartgelötet sein können. Vorzugsweise ist jeder der Elektrodenteile ein zylindrischer Stab mit einer glatten Aussenflache, wie es in der. US-Patentschrift 3 679Wbeschrieben ist.

Die Stäbe von jeder Elektrodeneinrichtung verlaufen parallel ..zueinander., wie es in'Fig. 1 gezeigt ist, und sie sind kreisförmig angeordnet und in Umfangsrichtung auf dem Kreis im Abstand zueinander angeordnet, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. In Fig. 2 sind die Elektrodeneinrichtungen so angeordnet _y dass die Stäbe der einen Einrichtung mit den Stäben·der anderen Einrichtung ver— schachtelt sind bzw. eingreifen und sie bilden zusammen einen Ring aus in Umfangsriehtung im Abstand angeordneten Stäben, wobei die Stäbe auf dem Ring in der Polarität abwechseln.. Die Stäbe 16 und 18 snd aus einem nicht-feuerfesten Metall hoher Reinheit hergestellt, wie beispielsweise geeignet entgastem Kupfer oder Stahl.

Um das Isolier gehäuse 15 vor- Lichtbogenprodukten, zu schützen-, die während eines AbschältVorganges erzeugt werden, ist eine metallische Abschirmung 23 vorgesehen, die einen Mantelkörper' 19 in Röhrenform aufweist. Dieser» Hantelkörper 19 umgibt den Elektrodenring im Abstand zu den Stäben und wird auf dem Isoliergehäuse mitteis eines Flansches 2© gehalten, der auf geeignete Weise mit dem Mantelkörper verbmndlen ist und von dort radial nach aussen

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verläuft. Der Flansch 20 ist zwischen den oberen und unteren Hälften des. Gehäuses angeordnet und durch geeignete Dichtungen 21 mit diesen Hälften verbunden. Der Metallmantel 23 ist so angeordnet und geformt, dass eine im wesentlichen gleiche Kapazität zwischen dem Mantel und jeder der Elektrodeneinrichtungen vorhanden ist, wenn der Schalter bzw. unterbrecher offen ist. Somit wird der Mantel auf einem Potential gehalten, das im wesentlichen in der Mitte zwischen demjenigen der zwei Elektrodeneinrichtungen liegt, wenn der Unterbrecher geöffnet ist.

Um Strom durch den Unterbrecher zu leiten, wenn dieser geschlossen ist, ist ein Paar trennbarer Kontakte 30 und 32 vorgesehen. Diese Kontakte sind im allgemeinen mittig, zu dem Ring angeordnet, der durch die Stabelektroden 16, 18 gebildet wird. Das Kontaktstück 30 ist feststehend und am unteren Ende eines stationären Kontaktstabes 3^ befestigt, während der Kontaktstück 32 ein bewegbarer Kontakt ist, der am oberen Ende eines bewegbaren Kontaktstabes 36 befestigt ist. Der.stationäre Kontaktstab 3^ führt durch die obere Basisplatte 15 hindurch und ist mit dieser durch eine geeignete Lötverbindung verbunden, die eine vakuumdichte Abdichtung zwischen dem Stab und der Basisplatte bildet. Der bewegbare Kontaktstab JS führt frei'durch eine Öffnung in der unteren Basisplatte 17 hindurch, und ein flexibler metallischer Faltenbalg 38 sorgt für eine Dichtung zwischen der Basisplatte 17 und dem Stab 3β, die eine freie Bewegung des Stabes in vertikaler Richtung in bezug auf die Basisplatte gestattet. In dem dargestellten Äusführungsbeispiel gemäss Fig. 1 ist ein Metallrohr 39 um den Faltenbalg 38 herum gezeigt, das an seinen gegenüberliegenden Enden durch geeignete vakuumdichte Verbindungen mit dem Faltenbalg 38 und der Basisplatte .17 verbunden ist.

Wenn der Unterbrecher betätigt werden soll, um einen hindurchführenden Schaltkreis zu unterbrechen, wird der bewegbare Kontaktstab 36 von seiner in Fig. 1 gezeigten Stellung durch eine geeignete Betätigungsanordnung (nicht gezeigt) nach unten gedrückt.

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Dadurch wird das Kontaktstück 32 von dem Kontaktstück 30 getrennt, wodurch zwischen den Kontaktstücken eine Funkenstrecke gebildet wird. Die Ausbildung dieserFunkenstrecke bewirkt, dass über der Funkenstrecke ein Lichtbogen entwickelt wird,- und dieser Lichtbogen verdampft Kontaktmaterial, das radial nach aussen in die Räume zwischen benachbarten Stabelektroden 16 und 18 ausgestossen wird. Über den Räumen zwischen den Elektroden sind zunächst keine Lichtbögen vorhanden, aber wenn die Lichtbogenprodukte in diese Zwischenräume eintreten, wird die dielektrische Festigkeit der Zwischenräume drastisch vermindert und sie schlagen durch die dann anliegende Spannung über. Dieser Überschlag der Räume zwischen den Stäben führt zu einer Bogenentladung zwischen jedem benachbarten Paar entgegengesetzt gepolter Stäbe.

In dem erfindungsgemässen Unterbrecher ist der Bogenentladungsraum zwischen jedem Paar der Stäbelektroden in zwei getrennte in Reihe liegende LichtbogenrFunkenstrecken unterteilt, indem zahlreiche metallische Trennwände 40 einen Teil des Mantels 23 bilden. Diese Trennwände 40 haben vorzugsweise die Form von Me-" tallplatten 41 mit planarer Konfiguration, die in radial verlaufenden vertikalen Ebenen angeordnet sind, die die mittlere Längsachse des Unterbrechers einschliessen. Jede Platte 4l ist an ihrem radial aussereη Rand auf geeignete Weise an dem rohrförmigen Teil 19 des Mantels befestigt, was beispielsweise durch Löten oder Schweissen geschehen kann. Entlang dem radial innen liegenden Rand von jeder Platte 4l befindet sich ein Metallstab 43 mit kreisförmigem Querschnitt, der in vertikaler Richtung über die Länge der Platte 41 verläuft. Dieser Stab 43 ist auf geeignete ■Weise mit seiner zugehörigen Platte 41 verbunden, was.beispielsweise durch Schweissen oder Löten geschehen kann, oder er ist einstückig mit der Platte 41 ausgebildet und versieht die Trennwand mit einem abgerundeten Innenrand, der zur Verminderung der Konzentration elektrischer Beanspruchung in diesem Bereich dient. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel verläuft die Trennwand radial innen von dem rohrförmigen Teil 19 des Mantels bis zu einer

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Bezugslinie, die radial innen von einem Bezugskreis 45 angeordnet ist, entlang dem die radial innersten Oberflächen der Stabelektroden angeordnet sind. Da der rohrförmige Mantelteil 19 im wesentlichen auf einem mittleren Potential liegt, wie es vorstehend beschrieben wurde, liegen auch die Trennwände 40, die mit dem rohrförmigen Teil 19 elektrisch verbunden sind, ebenfalls im wesentlichen auf einem mittleren Potential.

Die metallischen Trennwände 40 haben die wichtige Aufgabe, die

Überschlagspannung zwischen jedem benachbarten Paar der entgegengesetzt gepolten Stäbe 16 und 18 zu erhöhen, wenn sich die gewöhnliche Wiederkehrspannung über dem Schalter aufbaut, nachdem der Strom am Ende einer Lichtbogenperiode durch Null gelaufen ist. In jedem der Räume zwischen einem Paar von Stabelektroden 16 und · 18 befinden sich zwei in Reihe liegende Funkenstrecken, und zwar eine zwischen dem Stab 16 und der Trennwand 40 und die andere zwischen der Trennwand 40 und dem Stab 18. Da die Trennwand 40 auf einem Potential liegt, das praktisch in der Mitte zwischen demjenigen der Elektroden 16 und 18 liegt, ist an jede Funkenstrecke im wesentlichen die halbe Gesamtspannung über dem Schalter angelegt. In einem Vakuum ist die gesamte Durchbruchsspannung von zwei in Reihe liegenden Funkenstrecken, die jeweils der Hälfte der angelegten Spannung ausgesetzt sind, wesentlich grosser als diejenige einer einzigen Funkenstrecke der gleichen Gesamtlänge, die der vollen angelegten Spannung ausgesetzt ist. Somit ist die gesamte Durchbruchsspannung über den zwei Funkenstrecken, die zwischen jedem Paar aus den Elektroden 16, 18 vorhanden ist, wesentlich grosser als diejenige, die ohne die Trennwand 40 gegeben sein würde.

Zwischen dem entfernten Ende von jeder aufrechtstehenden Stabelektrode 18 und der benachbarten oberen Endplatte 15 ist ein Zwischenraum gebildet, über den ein Überschlag einen kontinuierlichen elektrischen Pfad durch den Schalter bildet. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist jeder dieser Endräume in zwei in Reihe l%ende endseitige Funkenstrecken durch eine metallische

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Kappe 50 unterteilt, die von dem rohrförmigen Teil 19 des Mantels im allgemeinen horizontal zum radial innersten Rand der Abtrennung 40 über das Oberteil der den Stab 18" umgebenden Kammer verläuft. Somit ist dieser Raum neben dem entfernten Ende von jeder Stabelektrode 18 ebenfalls in zwei in Reihe verbundene . Funkenstrecken unterteilt, über denen jeweils die Hälfte der Gesamt- . spannung auftritt. Diese Anordnung führt zu einer verbesserten Spannuhgsfestigkeit in diesem Bereich.

Zwischen der unteren Endplatte 17 und dem entfernten Ende von jeder der nach unten ragenden Stabelektroden 1-6 ist eine entsprechende Metallkappe 52 angeordnet, die diesen Raum in zwei in Reihe liegende endseitige Funkenstrecken unterteilt, die jeweils etwa die Hälfte der angelegten Gesamtspannung führen.

Für einen weiteren Schutz des Isoliergehäuses 13 vor Lichtbogenprodukten, die während eines Unterbrechungsvorganges erzeugt werden, ist eine Vielzahl von Hilfsmänteln 70, 71, 72 und 73 vorgesehen, die neben dem Isoliergehäuse 13 angeordnet sind und den Hauptmantel 23 umgeben. Jeder dieser Hilfsmäntel. ist ein rohrförmiges Metallteil, das konzentrisch zum Gehäuse 13 neben einei Glas/Metall-Dichtung in dem Gehäuse angeordnet ist. Die Hilfsabschirmungen 70 und 73 ragen auf der Innenseite des Unterbrechers von den Basisplatten 15 bzw. 17 vor und sind elektrisch mit ihren zugehören Basisplatten verbunden. Die Hilfsabschirmungen 71 und 72 gehen in entgegengesetzten Richtungen von dem mittleren Flansch 20 aus und sind elektrisch mit diesem Flansch verbunden. Diese Hilfsabschirmungen sind in radialer Richtung' im Abstand zum Isoliergehäuse 13 und dem Hauptmantelteil 19 angeordnet und dienen dazu, irgendwelche Lichtbogenprodukte, die aus dem Bereich innerhalb des Häuptmantelteiles 19 austreten, aufzufangen und zu kondensieren, bevor diese Lichtbogenprodukte das Isoliergehäuse 13 erreichen können. Die Hilfsabschirmungen dienen ferner dazu, das elektrische Feld in der Weise zu formen, dass die elektrischen Beanspruchungen auf den Glas/Metall-Dichtungen vermindert sind.

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Figur 3 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Schalters, in dem die Trennwände ^O nicht planar verlaufen sondern gekrümmt sind, um so eine Innenfläche aufzuweisen, die im allgemeinen konzentrisch in bezug auf die zylindrische Oberfläche der benachbarten Stabelektrode angeordnet ist. Jedes Paar benachbarter Trennwände ist entlang einer vertikalen Naht 62 zusammengeschweisst, um so um jede Stabelektrode ein im allgemeinen zylinderförmiges Gehäuse oder eine Kammer zu bilden, die bei 6j> für etwa 90° ihres Umfanges zum Mittelteil des Unterbrechers offen ist, wo sich die Kontaktstücke 30, 32 befinden. Ein Vorteil dieser Gestaltung gemäss Fig. 3 besteht darin, dass das elektrische Feld zwischen jeder Stabelektrode und dem Metallgehäuse oder der die Stabelektrode Umgebenden Kammer im allgemeinen gleichförmig ist im Hinblick auf die im allgemeinen konzentrisch, gleichförmig · beabstandete Relation dieser Teile. Diese Gleichförmigkeit des elektrischen Feldes trägt zu einer höheren Überschlagspannung zwischen den Stabelektroden und den umgebenden Kammern bei.

In Fig. 3 kann man sich den rohrförmigen Teil des Mantels, der den gesamten Ring aus den Stabelektroden umgibt, als nahezu vollständig durch die Trennwände HO gebildet denken. Metallkappen, die den Metallkappen 50 und 52 in dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 entsprechen, sind in dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. ebenfalls vorhanden.

Bei beiden dargestellten Ausführungsbeispielen ist zu bemerken, dass die Lichtbögen, die über den Funkenstrecken zwischen den Stabelektroden gebildet sind, im allgemeinen in Umfangsrichtung zum Unterbrecher verlaufen. Dies führt dazu, dass die Körperkraft F auf jeden Lichtbogen auf einen niedrigen Wert begrenzt ist, wie es in der eingangs genannten US-Patentschrift 3 679 474 erläutert ist. Auf diese Weise können die Lichtbogen relativ hohe Ströme führen, ohne dass Anoden fleclen entwickelt werden, und ferner wird die Bogenspannung, die von jedem Lichtbogen entwickelt wird, auf einen kleinen Wert begrenzt. Die relativ kleine Bogenspannung, die durch die in Umfangsrichtung verlaufenden Lichtbögen entwickelt

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wird, spielt eine wichtige Rolle bei der Möglichkeit, dass diese Lichtbogen besser als bei dem einzigen Lichtbogen zwischen den Kontaktstücken 30, 32 ausgebildet und aufrechterhalten werden. Es besteht eine starke Tendenz für einen solchen einzelnen Lichtbogen, bevorzugt bei Vielfach-Lichtbögen über einem anderen Pfad zu verharren, wenn ein Lichtbogenüberschlag über den anderen Pfad zur Entwicklung einer höheren gesamten Lichtbogenspannung führt, als sie über dem einzelnen Lichtbogen entwickelt wir*d. Bei dem erfindungsgemässen Schalter wird die Tendenz für den einzelnen Lichtbogen zu verharren .stark vermindert, da die Summe der Lichtbogenspannungen, die über den in Reihe liegenden, in Umfangsrichtung verlaufenden Lichtbogen gebildet wird, kleiner ist als diejenige, die durch einen einzelnen Lichtbogen entwickelt werden würde, der zwischen den Kontaktstücken 30, 32 brennt.

Um die Wahrscheinlichkeit zu vermindern, dass die Wiederkehrspannung einen Überschlag über der Funkenstrecke zwischen den Kontaktstücken 30 und 32 ausbildet, ist der erfindungsgemässe Schalter mit einem ungewöhnlich langen Hubjversehen. Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dieser Hub beispielsweise von einer solchen Länge, dass die volle Funkenstrecke zwischen den Kontaktstücken 30 und 32 etwa 5 cm (2 Zoll) lang ist, d.h. diese Länge ist merklich grosser als die Gesamtlänge der zwei Lichtbogen-Funkenstrecken zwischen benachbarten, entgegengesetzt gepqlten Stabelektroden 16 und 18.

Um die Wahrscheinlichkeit noch weiter zu vermindern, dass die Wiederkehrspannung einen Überschlag zwischen den Kontaktstücken 30 und 32 verursacht, können die Funkenstrecken zwischen jedem der Kontaktstücke und den radial inneren Rändern der Trennwände 40 gleich oder grosser gemacht werden als die Länge der Lichtbogen-Funkenstrecken zwischen den Stabelektroden und den Trennwänden 40. Dies hält Überschläge über diese Funkenstrecken vom Kontaktstück zu Mantel ab, deren Auftreten einen Lichtbogen zwischen den Kontaktstücken 30 und 32 entwickeln könnte.

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Claims

Ansprüche

1.) Hochstrom-Vatoiumschalter mit einer hermetisch abgedichteten Umhüllung, die auf eine_n Druck von 10 Torr oder weniger evakuiert ist, einer ersten primären Lichtbogenelektrodeneinrichtung, die eine erste Vielzahl im Abstand angeordneter, im wesentlichen paralleler Stabelektrodenteile mit in der Umhüllung angeordneten Lichtbogenflächen umfasst, einer zweiten primären Lichtbogenelektrodeneinrichtung, die eine zweite Vielzahl im Abstand angeordneter, im wesentlichen paralleler ■ Stabelektrodenteile umfasst, die in der Umhüllung angeordnet sind und abwechselnd zwischen die beanstandeten Elektrodenteile der ersten Lichtbogenelektrodeneinrichtung eingeschachtelt sind, wobei die ersten und zweiten Elektrodenteile derart angeordnet sind, dass sie innerhalb der Umhüllung einen Ring aus Elektrodenteilen bilden und zwischen unmittelbar benachbarten Elektrodenteilen, deren Polarität um den Ring herum abwechselt, Zwischenräume ausgebildet sind,

gekennzeichnet durch einen rohr-

metallischen

förmigen^YMantel (23), der den Ring umgibt und von beiden Elektrodeneinrichtungen elektrisch isoliert ist, wenn kein Strom über die Elektrodenteile durch den Schalter fliesst, wobei der Mantel (23) metallische Trennwände (40) aufweist, die von Bereichen radial aussen von dem Ring radial nach innen in die Zwischenräume zwischen unmittelbar benachbarten Elektrodenteilen der Elektrodeneinrichtungen vorragen, derart, dass jeder der Zwischenräume in zwei in Reihe liegende Lichtbogen-Punkenstrecken unterteilt ist, die auf entsprechende Weise auf gegenüberliegenden Seiten von jeder der metallischen Trennwände (40) angeordnet sind, und Mittel (30, 32) zur Ausbildung elektrischer Lichtbögen in den in Reihe liegenden Lichtbogen-Funkenstrecken während eines Abschaltvorganges, wobei die Lichtbogen-Punkenstrecken derart angeordnet sind, dass die zwischen benachbarten Stabelektrodenteilen angelegte Spannung aufgeteilt ist, wenn sich die Wiederkehr-

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spannung zwischen den Elektrodenteilen beim Stromnulldurchgang am Ende einer Lichtbogenperiode wieder aufbaut.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , - dass die Elektrodenteile (16) der ersten Elektrodeneinrichtung (11) an ihren Vorderenden mit einer gemeinsamen Metallgrundplatte (15) verbunden sind, auf die die Stabelektrodenteile der zweiten Einrichtung (12) zugerichtet sind, zwischen dem entfernten Ende von jedem der Stabelektrodenteile der zweiten Einrichtung (12) und der gemeinsamen Grundplatte (15) ein Endraum vorhanden ist und Metallkappen (50) vorgesehen sind, die jeden der Endräume in zwei in Reihe liegende Endfunkenstrecken auf gegenüberliegenden Seiten der zugehörigen Metallkappe (50) unterteilen, wobei die Metallkappen jeweils einen Teil des Mantels (23) bilden und elektrisch mit demjenigen Abschnitt des Mantels verbunden sind-, der den Elektrodenring umgibt. .

3. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass die Stabelektrodenteile (18) der zweiten Einrichtung (12) an ihren Vorderenden mit einer zweiten gemeinsamen Metallgrundplatte (17) verbunden sind, auf die die Stabelektrodenteile (16) der ersten Einrichtung (11) zugerichtet sind, zusätzliche Endräume zwischen den entfernten Enden der Stabelektrodenteile (l6) der ersten Einrichtung (11) und der zweiten gemeinsamen Grundplatte (17) vorhanden sind, zweite Metallkappen (52) vorgesehen sind, die jeden der zusätzlichen Endräume in zwei in Reihe liegende Endfunkenstrecken auf gegenüberliegenden Seiten der zugehörigen zweiten Kappen unterteilen, wobei die zweiten Metallkappen (52) jeweils einen Teil des Metallmäntels (23) bilden und elektrisch mit demjenigen Abschnitt des Mantels (23) verbunden sindj der den Elektrodenring umgibt. '

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4. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Trennwände (40) radial nach innen über einen Bezugskreis (45) hinaus führen, der die radial innersten Oberflächen der Stabelektrodenteile (16, 18) ein— schliesst.

5. Schalter nach Anspruch 1, da du rch gekennzeichnet , dass die Lichtbogen-Oberflächen von jedem der Stabelektrodenteile (16, 18) glatte zylindrische Oberflächen sind.

6. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass der Metallmantel (23) einschliesslich der Trennwände (40) derart geformt ist, dass um jeden Stabelektrodenteil herum eine Metallkammer (52) gebildet ist, deren Oberfläche im wesentlichen gleichförmig von der Aussenfläche des darin angeordneten Stabelektrodenteiles beabstandet ist.

7. Schalter nach Anspruch 6, -dadurch gekennzeichnet , dass die um jeden Stabelektrodenteil herum gebildete Metallkammer (52) eine Innenfläche aufweist, die im wesentlichen konzentrisch zur zylindrischen Oberfläche des darin angeordneten Stabelektrodenteiles ist.

8. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Mittel zur Ausbildung von elektrischen Lichtbögen ein Paar trennbarer Kontaktstücke (30, 32) umfassen, die in dem von dem Ring aus den Stabelektrodenteilen (l6, 18) umgebenen Raum angeordnet sind, die Kontaktstücke (30, 32) zur Stromführung in Eingriff bringbar

und zur Ausbildung einer Funkenstrecke zwischen den Kontaktstücken trennbar sind, über der dann ein Lichtbogen ausbildbar ist, und die Funkenstrecke zwischen den Kontaktstücken (30, 32) in freier Verbindung steht mit den in Reihe liegenden Lichtbogen-Punkenstrecken auf gegenüberliegenden Seiten der 409830/0709

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metallischen Trennwände (40), so dass Lichtbogenprodukte von der Funkenstrecke zwischen den Kontaktstücken (30, 32) in die in Reihe liegenden Lichtbogen-Funkenstrecken schleuderbar
sind, so dass Bogenentladungen über den in Reihe liegenden Lichtbogen-Funkenstrecken ausbildbar sind.

9. Schalter nach Anspruch 8, dadurch g e k e η η ζ e i chne t, dass er bei vollständig getrennten
Kontaktstücken (30, 32) eine Funkenstrecke zwischen diesen Kontaktstücken mit einer Länge aufweist, die grosser ist als die Summe der Längen der zwei in Reihe liegenden Lichtbogen-Funkenstrecken auf gegenüberliegenden Seiten der jeweiligen Trennwände (40). '

10. Schalter nach Anspruch 8, dadurch g e k e η nzeichnet, dass zwischen jedem der Kontaktstücke und dem radial inneren Rand von jeder der Trennwände (41)
eine Kontaktstück/Mantel-Funkenstrecke vorgesehen ist, die eine Länge aufweist, die wenigstens genauso gross ist wie die Länge von jeder der in Reihe liegenden Lichtbogen-Funkenstrecken.

11. Schalter nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e η η zeichnet , dass jede der Trennwände (40) eine im allgemeinen planare Form aufweist und an ihrem radial inneren Ende einen Rand (bei 43) aufweist, der vergrössert und abgerundet ist, so dass in dessen Nähe die Konzentrationen von elektrischen Beanspruchungen vermindert sind.

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