DE2361990A1

DE2361990A1 - SHIELDING IN THE EXTRUSION CHAMBERS OF VACUUM SWITCHES WITH A POTENTIAL CONDUCTING HOUSING OPPOSITE THE TRACK

Info

Publication number: DE2361990A1
Application number: DE19732361990
Authority: DE
Inventors: Hans-Peter Dipl Ing Bahder; Peter Dipl Phys Blueher; Ernst Dipl Phys Freund; Alfred Dipl Ing Goetsch; Heinz Dr Ing Haenisch; Joerg Dipl Ing Kusserow
Original assignee: INST PRUEFFELD ELEKT
Current assignee: INST PRUEFFELD ELEKT
Priority date: 1972-12-20
Filing date: 1973-12-13
Publication date: 1974-06-27
Also published as: DD101056A1; SU987702A1

Description

Abschirmung in Löschkammern von Vakuumschaltern mit gegenüber der Strombairn potentialführendem Gehäuse Die Erfindung betrifft eine Abschirnung in Löschkammern von Vakuumschaltern mit gegenüber der Strombahn potentialführendem Gehäuse.Shielding in quenching chambers of vacuum switches with opposite the Strombairn potential-carrying housing The invention relates to a shield in Quenching chambers of vacuum switches with potential-carrying opposite the current path Casing.

Es sind Abschirmungen bekannt, bei denen ein zylinderförmiger Metallschirm die Schaltstrecke umgibt, die in Augenblick des Trennens zweier relativ zueinander beweglicher Schaltkontakte entsteht. Während des Trennens der stromdurchflossenen Kontakte wird ein Lichtbogen gebildet, der das Material der Kontakte verdampft und eine örtliche Raumladungswolke erzeugt, über die der Strom so lange fließt, bis der Nulldurchgang ereicht ist.Shields are known in which a cylindrical metal shield the switching path surrounds the relative to each other at the moment of the separation of two moving switching contacts arises. During the separation of the current-carrying Contacts, an arc is formed that vaporizes the material of the contacts and creates a local space charge cloud through which the current flows until the zero crossing has been reached.

Soll der getrennte Stromkreis bei Wiederkehr der Spannung unterbrochen bleiben, so muß die Schaltstrecke eine genügende dielektrische- Festigkeit besitzen. Ob dies gelingt, hängt in hohem Maße davon ab, wie schnell die vom Lichtbogen erzeugten Metalldämpfe usw. von dem Metallschirm aufgenommen werden. Hierbei spielen sowohl das Material des Schirmes als auch seine geoemetrische Form eine wesentliche Rolle. Bei der Auswahl des Mate-1 als und der Abmessungen des Schirmes ergeben sich in bekannter Weise optimale Schirmdicken mit entsprechend zugeordneten festen Durchmessern des Metallzylinders.Should the separated circuit be interrupted when the voltage returns remain, the switching path must have sufficient dielectric strength. Whether this succeeds depends to a large extent on how quickly the arc generated Metal vapors, etc. are absorbed by the metal screen. Both play here the material of the screen as well as its geometrical shape play an important role. When choosing the Mate-1 as and the dimensions of the screen, in known way, optimal screen thicknesses with correspondingly assigned fixed diameters of the metal cylinder.

Bei einer Dicke des Schirmes von z.B. 2,5 mm ergibt sich z.B.With a thickness of the screen of e.g. 2.5 mm, the result is e.g.

für Kupfer ein Zylinderdurchmesser > 100 mm, vgl. DT-AS 1 203 349.for copper a cylinder diameter> 100 mm, see DT-AS 1 203 349.

Zwischen derartigen Schirmen und potentialführenden Gehäuseteilen kann es zu elektrischen Durchschlägen und damit zum Versagen des Vakuumschalters kommen. Das ist darauf zurückzuführen, daß die bein Schaltvorgang an der Innenfläche des Schirmes umgesetzte Energie, hervorgerufen durch Fiondensations-, RelLoubinations- und kinetische Energie der auftreffenden Teilchenströme, infolge der Dünnwandigkeit des Schirmes auch an dessen Außenfläche eine Temperaturerhöhung bewirkt. Da die Teilchenströme im ungunstigsten Falle innerhalb eines sehr kleinen Bereiches auf den Schirm treffen, kann dies zu einer regelrechten Aufheizung von Schirmteilen führen, so daß die Gefahr von Durchschlagen dann unvermeidbar ist, weil sich die Emissionseigenschaften des Schirmes es ändern und an der Oberfläche des Schirmes haftend Fremdteilchen losgelöst werden.Between such screens and potential-carrying housing parts electrical breakdowns and thus failure of the vacuum switch can occur come. This is due to the fact that the bein switching process on the inner surface energy converted by the screen, caused by fiondensations-, rel-loubination- and kinetic energy of the impacting particle streams, due to the thin walls of the screen also causes a temperature increase on its outer surface. Since the Particle flows in the worst case within a very small area on hit the screen, this can lead to real heating of parts of the screen lead, so that the risk of bottoming out is then inevitable because the It changes emission properties of the screen and at the surface of the screen adhering foreign particles are detached.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Erwärmung der den potentialführenden Gehäuseteilen zugekehrten Schirmoberlfäche zu vermeiden.The invention is based on the object of heating the potential-carrying Avoid shield surface facing parts of the housing.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Abschirmung aus zwei ineinandersitzenden, mit Abstand voneinander angeordneten Zylinder besteht, die an einer oder an mehreren Stellen miteinander verbunden sind. Die Verbindung kann sowohl elektrisch leitend als auch nichtleitend sein. Eine z.B. metaltische Verbindung der @ beiden Zylinder läßt sich beispielsweise in der Weise herstellen, daß die beiden Zylinder einstückig durch einen Faltvorgang hergestellt sind. Dabei kann die Faltstelle an ihren Umfang durch mehrere Durchbrüche unterbrochen sein.According to the invention this object is achieved in that the shield consists of two cylinders, one inside the other, arranged at a distance from each other, that are connected to one another at one or more points. The connection can be both electrically conductive and non-conductive. E.g. a metal table Connection of the two cylinders can be established, for example, in the manner that the two cylinders are made in one piece by a folding process. Included the fold can be interrupted on its circumference by several openings.

Hierdurch entsteht zum äußeren Zylinder hin ein langer Wärmeweg, wobei die an der Faltstelle infolge der Durchbrüche stehengebliebenen Übergangsstellen zusätzliche Wärmeengestellen darstellen.This creates a long heat path to the outer cylinder, whereby the transition points left at the fold as a result of the breakthroughs represent additional heating racks.

Es ist auch möglich zwei einzelne Zylinder z.B. an ihren Rändern durch Stege, Ringe oder Ringsegmente miteinander zu verbinden.It is also possible to have two individual cylinders, e.g. through their edges To connect webs, rings or ring segments with one another.

Hierdurch wird der gleiche Effekt erzielt.This has the same effect.

Der äußere Zylinder, der im zweiten Falle relativ dünnwandiger ausgeführt sein kann, wird von den Teilchenströmen primär nicht getroffen und bleibt infolge der langen Wärmewege und Wärmeengestellen thermisch unbelastet.The outer cylinder, which in the second case is relatively thin-walled can be, is primarily not hit by the particle currents and remains as a result the long heat paths and heat racks are thermally unstressed.

Somit steht den potentialführenden Gehäuseteilen zum Zeitpunkt des Trennvorganges der Kontakte praktisch eine kalte Zylinder oberfläche gegenüber.Thus, the potential-carrying housing parts are available at the time of Separation process of the contacts practically a cold cylinder surface opposite.

Von Erfindungsgedanken sind auch solche Ausführungen umfaßt, bei denen de Abstand zwischen den zwei Zylindern vollständig mit hitzebeständigem Isolierwerkstoff ausgefüllt ist. Dabei können die Zylinder aufgedampfte Metallschichten oder aufgeklebte Metallfolien sein.The concept of the invention also includes those designs in which de distance between the two cylinders completely covered with heat-resistant insulating material is filled out. The cylinders can be vapor-deposited or glued-on metal layers Be metal foils.

hand von in der zugehörigen Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispielen wird die Erfindung näher erläutert.hand of the embodiments reproduced in the accompanying drawing will the invention explained in more detail.

Hierin zeigen: Fig. 1 eine Löschkammer und Fig. 2 eine Ausführungsform einer Abschirmung Die in Fig. 1 dargestellte zylindrische Löschkammer besteht im wesentlichen aus einem Metallgehäuse 1, das durch zwei Isolierdurchführungen 2i3 verschlossen ist.1 shows an extinguishing chamber and FIG. 2 shows an embodiment a shield The cylindrical arcing chamber shown in Fig. 1 consists in essentially of a metal housing 1, which is supported by two insulating bushings 2i3 is locked.

In der Bogenlöschkammer 4 befinden sich zwei Kontaktstücke von denen das eine Kontaktstück 5 mit einer Festelektrode 7 und das andere Kontaktstück 6 mit einer beweglichen Elektrode 8 verbunden ist. Ein Balg 9 dichtet die bewegliche Elektrode 8 gegenüber der Isolierdurchführung 3 ab.In the arc extinguishing chamber 4 there are two contact pieces of which one contact piece 5 with a fixed electrode 7 and the other contact piece 6 is connected to a movable electrode 8. A bellows 9 seals the movable one Electrode 8 opposite the insulating bushing 3.

Die Kontaktstücke 5; 6 sind von einer Abschirmung umgenben, deren Befestigung hier nicht dargestellt ist und die aus zwei, durch Faltung entstandenen, ineinandersiteznden Zylindern 10; 11 gebildet ist. Die Faltstelle besitzt an ihrem Umfang angeordnete, nicht dargestellte Durchbrüche.The contact pieces 5; 6 are surrounded by a shield, their Attachment is not shown here and the two, created by folding, nested cylinders 10; 11 is formed. The fold has on hers Perimeter arranged, not shown breakthroughs.

In Pig. 2 ist eine andere Ausführungsform einer Abschirmung dargestellt. Diese besteht aus zwei ineinandersitzenden Einzelzylindern 12;13,- die durch Stege 14 bis 17 miteinander verbunden sind. Die Stege können sowohl aus Metall als auch aus einem hitzebeständigen Isolierwerkstoff bestehen.In Pig. 2 shows another embodiment of a shield. This consists of two single cylinders 12; 13, - which are connected by webs 14 to 17 are connected to each other. The bars can be made of metal as well consist of a heat-resistant insulating material.

Der äußere Zylinder 12 kann im Verhältnis zum inneren Zylinder 13 relativ dünnwandig ausgeführt sein.The outer cylinder 12 can be in relation to the inner cylinder 13 be made relatively thin-walled.

Claims

Patent claims:

1. Shielding in arcing chambers of vacuum switches with opposite the Current path potential-carrying housing, characterized in that the shield made of two cylinders (10; 11; 12; 13), one inside the other and spaced apart from one another that are connected to one another at one or more points.

2. Shield according to claim 1, characterized in that the two Cylinders (10; 11, 12; 13) are connected to one another in an electrically conductive manner.

3. Shielding according to claim 1, characterized in that the two Cylinders (12; 13) are connected to one another in an electrically non-conductive manner.

4. shield according to claim 1 and 2, characterized in that the two cylinders (10; 11) are made in one piece by a folding process.

5. Screen according to claim 4, characterized in that the fold has several breakthroughs on its circumference.

6. shield according to claim 1 to 3, characterized in that the cylinders C12; 13) with one another at their edges by webs, rings or ring segments are connected.

7. Shielding according to Ansprubh 1, characterized in that the two Cylinder C12; 13? as a metal layer or metal foil on a tubular body are made of heat-resistant insulating material.