DE2363044A1 - Vakuum-leistungsschalter - Google Patents
Vakuum-leistungsschalterInfo
- Publication number
- DE2363044A1 DE2363044A1 DE2363044A DE2363044A DE2363044A1 DE 2363044 A1 DE2363044 A1 DE 2363044A1 DE 2363044 A DE2363044 A DE 2363044A DE 2363044 A DE2363044 A DE 2363044A DE 2363044 A1 DE2363044 A1 DE 2363044A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- contact piece
- contact
- outer circumference
- arc
- slot
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
- H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
- H01H33/66—Vacuum switches
- H01H33/664—Contacts; Arc-extinguishing means, e.g. arcing rings
- H01H33/6643—Contacts; Arc-extinguishing means, e.g. arcing rings having disc-shaped contacts subdivided in petal-like segments, e.g. by helical grooves
Landscapes
- High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Vakuum-Leistungsschalter und insbesondere auf einen Hochstrom-Vakuumschalter, der mit
Schlitzen versehene scheibenförmige Kontaktstücke zum Drehen des Lichtbogens aufweist s der während der Abschaltung bzw.
Unterbrechung gebildet wird.
Ein Kontaktaufbau dieses allgemeinen Typs ist in der US-PS 2 9^9 520 beschrieben. Jedes der Kontaktstücke dieses bekannten
Kontaktaufbaues weist ein scheibenförmiges Teil mit zahlreichen darin ausgebildeten Schlitzen auf,.die sowohl radial als auch
in Umfangsrichtung zum Scheibenteil verlaufen. Diese Schlitze
werden dazu verwendet, einen den Lichtbogen drehenden Effekt
409827/0707
zu erzeugen, der Lichtbogen mit eineis nahe dem geschlitzten Teil
der Scheibe"angeordneten Fußpunkt dazu zwingt, sich' um die Mittelachse
des Scheibenteiles zu drehen. In der Mitte des Scheibenteiles
ist ein Kontakt bildender kreisförmiger Knopf angeordnet, wo Lichtbogen während der Abschaltungsvorgänge gezündet werden.
Ein derartiger Lichtbogen wird von dem kontaktbildenden Knopf magnetisch radial nach aussen getrieben.und wenn er sich dem
Aussenumfang des Scheibenteiles nähert, wird er durch die den
Lichtbogen drehende Wirkung gedreht, die durch die Schlitze in dem Scheibenteil erzeugt wird.
Eine verbesserte Form des aus der ÜS-PS 2 949 520 bekannten
Kontaktaufbaues ist in der US-PS 3 522 399 beschrieben. In dem
hieraus bekannten Kontaktaufbau sind in jedem scheibenförmigen Kontaktstück vier Schlitze vorgesehen. Jeder Schlitz weist eine
derartige Konfiguration auf, dass er von einem Anfangspunkt am Aussenumfang des KontaktStückes auf einer Bahn in den Kontaktkörper
hinein verläuft, die etwa tangential zum Aussenumfang des kontaktbildenden Knopfes verläuft. An seinem innersten Ende
weist der Schlitz einen Abschnitt auf, der quer zum tangentialen Teil des Schlitzes.bis zu einem Punkt verläuft, der radial innen
von dem Knopfumfang.ini Abstand angeordnet ist.
Der vorstehend beschriebene Kontaktaufbau ist zwar im allgemeinen recht wirksam bei der Erzeugung der gewünschten Lichtbogendrehung,
es gibt aber eine bestimmte Applikation des Vakuumschalters, wo dieser Kontaktaufbau nicht so wirksam ist, wie
es erwünscht wäre. Dieser Anwendungsfall tritt bei einem Hochstrom-Vakuumschalter
auf, d.h. bei einem Schalter mit einem Nennstrom von mehr als 16 000 Ampere Effektivwert, der Ströme
mit einem Asymmetriefaktor bis zu maximal 1,3 abschaltet, wo die gewöhnliche rohrförndge Metallabschirmung, die die Kontaktstücke
umgibt, nur durch einen kleinen Abstand von den Kontaktstücken getrennt ist. Bei eher derartigen Anwendung scheint der
Höchstrom-Lichtbogen eine übermässige Tendenz aufzuweisen, die
409827/0707
benachbarte Abschirmung zu schmelzen und zu verbrennen. Die wahrscheinliche Ursache dieser übermässigen Tendenz besteht offenbar
darin, dass es auf dem Kontaktumfang Bereiche gibt, wo die Magnetkraftkomponente, die einen Lichtbogen in diesem Bereich
radial nach aussen drückt, gross ist im Vergleich zu der Magnetkraftkomponente,
die den Lichtbogen in Umfangsrichtung drückt.
Diese hohe radial nach aussen wirkende Kraftkomponente bläst den
Lichtbogen gegen die innere Oberfläche der Abschirmung bzw. Ummantelung, xvodurch sie die Erhitzung und Erosion der Mantelwand
an dieser Stelle vergrössert. Da sich der Druck aufgrund des verdampfenden Mantelmaterials erhöht, wird die Umfangsbewegung
des Lichtbogens behindert, wodurch sich die Wärmezufuhr zu diesem lokalisierten Bereich der Manteloberfläche weiter vergrössert.
Dies verlangsamt den Lichtbogen noch mehr, der die Erosion des Mantels in diesem lokalisierten Bereich weiter erhöht,
wodurch ein sich zu einer Pyramide aufbauender Erhitzungseffekt an einem lokalisierten Bereich der Ummantelung erzeugt
wird.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Kontaktanordnung
zu schaffen, die Hochstrom-Lichtbögen mit hoher Geschwindigkeit
um den Kontaktumfang herum zu drehen vermag, ohne dass die Lichtbogenbewegung durch ein Hindernis zum Stillstand
kommt, wobei trotzdem nur ein kleiner Spielraum zwischen dem Aussenumfang der Kontaktstücke und der umgebenden rohrförmigen
Ummantelung bestehen soll. Weiterhin ist es einß Aufgabe," die
Lichtbogenenergie um den gesamten Kantelumfang herum gleichmässiger zu verteilen, so dass ein übermässiges Schmelzen und Brennen
der Ummantelung vermieden wird.
Gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Hochstrom-Vakuumschalter
mit zwei scheibenförmigen Kontaktstücken geschaffen, die jeweils einen Durchmesser von wenigstens 6,25 cm
(2,5 Zoll) und in diesen jeweils vier den Lichtbogen drehende Schlitze aufweisen. Eng um die Kontaktstücke herum, aber^m Abstand
zu diesen, ist eine rohrförmige Metallabschirmung vorge-
409827/0707
sehen, die normalerweise von den Kontaktstücken elektrisch isoliert ist. Die Umfange der Kontaktstücke sind im wesentlichen
ausgerichtet, sie sind aber in Umfangsrichtung relativ zueinander
versetzt, so dass die Anfangspunkte der Schlitze auf dem Umfang des einen Kontaktstückes um 35 bis 55 von den Anfangspunkten
der Schlitze auf de,m Umfang des anderen Kontaktstückes versetzt sind.
Die Erfindung wird nun mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand
der folgenden Beschreibung und der Zeichnung eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Fig. 1 ist eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht
von einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Vakuumsehalters.
Pig. 2 ist eine Draufsicht auf einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in Figur 1.
Fig. 3 ist eine Darstellung von gewissen Komponenten des Schalters
in Blickrichtung der Pfeile 3 in Figur 1.
In Figur 1 ist ein Vakuum-Leistungsschalter mit einer abgedichteten
Umhüllung bzw. einem Mantel 10 gezeigt, der auf einen
-4
Druck von 10 Torr oder weniger evakuiert ist. Dieser Mantel umfasst ein rohrförmiges Gehäuse 11 aus Isoliermaterial und zwei Endkappen 12 und 13, die durch geeignete vakuumdichte Dichtungen 14 mit den gegenüberliegenden Enden des Gehäuses 11 verbunden sind.
Druck von 10 Torr oder weniger evakuiert ist. Dieser Mantel umfasst ein rohrförmiges Gehäuse 11 aus Isoliermaterial und zwei Endkappen 12 und 13, die durch geeignete vakuumdichte Dichtungen 14 mit den gegenüberliegenden Enden des Gehäuses 11 verbunden sind.
Innerhalb des Mantels 10 ist ein Paar relativ zueinander bewegbarer
Kontaktstücke 17 und 18 angeordnet, die in Fig. 1 durch ausgezogene Linien in ihrer getrennten oder offenen Stellung
gezeigt sind. Das obere Kontaktstück 17 ist ein feststehender Kontakt, der auf geeignete Weise an einem Leiterstab 17a befestigt
409827/0707
ist, der an seinem oberen Ende mit der oberen Endkappe 12 vereinigt
ist. Das untere Kontaktstück 18 ist ein bewegbarer Kontakt., der an einem leitenden Betätigungsstab 18a befestigt ist,
der auf geeignete Weise für eine vertikale Bewegung angebracht ist. Eine Aufwärtsbewegung des Kontaktstückes 18 von seiner
in ausgezogenen Linien dargestellten Stellung in seine gestrichelt dargestellte Stellung bringt die Kontaktstücke miteinander in
Eingriff und schliesst somit den Schalter bzw. Unterbrecher, wogegen eine Rückwärtsbewegung in Abwärtsrichtung die Kontaktstücke
trennt und den Schalter öffnet.
Der Betätigungsstab l8a ragt frei durch eine Öffnung in der
unteren Endkappe 13 hindurch, und ein flexibler metallischer Faltenbalg 20 sorgt für eine Abdichtung um den Stab 18a herum,
um eine Vertikalbewegung des Stabes zu gestatten, ohne dass das Vakuum innerhalb der Umhüllung 10 beeinträchtigt wird. Wie in
Fig. 1 gezeigt ist, ist der Faltenbalg an-seinen entsprechenden
gegenüberliegenden Enden an dem Betätigungsstab l-8a und der unteren Endkappe 13 dicht schliessend befestigt.
Jedes der Kontaktstücke 17 und 18 weist eine im wesentlichen kreisförmige Scheibenform auf und besitzt eine Hauptfläche,
die auf das andere Kontaktstück gerichtet ist. Jedes Kontaktstück umfasst einen in der Mitte angeordneten Kontakt bildenden
Knopf 25, der auf geeignete Weise auf das restliche Kontaktstück aufgelötet ist. Jeder der Kontakt bildenden Knöpfe ist mit einer
in der Mitte angeordneten Vertiefung 27 versehen, so dass ein Kontakt zwischen den Knöpfen auf einer kreisförmigen Kontakt
gebenden Fläche 30 auftritt, wenn sich die Kontaktstücke in ihrer in Fig. 1 in gestrichelten Linien dargestellten Eingriffsstellung
befinden. Diese kreisförmigen Kontakt gebenden Bereiche 30 weisen
einen solchen Durchmesser auf, dass der durch die geschlossenen Kontaktstücke fliessende Strom einem radial nach aussen gebogenen
schleifenförmigen Pfad L folgt, wie es in Fig. 1 durch
die gestrichelte Linie angedeutet ist. Die magnetische Wirkung
409827/0707
des auf diesem schleifenförmigen Pfad L fliessenden Stromes hat
bekanntlich-die Tendenz, die Schleife zu verlängern·. Wenn die
Kontaktstücke getrennt sind, um zwischen den Bereichen 30 einen
Lichtbogen zu bilden, treibt infolgedessen die magnetische Wirkung des Stromes durch die Schleife den Lichtbogen radial nach
aussen. Um die Schleife in dem schlexfenformigen Pfad genügend zu betonen, um für die gewünschte hohe radial nach aussen gerichtete
Kraft zu sorgen, wird der Aussendurchmesser des Kontakt gebenden Knopfes 25 grosser als die Hälfte des scheibenförmigen
Kontaktstückes gemacht.
Wenn .die Fußpunkte des Lichtbogens in Richtung auf den Aussenumfang
der Scheiben 17 und 18 bewegt werden, wird der Lichtbogen einer in Umfangsrichtung wirkenden Magnetkraft ausgesetzt,
die den Lichtbogen um die Mittelachse der Scheiben dreht. Diese in Umfangsrichtung wirkende Magnetkraft wird durch vier Schlitze
32 erzeugt, die in jeder der Scheiben vorgesehen sind und jede
Scheibe in vier Pinger 33 unterteilen. Jeder Schlitz 32 führt von
einem Anfangspunkt am Aussenumfang seiner Scheibe 17 oder 18
auf einer Bahn in den Kontaktkörper hinein, wobei die Mittellinie 37 des Schlitzes im wesentlichen tangential zum Aussenumfang
des Kontakt gebenden Knopfes 35 verläuft. Der Schlitz setzt sich im allgemeinen tangential zum Knopf 25 auf einer wesentlichen
Strecke über den Punkt 31J hinaus fort, an dem die Mittellinie
37 den Knopfumfang berührt. Am innersten Ende des tangential
verlaufenden Teiles des Schlitzes ist ein radial nach innen verlaufender Teil 35 vorgesehen, der sich quer zum tangentia"
verlaufenden Teil erstreckt. Dieser nach innen führende Schlitzteil 35 verläuft von dem Aussenumfang des Knopfes 25 bis zu „
einem Punkt 36, der radial innen von dem Aussenumfang des Knopfes angeordnet ist. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, erstreckt sich
der Knopf über den nach innen verlaufenden Schlitzteil 35 oder überbrückt diesen.
Diese Schlitze 32 zwingen den Strom, der in einen Lichtbogenfußpunkt
auf einem Finger 33 hinein oder aus diesem heraus fliesst,
409827/0707
dass er einer Bahn durch den Pinger folgt, die in der Nähe des
Lichtbogens in Umfangsrichtung der Scheibe verläuft. Wenn der
Lichtbogenfußpunkt sich beispielsweise an einer Stelle HO in Fig. 2 befindet, ist der effektive Verlauf des durch den Pinger
33 zum Lichtbogen fLiessenden Stromes der bei Ul gezeigte, d.h.
er fliesst in Umfangsrichtung zur Scheibe. Diese Umfarigskomponente
der Strombahn bewirkt, dass der durch die Schleife L fliessende Strom eine resultierende, in Umfangsrichtung wirkende Kraftkomponente
entwickelt, die den Lichtbogen um die Mittelachse der Scheibe dreht.
Diese in Urafangsrichtung wirkende Kraftkomponente ist gross
genug, um jeden Fußpunkt des Lichtbogens an dem freien Ende der Pinger 33 über die Schlitze 32 zu drücken, wodurch eine kontinuierliche
Drehbewegung des Lichtbogens auf der Kontaktoberfläche erzeugt wird. Eine derartige kontinuierliche Drehbewegung des Lichtbogens
unterstützt die Unterbrechung höherer Ströme, indem die durch den Lichtbogen erzeugte Menge an Metalldämpfen verkleinert
wird,χ wodurch eine vollständigere Kondensation der Metalldämpfe
bei einem Stromnulldurchgang gestattet wird.
Zum Kondensieren der durch den Lichtbogen erzeugten Metalldämpfe sind geeignete Dampf-kondensierende Abschirmungen 50 und 5^
vorgesehen. Die Hauptabschirmung 50 ist ein rohrförmiges Metallteil
j das die Kontaktstücke 17 und 18 umgibt und zwischen dem Isoliergehäuse 11 und der Lichtbogen-Funkenstrecke zwischen den
Kontaktstücken angeordnet ist. Diese Abschirmung 50 ist von den Kont'aktstücken elektrisch isoliert und ist vorzugsweise auf einem
Potential gehalten, das im wesentlichen in der Mitte zwischen denjenigen der zwei Kontaktstücke gehalten ist, wenn der Unterbrecher
offen ist. Für den letzten Zweck ist die Abschirmung auf dem Gehäuse 11 durch einen radial verlaufenden Plansch 55
gehalten, der zwischen den oberen und unteren Hälften des Gehäuses 11 angeordnet ist und unter Ausbildung einer Abdichtung durch das
Gehäuse 11 hindurchführt. Hilfsabschxrmungen 54 in Rohrform, die
mit den Endkappen 12 bzw. 13 verbunden sind, umgeben die gegen-
409827/0707
überliegenden Enden der Hauptabschirmung 50. Diese Hilfsabschirmungen
dienen u.a. zum Kondensieren von_irgendwelchen Dämpfen, die an der Hauptabschirmung vorbeifliessen.
Im Hinblick auf -Kompaktheit und Wirtschaftlichkeit ist es wünschenswert, dass die ronrförmige Hauptabschirmung 50 einen
möglichst kleinen Durchmesser aufweist. Gleichzeitig ist es erforderlich, dass die Kontaktstücke 17 und 18 einen ge—wissen
minimalen Durchmesser besitzen, wenn sie Ströme gegebener Grosse unterbrechen sollen. Die Erfüllung dieser zwei Erfordernisse
führt zu einem Schalter bzw. Unterbrecher, bei dem nur ein relativ kleiner Spielraum zwischen dem Aussenumfang der Kontaktstücke
und dem Innenumfang der rohrförmigen Abschirmung vorhanden ist. Beispielsweise werden für einen Schalter zur Unterbrechung
eines Effektivstromes von 20 000 Ampere mit einem Asymmetriefaktor bis zu 1,3 Kontaktstücke mit einem Durchmesser
von 7,3 cm (2 7/8 Zoll) und einer Hauptabschirmung mit einem
Innendurchmesser von 10,16 cm (4 Zoll) verwendet,- so dass
zwischen den Kontaktstücken und der Abschirmung nur ein Spielraum von 1,43 cm (9/16 Zoll) besteht.
Bei einem derartigen kleinen Spielraum bei Kontaktstücken der vorstehend beschriebenen allgemeinen Konfiguration wurde1 gefunden,
dass während der Unterbrechungsvorgänge von hohen Strömen
eine ziemlich starke Neigung besteht, dass der Lichtbogen ein übermässiges Verbrennen und Schmelzen der Abschirmung in lokalisierten
Bereichen erzeugt. Wie einleitend bereits ausgeführt wurde, besteht der wahrscheinliche Grund für diese lokalisierte Erhitzung
und das Schmelzen'darin, dass es Bereiche am Kontaktumfang gibt, wo die Magnetkraftkomponente, die einen Lichtbogen
in diesem Bereich radial nach aussen drückt, .hoch ist im Vergleich
zu der Kraftkomponente, die den Lichtbogen in Umfangsrichtung drückt. Diese relativ hohe radial nach aussen wirkende
Kraftkomponente bläst den Lichtbogen gegen die Innenfläche der Abschirmung und vergrössert dadurch die Erhitzung und Erosion
409827/0707
der Abschirmungswand an dieser Stelle. Wenn sich der Druck aufgrund
der Verdampfung von Abschirmungsmaterial aufbaut, wird die Umfangsbewegung des Lichtbogens behindert, wodurch die Geschwindigkeit
der Wärmezufuhr zu diesem lokalisierten Bereich der Abschirmungsfläche zunimmt. Dies verlangsamt den Lichtbogen noch
mehr, wodurch die Erosion der Abschirmung in diesem lokalisierten Bereich weiter erhöht wird und somit ein sich pyramidenartig
aufbauender Erhitzungseffekt an diesem lokalisierten Bereich
der Abschirmung erzeugt wird.
Betrachtet man einmal nur ein einziges Kontaktstück mit der in Fig. 2 gezeigten Konfiguration, so ist die Lichtbogenstelle,
an der die radial nach aussen wirkende Magnetkraft auf den Lichtbogen am höchsten ist relativ zu der in Umfangsrichtung wirkenden
Kraft, der Bereich am nahen Ende von jedem der in Umfangsrichtung verlaufenden Pinger 33· Wenn sich ein Lichtbogen, wie
beispielsweise der bei 60 angedeutete, in diesem bestimmten Bereich befindet, ist der resultierende Stromverlauf 62 durch das
Kontaktstück zum Lichtbogen nahezu vollständig radial, wobei nur eine kleine oder gar keine in Umfangsrichtung verlaufende
Komponente besteht. Infolge-dessen ist die Hauptkraft auf einen
Lichtbogen in diesem Bereich, die durch den Stromfluß durch den Pfad 62 erzeugt wird, radial anstatt in Umfangsrichtung, und
dies führt zu einer starken Neigung für den Lichtbogen in diesem Bereich, radial nach aussen gegen die benachbarte Metallabschirmung
50 geblasen zu werden. Wenn sich der Lichtbogenfußpunkt
in Umfangsrichtung aus dem Kontaktstück auf dem Finger 33
"bewegt, wird die in Umfangsrichtung wirkende Kraftkomponente zunehmend grosser relativ zur radialen Kraftkomponentey und es besteht
eine entsprechend verminderte Ne'igungfür den Lichtbogen,
radial nach aussen gegen die Abschirmung geblasen zu werden.
Um die Neigung des Lichtbogens zu vermindern, gegen die Abschirmung
50 geblasen zu werden, während er sich im Bereich am nahen Ende von irgendeinem Finger 33 befindet, werden die zwei
Kontaktstücke derart gegeneinander versetzt, dass die Anfangs-
409827/0707
punkte der Schlitze 32 auf dem einen Kontaktstück um den Kontaktumfang
herum von den Anfangspunkten der Schlitze auf dem anderen Kontaktstück im Winkel versetzt sind. Vorzugsweise erfolgt diese
Winkelverschxebung im maximal möglichen Ausmaß, d.h. 45°, aber
im weiteren Sinne wird eine Versetzung zwischen 35 und 55 vorgeschlagen. Eine Versetzung von 45 ° ist in Fig. 3 dargestellt,
wo die Schlitze 32 in dem einen Kontaktstück in ausgezogenen
Linien und diejenigen im anderen Kontaktstück in gestrichelten Linien dargestellt sind.
Wenn sich nun der eine der Lichtbogenfußpunkte in der Zone der weichen Umfangskraft am nahen Ende des Pingers 33 auf dem einen
Kontaktstück befindet, wie es in Fig. 3 bei 70 gezeigt ist, befindet sich der entgegengesetzte Lxchtbogenfußpunkt aufgrund
der vorstehend beschriebenen Versetzung an einem Punkt ein gutes Stück aussen auf dem Finger 33 des anderen' Kontaktstückes, wodurch
dieses andere Kontaktstück eine starke in Umfangsrichtung
wirkende Antriebskraft auf den Lichtbogen erzeugen kann. An allen Punkten um den Umfang der Kontaktstücke herum kann entweder
das eine oder das andere Kontaktstück für eine starke in Umfangsrichtung
wirkende Kraft auf den Lichtbogen sorgen, wodurch jede von dem Lichtbogen einnehmbare Umfangszone eliminiert wird, wo
beide Kontaktstücke eine schwache in Umfangsrichtung wirkende Kraft
und eine starke radial nach aussen wirkende Kraft liefern würden.
Der resultierende Effekt der oben beschriebenen Winkel- oder Umfangs
Versetzung der Kontaktstücke besteht darin, Bereiche zu eliminieren, in denen der Lichtbogen eine übermässige Neigung
besitzt, durch ein Hindernis zum Stillstand zu kommen, wenn er sich um den Umfangsbereich der Kontaktstücke bewegt. Infolge
dessen bewegt sich der Lichtbogen glatt bzw. gleichmässig um den
Kontaktumfang herum, verteilt somit die Lichtbogenenergie gleichmassiger
auf die Abschirmung und vermindert die Tendenz zur überhitzung und übermässigen Verdampfung der Abschirmung in
irgendeinem lokalisierten Bereich.
409827/0707
- li -
Es sei darauf hingewiesen, dass sich die Erfindung vorwiegend auf einen Hochstromschalter bezieht, d.h. auf einen Schalter,
der Nennströme mit mehr als 16 000 Ampere Effektivwert mit irgendeinem Asymmetriefaktor bis zu 1,3 zu unterbrechen vermag und
einen Durchmesser der Kontaktscheibe von wenigstens 6,25 cm
(2 1/2 Zoll) erfordert. Bei Schaltern für kleinere Ströme, wie sie in der US-PS 3 522 399 beschrieben sind, bei denen die
typischen Spielräume zwischen Abschirmung und Kontaktstück verwendet werden, wird keine signifikante Verminderung beim lokalisierten
Abschirmungsschmelzen durchtdie Winkelversetzung der
Anfangspunkte der Schlitze in den zwei Kontaktstücken hervorgerufen.
Kommerzielle Ausführungsformen des in der vorgenannten US-PS 3 522 399 beschriebenen Schalter weisen einen Kontaktscheibendurchmesser
von etwa 3a5 cm (1 3/8 Zoll), einen Spielraum
zwischen Abschirmung und Kontaktstück von etwa 1,03 cm (13/32 Zoll) und einen Schaltnennstrom von 6 000 Ampere Effektivwert für einen typischen maximalen Asymmetriefaktor auf. .
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist jeder Schlitz 32 relativ weit im Vergleich zur mittleren Breite der unmittelbar
benachbarten Finger 33, wodurch der durch den Finger zu einem
Lichtbogenfußpunkt fliessende Strom in einen nahezu in Umfangsrichtung gerichteten Pfad konzentriert wird, wodurch die in
Umfangsrichtung wirkende Komponente der Magnetkraft verstärkt
wird,'die durch den durch den Pfad fliessenden Strom erzeugt wird. Entlang diesen Linien ist die mittlere Schlitzbreite vorzugsweise
grosser als ein Drittel der mittleren Fingerbreite in demjenigen Bereich, wo die Finger parallel zum Umfang der Scheibe
verlaufen. Diese Breiten werden aus der Sicht von Fig. 2 von dem anderen Kontaktstück aus gemessen.
409827/0707
Claims (7)
1.] Vakuumschalter zum Schalten von Strömen grosser als 16 000
Ampere Effektivwert mit einem Asymmetriefaktor bis zu 1*3* gekennzeichnet durch
(a) eine Umhüllung (10), die auf einen Druck von 10 Torr
oder weniger evakuiert ist,
(b) ein Paar relativ zueinander bewegbarer scheibenförmiger Kontaktstücke (17, 18) in der Umhüllung (10), die jeweils
einen im allgemeinen kreisförmigen Aussenumfang, einen Durchmesser von mehr als 6,25 cm und eine Kontakt gebende
Fläche aufweisen, die auf das andere Kontaktstück gerichtet ist, mit dem das Kontaktstück in Eingriff bringbar ist,
(c) einen Kontakt gebenden Knopf (27) an jeder Kontakt gebenden Fläche der Kontaktstücke (17, 18), der einen im wesentlichen
kreisförmigen Aussenumfang im wesentlichen konzentrisch zu dem Aussenumfang des scheibenförmigen Kontaktstückes
aufweist, wobei der Durchmesser des Knopfes grosser als der halbe Durchmesser des scheibenförmigen Kontaktstückes
ist,
(d) vier in jedem Kontaktstück ausgebildete, in Umfangsrichtung beabstandete Schlitze (32), die jeweils einen tangentialen
Abschnitt aufweisen, der von einem Anfangspunkt am Aussenumfang des Kontaktstückes in den Kontaktstückkörper hineinführt,
wobei der Mittellinienbereich des Schlitzes im allgemeinen tangential zum Aussenumfang des Knopfes verläuft,
so dass in Umfangsrichtung verlaufende Finger—abschnitte
(33) zwischen den tangentialen Schlitzteilen und dem Aussenumfang des KontaktStückes gebildet sind,
(e) jeder Schlitz einen Abschnitt (35) am innersten Ende des tangentialen Abschnittes aufweist, der quer zu dem
tangentialen Abschnitt und radial nach innen bis zu einem Punkt (36) verläuft, der von dem Aussenumfang des Knopfes
(27) mit radialem Innenabstand angeordnet ist, 409827/0707
(f) eine rohrförmige Metallabschirmung (5p), die die scheibenförmigen
Kontaktstücke umgibt und im geöffneten Zustand des Schalters von diesen elektrisch isoliert ist,
(g) der Innenumfang der Abschirmung durch einen kleinen ringförmigen
Spielraum von dem Aussenumfang der scheibenförmigen Kontaktstücke getrennt ist,
(h) die Anfangspunkte der Schlitze in jedem Kontaktstück im wesentlichen gleich über den Aussenumfang des Kontaktstückes
beabstandet sind und
(i) die Kontaktstücke (17, 18) relativ zueinander im Winkel
versetzt sind, derart, dass die Schlitzanfangspunkte auf dem einen Kontaktstück um 35 bis 55 auf den Umfangen der
Kontaktstücke gegenüber den Schlitzanfangspunkten auf dem anderen Kontaktstück versetzt sind.
2. Vakuumschalter nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet , dass die Breite des Spielraumes der Abschirmung (50) von dem Aussenumfang der scheibenförmigen
Kontaktstücke nicht grosser als 1,58 cm (5/8 Zoll)
ist, wobei diese Breite zwischen dem Aussenumfang der Kontaktstücke
und dem Innenumfang der Abschirmung gemessen ist.
3. Vakuumschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die scheibenförmigen
Kontaktstücke im wesentlichen den gleichen Durchmesser aufweisen und ihre im allgemeinen kreisförmigen Umfange in
radialer Richtung fluchten.
4. Vakuumschalter nach Anspruch 1,dadurch
gekennzeichnet , dass jedes Kontaktstück an seinem Aussenumfang an den nahen Enden der in Umfangsrichtung
verlaufenden Eingerabschnitte von einem Lichtbogenfußpunkt einnehmbare Bereiche aufweist, nach denen ein Strom
von dem Mittelteil des Kontaktstückes über einen Pfad fliessen kann, der im wesentlichen vollständig radial verläuft, ohne
409827/0707
wesentliche tangentiale Komponente, derart, dass ein durch
den Pfad -fliessender Strom eine vorwiegend radial nach aussen wirkende Kraft auf einen Lichtbogen ausübt, dessen Fußpunkt
sich in einem der Bereiche befindet.
5· Vakuumschalter nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet , dass die Bereiche an den nahen Enden der Fingerteile in den einen Kontaktstück um
35 bis 55° von den Bereichen in dem anderen Kontaktstück im Winkel versetzt sind*
6. Vakuumschalter nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet , dass die Winkelversetzung
etwa 45° beträgt.
7. Vakuumschalter nach Anspruch 1, dad.urch
gekennzeichnet , dass der tangentiale Abschnitt jedes Schlitzes eine mittlere Breite von mehr als
1/3 der mittleren Breite des Fingerabschnittes des unmittelbar benachbarten Schlitzes aufweist, wobei die Breiten in
jedem Kontaktstück aus der Sicht von dem an'deren Kontaktstück gemessen sind.
409827/0707
L SMSi3ECTED
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US00317222A US3809836A (en) | 1972-12-21 | 1972-12-21 | Vacuum-type electric circuit interrupter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2363044A1 true DE2363044A1 (de) | 1974-07-04 |
DE2363044C2 DE2363044C2 (de) | 1983-03-03 |
Family
ID=23232670
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2363044A Expired DE2363044C2 (de) | 1972-12-21 | 1973-12-19 | Vakuumschalter |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3809836A (de) |
JP (1) | JPS5938688B2 (de) |
CA (1) | CA959524A (de) |
DE (1) | DE2363044C2 (de) |
FR (1) | FR2211737B1 (de) |
GB (1) | GB1432060A (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3215020A1 (de) * | 1982-04-22 | 1983-10-27 | Calor-Emag Elektrizitäts-Aktiengesellschaft, 4030 Ratingen | Vakuumschalter |
DE3303659A1 (de) * | 1983-02-03 | 1984-08-16 | Vsesojuznyj elektrotechničeskij institut imeni V.I. Lenina, Moskva | Kontaktsystem fuer eine vakuumlichtbogenloeschkammer |
DE3510981A1 (de) * | 1985-03-22 | 1985-10-31 | Ernst Prof. Dr.techn.habil. 1000 Berlin Slamecka | Vakuumschalter - erregerkontaktanordnung |
WO1991019308A1 (de) * | 1990-06-07 | 1991-12-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Kontaktanordnung für eine vakuumschaltröhre |
EP0634766A2 (de) * | 1993-07-14 | 1995-01-18 | Hitachi, Ltd. | Vakuumschalter und in diesem verwendeter elektrischer Kontakt |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS547945B2 (de) * | 1973-06-30 | 1979-04-11 | ||
JPS552495Y2 (de) * | 1974-12-04 | 1980-01-22 | ||
US4072837A (en) * | 1975-12-29 | 1978-02-07 | General Electric Company | High continuous current vacuum-type circuit interrupter |
JPS5816731B2 (ja) * | 1977-12-28 | 1983-04-01 | 株式会社明電舎 | 真空しや断器の電極 |
JPS5772527U (de) * | 1980-10-21 | 1982-05-04 | ||
US4553002A (en) * | 1983-12-05 | 1985-11-12 | Westinghouse Electric Corp. | Axial magnetic field vacuum-type circuit interrupter |
JPS60241944A (ja) * | 1984-05-16 | 1985-11-30 | Yasunobu Fukuhiro | 海砂除塩方法および装置 |
EP0203367B1 (de) * | 1985-05-06 | 1989-07-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Kontaktanordnung für Vakuumschalter |
DE3717864A1 (de) * | 1987-05-26 | 1988-11-17 | Slamecka Ernst | Vakuumschalter |
US4999463A (en) * | 1988-10-18 | 1991-03-12 | Square D Company | Arc stalling eliminating device and system |
US5444201A (en) * | 1993-11-22 | 1995-08-22 | Eaton Corporation | Multiple electrode structure for a vacuum interrupter |
FR2727565B1 (fr) * | 1994-11-29 | 1997-01-17 | Schneider Electric Sa | Interrupteur electrique, notamment sous vide |
DE19934909C1 (de) * | 1999-07-21 | 2001-06-13 | Siemens Ag | Kontaktanordnung für eine Vakuumschaltröhre |
DE10065091A1 (de) * | 2000-12-21 | 2002-06-27 | Siemens Ag | Kontaktanordnung für eine Vakuumschaltröhre |
TW201100579A (en) * | 2010-06-24 | 2011-01-01 | Linco Technology Co Ltd | Vacuum electricity introducing device |
RU2449405C1 (ru) * | 2010-11-15 | 2012-04-27 | Холдинговая компания "Новосибирский Электровакуумный Завод - Союз" в форме открытого акционерного общества | Контактное устройство вакуумной дугогасительной камеры |
US8653396B2 (en) | 2011-09-28 | 2014-02-18 | Eaton Corporation | Vacuum switch and hybrid switch assembly therefor |
CN105070583B (zh) * | 2015-07-07 | 2016-05-04 | 西安交通大学 | 带有屏蔽罩功能结构的绝缘外壳及其应用的真空灭弧室 |
US9552941B1 (en) * | 2015-08-24 | 2017-01-24 | Eaton Corporation | Vacuum switching apparatus and electrical contact therefor |
US9922777B1 (en) | 2016-11-21 | 2018-03-20 | Eaton Corporation | Vacuum switching apparatus and electrical contact therefor |
US10410813B1 (en) | 2018-04-03 | 2019-09-10 | Eaton Intelligent Power Limited | Vacuum switching apparatus and electrical contact therefor |
RU203212U1 (ru) * | 2020-11-30 | 2021-03-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет", ФГБОУ ВО "СибГИУ" | Контактное устройство вакуумной дугогасительной камеры |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1911072A1 (de) * | 1968-03-08 | 1969-10-30 | Gen Electric | Vakuum-Stromunterbrecher |
DE2015528A1 (de) * | 1970-04-01 | 1971-10-21 | Siemens Ag | Vakuumschalter |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3462572A (en) * | 1966-10-03 | 1969-08-19 | Gen Electric | Vacuum type circuit interrupter having contacts provided with improved arcpropelling means |
US3622724A (en) * | 1970-02-24 | 1971-11-23 | Gen Electric | Vacuum-type circuit interrupter having contacts with improved arc-revolving means |
-
1972
- 1972-12-21 US US00317222A patent/US3809836A/en not_active Expired - Lifetime
-
1973
- 1973-11-26 CA CA186,734A patent/CA959524A/en not_active Expired
- 1973-12-18 GB GB5858473A patent/GB1432060A/en not_active Expired
- 1973-12-19 DE DE2363044A patent/DE2363044C2/de not_active Expired
- 1973-12-21 JP JP48142569A patent/JPS5938688B2/ja not_active Expired
- 1973-12-21 FR FR7345916A patent/FR2211737B1/fr not_active Expired
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1911072A1 (de) * | 1968-03-08 | 1969-10-30 | Gen Electric | Vakuum-Stromunterbrecher |
DE2015528A1 (de) * | 1970-04-01 | 1971-10-21 | Siemens Ag | Vakuumschalter |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3215020A1 (de) * | 1982-04-22 | 1983-10-27 | Calor-Emag Elektrizitäts-Aktiengesellschaft, 4030 Ratingen | Vakuumschalter |
DE3303659A1 (de) * | 1983-02-03 | 1984-08-16 | Vsesojuznyj elektrotechničeskij institut imeni V.I. Lenina, Moskva | Kontaktsystem fuer eine vakuumlichtbogenloeschkammer |
DE3510981A1 (de) * | 1985-03-22 | 1985-10-31 | Ernst Prof. Dr.techn.habil. 1000 Berlin Slamecka | Vakuumschalter - erregerkontaktanordnung |
WO1991019308A1 (de) * | 1990-06-07 | 1991-12-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Kontaktanordnung für eine vakuumschaltröhre |
EP0634766A2 (de) * | 1993-07-14 | 1995-01-18 | Hitachi, Ltd. | Vakuumschalter und in diesem verwendeter elektrischer Kontakt |
EP0634766A3 (de) * | 1993-07-14 | 1995-10-04 | Hitachi Ltd | Vakuumschalter und in diesem verwendeter elektrischer Kontakt. |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2211737A1 (de) | 1974-07-19 |
FR2211737B1 (de) | 1980-05-23 |
JPS4996271A (de) | 1974-09-12 |
DE2363044C2 (de) | 1983-03-03 |
GB1432060A (en) | 1976-04-14 |
JPS5938688B2 (ja) | 1984-09-18 |
CA959524A (en) | 1974-12-17 |
US3809836A (en) | 1974-05-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2363044A1 (de) | Vakuum-leistungsschalter | |
EP1766646B1 (de) | Vakuumschaltkammer und kontaktanordnung für einen vakuumschalter | |
DE1088132B (de) | Vakuumschalter | |
DE1911072C3 (de) | Vakuumschalter | |
EP0951039A1 (de) | Leistungsschalter | |
DE2750762C2 (de) | ||
DE3247121C2 (de) | ||
DE2557197A1 (de) | Vakuumschalter | |
DE1640256B2 (de) | Vakuumschalter | |
DE2946800A1 (de) | Vakuum-unterbrecher | |
EP0822565B1 (de) | Druckgasschalter | |
DE1298598C2 (de) | Vakuumschalter | |
EP0743665B1 (de) | Leistungsschalter | |
DE2633543C3 (de) | Vakuumschalter | |
DE2557174A1 (de) | Vakuumschalter | |
EP0951038A1 (de) | Abbrandschaltanordnung | |
DE2638252A1 (de) | Vakuumschalter fuer hochspannungsanwendungen | |
DE2902489A1 (de) | Kontaktanordnung fuer vakuumschalter | |
CH634441A5 (de) | Kontaktstueckanordnung in vakuumschalter. | |
CH619562A5 (en) | Electric gas switch with self-quenching of the arc | |
DE1911071A1 (de) | Kontakt fuer einen Vakuum-Stromunterbrecher | |
DE3736835A1 (de) | Hochspannungsschalter | |
DE2635573A1 (de) | Druckgas-blas-leistungsschalter | |
DE1640257B2 (de) | Vakuumschalter | |
DE19603081B4 (de) | Hochspannungs-Vakuumschalter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OD | Request for examination | ||
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8330 | Complete disclaimer |