DE2363044A1 - Vakuum-leistungsschalter - Google Patents

Vakuum-leistungsschalter

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    • H01H33/60Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66Vacuum switches
    • H01H33/664Contacts; Arc-extinguishing means, e.g. arcing rings
    • H01H33/6643Contacts; Arc-extinguishing means, e.g. arcing rings having disc-shaped contacts subdivided in petal-like segments, e.g. by helical grooves

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  • 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
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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
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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-
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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
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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
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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
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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,
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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-
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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
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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-
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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.
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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.
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Claims (7)

Ansprüche
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
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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.
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