DE2704307B2 - Vakuumschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Vakuumschalter, wie er im Oberbegriff des Anspruchs 1 vorausgesetzt ist.

Aus der US-PS 30 82 307 ist ein Vakuumschalter mit einem gasdichten evakuierten Gehäuse bekannt, in dem ein feststehendes und ein bewegliches Kontaktstück angeordnet sind, wobei das bewegliche Kontaktstück an einem stabförmigen Anschlußleiter gehaltert ist, der unter Abdichtung durch das Gehäuse geführt ist und so verschoben werden kann, daß das bewegliche Kontaktstück auf das feste zu eder von diesem weg bewegt werden kann. Das feste Kontaktstück besteht aus einem hülsenförmigen Teil, der durch einen scheibenförmigen Kontaktteil abgeschlossen ist und innerhalb dessen eine Spule aus einem schraubenförmig gewendelten Leiter angeordnet ist, welche mit dem scheibenförmigen Kontaktteil elektrisch in Reihe geschaltet ist, so daß der zu schaltende Strom durch diesen wendeiförmigen Leiter fließt und dabei ein Magnetfeld erzeugt, welches die Unterbrechung des durch den Vakuumschalter fließenden Stromes beim Offnen des Schalters fördert

Ferner ist in der US-PS 38 89 079 ein Vakuumschalter mit einem festen und einem beweglichen Kontaktstück beschrieben, welche ähnlich wie im vorigen Fall angeordnet und gelagert sind. Innerhalb des Gehäuses ist jedoch zusätzlich ein Schirm angeordnet, welcher die Schaltstrecke umgibt und über einen spiralförmig verlaufenden flachen Leiter mit dem stabförmigen Anschlußleiter des festen Kontaktstückes elektrisch verbunden ist Auf diese Weise wird der Schirm auf das Potential des festen Kontaktstückes gebracht, wobei der spiralförmige Leiter jedoch nicht vom Kontaktstrom durchflossen wird.

Die US-PS 33 72 258 zeigt ähnlich wie die US-PS 30 82 307 einen schraubenförmigen Leiter und ein scheibenförmiges Kontaktstück, in dem spiralförmige Schlitze ausgebildet sind, und die US-PS 38 18 164 beschreibt ebenfalls ein außerhalb des eigentlichen Schaltkontaktstückes befindliches Kontaktteil mit Spiralschlitzen. Die DE-OS 20 12 487 und die US-PS 37 11 665 zeigen Kontaktstücke mit eingebettetem spiralförmigen Leiter aus hochpermeablem Material hohen elektrischen Widerstandes, der aber nicht vom SchaLstrom durchflossen wird, sondern die synchrone Ausschaltung von Wechselstrom verbessern soll. Die GB-PS 12 96 358 und die FR-PS 12 66 130 behandeln eine Kontaktstückausbildung mit Spiralteilen, welche aus verschiedenem Material bestehen, aber zusammen gewickelt bzw. zusammen gegossen sind. Weiterhin ist aus der US-PS 35 09 406 ein Vakuumschalter mit schraubenlinienförmigen Leitern bekannt, welche aus einem hülsenförmigen Teil hergestellt sind. Gemäß der GB-PS 11 37 102 sind ferner bei einem Vakuumschalter außerhalb des Gehäuses Spulen zur magnetischen Betätigung der Kontaktstücke, also zum Durchführen des Schaltvorganges, angeordnet, und gemäß der GB-PS 13 56 204 werden spiralförmige Leiter an der Schaltseite eines scheibenförmigen Kontaktteiles, also nicht im Kontaktstück eingebaut, verwendet.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, durch eine geeignete Ausbildung und Anordnung der Funkenlöschspule für den beim Öffnen der Kontakte entstehenden Schaltfunken eine wirksamere Funkenlöschung und kürzere Baulänge des Schalters zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Im Gegensatz zu der US-PS 30 82 307, von welcher die beanspruchte Erfindung ausgeht, ist die im Inneren des einen Kontaktstückes angeordnete Leiterspule nicht wie dort wendel- oder schraubenlinienförmig ausgebildet, sondern vielmehr spiralförmig mit in einer Ebene liegenden Windungen. Auf diese Weise kann man das betreffende Kontaktstück wesentlich kürzer ausbilden und damit kann auch der gesamte Schalter eine geringere Baugröße haben. Die kürzere Ausbildung der Kontaktstücke erlaubt es dann auch, beide Kontaktstükke in dieser Weise, also mit eingebauten Spiralleitern auszubilden und auf diese Weise ein noch besserem Unterbrechungsverhalten zu bekommen, ohne daß man dadurch zu einer übermäßigen Länge des gesamten Vakuumschalters käme.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die äußere Windung des spiralförmigen Leiters mit der Innenwand des hülsenförmigen Teiles verbunden, während die innere Windung des spiralförmigen Leiters

an einem Kontaktstab angebracht ist, der durch die Kolbenwand hindurchgeführt ist und das entsprechende Kontaktstack mechanisch halten. Der spiralförmige Leiter kann andererseits auch einstückig mit dem hülsenförmigen Teil gebildet werden. Der Kontakt- oder Anschlußleiterstab kann einen integralten Teil des spiralförmigen Leiters bilden.

Aus Gründen der mechanischen Festigkeit des Kontaktteiles mit dem spiralenförmigen Leiter ist es zweckmäßig, die Zwischenräume zwischen den Win- in düngen des spiralenförmigen Leiters und zwischen dem Leiter und dem hülsenförniigen Teil sowie zwischen dem Leiter und dem scheibenförmigen Kontaktteil ganz oder teilweise mit einem festen Isolierstoff auszufüllen.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der \^r> Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt eines Vakuumschalters gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

F i g. 2 eine Ansicht eines der Kontaktelemente des Vakuumschalters gemäß F i g. 1, gesehen in einer Ebene A-/4derFig. l.und

Fig.3 eine Fig.2 entsprechende Ansicht eines abgewandelten Konaktstückes.

Der in F i g. t beispielsweise dargestellte Vakuum- r> schalter hat ein Gehäuse mit einem zylindrischen Isolierteil 1 sowie zwei dessen Enden verschließenden metallischen Endplatten 2 und 3. Durch die Endplatte 2 erstreckt sich ein stabförmiger Anschlußleiter 4, an dessen Ende im Gehäuse ein feststehendes Kontakt- so stück 6 angebracht ist Durch die andere Endplatte 3 ist ein zweiter stabförmiger Anschlußleiter 5 hindurchgeführt, dessen inneres Ende ein zweites Kontaktstück 7 trägt. Das Kontaktstück 7 ist beweglich angeordnet und der stabförmige Anschlußleiter 5 ist zu diesem Zwecke r> mit der Endplatte 3 über einen Balgen 8 verbunden. Der durch das zylindrische Isolierteil I, die beiden Endplatten 2 und 3 sowie den Balgen 8 umschlossene Raum ist evakuiert

Die beiden Kontaktstücke 6 und 7 bestehen jeweils w aus einem scheibenförmigen Kontaktteil 9 bzw. 10 und einem mit diesem zusammenhängenden rohr-, buchsen- oder hülsenförmigen Teil 11 bzw. 12. In den hülsenförmigen Teilen 11 und 12 ist jeweils ein spiralenförmiger Leiter 13 bzw. 14 untergebracht. Die äußere Spiralen- »> windung der Leiter 13 bzw. 14 ist mit der Innenwand des zugehörigen hülsenförmigen Teiles 11 bzw. 12 verbunden und die innere Spiralenwindung ist mit dem zugehörigen stabförmigen Atischlußleiter 4 bzw. 5 verbunden. Die letzterwähnte Verbindung kann eine Schraubverbindung sein, wie es in F i g. 1 dargestellt ist.

Der spiralförmige Leiter kan«i einfach durch Guß, Druckguß sowie Heiß- oder Kaltpressen, bei dem man mit einfachen, einseitig ausforinbaren Gesenken arbeiten kann, hergestellt werden.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, sind die Zwischenräume zwischen den Windungen der spiralenförmigen Leiter 13 und 14, zwischen diesen Leitern und dem hülsenförmigen Teil 11 bzw. 12 sowie zwischen dem spiralenförmigen Leiter 13 bzw. 14 und dem scheibenförmigen Kontaktteil 9 bis 10 mindestens zum Teil mit einem festen Isoliermaterial 15 bis 16 ausgefüllt Die mechanische Festigkeit der Verbindung zwischen den stabförmigen Anschlußleitern 4 und 5 und den zugehörigen scheibenförmigen Kontaktteilen 9 bzw. 10 ist daher beträchtlich. Bei dem Isoliermaterial kann es sich um ein Gießharz handeln, das, wie erwähnt, die angegebenen Zwischenräume vollständig ausfüllen kann.

Der in F i g. 1 dargestellte Vakuumschalter enthält ferner koaxiale Abschirmungen 17 und 18 aus Metall, die den flexiblen Balgen 8 bzw. das hohlzvlinderförmige Isolierteil * gegen Lichtbogenprodukte abschirmen, die während eines Unterbrechungsvorganges auftreten können.

F i g. 2 zeigt das Kontaktstück 6 von einer Schnittebene A-A (Fig. 1) aus gesehen, bei diesem Ausführungsbeispiel ist das äußere Ende des spiralenförmigen Leiters mit der Innenfläche des hülsenförmigen Teiles 11 des Kontaktstückes verlötet, insbesondere hartverlötet, oder verschweißt.

Bei der abgewandelten Ausführungsform gemäß Fig.3 bildet der spiralenförmige Leiter 13 einen angeformten Teil des hülsenförmigen Teiles U des Kontaktstückes.

Die scheibenförmigen Kontaktteile 9 und 10 können getrennt hergestellt und mit den hülsenförmigen Teilen 11 und 12, z.B. durch Hartlöten oder Schweißen, verbunden sein. Vorzugsweise werden die scheibenförmigen Kontaktteile 9 und 10 jedoch integral, also einstückig mit den zugehörigen hülsenförmigen Teilen 11 bzw. 12 der Kontaktstücke hergestellt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vakuumschalter mit einem gasdichten, evakuierten, zylindrischen Gehäuse, in dem ein feststehendes Kontaktstück und ein an einem unter Abdichtung durch das Gehäuse geführten beweglichen stabförmigen Anschlußleiter gehaltenes, auf das feste Kontaktstück zu und von diesem weg bewegliches Kontaktstück angeordnet sind, von denen mindestens eines einen scheibenförmigen iu Kontaktteil sowie einen mit diesem verbundenen oder integralen hülsenförmigen Teil enthält, und mit einem im hülsenförmigen Teil angeordneten, eine Spule bildenden spiralförmigen Leiter, der mit dem scheibenförmigen Kontaktteil in Reihe geschaltet ist ι ί und ein die Unterbrechung eines durch den Vakuumschalter fließenden Stromes förderndes Magnetfeld liefert, dadurch gekennzeichnet, daß der im hülsenförmigen Teil (11, 12) angeordnete spiralförmige Leiter (13, 14) mit im >o wesentlichen in einer Ebene liegenden einzelnen Spiralwindungen ausgebildet ist und das äußere Ende des spiralförmigen Leiters (13, 14) mit der Innenwand des hülsenförmigen Teils (U, 12) verbunden ist, während sein inneres Ende mit dem >·-. stabförmigen Anschlußleiter (4,5) verbunden ist.

2. Vakuumschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der spiralförmge Leiter (13,14) einstückig mit dem hülsenförmigen Teil (11, 12) ausgebildet ist !»

3. Vakuumschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der stabförmige Anschlußleiter (4, S) einstückig mit dem spiralförmigen Leiter (13,14) ausgebildet ist.

4. Vakuumschalter nach einem der vorhergehen- r> den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum zwischen den Windungen des spiralförmigen Leiters (13, 14) und dem hülsenförmigen Teil (11, 12) sowie zwischen dem spiralförmigen Leiter und dem scheibenförmigen Kontaktteil (9,10) m mindestens teilweise mit einem fester Isoliermaterial (15, 16) ausgefüllt ist.

5. Vakuumschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Windung des spiralförmigen Leiters (13,14) mit dem zugehörigen ·τ> Anschlußleiter (4,5) verschraubt ist.