DE2947562A1

DE2947562A1 - Kontaktanordnung fuer vakuumschalter

Info

Publication number: DE2947562A1
Application number: DE19792947562
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl.-Ing. 8520 Erlangen Gebel; Dipl.-Phys. Dr. Gerhard 1000 Berlin Peche; Dipl.-Phys. Dr. Heinrich Schindler; Dipl.-Phys. Dr. Jürgen-Dietrich 8520 Erlangen Welly
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1979-11-26
Filing date: 1979-11-26
Publication date: 1981-05-27
Also published as: JPS5686420A

Description

Kontaktanordnung für Vakuums chalte r
Zusatz zum Patent ... (Patentanmeldung P 29 12 823.2, VPA 79 P 7513 BRD) Gegenstand des Hauptpatents (Patentanseldung P 29 12 823.2) ist eine Kontaktanordnung fur Vakuumschalter mit koaxial zueinander angeordneten Topfkontakten, deren geschlitzter Kontaktträger mit eine geschlossenen Iontaktring versehen ist. Die Stirnfläche dieses Kontaktringes bildet die Kontaktauflagefläche. Der Kontaktring oder auch der an den Kontaktring angrenzende Teil des Kontaktträgers enthält eine Zone mit gegenüber dem Material des Kontaktträgers wesentlich verminderter Leitflhigkeit, und diese Zone ist mit einer Einlage versehen.
In einer besonderen Ausführngsform der Topfkontakte erstreckt sich diese Zone im wesentlichen in den an den Kontaktring angrenzenden Teil des Kontaktträgers. Sie kann vorzugsweise mit einer metallischen Einlage versehen sein, die insbesondere aus dem Material des Kontaktringes bestehen kann.
Die ringförmige Einlage muß bei großen Strömen von beispielsweise mehr als 30 kA die entsprechend großen Kontaktkräfte von beispielsweise etwa 4000 bis 5000 N aufnehmen und dadurch eine zu starke Verformung des mit schragen Schlitzen versehenen Kontaktträgers verhindern.
Er verbessert außerdem die Wärmeabführung vom Kontaktring zum Kontaktträger und erhöht die Wärmekapazität des Topfkontaktes, so daß der Abbrand durch den an der Kontaktauflagefläche des Kontaktringes umlaufenden Lichtbogens entsprechend vermindert wird. Durch die großen Kontaktkräite kann der Kontaktträger außerdem derart verformt werden, daß auch ein gegebenenfalls zwischen der Einlage und dem Kontaktboden vorhandener freier Raum durch die Einlage ausgefüllt wird, so daß die Einlage den Kontaktboden berührt. Ein durch die Einlage fließender Teil des Laststromes stört aber den gevUnschten Stromverlaui mit weitgehend radialen Komponenten im Kontaktring und damit die magnetischen Kräfte zur Fixierung der Lichtbogenfußpunkte an der Kontaktauflagefläche.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kontaktanordnung nach dem Hauptpatent zu verbessern, insbesondere den Stromübertritt vom Kontaktboden bzw. dem Kontaktträger zur Einlage zu verhindern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1. In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Zwischenlage aus einer elektrisch isolierenden Oberflächenschicht der Einlage. In einer Ausführungsform des Topfkontaktes, bei dem die Einlage aus einem flanschartigen Fortsatz des Kontaktringes besteht, der in eine entsprechende Nut des Kontaktträgers hineinragt, kann die dem Kontaktboden zugewandte Stirzifläche mit einer Oxidationsschicht versehen sein. Gegebenenfalls können auch die dem Kontaktträger zugewandten Seitenflächen der Einlage mit einer elektrisch isolierenden Auflage versehen sein. In einer Ausführungsform des Topfkontaktes mit einer vom Kontaktring getrennten ringförmigen metallischen Einlage kann auch die gesamte Oberfläche des Ringes aus Metalloxid bestehen.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in deren Figuren 1 und 2 Jeweils ein Ausfühngsbeispiel einer Kontaktanordnung nach der Erfindung schematisch veranschaulicht ist.
In der Ausführungsform der Kontaktanordnung nach Figur 1 ist ein vorzugsweise flacher Topfkontakt 2 mit einem Kontaktträger 4 und einem Bodenteil 6 mit einem elektrischen Anschlußleiter 8 versehen. Der Kontaktträger 4 enthält schräge Schlitze 10, durch deren Neigung sichergestellt ist, daß der durch die entstehenden Segmente fließende Strom immer eine gegenüber der Achse 18 geneigte Richtungskomponente erhält, die mit einem zwischen den Kontakten entstehenden Lichtbogen und dem Strom in dem entsprechenden Segment des in der Figur nicht dargestellten gegenüberliegenden Kontaktes eine Stromschleife bildet, deren magnetische Kraft den Lichtbogen zwischen den Kontakten rotieren läßt. Die Stirnflächen des Kontaktträgers 4 sind mit einem Kontaktring 12 aus sogenanntem Kontaktmaterial versehen, das beispielsweise im wesentlichen Chrom und Kupfer enthalten kann. Die dem Kontaktring 12 zugewandte Oberfläche des Kontaktträgers 4 ist mit einer Aussparung 14 versehen, die den zu schaltenden Strom in Strompiade aufteilt, deren Komponenten im Kontaktring 12 im wesentlichen radial verlaufen. Die Aussparung 14 ist mit einer Einlage 16 versehen. Diese Einlage 16 wird durch einen ringförmigen, flanschartigen Fortsatz des Kontaktringes 12 gebildet. Er ragt derartig in die Aussparung 14 hinein, daß seine freie Stirnfläche vom Boden 6 des Topfkontaktes 2 noch einen geringen Abstand hat. In der dargestellten Ausführungsform hat die Aussparung 14 etwa die gleiche Tiefe wie der Kontaktträger 4. Die Tiefe der Aussparung 14 und damit die Höhe der Einlage 16 kann aber unter Umständen auch wesentlich geringer gewählt werden als die Höhe des Kontaktträgers 4.
Mit zunehmender Verformung durch die großen Andruckkräfte bei geschlossenem Schalter kann der in der Figur zwischen der Stirnfläche der Einlage 16 und dem Kontaktboden 6 dargestellte Spalt geschlossen werden, so daß die Stirnfläche dann unmittelbar an dem Kontaktboden 6 anliegt. In diesem Falle wird ein StromUbertritt vom Kontaktboden 6 zur Einlage 16 durch die elektrisch isolierende Zwischenlage 20 verhindert.
Falls die Einlage 16 aus dem gleichen Material wie der Kontaktring 12 besteht, kann die Einlage 20 beispielsweise aus einer elektrisch isolierenden Oberflächenschicht, vorzugsweise aus einem Metalloxid, bestehen.
In Verbindung mit einem Kontaktring 12, der Chrom und Kupfer als wesentliche Bestandteile enthält, kann diese Oberflächenschicht beispielsweise aus Chromoxid bestehen.
Unter Umständen kann es zweckmäßig sein, auch noch die Seitenflächen der Einlage 16 mit einer elektrisch isolierenden Oberflächenschicht zu versehen, damit auch dort ein Stromübertritt zur Einlage 16 verhindert werden kann.
In der Ausführungsform nach Figur 2 besteht die Einlage 16 aus einem eingelegten Ring aus elektrisch schlecht leitendem Material, beispielsweise Eisen. In dieser Ausführungsform kann beispielsweise die gesamte Oberfläche der ringförmigen Einlage 16 mit der elektrisch isolierenden Auflage 22 versehen sein. Unter Umständen kann es ausreichend sein, nur die am Kontaktring 12 anliegende Oberfläche der Einlage 16 mit einer elektrisch isolierenden Auflage oder einer besonderen Zwischenlage zu versehen, die einen Stromübertritt von der Einlage 16 zum Kontaktring 12 verhindert.
3 Patentanspruche 2 Figuren

Claims

Patentansrüche 1. Kontaktanordnung für Vakuumschalter mit koaxial zueinander angeordneten Topfkontakten, deren geschlitzter Kontaktträger mit einem geschlossenen Kontaktring versehen ist, dessen Stirnfläche die Kontaktauflagefläche bildet und bei welcher der Kontaktring und/oder der an den Kontaktring angrenzende Teil des Kontaktträgers eine Zone mit gegenüber dem Material des Kontaktträgers wesentlich verminderter Leitfähigkeit enthält, die mit einer Einlage versehen ist, nach Patent ... (Anmeldung P 29 12 823.2, VPA 79 P 7513 BRD), bei welcher die Einlage vorzugsweise aus Metall, insbesondere dem Material des Kontaktringes bestehen kann, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d zwischen dem Boden (6) bzw. dem Kontaktträger (4) des Topfkontaktes (2) und der Einlage (16) und/oder dem Kontaktring (12) und der Einlage (16) eine elektrisch isolierende Zwischenlage (20) vorgesehen ist.
2. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Zwischenlage (20) eine Oberflächenschicht der Einlage (16) ist.
3. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als Einlage (16) ein metallischer Ring mit wenigstens teilweise oxidierter Oberfläche vorgesehen ist.