DE3107155A1

DE3107155A1 - Vakuumschalter

Info

Publication number: DE3107155A1
Application number: DE19813107155
Authority: DE
Inventors: Fred E. Dipl.-Phys. Bestel; Manfred Dipl.-Ing. 4030 Ratingen Hinz
Original assignee: Calor Emag AG
Current assignee: Calor Emag AG
Priority date: 1981-02-26
Filing date: 1981-02-26
Publication date: 1982-09-09
Also published as: DE3107155C2

Description

Vakuumschalter
Die Erfindung betrifft einen Vakuumschalter gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.
Ein solcher Schalter ist aus der DE-OS 2 947 090 bekannt.
Die Windungsarme seiner Schaltkontakte ergäneen sich jeweils zu einer vollen Windung, die zwischen einer stützenden Basisplatte sowie einem scheibenförmigen Lichtbogenkontakt eingeschlossen ist. Da die in axialer Richtung spiralförmig verlaufenden Windungsarme nur an einer Stelle mit dem Lichtbogenkontakt fest verbunden sind, werden noch mechanische, die Windungsarme überbrückende Stützeinrichtungen benötigt.
Bei sehr großen Stromstärken ist die Gefahr gegeben, daß der Abschaltlichtbogen nicht mehr diffus, sondern in einem einzigen Lichtbogenkanal brennt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Vakuumschalter anzugeben, zwischen dessen Schaltkontakten auch bei sehr hohen Stromstärken ein wirkungsvolles axiales Magnetfeld zur Aufrechterhaltung eines diffusen Abschaltlichtbogens möglich ist und bei dem ein mechanisch stabiler und trotzdem einfach zu fertigender Schaltkontakt verwendet ist.
Gelöst wird diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1.
Die Kontaktform erlaubt eine große aktive Windungslänge der Magnetspule für ein wirksames Magnetfeld. Letztere ist großflächig eben mit einer hohen mechanischen Tragfähigkeit ausführbar; Zusatzstützkörper sind entbehrlich.
Ein weiterer Gesichtspunkt für den neuen Kontakt ist die praktikable Herstellbarkeit seiner Magnetspule, deren Windungsarme sich z.B. einfach in einer Ebene aus einem Profilmaterial biegen lassen.
Weitere zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
An Hand der beigefügten Zeichnungen, die ein Ausführungsbeispiel zeigen, wird die Erfindung näher erläutert.
Es zeigen Fig. 1 die Draufsicht auf eine Magnetspule, mit der mindestens ein Schaltkontakt des Vakuumschalters ausgestaltet ist; Fig. 2 einen Schnitt durch diese Magnetspule; Fig. 3 einen kompletten Schaltkontakt, teilweise im Schnitt, dem ein weiterer, nicht gezeigter, in einer evakuierten Schaltkammer angeordneter Schaltkontakt gegenübersteht.
An den gegenüberliegenden Seiten der Enden des Mittelsteges 1 sind die die Magnetspule 11 bildenden Windungsarme 2 und 3 angesetzt. Sie verlaufen in gleicher Richtung spiralförmig um den Achsenmittelpunkt. Dabei umgreifen sie sich nach einer Strecke von 1800 und verlaufen fortan bis zu einem Umfangsweg von nahezu 3600 - einen Spalt 4 zwischen sich lassend- in gleichem Abstand zueinander. Die Mindestlänge der Windungsarme sollte 2700 Umfangsweg sein.
Die dargestellte flache Magnetspule 11 besitzt nahezu zwei volle Windungen für ein wirksames Magnetfeld. Die auslaufenden Enden der Windungsarme 2, 3 verringern ihren Querschnitt in der Spulenebene stetig, so daß eine nahezu kreisförmige Außenkontur der Magnetspule 11 gebildet wird.
Der Stromanschluß der Magnetspule 11 erfolgt am Mittelsteg 1.
Dieser ist in eine Stirnnut 5 eines Stromzuführungsbolzens 6 eingesetzt, dessen Nutenstege 7 in die freien Taschen 8, 8a zu beiden Seiten des Mittelsteges 1 ragen.
Die Magnetspule ist aus gut leitendem Material, z.B. Kupfer, gefertigt und zwischen einer Basisplatte 9 aus schlechter leitendem Material sowie einem scheibenförmigen Lichtbogenkontaktstück 10 eingeschlossen. Alle diese Teile sind zweckmäßig miteinander verlötet.
Die Nutenstege 7 sind, wie aus Fig. 3 ersichtlich, nicht bis zum Lichtbogenkontaktstück 10 geführt. Der Strom wird daher im wesentlichen vom Stromanschlußbolzen 6 über den Mittelsteg 1 an die Magnetspule gelangen.
Beim Trennen der Schaltkontakte folgt der durch die Windungsarme 2, 3 fließende Strom einer Schleife, und der Ausschaltlichtbogen wird zur Außenseite des Schaltkontaktes getrieben und zusätzlich umfänglich in Bewegung gehalten.
Bei dem neuen Kontakt ist kein besonderes, die gesamte Oberseite der Magnetspule abdeckendes Lichtbogenkontaktstück notwendig. Die Magnetspule kann selbst mit ihrer Oberseite, die dann freilich z.B. durch eine Oberflächenlegierung besonders präpariert ist, den Kontakt herstellen.

Claims

Ansprüche ra 1. Vakuumschalter mit zwei in einer evakuierten Schaltkammer angeordneten, relativ in axialer Richtung bewegbaren Schaltkontakten, von denen mindestens einer zur Erzeugung eines axialen, längs zum Lichtbogenstrom gerichteten Magnetfeldes einen radial gerichteten Mittelsteg aufweist, von dessen Enden sich umfänglich in gleicher Richtung Windungsarme erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungsarme (2, 3) jeweils mit einer eine halbe Windung wesentlich übersteigenden Länge ausgeführt sind, in radialer Ebene spiralförmig verlaufen und sich nach 1800 Umfangsweg umgreifen.
2.) Vakuumschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Windungsarm (2, 3) mit einem Umfangsweg von 0 270 oder größer ausgeführt ist.
3.) Vakuumschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Querschnitt der Windungsarme (2, 3) etwa ab dem letzten Drittel ihres Umfangweges stetig in radialer Richtung vermindert (Sichelform).
4.) Vakuumschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Mittelsteg (1) und Windungsarme (2, 3) durch spanabhebende Bearbeitung hergestellt sind.
5. ) Vakuumschalter nacll einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Mittelsteg (1) und Windungsarme (2, 3) von einem Gußteil gebildet sind.
6.) Vakuumschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere die Windungsarme (2, 3) durch Verbiegen von Profilmaterial in ihre Spiralform gebracht sind.
7.) Vakuumschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelsteg (i) in eine Stirnnut (5) eines Stromzuführungsbolzens (6) eingesetzt ist und die Nutenstege (7) nicht bis zur Oberseite des Mittelsteges (1) reichen.
8.) Vakuumschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die in radialer Richtung ebenen Windungsarme (2, 3) an ihrer Unterseite auf einer mechanisch stabilen und verhältnismäßig gering leitfähigen Basisplatte (9) aufsitzen und an ihrer Oberseite mit einem Lichtbogenkontaktmaterial bedeckt sind.