DE3115783C2

DE3115783C2 - Kontaktanordnung für Vakuumschalter

Info

Publication number: DE3115783C2
Application number: DE19813115783
Authority: DE
Inventors: E. Fred Dipl.-Phys. 4030 Ratingen Bestel; Adil Prof. Dr.-Ing. 3300 Braunschweig Erk
Original assignee: CALOR-EMAG ELEKTRIZITAETS-AKTIENGESELLSCHAFT 4030 RATINGEN DE
Current assignee: CALOR-EMAG ELEKTRIZITAETS-AKTIENGESELLSCHAFT 4030 RATINGEN DE
Priority date: 1981-04-18
Filing date: 1981-04-18
Publication date: 1985-01-10
Also published as: DE3115783A1

Abstract

In der Schaltkammer eines Vakuumschalters befindet sich eine Kontaktanordnung mit Kontaktstücken, zwischen denen sich beim Ausschalten ein Lichtbogen ausbildet. Zur Beeinflussung dieses Lichtbogens sind in der Schaltkammer nahe der Kontaktstücke Permanentmagnete eingebaut. Letztere besitzen ein eigenes evakuiertes Gehäuse, in dem sie wärmeisolierend im Abstand zur Gehäusewandung angeordnet sind. Die Permanentmagnete werden mit oder ohne Gehäuse erst dann eingebaut, wenn die notwendigen Lötarbeiten an der Kontaktanordnung beendet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kontaktanordnung gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1.

Eine solche Anordnung ist bereits in der DE-OS 59 385 beschrieben und gezeigt. Bei dieser sind in stirnseitigen Ausnehmungen der Kontaktträger die Permanentmagnete eingesetzt und von einem Lichtbogenkontakt verschlossen. Es stehen sich über die Schaltstrecke ungleiche Pole gegenüber, so daß ein axiales, in Schaltkammer-Achsrichtung verlaufendes Magnetfeld zwischen den Lichtbogenkontakten entsteht.

Bei der US-PS 30 82 307 ist eine von außerhalb der Vakuumkammer zugängliche Enklave im oder am Kontaktstück-Tragbolzen gelassen, in die der mit Kupfer vollständig und körperschlußnah ummantelte Permanentmagnet eingesetzt ist. Der von außen einsetzbare Magnet läßt sich nicht in optimaler Kontaktstellennähe plazieren. Die vakuumdichte Enklavenwand mit zusätzlichen Schweiß- bzw. Lötstellen birgt Risiken hinsichtlich der Dichtheit der Vakuumkammer.

Die von den Magneten erzeugten axialen oder auch radialen Magnetfelder vergrößern die Lebensdauer der vom Lichtbogen beanspruchten Kontaktstücke. Sie erhöhen einmal die Grenzstromstärke, bei der der Umschlag von einer diffusen Entladung zu einem kontrahierten Lichtbogen auftritt (axiales Feld) und bewirken andererseits eine rasche Bewegung (rotierender Lichtbogen) der Lichtbogenansätze (radiales Feld).

Die Kontaktanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 wird bei ihrer Herstellung durch notwendige Lötungen mit hohen Temperaturen beaufschlagt,

ίο und die fertige Vakuum-Schaltröhre wird nod mit ca. 400⁰C einem Ausheizprozeß unterzogen.

Durch Hitzeeinwirkung verlieren die Permanentmagnete jedoch einen mehr oder weniger großen Teil ihrer Magneteigenschaften.

iä Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kontaktanordnung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der während, der Herstellung der Vakuumschaltröhre die Wärmebeaufschlagung der Permanentmagnete so gering wie möglich gehalten ist

Erfindungsgemäß gelingt dies mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1.

Das Vakuum stellt einen Wärmeisolator für die Magnete dar. Das nichtmagnetische Material, z. B. ein Edelstahl, des Gehäuses behindert nicht den Durchtritt der magnetischen Feldlinien. Diese können außerhalb des Gehäuses teilweise durch ferromagnetisches Material geleitet werden,-womit eine gewisse Steuerung des Magnetfeldes bei gleichzeitiger Verringerung des magnetischen Kreiswiderstandes erreicht ist Als Abstandhalter zwischen den Magneten und deren Gehäuse wird zweckmäßig stützpunktartig ein schlechter Wärmeleiter aus Graphit oder AI2O3 verwandt
Um die beim Löten an der Kontaktanordnung auftretenden hohen Temperaturen von den Permanentmagneten fernzuhalten, können die Gehäuse entweder mit den Magneten nach dem Lötvorgang in die Kontaktanordnung eingebaut und anschließend verstemmt werden, oder aber das Gehäuse wird in die Kontaktanordnung ohne die Magnete, z. B. durch Anlöten, eingebaut und erst dann die Magnete eingesetzt Zum Schluß wird das Gehäuse verschweißt, evakuiert und abgenippelt.

Beispiele der Erfindung werden nachfolgend an Hand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 den Aufriß eines Kontaktstückes einer Kontaktanordnung eines Vakuumschalters;

F i g. 2 eine Draufsicht auf das vorgenannte Kontaktstück in Halbschnitt;

Fig.3 eine komplette Kontaktanordnung mit zwei komplementären Kontaktstücken in Schließstellung;

F i g. 4 eine Draufsicht mit einem Halbschnitt der Anordnung nach F i g. 3.

Das Kopfende des Kontaktstücktragbolzens 2 gemäß F i g. 1 ist als Kontaktstück 1 ausgebildet. Im Tragbolzen 2 sind auf einem Kreis Leiterbolzen 3 eingelötet Diese tragen einen Kontaktring 4, auf dem der kreisringförmige Lichtbogenkontakt 5 aufgebracht ist. Die genannten Teile werden durch Lötungen verbunden.
Das Kontaktstück 1 ist ringtopfförmig mit einer Seitenwand 6 sowie einer Ausnehmung 7 gestaltet. Der Boden 8 dieser Ausnehmung ist mit einer Platte belegt. Diese steht mit der Seitenwand 6 in galvanischer Verbindung und beide Teile sind aus ferromagnetisehem Material gefertigt.
Innerhalb der Ausnehmung 7 ist das evakuierte kreisringförmige Gehäuse 9 für die Aufnahme der Permanentmagnete 10 untergebracht. Die Magnete können in geschlossener Kreisform (linke Seite) oder als Einzelmagnete in Stabform (rechte Seite) zum Einsatz gelan-

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gen. Gegenüber der Gehäusewandung sind sie auf Abstand gehalten, wofür stützpunktartig Abstandhalter 11 aus einem schlecht Wärme leitenden Material eingesetzt sind. Zur Kontakttrennstelle hin ist das Gehäuse 9 von einer Verschlußplatte 12 aus einem ebenfalls warmeisolierenden Material, z. B. Keramik, abgedeckt Die Verschlußplatte und damit das Gehäuse 9 werden durch Umschlagen (Verstemmen) von Teilen des Bördelkragens 13 der Kontaktplatte 4 gesichert Das Gehäuse kann somit nach verabfolgten Lötarbeiten am Kontaktstück komplett bestückt und evakuiert eingesetzt werden. Die Darstellung des weiteren, dem Kontaktstück 1 in einer Schaltkammer eines Vakuumschalters gegenüberliegend angeordneten Kontaktstückes ist der Einfachheit halber weggelassen worden. Die Permanentmagnete der Kontaktstücke können je nach gewünschtem Magnetfeld mit sich gegenüberliegenden gleichen Polen (radiales Feld) oder mit sich gegenüberliegenden ungleichen Polen (axiales Feld) angeordnet sein.

In F! g. 3 ist eine vollständige Kontaktanordnung mit zwei zusammenwirkenden Kontaktstücken 1, la in Einschaltstellung dargestellt. Hierbei ist das ringkreisförmige Gehäuse 9 um den Kontaktsiückträgcrbolzcn 2 gelegt, wobei mit einem Kragstück 14 des Trägeroolzens 2 eine weitere Auflage für das Gehäuse 9 — unmittelbar dem jeweiligen Lichtbogenkontakt 5 gegenüberliegend — gebildet ist Die hier gezeigten Gehäuse können der guten Zugänglichkeit wegen nach Fertigstellung des Kontaktstückes (Lötungen eingeschlossen) mit den Permanentmagneten 10 bestückt, verschlossen und evaku- to iert werden. Wie ersichtlich, ist die hier sternförmig gewählte Magnetanordnung so getroffen, daß ein radiales Magnetfeld zwischen den Lichtbogenkontakten 5 sich ausbilden kann.

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Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Kontaktanordnung für Vakuumschalter, bei der in Kontaktstellennähe innerhalb der evakuierten Schaltkammer mindestens ein Permanentmagnet in einem Gehäuse aus nichtmagnetischem Material zur Beeinflussung des Schaltlichtbogens angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (9) evakuiert ist und der Permanentmagnet (10) durch stützpunktartige, zwischen ihn und der Gehäusewand angeordnete Abstandhalter (11) aus wärmeisolierenden Material gelagert ist

2. Anordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die stützpunktartigen Abstandhalter (11) aus Al₂O₃ oder Graphit bestehen.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zylinderförmige Gehäuse (9) mittig in die Ausnehmung (7) eines ringtopfförmigen Kontaktstückes (1) eingesetzt und von einer Verschluß.r'atte (12) abgedeckt ist, die von Teilen eines Böwidkragens (13) eines Kontaktringes (4) verstemmt ist.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmig ausgebildete Gehäuse (9) den Kontaktstück-Tragbolzen (2) umgibt und dem Lichtbogenkontakt (5) in Schaltkammerlängsachse gegenüberäegt

5. Verfahren zur Herstellung der Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das evakuierte Gehäuse (9) mit dem Permanentmagneten (10) nach den erforderlichen Lötarbeiten an der Kontaktanordnung in diese eingebaut und mechanisch dai-Λ festgesetzt wird.

6. Verfahren zur Herstellung der Kontaktanordnung nach einem der Ansprik 'ie I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst das Gehäuse (9) ohne Permanentmagnete (10) in die Kontaktanordnung, z. B. durch Lötung, eingebaut wird und erst nach Vornahme aller anderen notwendigen Lötvorgänge an der Kontaktanordnung die Permanentmagnete eingebracht werden, das Gehäuse (9) zugeschweißt, evakuiert und abgenippelt wird.