DE3215020C2

DE3215020C2 -

Info

Publication number: DE3215020C2
Application number: DE19823215020
Authority: DE
Inventors: Hans Dr.-Ing. Petry; Fred Dipl.-Phys. 4030 Ratingen De Bestel
Original assignee: Calor Emag AG
Current assignee: Calor Emag AG
Priority date: 1982-04-22
Filing date: 1982-04-22
Publication date: 1990-08-30
Also published as: DE3215020A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Vakuumschalter gemäß Ober begriff des Anspruches 1.The invention relates to a vacuum switch according to Ober Concept of claim 1.

Ein solcher Schalter geht aus der Deutschen Patent schrift 24 43 141 als bekannt hervor. Dessen Kontakte sind mehrteilig aufgebaut und enthalten zur Erzeugung eines axialen Magnetfeldes einen Spulenteil mit ausge prägten Spulenleitern, die jeweils aus radialen sowie bogenförmigen Abschnitten zusammengesetzt sind. Die En den der bogenförmigen Abschnitte enthalten vorspringen de, kontaktierende Ansätze, auf die die geschlitzte eigentliche Hauptelektrode aufgesetzt ist.Such a switch is based on the German patent document 24 43 141 as known. Whose contacts are constructed in several parts and contain for production an axial magnetic field with a coil part embossed coil conductors, each consisting of radial as well arcuate sections are composed. The En that of the arcuate portions project de, contacting approaches on which the slotted actual main electrode is attached.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Schaltkontakte eines Vakuumschalters so zu gestalten, daß deren Herstellung vereinfacht ist.The object of the invention is the switching contacts to design a vacuum switch so that its manufacture is simplified.

Erfindungsgemäß gelingt dies mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.According to the invention, this is achieved with the characteristic features of claim 1.

Der neue Schalter zeichnet sich besonders durch einen konzen trierten Aufbau seiner Kontakte aus, zu deren Herstellung ledig lich in einem scheibenförmigen Grundkörper Ausnehmungen sowie Schlitze einzuarbeiten sind. Es sind einfache Ausnehmungen, z. B. Bohrungen, möglich, wobei durch eine besondere Stellung der Kontakte zueinander eine gewünschte Stromführung in den Kontakten zur Erzeugung des den Abschaltlichtbogen günstig be einflussenden axialen Magnetfeldes erreicht ist. Insbesondere wird durch das axiale Magnetfeld der Vakuumlichtbogen auch bei großen Stromaugenblickswerten in einem diffusen Zustand ge halten.The new switch is particularly characterized by a concise left the building of his contacts, for the manufacture of them single Lich in a disc-shaped body recesses as well Slots are to be incorporated. They are simple recesses e.g. B. holes, possible, with a special position the contacts to each other a desired current flow in the Contacts for generating the shutdown arc cheap influencing axial magnetic field is reached. In particular is due to the axial magnetic field of the vacuum arc large current instantaneous values in a diffuse state hold.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteran sprüchen zu entnehmen.Advantageous developments of the invention are the Unteran sayings.

Im nachfolgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtThe following is an embodiment of the invention on hand the drawing explained in more detail. It shows

Fig. 1 einen Schnitt durch die im Inneren des Vakuumgehäuses sich befindliche Kontaktanordnung des Schalters, Fig. 1 shows a section through the inside of the vacuum housing is located contact arrangement of the switch

Fig. 2 die Ansicht gemäß Schnittlinie der Fig. 1. Fig. 2 shows the view according to section line in FIG. 1.

Die in das Vakuumgehäuse hineinragenden Anschlußbolzen 1, 2, von denen einer zur Ausführung von Schalthandlungen beweglich aus geführt ist, tragen die Kontakte 3, 4. Letztere sind aus einem scheibenförmigen, kreisrunden, gut leitenden Material, z. B. Kupfer, gebildet. In sie sind jeweils eine zentrale Vertie fung 5 sowie auf einem Durchmesser angeordnete Ausnehmungen 6 bzw. 7 in Form von das Kontaktmaterial durchsetzenden Boh rungen eingearbeitet. Zwischen den jeweils vier Bohrungen ver bleiben in radialer Richtung verlaufende Stege 8, 8 a.The connecting bolts 1, 2 protruding into the vacuum housing, one of which is movably guided to carry out switching operations, carry the contacts 3, 4 . The latter are made of a disc-shaped, circular, highly conductive material, e.g. B. copper formed. In each of them, a central recess 5 and recesses 6 and 7 arranged on a diameter are incorporated in the form of holes penetrating the contact material. Between the four bores ver remain in the radial direction webs 8, 8 a .

Die Kontakte sind in der geöffneten Stellung gezeigt und der art einander gegenüberstehend eingebaut, daß ihre Ausnehmungen sich nicht decken, sondern um ca. 45° aus einer Deckungslage heraus um die Längsachse verdreht sind. Wesentlich hierbei ist, daß eine Ausnehmung 6 bzw. 7 des einen Kontaktes den jeweils gegenüberliegenden Steg 8 bzw. 8 a des anderen Kontaktes über deckt und demzufolge eine Stromübertragung an dieser Stelle bei geschlossenen Kontakten nicht stattfinden kann.The contacts are shown in the open position and the type installed opposite to each other that their recesses do not coincide, but are rotated about 45 ° from a cover position around the longitudinal axis. It is essential here that a recess 6 or 7 of the one contact covers the respective opposite web 8 or 8 a of the other contact and, consequently, a current transmission cannot take place at this point when the contacts are closed.

Hingegen sind die Schlitze 9, die von einer jeden Ausnehmung der Kontakte 3, 4 zu deren Rand hingeführt sind, so angesetzt, daß sie sich in der gezeichneten Einbaustellung der Kontakte deckungsgleich gegenüberstehen. Von jeder Ausnehmung ist ein solcher Schlitz weggeführt. Er ist jeweils dort angesetzt, wo sich die Ausnehmungen überschneiden.In contrast, the slots 9 , which are led from each recess of the contacts 3, 4 to the edge thereof, are set in such a way that they are congruent in the illustrated installation position of the contacts. Such a slot is led away from each recess. It is positioned where the recesses overlap.

In Einschaltstellung des Schalters kann ein Stromübergang zwischen den Kontakten 3 und 4 lediglich in einem äußeren Bereich, der zwischen den Ausnehmungen 6 bzw. 7 sowie der Kontaktperipherie liegt, stattfinden. Nur in diesem Bereich berühren sich die Kontakte. Eine Berührung im zentralen Bereich ist wegen der dortigen Vertiefung 5, in die die Ausnehmungen 6 bzw. 7 hin einreichen (siehe Fig. 1), nicht möglich.When the switch is in the on position, a current transfer between the contacts 3 and 4 can only take place in an outer region which lies between the recesses 6 and 7 and the contact periphery. The contacts only touch in this area. Touching in the central area is not possible because of the recess 5 there , into which the recesses 6 and 7 extend (see FIG. 1).

Ein beim Trennen der Kontakte entstehender diffuser Schalt lichtbogen wird weitgehend auch auf den Berührungsbereich der Kontakte beschränkt bleiben und nicht in den Zentralbereich hineinwandern. Dafür sorgt unter anderem ein Ring 10 aus weich magnetischem Eisen, der den Kontakten 3, 4 hinterlegt ist. Dieser bewirkt eine Stromeinschnürung an der Eintrittsstelle zwischen Kontakt und Anschlußbolzen und produziert peripher gerichtete Stromkräfte.A diffuse switching arc that arises when the contacts are separated will largely remain limited to the contact area of the contacts and will not migrate into the central area. This is ensured, among other things, by a ring 10 made of soft magnetic iron, which is deposited on the contacts 3, 4 . This causes a current constriction at the entry point between the contact and the connecting bolt and produces peripheral current forces.

Ein weiterer Vorteil der in den Anschlußbolzen eingelassenen Eisenringe ist eine mechanische Stützwirkung für die Kontakte in Einschaltrichtung, insbesondere wenn die Ringe 10 mit einem, die Anschlußbolzen übergreifenden Außendurchmesser ausgeführt sind.A further advantage of the iron rings embedded in the connecting bolts is a mechanical support effect for the contacts in the switch-on direction, in particular if the rings 10 are designed with an outer diameter that overlaps the connecting bolts.

In Fig. 2 ist beispielhaft der Verlauf eines Teilstromes ein gezeichnet. Es sei angenommen, der Teilstrom trete bei A, vom Anschlußbolzen 1 kommend, in den zentralen Bereich des Kon taktes 3 ein, so gelangt er über den Steg 8 in den äußeren Kontaktbereich. Dort möge er bei B in den Kontakt 4 übertreten. Wegen der Überschneidung der Ausnehmungen und die bei jeder zweiten Überschneidung durch die Schlitze 9 nach außen geöff neten Kontakte entstehen konzentrische Leiterabschnitte, aus denen der Strom nicht austreten kann. Dieser wird daher zwangs läufig in Pfeilrichtung über den Steg 8 a des Kontaktes 4 dessen Zentralbereich zufließen und von dort in den Anschlußbolzen 2 gelangen.In Fig. 2, the course of a partial flow is drawn as an example. It is assumed that the partial flow occurs at A , coming from the connecting bolt 1 , in the central area of the contact 3 , it arrives via the web 8 in the outer contact area. There he may go into contact 4 at B. Because of the overlap of the recesses and the contacts opened outwards every second overlap through the slots 9 , concentric conductor sections are formed, from which the current cannot escape. This will therefore inevitably flow in the direction of the arrow over the web 8 a of the contact 4 whose central area and from there reach the connecting bolt 2 .

Der Strom wird somit - legt man bei geschlossenen Kontakten vier Teilströme zugrunde - in Umfangsrichtung um etwa 4 × 45° ge führt. Dies entspricht ungefähr der Wirkung einer halben Win dung mit dem vollen Ausschaltstrom. Während des Stromflusses wird sich ein dementsprechendes axiales Magnetfeld ausbilden. The current is thus - four with closed contacts Partial flows underlying - in the circumferential direction by about 4 × 45 ° ge leads. This roughly corresponds to the effect of half a win with the full breaking current. During the current flow a corresponding axial magnetic field will form.

Die zueinander gerichteten Kontaktflächen werden zweckmäßig mit einem für Vakuumschalter geeigneten Kontaktmaterial ver sehen. Dieses kann zum Beispiel in Form einer dünnen Scheibe (mit oder ohne Ausnehmungen und Schlitzen gemäß Kontaktunter lage) aufgebracht sein. Es sind selbstverständlich auch andere Aufbringungsarten, z. B. Beschichtungen mittels Plasmaspritzen mit ca. 0,5 mm Auftragungsstärke, möglich. In der Regel hat das lichtbogenbeständige Material eine schlechtere Leitfähig keit als das Kontaktmaterial. Bewährt hat sich für Vakuum- Leistungsschalter ein Verbundwerkstoff aus Kupfer und Chrom.The contact surfaces facing each other are useful with a contact material suitable for vacuum switches see. This can take the form of a thin disc, for example (with or without recesses and slots according to the contact below location). Of course there are also others Types of application, e.g. B. coatings by means of plasma spraying with approx. 0.5 mm application thickness, possible. Usually has the arc resistant material has poorer conductivity speed as the contact material. Has proven itself for vacuum Circuit breaker is a composite material made of copper and chrome.

Claims

1.Vacuum switch, in particular circuit breaker, with a switch contact arrangement arranged in the interior of a vacuum housing, consisting of two opposing circular, relatively mutually movable contacts which contain conductor sections in which - for generating an axial magnetic field running between the open contacts - partial currents are guided in the radial and in the circumferential direction, characterized in that
that the contacts ( 3, 4 ) are each formed from egg nem disk-shaped base body, which in the circumferential direction lined up, cross-section-reducing circular recesses ( 6, 7 ), and the remaining webs ( 8, 8 a) between the recesses extending radially Form conductor sections, the identical contacts are installed so rotated about the longitudinal axis that a recess ( 6, 7 ) of one contact faces a web ( 8, 8 a) of the other contact and covers this, and Kon contact surfaces only between the Recesses and the periphery of the contacts can be formed,
that a recess ( 9 ) leading to the periphery of the contact is guided from each recess at the points of their intersections and the slot approaches are selected so that the slots ( 9 ) of the contacts ( 3, 4 ) are congruent.

2. Vacuum switch according to claim 1, characterized in that at least one contact ( 3, 4 ) on the other facing side has a central recess ( 5 ) and from the same side vorgenomme NEN recesses ( 6, 7 ) in this Reach deepening.

3. Vacuum switch according to claim 1 or 2, characterized in that the recesses ( 6, 7 ) are formed by completely working away or omitting the material (openings).

4. Vacuum switch according to one of claims 1 to 3, characterized in that the recesses ( 6, 7 ) are of identical design and are arranged on a diameter.

5. Vacuum switch according to one of claims 1 to 4, characterized in that the slots ( 9 ) run radially ver.

6. Vacuum switch according to one of claims 1 to 5, characterized in that the contacts ( 3, 4 ) each have a ring ( 10 ) made of soft magnetic iron.

7. Vacuum switch according to claim 6, characterized in that the ring ( 10 ) in the connecting bolt ( 1, 2 ) of the contacts is embedded.

8. Vacuum switch according to one of claims 1 to 7, characterized in that the contacts ( 3, 4 ) on the contacting side carry an arc-resistant material of poorer conductivity.

9. Vacuum switch according to claim 8, characterized records that the arc-resistant material as Coating applied and applied by plasma spraying is brought.