DE3415744A1

DE3415744A1 - Kontaktanordnung fuer einen vakuumschalter

Info

Publication number: DE3415744A1
Application number: DE19843415744
Authority: DE
Inventors: Karl Dr.rer.nat. 1000 Berlin Zückler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1984-04-26
Filing date: 1984-04-26
Publication date: 1985-10-31
Also published as: EP0162801B1; DE3560296D1; JPS60236426A; EP0162801A1

Description

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Siemens Aktiengesellschaft Unser Zeichen

Berlin und München VPA R / P Λ fl fi 1

Kontaktanordnung für einen Vakuumschalter

Die Erfindung betrifft eine Kontaktanordnung für einen Vakuumschalter mit zwei einander axial gegenüberstehend angeordneten und relativ zueinander beweglichen Kontaktstücken, wobei jedes Kontaktstück als Topfkontaktstück ausgebildet ist, dessen Wandung mit schräg geneigten Schlitzen versehen ist, und jeder schräge Schlitz mit jeweils einem weiteren Schlitz in einer Bodenplatte sowie mit jeweils einem zusätzlichen Schlitz in einer auf der Wandung deckelartig aufliegenden Kontaktscheibe verbunden ist und wobei ferner der schräge Schlitz zusammen mit dem zugeordneten weiteren Schlitz in der Bodenplatte in jeweils einer Ebene verläuft.

Bei einer derartigen, aus der DE-OS 32 27 482 bekannten Kontaktanordnung sind in den Wandungen der beiden Kontaktstücke jeweils übereinstimmend geneigte schräge Schlitze eingefräst, die sich bis in die Bodenplatte des jeweiligen Kontaktstückes erstrecken und als weitere Schlitze in der Bodenplatte von deren Außenrand bis zu einem kreisförmigen Bereich in ihrer Mitte verlaufen. Auf diese Weise unterteilen die Schlitze die jeweilige Bodenplatte in Leitungssegmente, die sich vom Außenrand der Bodenplatte weitgehend in radialer Richtung zu deren Zentrum hin erstrecken. Die auf der Wandung des jeweiligen Kontaktstückes deckelartig aufliegende Kontaktscheibe ist durch im wesentlichen radial verlaufende Schlitze ebenfalls in Leitungssegmente aufgeteilt, wobei der Verlauf der zusätzlichen Schlitze lediglich in dem mit der Wandung des Kontaktstückes verbundenen Randbereich der Kontaktscheibe geringfügig von der radialen Richtung abweicht, so daß die zu-

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sätzlichen Schlitze in der Kontaktscheibe kontinuierlich in die zugeordneten schrägen Schlitze in der Wandung übergehen. Der durch die Kontaktstücke fließende Strom fließt daher durch die Leitungssegmente der Bodenplatte und der Kontaktscheibe des jeweiligen Kontaktstückes nahezu in radialer Richtung auf die Wandung des Kontaktstückes zu bzw. von dieser weg. In den Wandungen der Kontaktstücke wird der Strom infolge der schrägen Schlitze derart umgelenkt, daß er eine in Umfangsrichtung der Kontaktstücke fließende Stromkomponente erhält. Diese Stromkomponente erzeugt ein mit dem Strom gleichphasiges Magnetfeld, das beide Kontaktstücke in axialer Richtung durchsetzt. Beim Trennen der Kontaktstücke bewirkt das axiale Magnetfeld, daß der zwischen den Kontaktstücken entstehende Lichtbogen diffus ist, was einen verringerten Abbrand der Kontaktscheiben zufolge hat. Da der Neigungswinkel der schrägen Schlitze in den Wandungen der Kontaktstücke durch deren äußere Abmessungen begrenzt ist, ist das in der bekannten Kontaktanordnung erzeugte axiale Magnetfeld relativ schwach, so daß beim Abschalten großer Ströme der Lichtbogen kontrahieren kann, was einen erhöhten Abbrand der ' Kontaktscheiben zur Folge hat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kontaktanordnung für einen Vakuumschalter anzugeben, deren Kontaktstücke mit Schlitzen versehen sind, die sich nicht nur sehr einfach herstellen lassen, sondern auch durch ihre Ausbildung in den Kontaktstücken eine Erzeugung besonders starker Magnetfelder ermöglichen.

Zur Lösung dieser Aufgabe verläuft bei jedem Kontaktstück der Kontaktanordnung der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß jeder zusätzliche Schlitz in der Kontaktscheibe jeweils geradlinig in der Ebene, in der der ihm jeweils zugeordnete schräge Schlitz in der Wandung und weitere Schlitz in der Bodenplatte verläuft, wobei der betreffende zusätzliche Schlitz

in der Kontaktscheibe und der zugeordnete weitere Schlitz in der Bodenplatte jeweils auf unterschiedlichen Seiten einer zu diesen Schlitzen parallelen, radial ausgerichteten Ebene verlaufen.
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Der Vorteil der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung besteht darin, daß sowohl die Bodenplatte als auch die Kontaktscheibe des jeweiligen Kontaktstückes durch die in ihnen ausgebildeten weiteren und zusätzlichen Schlitze in derartige Leitungselemente aufgeteilt werden, daß ein durch diese fließender Strom eine Stromkomponente in Umfangsrichtung des Kontaktstückes erhält. Diese Stromkomponente bewirkt eine Verstärkung des durch den Strom in der Wandung des Kontaktstückes erzeugten Magnetfeldes, wodurch beim Trennen der Kontaktstücke eine verbesserte Löschung des dabei entstehenden Lichtbogens erreicht wird. Dabei ist die in der Bodenplatte und der Kontaktscheibe des jeweiligen Kontaktstückes in Umfangsrichtung fließende Stromkomponente und das von ihr erzeugte Magnetfeld um so größer, je größer der Abstand ist, in dem die über jeweils einen schrägen Schlitz miteinander in Verbindung stehenden weiteren und zusätzlichen Schlitze in der Bodenplatte bzw. der Kontaktscheibe auf unterschiedlichen Seiten der radial ausgerichteten Ebene parallel zu dieser verlaufen. Eine weitere Funktion der weiteren und zusätzlichen Schlitze in der Bodenplatte und der Kontaktscheibe besteht darin, daß sie zur Verringerung von Wirbelströmen in dem jeweiligen Kontaktstück beitragen.

Bei einem vorteilhaften Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung wird bei jedem Kontaktstück in einem ersten Verfahrensschritt die jeweilige Kontaktscheibe auf der Wandung befestigt; in einem zweiten Verfahrensschritt werden die schrägen Schlitze in der Wandung und die mit ihnen jeweils in Verbindung stehenden weiteren und zusätzlichen Schlitze in der Bodenplatte und der Kontaktscheibe

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in das jeweilige Kontaktstück eingearbeitet. Auf diese Weise lassen sich die Kontaktstücke der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung besonders einfach und kostengünstig herstellen, indem die schrägen Schlitze in der Wandung und die mit ihnen jeweils verbundenen weiteren und zusätzlichen Schlitze in der Bodenplatte und der Kontaktscheibe in das betreffende Kontaktstück eingesägt werden. Ein weiterer Vorteil dieses Herstellungsverfahrens besteht darin, daß infolge der Herstellung der Schlitze nach der Befestigung der Kontaktscheiben auf den Wandungen der Kontaktstücke die schrägen Schlitze in der Wandung jedes Kontaktstückes ohne Bildung von Absätzen in die mit ihnen in Verbindung stehenden Schlitze der Kontaktscheibe übergehen; ein derartig exakter Übergang ist dagegen bei einer getrennt ausgeführten Schlitzung der Wandung und der Kontaktscheibe des jeweiligen Kontaktstückes nicht zu erreichen.

Zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung und ihres Herstellungsverfahrens ist in der Figur von oben nach unten eines der beiden Kontaktstücke in Unteransicht, Seitenansicht und Draufsicht dargestellt.

Das gezeigte Kontaktstück der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung ist als sogenanntes Topfkontaktstück ausgeführt, das einen topfförmigen Kontaktträger 1 mit einer Bodenplatte 2 und einer hohlzylinderförmigen Wandung 3 aufweist. Um dieses besser darstellen zu können, ist in der Figur bei dem in Seitenansicht dargestellten Kontaktstück ein Teilstück herausgebrochen. Auf der Stirnseite der Wandung 3 liegt deckelartig eine an ihr befestigte Kontaktscheibe 4 auf, die als Kreisscheibe mit einem abgeschrägten Außenrand und einer erhabenen Kontaktfläche in ihrer Mitte ausgebildet ist. Die Kontaktscheibe 4 besteht vorzugsweise aus einem Chrom-Kupfer-Verbundwerkstoff. Zwischen der Kontaktscheibe 4 und der Bodenplatte ist im Inneren des Kontaktstückes ein nicht dargestelltes,

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nichtleitendes Distanzstück aus vorzugsweise ferromagnetischem Material mit kleiner Remanenz angeordnet. Das Kontaktstück ist im Bereich der Mitte der Bodenplatte 2 mit einem Tragelement 5 in Form eines Trägerbolzens verbunden. Die Wandung 3 des Kontaktstückes ist in Umfangsrichtung in regelmäßigen Abständen mit schrägen, jeweils übereinstimmend zur Kontaktscheibe 4 geneigten Schlitzen 6 versehen. Die Bodenplatte 2 und die Kontaktscheibe 4 sind jeweils mit einer gleichen Anzahl weiterer Schlitze 7 bzw. zusätzlicher Schlitze 8 versehen, die sich jeweils vom Außenrand bis zu einem kreisförmigen Bereich in der Mitte der Bodenplatte 2 bzw. der Kontaktscheibe 4 derart geradlinig erstrecken, daß jeder schräge Schlitz 6 in der Wandung 3 mit jeweils einem der weiteren und zusätzlichen Schlitze 7 und 8 in der Bodenplatte 2 und der Kontaktscheibe 4 verbunden ist und mit diesen in einer Ebene verläuft; dabei sind der zusätzliche Schlitz 8 in der Kontaktscheibe 4 und der ihm zugeordnete weitere Schlitz 7 in der Bodenplatte 2 jeweils auf unterschiedlichen Seiten einer zu diesen Schlitzen 7 und 8 parallelen, radial ausgerichteten Ebene 9 ausgebildet. Bei der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung sind die schrägen Schlitze 6 in der Wandung 3 und die mit ihnen jeweils verbundenen weiteren und zusätzlichen Schlitze 7 und 8 in der Bodenplatte 2 und der Kontaktscheibe 4 jeweils durch seitlich in das jeweilige Kontaktstück eingeführte Sägeschnitte gebildet.

Mit den Pfeilen 10 ist der Stromfluß durch das Kontaktstück angedeutet. Der dem Kontaktstück über das Tragelement 5 zugeführte Strom tritt in die Bodenplatte 2 des Kontaktstückes ein und fließt in dieser von innen nach außen zu der Wandung 3. In der Wandung 3 fließt der Strom in Richtung zu dem Randbereich der Kontaktscheibe 4, in der der Strom gesammelt und der erhabenen Fläche in der Mitte der Kontaktscheibe 4 zugeführt wird, wo der Strom aus dem Kontaktstück austritt. Durch die Anordnung der Schlitze 7, 6 und 8 in der Bodenplatte 2,

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der Wandung 3 und der Kontaktscheibe 4 wird der durch das Kontaktstück fließende Strom derart umgelenkt, daß er eine in Umfangsrichtung zu dem Kontaktstück fließende Stromkomponente 11 erhält, die ein das Kontaktstück durchsetzendes Magnetfeld 12 erzeugt.

Bei der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung ist dem dargestellten Kontaktstück ein weiteres, nicht dargestelltes Kontaktstück axial gegenüber angeordnet, das unter der Annahme, daß das dargestellte Kontaktstück feststehend ist, bis auf seine Bewegbarkeit in axialer Richtung ebenso aufgebaut ist, wie das dargestellte feststehende Kontaktstück. Der von dem feststehenden Kontaktstück auf das gegenüberliegende nicht dargestellte bewegliche Kontaktstück übergehende Strom erzeugt in diesem ein Magnetfeld, das dem von dem feststehenden Kontaktstück ausgehenden Magnetfeld gleichgerichtet ist und mit diesem ein zwischen beiden Kontaktstücken axial ausgerichtetes Magnetfeld erzeugt.

1 Figur

3 Ansprüche

Claims

Patentansprüche

1. Kontaktanordnung für einen Vakuumschalter mit zwei einander axial gegenüberstehend angeordneten und relativ zueinander beweglichen Kontaktstücken, wobei jedes Kontaktstück als Topfkontaktstück ausgebildet ist, dessen Wandung (3) mit schräg geneigten Schlitzen (6) versehen ist, und jeder schräge Schlitz (6) mit jeweils einem weiteren Schlitz (7) in einer Bodenplatte (2) sowie mit jeweils einem zusätzlichen Schlitz (8) in einer auf der Wandung (3) deckelartig aufliegenden Kontaktscheibe (4) verbunden ist und wobei ferner der schräge Schlitz (6) zusammen mit dem zugeordneten weiteren Schlitz (7) in der Bodenplatte (2) in jeweils einer Ebene verläuft ,dadurch gekennzeichnet , daß jeder zusätzliche Schlitz (8) in der Kontaktscheibe

(4) jeweils geradlinig in der Ebene verläuft, in der der ihm jeweils zugeordnete schräge Schlitz (6) in der Wandung (3) und weitere Schlitz (7) in der Bodenplatte (2) verläuft, wobei der betreffende zusätzliche Schlitz (7) in der Kontaktscheibe (4) und der zugeordnete weitere Schlitz (8) in der Bodenplatte (2) jeweils auf unterschiedlichen Seiten einer zu diesen Schlitzen (7, 8) parallelen, radial ausgerichteten Ebene (9) verlaufen.

2. Verfahren zur Herstellung einer Kontaktanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß bei jedem Kontaktstück in einem ersten Verfahrensschritt die jeweilige Kontaktscheibe (4) auf der Wandung (3) befestigt wird und daß in einem weiteren Verfahrensschritt die schrägen Schlitze (6) in der Wandung (3) und die mit ihnen jeweils in Verbindung stehenden weiteren und zusätzlichen Schlitze (7, 8) in der Bodenplatte (2) und in der Kontaktscheibe (4) in das jeweilige Kontaktstück eingearbeitet werden.

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3. Verfahren nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet , daB die schrägen Schlitze (6) in der Wandung (3) und die weiteren und zusätzlichen Schlitze (7, 8) in der Bodenplatte (2) und in der Kontaktscheibe (A) eingesägt werden.