DE3629040A1 - Niederspannungs-vakuumschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Vakuumschalter mit zwei trennbaren Kontaktstücken. Bei einem derartigen Schalter ist es wünschenswert, die Lichtbogenbildung zwischen den Kontaktstük­ ken zu vermindern, wenn diese getrennt werden. Das Fehlen eines Lichtbogens zwischen den Kontaktstücken, wenn diese getrennt sind, erlaubt kleinere Kontaktstücke, die ihrerseits einfacher getrennt werden können in den frühen Stufen der Stromkurve, um dadurch die Erwärmung und Abnutzung der Kontaktstücke weiter zu vermindern. Die deutsche Patentanmeldung P 35 44 650 schlägt Kontakttreiber für eine schnelle Stromkreisunterbrechung durch zwei feststehende Kontaktstücke und einen Brückenkontakt vor, der durch einen Kontakttreiber betätigt wird. Die Verwendung eines Festkörperschalters in Verbindung mit einem Hochgeschwin­ digkeits-Kontakttreiber, der die Kontaktstücke trennt, gestat­ tet, daß die Bauteile des Festkörperschalters in ihren Nenndaten niedriger liegen und somit wirtschaftlich vorteilhaft sind.

Die deutsche Patentanmeldung P 36 26 144.5 gibt eine Kontakt­ struktur an, die eine Verkleinerung der Kontakthaltekraft ge­ stattet, die zur Ausbildung eines kleinen Kontaktwiderstandes zwischen den Kontaktstücken erforderlich ist. Dies hat die Ver­ wendung kleinerer Kontaktstücke und Kontakthaltefedern zur Fol­ ge. Bezüglich weiterer Einzelheiten hinsichtlich der Materialien und der verwendeten Anordnung, um diese Vorteile zu unterstützen, wird auf die vorgenannte Patentanmeldung verwiesen.

Durch die synergistische Kombination eines Hochgeschwindigkeits- Kontakttreibers für einen Festkörperschalter und von Zustands­ änderungs-Elektrodenmaterialien können die Größe der Kontakt­ stücke und die Mittel zum Trennen der Kontaktstücke genügend verkleinert werden, um einen Einschluß in eine evakuierte Um­ hüllung zu ermöglichen. Die Verwendung der evakuierten Umhül­ lung gestattet nun, daß entweder das feststehende Kontaktpaar oder der Brückenkontakt aus Kupfermetall anstatt Silber herge­ stellt werden. Das Kupfer sorgt für eine gute elektrische Lei­ tung zwischen den Kontaktstücken zusammen mit einer wesentlichen Senkung der Materialkosten. Das Kupfer bleibt oxidfrei unter dem Vakuum, das in der abgedichteten Umhüllung enthalten ist, und auch bei Verwendung von reduzierenden Gasen anstelle von Va­ kuum.

Erfindungsgemäß wird ein Niederspannungs-Vakuumschalter mit zwei feststehenden Kontaktstücken und einem Brückenkontakt unter der Steuerung eines Hochgeschwindigkeits-Kontakttreibers in einer evakuierten Umhüllung angeordnet. Die feststehenden Kontakt­ stücke weisen Kupfermetall auf, während der Brückenkontakt ein mit einem Zustandsänderungsmetall beschichtetes Kontaktstück aufweist. Ein mit dem feststehenden Kontaktpaar verbundener Festkörperschalter erlaubt, daß die Kontaktstücke ohne das Auftreten eines irgendwie gearteten Lichtbogens getrennt werden können.

Die Erfindung wird nun mit weiteren Merkmalen und Vorteilen an­ hand der Beschreibung und Zeichnung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 ist ein Seitenschnitt von einem Niederspannungs-Vakuum­ schalter gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung.

Fig. 2 ist ein Seitenschnitt von einem Niederspannungs-Vakuum­ schalter gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 3 ist ein Seitenschnitt von einem Niederspannungs-Vakuum­ schalter gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 4 ist ein Seitenschnitt von einem Ausführungsbeispiel des Niederspannungs-Vakuumschalters gemäß der Erfin­ dung mit einem externen Kontakttreiber.

Fig. 5 ist ein Querschnitt des in Fig. 4 gezeigten Nieder­ spannungs-Vakuumschalters.

Fig. 6 ist eine auseinandergezogene, perspektivische Darstel­ lung des Vakuumschalters gemäß Fig. 4 vor dessen Montage.

Fig. 7 ist ein Seitenschnitt von einem zweipoligen Nieder­ spannungs-Vakuumschalter gemäß der Erfindung.

Fig. 8 ist eine auseinandergezogene, perspektivische Darstel­ lung des Niederspannungs-Vakuumschalters gemäß Fig. 7 vor der Montage.

Fig. 9 ist ein Seitenschnitt eines einpoligen Niederspannungs- Vakuumschalters gemäß der Erfindung.

Fig. 10 ist eine auseinandergezogene, perspektivische Darstel­ lung des Niederspannungsschalters gemäß Fig. 9 vor dessen Montage.

Fig. 1 zeigt einen Niederspannungs-Vakuumschalter 10, der im folgenden als "Vakuumschalter" bezeichnet wird und eine herme­ tisch gekapselte Umhüllung 11 aus einer Metall-, Glas- oder Keramik-Konstruktion aufweist, die an den Enden durch Endwände 12 und 13 verschlossen ist. Das Gehäuse hat entweder eine zy­ lindrische oder rechtwinklige Form und ist evakuiert, um den größten Teil der Luft zu beseitigen, wie es für Vakuumschalter üblich ist, die für höhere Spannungen vorgesehen sind. Der Niederspannungs-Vakuumschalter kann beispielsweise zum Schalten von Strömen bei Spannungen von weniger als 1000 Volt verwendet werden. Ein Mittelspannungs-Vakuumschalter ist beispielsweise in der US-PS 30 14 110 beschrieben, wo die Technik eines Mittel­ spannungs-Vakuumschalters näher erläutert ist. Der Niederspan­ nungs-Vakuumschalter 10 unterscheidet sich von dem Mittelspan­ nungs-Vakuumschalter durch zwei Zuführungsleiter 14, 15 für eine elektrische Verbindung mit zwei feststehenden Kontaktstücken 21, 22, die an den Enden von zwei entsprechenden, geformten Me­ tallstäben 18, 20 durch eine Schweißverbindung befestigt sind, wie es bei 19 angedeutet ist. Ein Brückenkontakt 23 ist über dem feststehenden Kontaktpaar angeordnet und in einer guten elektrischen Verbindung mit diesem gehalten durch eine Kontakt­ feder 24, die auf einer Stütze 25 angeordnet ist. Um den Brückenkontakt von dem feststehenden Kontaktpaar zu trennen, ist ein piezoelektrischer Stab 26 mit zwei Elektroden 27, 28 auf jeder Seite für eine Befestigung an Einführungsdrähten 16, 17 so angeordnet, daß er in seiner Längsrichtung quer zu den Elek­ troden verläuft, um auf den Brückenkontakt zu stoßen und diesen aus der elektrischen Verbindung mit dem feststehenden Kontakt­ paar zu drücken. Der piezoelektrische Stab ist zwischen dem Brückenkontakt und einer Metallbasis 29 angeordnet, die ihrer­ seits auf einer Auslegerfeder 30 gehaltert ist. Die Ausleger­ feder ist auf einer Stütze 31 angeordnet, die an der Umhüllung 11 starr befestigt ist. Wenn im Betrieb das feststehende Kon­ taktpaar 21, 22 elektrisch mit einem Festkörperschalter parallel verbunden wird, wird der Strom, der zwischen den Einführungs­ drähten 14, 15 durch die Kontaktstücke hindurch übertragen wird, zunächst durch den Halbleiterschalter abgeleitet, bevor ein Gleichspannungsimpuls an die Einführungsdrähte 16, 17 angelegt wird, um den Brückenkontakt aus der elektrischen Verbindung mit dem Kontaktpaar zu drücken. Da der größte Teil des Kreisstromes durch den Festkörperschalter umgeleitet wird, fließt nur ein kleiner Strom durch die Kontaktstücke im Augenblick der Tren­ nung. Dieser kleine Strom reicht nicht aus, um einen Licht­ bogen auszubilden, insbesondere innerhalb des hohen Vakuums, das innerhalb der evakuierten Umhüllung 11 aufrechterhalten wird. Das hohe Vakuum vermindert wesentlich die Möglichkeit einer Rückzündung über den getrennten Kontaktstücken, wenn der Halbleiterschalter öffnet und die Kreisspannung wieder über dem feststehenden Kontaktpaar anlegt. Ein Hilfsschalter (nicht ge­ zeigt) ist gewöhnlich mit dem feststehenden Kontaktpaar in Reihe geschaltet, um den Stromkreis durch die Kontaktstücke vollständig zu unterbrechen, nachdem der Halbleiterschalter ge­ öffnet bzw. ausgeschaltet ist.

In Fig. 2 ist ein Niederspannungs-Vakuumschalter 32 gezeigt, der in einer evakuierten Umhüllung 33 enthalten ist, die ähnlich der Umhüllung 11 gemäß Fig. 1 ist. Die Umhüllung 33 kann Metall, Keramik oder Glas sein, was hauptsächlich von wirt­ schaftlichen Überlegungen abhängt. Jedoch sollten die Endwände 34, 35 aus Keramik oder Glas sein, um eine ausreichende elektri­ sche Isolation zwischen den Leiterdrähten 36 und 37, die die feststehenden Kontaktstücke 38, 39 haltern, und zwischen den Einführungsdrähten 41, 42 sicherzustellen, die die eng beabstan­ deten Drähte 43, 44 haltern. Die Brückenelektrode 40 ist durch die eng beabstandeten Drähte getragen für einen elektrodynami­ schen Rückstoß, wenn den Einführungsdrähten 41, 42 ein großer Stromimpuls zugeführt wird. Mehrere Magnetplatten 45 sind auf jeder Seite der eng beabstandeten Drähte angeordnet, um den elektrodynamischen Rückstoß zu verstärken. Der Brückenkontakt 40 ist in einer guten elektrischen Verbindung mit den fest­ stehenden Kontaktstücken 38, 39 gehalten durch die Kontaktfeder 46, die an der Umhüllung durch eine gelochte Halterung 47 an der Umhüllung befestigt ist. Die Arbeitsweise des elektrodyna­ mischen Rückstoßes (Repulsion) zwischen den eng beabstandeten Drähten 43, 44 ist in der eingangs genannten deutschen Patent­ anmeldung P 35 44 650 näher erläutert.

Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Nieder­ spannungs-Vakuumschalters 48, der eine H-förmige Kontaktkonfi­ guration 49 aufweist, die aus einem stufenförmigen Metallstab 50 besteht, wobei ein geformter Kontakt 54, der an dem einen Ende der Abstufung 52 angeordnet ist, einstückig mit dem stufen­ förmigen Metallstab ausgebildet ist. Ein zweiter abgestufter Metallstab 51 ist dem abgestuften Metallstab 50 gegenüberliegend angeordnet, so daß der feststehende Kontakt 55, der an dem einen Ende der Stufe 53 ausgebildet ist, dem Kontaktstück 54 gegen­ überliegt. Ein Brückenkontakt 56 ist von dem einen Ende von zwei eng beabstandeten Drähten 57, 58 abgehängt für einen elek­ trodynamischen Rückstoß (Repulsion), wenn den Einführungsdräh­ ten 59, 60 ein Stromimpuls zugeführt wird. Ähnlich wie bei dem Niederspannungs-Vakuumschalter gemäß Fig. 2 sind mehrere mag­ netische Platten 64 auf jeder Seite der eng beabstandeten Dräh­ te angeordnet, um den elektrodynamischen Rückstoß zu verstärken. Zwei keramische Endwände 67, 68 sind an gegenüberliegenden En­ den der H-förmigen Kontaktanordnung 49 angeordnet, um eine elektrische Isolation zwischen den Leiterdrähten 59, 60 zu ge­ statten. Eine elektrische Verbindung mit den Kontaktstücken 54, 55 wird durch ein getrenntes Paar von Drähten 61, 63 herge­ stellt, die an den stufenförmigen Metallstäben 50, 51 durch Schrauben 62 befestigt sind. Der Brückenkontakt wird in einer guten elektrischen Verbindung mit den Kontaktstücken 54, 55 gehalten durch eine Kontaktfeder 65, die an einer U-förmigen Keramikhalterung 66 befestigt ist. Der Niederspannungs-Vakuum­ schalter 48 ist hermetisch abgedichtet bzw. gekapselt durch eine rechtwinklige Umhüllung (nicht gezeigt), die auf beiden Seiten der H-förmigen Kontaktanordnung 49 angeordnet ist. Die Wirkungsweise der eng beabstandeten Drähte 57, 58, um den Brük­ kenkontakt 67 aus der elektrischen verbindung mit den Kontak­ ten 54, 55 zu drücken, ist ähnlich derjenigen, die in Verbin­ dung mit dem Niederspannungs-Vakuumschalter 32 gemäß Fig. 2 beschrieben wurde. Es sei darauf hingewiesen, daß die Elektro­ den 54, 55 aus dem gleichen Kupfermaterial gebildet sind, das zur Fertigung der gestuften Metallstäbe 50, 51 verwendet ist. Die evakuierte Umgebung innerhalb des Niederspannungs-Vakuum­ schalters gestattet die Verwendung von Kupferelektroden ohne eine Gefahr der Oxidation. Eine kleine Menge einer reduzie­ renden Atmosphäre, wie beispielsweise Wasserstoffgas, kann in die Umhüllung vor der Evakuierung eingeführt werden, um das Fehlen einer Oxidation über lange Zeiträume kontinuier­ licher Benutzung zu verbessern. Der Brückenkontakt 56 kann die Komponenten und die Konfiguration des Zustandsänderungs­ kontaktmaterials haben, die in der eingangs genannten deutschen Patentanmeldung P 36 26 144.5 angegeben sind. Dies gewähr­ leistet eine gute elektrische Verbindung zwischen dem Brücken­ kontakt 56 und den Kontakten 54, 55 mit einer nur relativ kleinen Kontaktfeder 65.

Fig. 4, 5 und 6 zeigen einen Niederspannungs-Vakuumschalter 69, der überhaupt keine Kontaktfeder verwendet. Die Kontakt­ stücke 72, 73 sind an dem einen Ende von zwei parallelen, im Abstand angeordneten und geformten Metallstäben 70, 71 ausge­ bildet, und eine elektrische Verbindung hiermit wird durch Anschlußglieder 83, 84 hergestellt. Ein Abstandshalter 79 aus Keramik, der am besten in Fig. 6 zu sehen ist, ist so ange­ ordnet, daß die eine Seitenwand 81 die gleiche Ausdehnung hat wie der geformte Metallstab 71 und daß eine gegenüberliegende Seitenwand 80 eine gleiche Ausdehnung wie der geformte Metall­ stab 70 hat. Eine Bodenverlängerung 82 ruht zwischen den Kontaktstücken 72, 73, um den richtigen Abstand und eine elek­ trische Isolation sicherzustellen. Eine metallische Membran 75 mit einem gelochten Ansatzstück 76 auf ihrer einen Außen­ fläche ist hermetisch abgedichtet mit der Oberseite des kera­ mischen Abstandshalters, und der Brückenkontakt 74 ist an ihrer Innenseite befestigt. Die Membran enthält einen Ausdeh­ nungsdurchmesser 89, um die flexible Bewegung der Membran ohne Störung mit der hermetischen Dichtung zu unterstützen. Der keramische Abstandshalter 79 ist auch hermetisch abgedich­ tet mit den geformten Metallstäben 70, 71, um einen evakuierten Raum 87 auf der einen Seite des Brückenkontaktes und einen evakuierten Raum 88 auf der gegenüberliegenden Seite zu bilden. Zwei eng beabstandete Drähte 77, 78 sind durch das gelochte An­ satzstück 76 geschleift, um eine Hebekraft auf den Brückenkon­ takt in ähnlicher Weise auszuüben, wie es vorstehend für die Niederspannungs-Vakuumschalter gemäß den Fig. 2 und 3 be­ schrieben wurde. Die Zufuhr eines großen Stromimpulses zu den eng beabstandeten Drähten 77, 78 gestattet, daß die dazwischen ausgeübte Kraft das gelochte Ansatzstück 76, die Membran 75 und den Brückenkontakt 74 anhebt ohne Gefährdung der Sicher­ heit des Vakuums, das innerhalb der Räume 87, 88 ausgebildet ist. Der Niederspannungs-Vakuumschalter 69 wird in der am besten aus Fig. 6 zu ersehenden Weise zusammengebaut, wobei die geformten Metallstäbe 70, 71, die aus Kupfer hoher Reinheit hergestellt sind und an denen die Verbindungsansätze 83, 84 befestigt sind, derart angeordnet werden, daß die Kontakt­ stücke 72, 73 sich einander gegenüberliegen und einen Abstand bilden, damit der Spielraum für die Bodenverlängerung 82 des keramischen Abstandshalters 79 ausgebildet ist. Der Abstands­ halter wird auf den geformten Metallstäben so angeordnet, daß die Seitenwände 80, 81 direkt auf den geformten Metallstäben sitzen und die Stirnwände 85, 86 sich über die geformten Me­ tallstäbe erstrecken und auf beiden sitzen. Sobald der kera­ mische Abstandshalter 79 in seiner Lage auf den geformten Metallstäben ist, wird die Metallmembran 75 mit dem Brücken­ kontakt, der an einer Bodenfläche starr befestigt ist, und mit dem gelochten Ansatzstück 76 und dem vergrößerten Durch­ messer 89 dann auf dem keramischen Abstandshalter angeordnet, und zwar in gleicher Ausdehnung mit den Seitenwänden 80, 81 und den Stirnwänden 85, 86. Vor dem Erwärmen der zusammenge­ bauten Komponenten, um die Membran und die geformten Metall­ stäbe hermetisch mit dem keramischen Abstandshalter abzudich­ ten, wird die zusammengebaute Anordnung in eine Evakuierungs­ kammer eingebracht und es wird evakuiert, bis die Innenräume, die in Fig. 4 mit 87, 88 angegeben sind, ein vorbestimmtes Vakuum erreichen. Die Verwendung der Evakuierungskammer wäh­ rend des Erwärmens und Verschweißens des keramischen Abstands­ halters stellt sicher, daß die geformten Metallstäbe 70, 71 frei von Oxidation bleiben während des Schweißprozesses. Der vollständig zusammengebaute Niederspannungs-Vakuumschalter 69 ist in Fig. 5 als ein Schnitt in der Ebene 5-5 gezeigt, die den Brückenkontakt 74 schneidet, um eine äußere Nickelschicht 90, eine Zwischenschicht 91 aus Indium und eine Silberbasis 92 zu zeigen. Wenn der Niederspannungs-Vakuumschalter mit einem Festkörperschalter verwendet wird, um den Kreisstrom zu schalten, kehrt der Brückenkontakt zurück, um die fest­ stehenden Kontaktstücke wieder zu überbrücken, sobald den eng beabstandeten Drähten 77, 78 kein Stromimpuls mehr zugeführt wird. Diese automatische Rückkehr wird durch den atmosphäri­ schen Druck hervorgerufen, der auf die flexible Membran 75 wirkt. Der Druckunterschied auf beiden Seiten der Membran ist äquivalent einer Kraft von etwa 11,25 Newton pro cm² (16 lbs. pro Zoll²) der wirksamen Membranfläche, um den be­ festigten Brückenkontakt in eine gute elektrische Verbindung mit den feststehenden Kontaktstücken zu drücken, ohne daß irgendeine Kontaktfeder erforderlich ist. Es ist auch möglich, ein gasförmiges Material mit verstärkten dielektrischen Eigen­ schaften, wie beispielsweise SF 6, zu verwenden und den Druck des Gases in bezug auf die äußere Atmosphäre einzustellen, um einen weiten Bereich der Kraft auf den Brückenkontakt zu erhalten, um die Kontakthaltekraft zu optimieren und die optimale Kontaktoberflächenkonfiguration des Zustandsände­ rungs-Brückenkontaktes zu erhalten, um die Wärmewirkungen auf ein Minimum zu senken.

Fig. 7 zeigt einen hoch-belastbaren zweipoligen Vakuumschal­ ter 93, bei dem ein Kupferstab 94, der eine Öffnung 95 für eine Verbindung mit einem externen elektrischen Anschluß auf­ weist und an dem ein Kontaktstück 96 befestigt ist, über einem zweiten Kupferstab 98 angeordnet ist, der eine Öffnung 99 aufweist, die an dem einen Ende für eine Verbindung mit dem externen elektrischen Stromkreis ausgebildet ist. Der zweite Kupferstab weist einen Kupferpfosten 100 auf, der senkrecht zu der geraden Ausdehnung des zweiten Kupferstabes verläuft, und er trägt ein Kontaktstück 101 auf seiner oberen Fläche. Ein Brückenkontakt 109 ist auf einem Kontaktniet 108 ausgebildet, der einen gelochten Stößel 110 aufweist, der durch eine gelochte Membran 106 hindurchführt. Der Kontakt­ niet 108 ist an der Membran 106 durch eine durchgehende Perle (114) aus Silberlot befestigt. Zwei eng beabstandete Drähte 111, 112 sind durch den gelochten Stößel 110 angeordnet, um für die erforderliche Kraft zum Abheben des Brückenkontaktes 109 von den feststehenden Kontaktstücken 96, 101 zu sorgen, wie es vorstehend beschrieben ist. Eine untere Keramikschei­ be 102 ist auf dem zweiten Kupferstab 98 angeordnet, um für die elektrische Isolierung zwischen dem zweiten Kupferstab 98 und dem ersten Kupferstab 94 zu sorgen. Eine obere Keramik­ scheibe 104 ist zwischen dem ersten Kupferstab und der Membran 106 für eine elektrische Isolation dazwischen angeordnet. Die Membran weist einen darin ausgebildeten Ausdehnungsdurchmes­ ser 107 auf, um für eine Bewegung des Brückenkontaktes und der Membran ohne Beeinträchtigung des darin ausgebildeten Vakuums zu sorgen, wenn die Komponenten evakuiert und abge­ dichtet sind.

Der Zusammenbau des zweipoligen Vakuumschalters 93 gemäß Fig. 7 wird am besten deutlich aus Fig. 8. Der zweite Kupferstab 98 ist in bezug auf den ersten Kupferstab 94 so angeordnet, daß ihre entsprechenden Öffnungen 99, 95 einander gegenüber­ liegen und ihre Kontaktstücke 101, 96 in der gleichen Ebene liegen. Die untere Keramikscheibe 102 ist auf dem zweiten Kupferstab so angeordnet, daß der Pfosten 100 und das Kon­ taktstück 101 durch die Öffnung 103 hindurchragen. Die Öff­ nung 97, die in den ersten Kupferstab 94 ausgebildet ist, ist derart angeordnet, daß der Pfosten 100 und das Kontakt­ stück 101 hindurchführen, so daß die Kontaktstücke 101, 96 koplanar werden. Die obere Keramikscheibe 104 ist über dem ersten Kupferstab 94 derart angeordnet, daß beide Kontakt­ stücke durch die Öffnung 105 hindurchragen, die in der oberen Keramikscheibe ausgebildet ist. Die Membran 106 mit dem Brückenkontakt 109 auf dem Niet 108 ist über der oberen Kera­ mikscheibe 104 so angeordnet, daß der Brückenkontakt sich durch die Öffnung 105 hindurch erstreckt, um den Brücken­ kontakt über den feststehenden Kontaktstücken 101, 96 anzu­ ordnen. Der Expansionsdurchmesser 107 ist auch innerhalb der Scheibenöffnung 105 angeordnet, um für eine Biegung der Mem­ bran 106 ohne Beeinträchtigung des Vakuums zu sorgen, das aus­ gebildet wird, wenn die Komponenten später hermetisch gekap­ selt sind. Die eng beabstandeten Drähte 111, 112, die durch den gelochten Stößel hindurch angeordnet sind, sind von dem Außenraum des zusammengebauten Vakuumschalters 93 zugänglich, und die Silberlotperle 114 verläuft um den gelochten Stößel herum, wie es vorstehend beschrieben ist. Im vollständig zu­ sammengebauten Zustand bildet die untere Scheibenöffnung 103 einen ersten Raum 103 A, die Öffnung 97 des ersten Kupfersta­ bes bildet einen zweiten Raum 97 A und die Öffnung 105 der oberen Keramikscheibe bildet einen dritten Raum 105 A, wie es am besten aus Fig. 7 zu ersehen ist. Die zusammengesetz­ ten Komponenten werden dann in einer Evakuierungskammer ange­ ordnet und erwärmt und abgedichtet, so daß das Vakuum inner­ halb der vorgenannten Räume für eine entsprechende Druckdif­ ferenz sorgt, um den Brückenkontakt 109 in einen guten elek­ trischen Kontakt mit den feststehenden Kontaktstücken 101, 96 zu drücken, ohne daß eine Kontaktfeder erforderlich ist.

Ein einpoliger Vakuumschalter 115 für kleine Leistungen ist in Fig. 9 gezeigt. Er weist einen ersten Kupferstab 116 auf mit einer Öffnung 117 für eine elektrische Verbindung mit einer externen Schaltungsanordnung und mit einer zweiten, größeren Öffnung 118, die einen Raum 118A bildet, wie es in Fig. 8 gezeigt ist. Innerhalb dieses Raumes ist eine geloch­ te und flexible Membran 119 angeordnet, die einen Expansions­ durchmesser 120 aufweist und durch die hindurch ein Kontakt­ niet 121 eingesetzt und befestigt ist durch eine Perle 130 aus Silberlot. Ein mit einem Loch versehener Stößel 126 trägt zwei eng beabstandete Drähte 122, 123 zum Bewegen der Membran und des einpoligen Kontaktstückes 127 in der vor­ stehend beschriebenen Weise. Eine einzelne Keramikscheibe 124 ist zwischen dem ersten Kupferstab 116 und einem zweiten Kupfer­ stab 128 angeordnet. Der zweite Kupferstab enthält eine Öff­ nung 129 an dem einen Ende für eine elektrische Verbindung mit einer externen Schaltungsanordnung. Das einzelne Kontakt­ stück 127 paßt mit einer Oberfläche des zweiten Kupferstabes zusammen, wie es allgemein bei 131 gezeigt ist, um einen elek­ trisch leitenden Pfad von dem zweiten Kupferstab 128 durch das einzelne Kontaktstück 127 und die Membran 119 zu dem ersten Kupferstab 116 zu bilden. Wenn den eng beabstandeten Drähten 122,123 ein Stromimpuls zugeführt wird, hebt die Kraft, die auf den Kontaktniet 121 ausgeübt wird, die Blende und das einzelne Kontaktstück aus dem Kontakt bzw. der Berührung mit dem zweiten Kupferstab 128, um die elektrische Verbindung zwischen den ersten und zweiten Kupferstäben zu unterbrechen.

Der einpolige Vakuumschalter für kleine Leistung gemäß Fig. 9 wird in der Art und Weise zusammengebaut, wie es am besten aus Fig. 10 zu ersehen ist. Der zweite Kupferstab 128 wird so angeordnet, daß seine Öffnung 129 entgegengesetzt zu der Öffnung 117 angeordnet ist, die durch den ersten Kupferstab 116 hindurchführt. Die Keramikscheibe 124 wird dann auf dem zweiten Kupferstab so angeordnet, daß die Öffnung 125 die mit dem Kontaktstück zusammenpassende Oberfläche umgibt, wie es allgemein bei 131 dargestellt ist, und einen Raum bildet, der in Fig. 9 mit 125 A bezeichnet ist. Die flexible Membran 119 wird auf der Keramikscheibe so angeordnet, daß sich der Expansionsdurchmesser 120 innerhalb der Scheibenöffnung be­ findet und der Kontaktniet 121 und der gelochte Stößel 126 konzentrisch in der Öffnung 118 angeordnet sind, die durch den ersten Kupferstab hindurchführt, und daß die eng beabstandeten Drähte 122, 123 durch die Öffnung hindurchführen. Wenn die Kom­ ponenten zusammengebaut sind, wie es in Fig. 9 gezeigt ist, werden sie in eine Evakuierungskammer eingebracht und evaku­ iert und abgedichtet, wie es vorstehend beschrieben wurde. Der einpolige Vakuumschalter 115 ist in Schaltungsanordnungen verwendbar, in denen der Stromtransport durch die flexible Membran 119 nicht ausreicht, um eine übermäßige Erwärmung der Blende zu bewirken.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß die Ver­ wendung eines Festkörperschalters über zwei Kontaktstücken, die in einer evakuierten Kammer enthalten sind, gestattet, daß sich die Kontaktstücke schnell trennen, um einen Strom zu unterbrechen mit einer kleinen oder gar keinen Beeinträch­ tigung durch Lichtbogenbildung oder chemische Aktivität. Das Vakuum gestattet auch, daß der Stromkreis unterbrochen wird beim Auftreten einer sehr kleinen Trennstrecke aufgrund der exzellenten dielektrischen Eigenschaften, die ein Vakuum von Natur auf aufweist.

Claims (60)

1. Vakuumschalter mit einer hermetisch gekapselten Umhüllung, trennbaren Kontaktstücken innerhalb der Umhüllung zum Unterbrechen von Strom durch eine externe Schaltungsanord­ nung auf Befehl und einer Kontakttrenneinrichtung inner­ halb der Umhüllung zum Trennen der Kontaktstücke bei ei­ nem elektrischen Steuersignal, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kontakttrenneinrich­ tung ein piezoelektrisches Treiberelement (26, 27, 28) auf­ weist, das zum Bewegen von einem der Kontaktstücke aus dem elektrischen Kontakt mit dem anderen Kontaktstück ange­ ordnet ist, wenn das Steuersignal dem pizoelektrischen Element zugeführt ist.

2. Vakuumschalter nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Vorspanneinrichtung (24) innerhalb der Umhüllung (11) angeordnet ist, die bei Fehlen des Steuersignals die Kontaktstücke in einer elek­ trischen Verbindung mit der externen Schaltungsanordnung hält.

3. Vakuumschalter nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eines der Kontaktstücke einen Brückenkontakt (23) und die anderen Kontaktstücke zwei im Abstand angeordnete, feststehende Kontaktstücke (21, 22) bilden, wobei der Brückenkontakt (23) die beiden feststehenden Kontaktstücke miteinander verbindet, wenn kein Steuersignal anliegt.

4. Vakuumschalter nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Halterungsblock (29) an dem einen Ende des piezoelektrischen Treiberelementes angeordnet ist zum Bilden einer ersten Masse an dem einen Ende des piezoelektrischen Treiberelementes, wobei der Brückenkontakt (23) an dem entgegengesetzten Ende des piezoelektrischen Treiberelementes angeordnet ist und der Brückenkontakt eine zweite Masse für das piezoelektrische Treiberelement bildet, wobei die erste Masse größer als die zweite Masse ist.

5. Vakuumschalter nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Halterungsblock (29) von einer Auslegerfeder (30) mit einer Gegenkraft zu der Vorspanneinrichtung (24) getragen ist.

6. Vakuumschalter nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein erstes Paar elektri­ scher Einführungsdrähte (14, 15), und zwar einer auf jeder Seite der Umhüllung,für eine externe elektrische Verbindung mit den zwei feststehenden Kontaktstücken, und ein zweites Paar elektrischer Einführungsdrähte (16, 17) vorgesehen sind, und zwar einer auf jeder Seite der Umhüllung, für eine externe elektrische Verbindung mit dem piezoelektri­ schen Element.

7. Vakuumschalter nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Umhüllung (11) wenig­ stens teilweise evakuiert ist zum Verhindern einer Licht­ bogenbildung zwischen den trennbaren Kontaktstücken.

8. Vakuumschalter nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Umhüllung (11) eine Füllung aus einem nicht-oxidierenden Gas enthält.

9. Vakuumschalter nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Vorspanneinrichtung (24) eine Druckfeder aufweist, die an dem einen Ende an einer Seite der Umhüllung angebracht und an dem entgegen­ gesetzten Ende an dem Brückenkontakt befestigt ist.

10. Vakuumschalter nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Festkörperschalter den trennbaren Kontaktstücken parallel geschaltet ist zum Abführen des Kreisstromes von den Kontaktstücken weg, bevor oder während die Kontaktstücke getrennt werden, um den Kreisstrom zu unterbrechen.

11. Vakuumschalter mit einer hermetisch gekapselten Umhüllung, trennbaren Kontaktstücken innerhalb der Umhüllung zum Unterbrechen von Strom durch eine externe Schaltungsanord­ nung auf Befehl und einer Kontakttrenneinrichtung inner­ halb der Umhüllung zum Trennen der Kontaktstücke bei ei­ nem elektrischen Steuersignal, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kontakttrenneinrich­ tung zwei im Abstand angeordnete, parallele elektrische Drähte (43, 44) aufweist, die an dem einen Ende von einem der trennbaren Kontaktstücke befestigt sind, zum Bewegen von einem der Kontaktstücke aus dem elektrischen Kontakt mit dem anderen Kontaktstück, wenn den zwei elektrischen Drähten das Steuersignal zugeführt ist.

12. Vakuumschalter nach Anspruch 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Vorspanneinrichtung (46; 65) innerhalb der Umhüllung (11) angeordnet ist, die bei Fehlen des Steuersignals die Kontaktstücke in einer elek­ trischen Verbindung mit der externen Schaltungsanordnung hält.

13. Vakuumschalter nach Anspruch 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eines der Kontaktstücke einen Brückenkontakt (40) und die anderen Kontaktstücke zwei im Abstand angeordnete, feststehende Kontaktstücke (38, 39) bilden, wobei der Brückenkontakt (40) die beiden feststehenden Kontaktstücke miteinander verbindet, wenn kein Steuersignal anliegt.

14. Vakuumschalter nach Anspruch 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Vorspanneinrichtung eine Zugfeder (46) aufweist, die an dem einen Ende an der Umhüllung (33) und an dem entgegengesetzten Ende an dem Brückenkontakt (40) befestigt ist.

15. Vakuumschalter nach Anspruch 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein erstes Paar im Ab­ stand angeordneter Einführungsdrähte (36, 37) an dem einen Ende der Umhüllung (33) für eine Verbindung zwischen den feststehenden Kontaktstücken (38, 39) und der externen Schaltung und ein zweites Paar von im Abstand angeordneten Einführungsdrähten (41, 42) an dem entgegengesetzten Ende der Umhüllung (33) vorgesehen sind für eine Verbindung zwischen dem Brückenkontakt (40) und dem Steuersignal.

16. Vakuumschalter nach Anspruch 15, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die feststehenden Kontakt­ stücke (38, 39) an demjenigen Ende der Einführungsdrähte (36, 37) angebracht sind, das dem einen Ende der Umhüllung (33) gegenüberliegt.

17. Vakuumschalter nach Anspruch 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Umhüllung (33) wenig­ stens teilweise evakuiert ist zum Verhindern einer Licht­ bogenbildung zwischen den trennbaren Kontaktstücken (38, 39).

18. Vakuumschalter nach Anspruch 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Umhüllung (33) eine Füllung aus einem nicht-oxidierenden Gas enthält.

19. Vakuumschalter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Festkörperschal­ ter den trennbaren Kontaktstücken parallel geschaltet ist zum Übertragen des Kreisstromes von den Kontaktstücken weg, bevor oder während die Kontaktstücke getrennt werden, um den Kreisstrom zu unterbrechen.

20. Vakuumschalter nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Kontakte innerhalb der Umhüllung ein Paar erster und zweiter metallischer Träger (50, 51) aufwei­ sen, von denen der erste Träger (50) eine erste geformte Verlängerung (52) im Abstand zu einer zweiten geformten Verlängerung (53) auf dem zweiten Halter (51) aufweist und die ersten und zweiten geformten Verlängerungen (52, 53) feststehende Kontaktstücke (54, 55) bilden, die für eine elektrische Verbindung mit einem bewegbaren Brücken­ kontakt (56) angeordnet sind, und daß die Kontakttrennein­ richtungen innerhalb der Umhüllung angeordnet und an dem Brückenkontakt (56) an dem einen Ende befestigt sind zum Drücken des Brückenkontaktes aus der elektrischen Verbin­ dung mit den feststehenden Kontaktstücken, wenn der Kon­ takttrenneinrichtung ein elektrisches Steuersignal zuge­ führt ist.

21. Vakuumschalter nach Anspruch 20, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Brückenkontakt durch eine Kontaktfeder (65) in einer elektrischen Verbindung mit den feststehenden Kontaktstücken gehalten ist.

22. Vakuumschalter nach Anspruch 20, dadurch ge­ kennzeichnet, daß dielektrische Abstands­ halter (67, 68) an gegenüberliegenden Enden der metalli­ schen Träger angeordnet sind zum Einstellen der Abstände zwischen den feststehenden Kontaktstücken.

23. Vakuumschalter nach Anspruch 20, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die zwei im Abstand ange­ ordneten, parallelen Drähte (43, 44; 57, 58) zwischen mehreren Metallplatten (45; 64) angeordnet sind, um durch das elektrische Signal elektrodynamisch abgestoßen zu werden derart, daß der Brückenkontakt aus der elektri­ schen Verbindung mit den feststehenden Kontaktstücken ge­ hoben ist.

24. Vakuumschalter nach Anspruch 20, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwei elektrische Einfüh­ rungsdrähte (41, 42; 59, 60) mit der Kontakttrenneinrich­ tung verbunden sind zum Empfangen des Steuersignals.

25. Vakuumschalter nach Anspruch 20, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sich das eine Ende von jedem der metallischen Träger zur Außenseite der Umhüllung erstreckt zum Bilden einer elektrischen Verbindung zwischen den feststehenden Kontaktstücken und der elektrischen Schaltungsanordnung.

26. Vakuumschalter nach Anspruch 20, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Umhüllung wenigstens teilweise evakuiert ist zum Verhindern einer Lichtbogen­ bildung zwischen dem Brückenkontakt und den feststehenden Kontaktstücken.

27. Vakuumschalter nach Anspruch 20, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Umhüllung eine Füllung aus nicht-oxidierendem Gas enthält.

28. Vakuumschalter nach Anspruch 20, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Festkörperschalter den trennbaren Kontaktstücken parallel geschaltet ist zum Übertragen des Kreisstromes von den Kontaktstücken weg vor oder während der Trennung der Kontaktstücke, um den Kreisstrom zu unterbrechen.

29. Vakuumschalter nach einem der Ansprüche 11 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß zwei erste und zweite geformte Metalleiter (70, 71) Seite an Seite angeordnet sind, wobei der erste Metalleiter (70) eine erste Kontaktfläche (73) aufweist, die auf der einen Seite ausgebildet und gegenüberliegend im Abstand von einer zweiten Kontaktfläche (73) angeordnet ist, die auf der einen Seite des zweiten Metalleiters (71) ausgebildet ist, wobei die ersten und zweiten Metalleiter (70, 71) auch Mittel (83, 84) zum Verbinden mit einer externen Schaltungsanordnung aufweisen,

ein dielektrischer Abstandhalter (79) vorgesehen ist, der parallele, gegenüberliegende Vorder- und Rückwände (85, 86), die parallele gegenüberliegende erste und zwei­ te Seitenwände (80, 81) miteinander verbinden, und eine gelochte Bodenverlängerung (82) aufweist, die eine gleiche Ausdehnung mit den ersten und zweiten, geformten Kontakt­ flächen aufweist zum Herstellen eines vorbestimmten di­ elektrischen Abstandes zwischen den ersten und zweiten Metalleitern (70, 71),

der Brückenkontakt (74) wird durch eine flexible Membran (75) gehalten und für eine elektrische Verbindung zwischen den ersten und zweiten Kontaktflächen, wenn die flexible Membran in einer ersten Stellung gehalten ist, und für eine Unterbrechung der elektrischen Verbindung zwischen den ersten und zweiten Kontaktflächen angeordnet ist, wenn die flexible Membran in einer zweiten Stellung ist, wobei die ersten und zweiten Metalleiter mit der einen Seite des dielektrischen Abstandhalter (79) abgedichtet und die flexible Membran (75) mit einer gegenüberliegenden Seite des dielektrischen Abstandhalters abgedichtet ist, um einen abgeschlossenen Raum zwischen den ersten und zweiten Kontaktflächen (72, 73) zu bilden.

30. Vakuumschalter nach Anspruch 29, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die ersten und zweiten Metalleiter rechtwinklige Metallstäbe bilden.

31. Vakuumschalter nach Anspruch 29, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die ersten und zweiten Metalleiter Kupfer oder Aluminium enthalten.

32. Vakuumschalter nach Anspruch 29, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der abgeschlossene Raum zwischen den ersten und zweiten Kontaktflächen eine Gas­ füllung aus nicht-oxidierendem Gas enthält oder wenigstens teilweise evakuiert ist, um eine Lichtbogenbildung zwi­ schen den Kontaktflächen und dem Brückenkontakt zu verhin­ dern.

33. Vakuumschalter nach Anspruch 32, dadurch ge­ kennzeichnet, daß externe Mittel auf der einen Seite der flexiblen Membran gegenüberliegend zum Brückenkontakt vorgesehen sind zum Anheben der flexiblen Membran in die zweite Stelle und zum Bewegen des Brücken­ kontaktes aus der elektrischen Verbindung mit den Kontakt­ flächen.

34. Vakuumschalter nach Anspruch 33, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die externen Mittel zwei im Abstand angeordnete Drähte (77, 78) aufweisen, die mit dem einen Ende an der Membran (75) befestigt und am ent­ gegengesetzten Ende mit einer Quelle für ein elektrisches Steuersignal verbunden sind, wobei die Drähte elektrody­ namisch verschoben werden, wenn den Drähten das Steuer­ signal zugeführt wird, um die flexible Membran in die zweite Stellung zu bewegen.

35. Vakuumschalter nach Anspruch 34, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die flexible Membran (75), wenn kein Steuersignal an die Drähte angelegt ist, in die zweite Stellung zurückkehrt durch die Druckdifferenz zwi­ schen dem Atmosphärendruck auf der einen Seite der flexib­ len Membran und dem verminderten Druck in dem abgeschlos­ senen Raum.

36. Vakuumschalter nach Anspruch 29, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Festkörperschalter den geformten Kontaktflächen (72, 73) parallel geschaltet ist zum Ableiten des Kreisstromes von den Kontaktflächen weg vor oder während der Trennung des Brückenkontaktes von den Kontaktflächen,um den Kreisstrom zu unterbrechen.

37. Zweipoliger Vakuumschalter, gekennzeichnet durch:

einen ersten, mit einer Öffnung versehenen Metallstab, der eine erste Kontaktfläche, die in einer ersten Ebene liegt, an dem einen Ende und Mittel aufweist zum Verbinden mit einer Externschaltungsanordnung nahe einem gegenüberlie­ genden Ende,

eine erste dielektrische Scheibe, die auf auf dem ersten gelochten Metallstab sitzt und die erste Kontaktfläche und die erste Metallstaböffnung umschließt, einen zweiten Metallstab, der eine zweite Kontaktfläche, die in der ersten Ebene liegt, an dem einen Ende und Mittel aufweist zum Verbinden der elektrischen Schaltungs­ anordnung an einem gegenüberliegenden Ende,

eine zweite dielektrische Scheibe, die auf dem zweiten Metallstab sitzt und die zweite Kontaktfläche umschließt, die sich durch die erste Metallstaböffnung erstreckt in gleicher Ausdeh­ nung mit der ersten Kontaktfläche, und

eine flexible Membran, die auf der ersten dielektrischen Scheibe sitzt und einen Brückenkontakt auf einer Boden­ fläche trägt, wobei der Brückenkontakt an den ersten und zweiten Kontaktflächen anstößt zum Unterbrechen des Stroms durch die externe Schaltungsanordnung bei einem Befehl.

38. Vakuumschalter nach Anspruch 37, dadurch ge­ kennzeichnet, daß externe Mittel auf einer oberen Oberfläche der flexiblen Membran vorgesehen sind zum Anheben der flexiblen Membran und zum Bewegen des Brückenkontaktes aus seinem Anschlag mit den ersten und zweiten Kontaktflächen, um eine elektrische Verbindung zwischen den ersten und zweiten Metallstäben und der externen Schaltungsanordnung zu unterbrechen.

39. Vakuumschalter nach Anspruch 37, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die externen Mittel zwei im Abstand angeordnete Drähte aufweisen, die an der Deck­ fläche der flexiblen Membran an dem einen Ende befestigt sind, um elektrodynamisch abgestoßen zu werden durch An­ legen eines elektrischen Steuersignals an die beabstande­ ten Drähte an einem gegenüberliegenden Ende.

40. Vakuumschalter nach Anspruch 37, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der erste Metallstab, die erste dielektrische Scheibe, der zweite Metallstab, die zweite Metallscheibe und die flexible Membran mitein­ ander abgedichtet bzw. gekapselt sind, um einen geschlos­ senen Raum zu bilden, der die ersten und zweiten Kontakt­ flächen und den Brückenkontakt umgibt.

41. Vakuumschalter nach Anspruch 40, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der geschlossene Raum teilweise evakuiert ist.

42. Vakuumschalter nach Anspruch 40, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der geschlossene Raum eine Füllung aus einem nicht-oxidierenden Gas enthält.

43. Vakuumschalter nach Anspruch 37, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Festkörperschalter den ersten und zweiten Kontaktflächen parallel geschaltet ist zum Ableiten von elektrischem Strom von den ersten und zweiten Kontaktflächen weg vor und während einer Trennung des Brückenkontaktes von den ersten und zweiten Kontaktflächen, um den Kreisstrom zu unterbrechen.

44. Vakuumschalter nach Anspruch 37, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die ersten und zweiten Metallstäbe Kupfer oder Aluminium aufweisen.

45. Einpoliger Vakuumschalter, gekennzeichnet durch:

einen ersten mit einem Loch versehenen Metallstab mit Mitteln zum Verbinden mit einer externen Schaltungsanord­ nung,

eine flexible Metallmembran, an deren Bodenfläche ein Kontaktstück befestigt ist zum Unterbrechen des Stromes durch die externe Schaltungsanordnung und

eine dielektrische Scheibe mit einer ersten Oberfläche, die koplanar mit einem zweiten Metallstab angeordnet ist, der zweite Mittel zum Verbinden mit der externen Schal­ tungsanordnung aufweist,

wobei der erste gelochte Metallstab koplanar auf der Me­ tallmembran angeordnet und die Metallmembran koplanar auf einer gegenüberliegenden Oberfläche der dielektrischen Scheibe angeordnet ist zum Bilden eines geschlossenen Raumes, der das Kontaktstück und eine darunterliegende Oberfläche auf dem zweiten Metallstab umgibt, wobei eine elektrische Verbindung mit den ersten und zweiten Metall­ stäben und der elektrischen Schaltungsanordnung herge­ stellt ist, wenn das Kontaktstück gegen die darunterlie­ gende Oberfläche anliegt, und eine elektrische Verbindung zwischen den ersten und zweiten Metallstäben und der elek­ trischen Schaltungsanordnung unterbrochen ist, Wenn das Kontaktstück mit der darunterliegenden Oberfläche nicht in Berührung steht.

46. Vakuumschalter nach Anspruch 45, dadurch ge­ kennzeichnet, daß Steuermittel mit einer Deckfläche der Metallmembran verbunden sind zum Bewegen der Metallöffnung und des Kontaktstückes in erste und zweite Stellungen, wobei das Kontaktstück mit der darunter­ liegenden Oberfläche in der ersten Stellung in Berührung ist, um den Kreisstrom durch die externe Schaltungsanord­ nung zu leiten, und das Kontaktstück mit der darunterlie­ genden Oberfläche nicht in Berührung steht, um in der zwei­ ten Stellung den Kreisstrom zu unterbrechen.

47. Vakuumschalter nach Anspruch 46, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Steuermittel zwei im Abstand angeordnete Drähte aufweisen, die an ihrem ei­ nen Ende an der Deckfläche befestigt sind, um elektrodyna­ misch abgestoßen zu werden, wenn ein elektrisches Steuer­ signal an den beabstandeten Drähten an ihrem entgegenge­ setzten Ende angelegt wird.

48. Vakuumschalter nach Anspruch 47, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der geschlossene Raum wenigstens teilweise evakuiert ist für eine Rückbewegung der Metallmembran und des Kontaktstückes in die erste Stellung durch eine Druckdifferenz zwischen dem Atmosphä­ rendruck und einem verminderten Druck innerhalb des ge­ schlossenen Raumes, wenn den beabstandeten Drähten kein Steuersignal zugeführt ist.

49. Vakuumschalter nach Anspruch 45, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der geschlossene Raum eine Füllung aus einem nicht-oxidierenden Gas enthält.

50. Vakuumschalter nach Anspruch 45, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Festkörperschalter den ersten und zweiten Metallstäben parallel geschaltet ist zum Ableiten von Kreisstrom von dem Kontaktstück und der darunterliegenden Oberfläche weg vor oder während einer Be­ wegung des Kontaktstückes von der darunterliegenden Oberfläche weg, um den Kreisstrom zu unterbrechen.