DE3718531A1 - Vakuumschalter - Google Patents
VakuumschalterInfo
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Description
Die Erfindung betrifft Schaltgehäuse von Vakuumschaltern gemäß dem Ober
begriff des Patentanspruchs 1. Der Anwendungsbereich erstreckt sich auf
das Öffnen und Schließen von Stromkreisen in Hochspannungsnetzen sowie
auf die Stromführung im geschlossenen Zustand der Schaltkontakte.
Ein Schaltgehäuse mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1
ist durch die Druckschrift DE-OS 30 26 344 bekannt. Der metallische Teil
des Schaltgehäuses besteht aus einer Faltenhülse; sie ist mit den Stirn
rändern über Flansche auf der einen Seite an dem Durchführungsisolator und
auf der anderen Seite an dem bewegbaren Schaltstück befestigt. Das ist eine
sehr komplizierte Konstruktion, die außerdem der Nachteil einer erheblichen
Anzahl vakuumdicht zu haltender Lötverbindungen begleitet. Der aus zwei
Teilen zusammengesetzte Durchführungsisolator stellt im wesentlichen einen
Zylinder dar. In nachteiliger Weise erstreckt sich dieser Durchführungs
isolator mit einem erheblichen Teil seiner Länge in die Schaltkammer. Daraus
ergibt sich leicht nachweisbar und im Gegensatz zu der unrichtigen Behaup
tung in der Druckschrift eine ungünstige Bauform erheblicher Gesamtlänge
für das Schaltgehäuse. Desweiteren muß die in stark ausgesetzter und daher
gefährdeter Lage angeordnete Dichtungsstelle der Evakuierungsbohrung als
erheblicher Nachteil bezeichnet werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Anzahl der vakuumdicht auszuführenden
Lötverbindungen, die während der gesamten, langen Betriebsdauer auch dicht
bleiben sollen und immerhin ein gewisses Lekage-Risiko darstellen, drastisch
zu verkleinern.
In Verbindung damit sollen die Abmessungen des Schaltgehäuses erheblich
verkleinert und sein Aufbau derart vereinfacht werden, daß es zumindest in
Teilen von einem Automaten produziert werden kann.
Die gestellten Aufgaben werden durch die im Patentanspruch 1 sowie in
dem nebengeordneten Patentanspruch 9 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind durch die Merkmale in den jeweils zu
geordneten Unteransprüchen gekennzeichnet. Die Aufgabenlösung wird an
hand von zwei Ausführungsbeispielen erläutert.
Die nachstehend angeführten und dann zu erläuternden Figuren stellen
folgendes dar:
Fig. 1 Längsschnitt durch ein Mittelspannungs-Schaltgehäuse in
Querfalten-Metallkammer-Einfachdurchführungsbauart für
ein Hochspannungsschütz, Nennspannung: 7,2 kV.
Fig. 2 Längsschnitt durch ein Mittelspannungs-Schaltgehäuse in
Längsfalten-Metallkammer-Einfachdurchführungsbauart für
ein Hochspannungsschütz, Nennspannung: 7,2 kV.
Zu Fig. 1: Das Schaltgehäuse A für Hochspannungsschütze, Nennspannung 7,2 kV,
hat einen erwartbaren Nennstrom von mindestens 630 A und einen
erwartbaren Nennausschaltstrom von mindestens 2500 A. DieSchaltkammer wird
von einem Metallbecher 1 gebildet. Seine Wand 3 weist Querfalten auf, sodaß
sich ihre Länge verändern und so der Becherboden 3 durch einen nicht dar
gestellten Schalterantrieb axial bewegen läßt. Der komplexe Durchführungs
isolator 5 stellt den Isolierstoffteil des Schaltgehäuses dar. Sein erster
Bereich 11 umpreßt vakuumdicht den feststehen Stromleiterbolzen 12 entlang
eines Teils seiner Länge. Der zweite Bereich 9 weitet sich bis auf den
Durchmesser des Metallbechers 1, um ihn anschließend mit seinem dritten
Bereich 16 zu umhüllen. Der feststehende Stromleiterbolzen ist mit einer
Längsbohrung 19 versehen, die sich in den zuevakuierenden Raum verzweigt.
Nach dem Evakuieren wird die Längsbohrung durch den Füllkörper 20 vakuum
dicht verschlossen. An der inneren Stirnseite des feststehenden Stromlei
terbolzens befindet sich der Kontaktkörper 13. In den Boden 2 des Bechers
ist eine kreisflächige Vertiefung 14 eingedrückt , um die bewegbaren Teil
stromleiterbolzen 7, 8 zentriert befestigen zu können. Der innere Teil
stromleiterbolzen 7 trägt den Kontaktkörper 6, dessen Durchmesser etwas
größer ist als der des feststehenden Kontaktkörpers 13. Der äußere Teil
stromleiterbolzen 8 wird bei seiner Betätigung durch den Schalterantrieb
in dem Abschlußkörper 17 geführt; er besteht aus einer Kreisringscheibe
aus Isolierstoff, die den Hüllkörper 16 spannungsfest abschließt. Zur
Verkleinerung seiner zu beschleunigenden und zu verzögernden Masse ist
der Teilstromleiterbolzen über einen Teil seiner Länge mit einer Längs
bohrung 21 versehen, also hohlzylindrisch ausgeführt. Nun zu dem ganz
wesentlichen Punkt der vakuumdichten Befestigung der Querfalten-Metall
kammer an dem Durchführungs- und Hüll-Isolator 5: Zu diesem Zweck ist
eine Hülse vorgesehen, deren Wandstärke unter einem mm liegt. Mit ihrem
- im eingebauten Zustand - inneren Stirnrand wird der Metallbecherrand
vakuumdicht verbunden. Der äußere Stirnrandbereich der Hülse ist durch
eine leichte Stufe etwas aufgeweitet; eine entsprechende Stufe ist auch
in den Stirnrandbereich der Isolierhülle 16 eingelassen. In diese Hülle
wird die Hülse 30 samt den vorher an ihr angebrachten Bauteilen einge
schoben, bis die beiden Stufen aufeinander liegen und verlötet werden
könnne.
Durch diese Bauweise ließ sich die Anzahl der vakuumdicht auszuführenden
Lötverbindungen auf nur noch zwei verringern.
Zu Fig. 2: Das Schaltgehäuse B unterscheidet sich gegenüber dem Schaltgehäuse
A der Fig. 1 durch die Faltung der Becherwand 3; dafür ist
jetzt eine Längsfaltung gewählt worden, und zwar so, daß die Faltenbil
dung unterhalb des bewegbaren Kontaktkörpers 6 erfolgt. Die hochgezogene
Außenseite dieser einzigen Falte bildet dann die beide Kontaktkörper 6,13
umgebende Becherwand mit veränderbarer Länge. Die Längsfalte rollt mit
einer Seite an der Innenwand der Hülse 30 ab und mit der anderen Seite
an der Außenwand des Führungskörpers 31; der Teilstromleiterbolzen 8 trägt
diesen Körper und an der Stirn beider Körper ist der Boden 2 des Bechers
befestigt. Zur Abstützung des Bodens auf der Vakuumseite ist dort der Stütz
körper 32 angebracht; an ihn schließt sich der Teilstromleiterbolzen 7 an
und ist mit seiner Stirn und einem Teil der Stirn des Stützkörpers auf den
Boden 2 aufgelötet.
Auch bei dieser Ausführungsvariante gibt es nur mehr zwei vakuumdicht
auszuführende Lötverbindungen.
Claims (17)
1. Vakuumschalter
mit
- a) einem Schaltgehäuse (A; B), das im wesentlichen von einer metalli schen Faltenhülse (3) und einem damit vakuumdicht verbundenen etwa zylindrischen Durchführungsisolator (5) gebildet wird;
- b) zwei innerhalb des Schaltgehäuses axial fluchtend angeordneten Schaltstücken (6, 7, 8; 12, 13), von denen das bewegbare (6, 7, 8) mit der Faltenhülse indirekt verbunden ist;
- c) einer Evakuierungsbohrung (19) im feststehenden Stromleiterbolzen, die an seinem sich verjüngenden Ende abgequetscht ist; gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
- d) der metallische Teil des Schaltgehäuses (A; B) besteht aus einem mindestens die Kontaktkörper (6, 13) umgebenden etwa becherförmigen Körper (1), dessen Seitenwandlänge (3) sich durch Faltenbildung verändern läßt.
2. Vakuumschalter nach Patentanspruch 1,
gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
die Seitenwand (3) des Bechers (1) weist eine zur Mittellinie etwa senkrecht verlaufende Faltenbildung durch Einprägen mindestens einer Welle auf.
die Seitenwand (3) des Bechers (1) weist eine zur Mittellinie etwa senkrecht verlaufende Faltenbildung durch Einprägen mindestens einer Welle auf.
3. Vakuumschalter nach Patentanspruch 1,
gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
die Seitenwand (3) des Bechers (1) weist eine zur Mittellinie etwa parallel verlaufende Faltenbildung durch Umstülpen auf.
die Seitenwand (3) des Bechers (1) weist eine zur Mittellinie etwa parallel verlaufende Faltenbildung durch Umstülpen auf.
4. Vakuumschalter nach Patentanspruch 1,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- a) an der dem Vakuum zugewandten Oberfläche des Becherbodens (2) ist der erste Teilstromleiter (7) elektrisch leitend befestigt;
- b) der zweite Teilstromleiterbolzen (8) ist an der Außenoberfläche des Bodens (2) etwa gleichachsig mit dem ersten Teilstromleiter bolzen elektrisch leitend befestigt.
5. Vakuumschalter nach Patentanspruch 1,
gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
der Boden (2) des Bechers (1) weist eine etwa kreisflächige Vertie fung (14) zur zentrierten Befestigung der bewegbaren Teilstromlei ter (7, 8) auf.
der Boden (2) des Bechers (1) weist eine etwa kreisflächige Vertie fung (14) zur zentrierten Befestigung der bewegbaren Teilstromlei ter (7, 8) auf.
6. Vakuumschalter nach Patentanspruch 1,
gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
der Boden (2) des Bechers (1) hat eine etwa zentrale Öffnung für die vakuumdichte Durchführung des bewegbaren ungeteilten Stromleiter bolzens (7, 8).
der Boden (2) des Bechers (1) hat eine etwa zentrale Öffnung für die vakuumdichte Durchführung des bewegbaren ungeteilten Stromleiter bolzens (7, 8).
7. Vakuumschalter nach Patentanspruch 1,
gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
der feststehende Stromleiterbolzen (12) ist mit einer sich in den Innenraum des Schaltgehäuses (A; B) verzweigenden Längsbohrung (19) versehen, die nach dem Evakuieren des Innenraums durch einen Füll körper (20) vakuumdicht verschlossen wird.
der feststehende Stromleiterbolzen (12) ist mit einer sich in den Innenraum des Schaltgehäuses (A; B) verzweigenden Längsbohrung (19) versehen, die nach dem Evakuieren des Innenraums durch einen Füll körper (20) vakuumdicht verschlossen wird.
8. Vakuumschalter nach Patentanspruch 1,
gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
der bewegbare Stromleiterbolzen (7, 8) weist zur Verkleinerung seiner Masse eine Längsbohrung (21) auf.
der bewegbare Stromleiterbolzen (7, 8) weist zur Verkleinerung seiner Masse eine Längsbohrung (21) auf.
9. Vakuumschalter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1,
gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
der Durchführungsisolator (5) umschließt mit seinem ersten Bereich (11) den feststehenden Stromleiterbolzen (12) vakuumdicht entlang eines Teils seiner Länge und setzt sich anschließend in einen zweiten Be reich (9) größeren Durchmessers fort.
der Durchführungsisolator (5) umschließt mit seinem ersten Bereich (11) den feststehenden Stromleiterbolzen (12) vakuumdicht entlang eines Teils seiner Länge und setzt sich anschließend in einen zweiten Be reich (9) größeren Durchmessers fort.
10. Vakuumschalter nach Patentanspruch 9,
gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
der Randbereich der Wand (3) des Bechers (1) ist im zweiten Bereich (9) des Durchführungsisolators (5) vakuumdicht eingebettet.
der Randbereich der Wand (3) des Bechers (1) ist im zweiten Bereich (9) des Durchführungsisolators (5) vakuumdicht eingebettet.
11. Vakuumschalter nach Patentanspruch 9, 10,
gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
zur Vergleichmäßigung des elektrischen Feldes zwischen dem feststehenden Stromleiterbolzen (12) und dem Randbereich der Wand (3) des Bechers (1) ist dieser Bereich schirmartig verrundet.
zur Vergleichmäßigung des elektrischen Feldes zwischen dem feststehenden Stromleiterbolzen (12) und dem Randbereich der Wand (3) des Bechers (1) ist dieser Bereich schirmartig verrundet.
12. Vakuumschalter nach Patentanspruch 9,
gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
zur Vergleichmäßigung des elektrischen Feldes zwischen dem Randbe reich der Wand (3) des Bechers (1) und dem feststehenden Stromlei terbolzen (12) ist dazwischen und innerhalb des zweiten Bereichs (9) des Durchführungsisolators (5) ein etwa kreisringförmiger Schirmkör per eingebettet.
zur Vergleichmäßigung des elektrischen Feldes zwischen dem Randbe reich der Wand (3) des Bechers (1) und dem feststehenden Stromlei terbolzen (12) ist dazwischen und innerhalb des zweiten Bereichs (9) des Durchführungsisolators (5) ein etwa kreisringförmiger Schirmkör per eingebettet.
13. Vakuumschalter nach Patentanspruch,
gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
zur Erhöhung der elektrischen Isolierfähigkeit des Durchführungsisolators (5) schließt sich an seinen den feststehenden Stromleiterbolzen um pressenden ersten Bereich (11) radial eine schirmartige Erweiterung an.
zur Erhöhung der elektrischen Isolierfähigkeit des Durchführungsisolators (5) schließt sich an seinen den feststehenden Stromleiterbolzen um pressenden ersten Bereich (11) radial eine schirmartige Erweiterung an.
14. Vakuumschalter nach Patentanspruch 9,
gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
zur Ausdehnung der elektrisch isolierenden Wirkung des Durchführungsisola tors (5) auf den Außenbereich des Bechers (1) umhüllt er anschließend an seinen Bereich (9) diesen Becher zumindest teilweise.
zur Ausdehnung der elektrisch isolierenden Wirkung des Durchführungsisola tors (5) auf den Außenbereich des Bechers (1) umhüllt er anschließend an seinen Bereich (9) diesen Becher zumindest teilweise.
15. Vakuumschalter nach Patentanspruch 9, 14,
gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
in die Umhüllung (16) ist eine Hülse (30) eingeschoben, deren innerer Stirnrand mit dem Randbereich der Wand (3) des Bechers (1) und deren äußerer Stirnrand mit dem Randbereich der Umhüllung vakuumdicht verbunden ist.
in die Umhüllung (16) ist eine Hülse (30) eingeschoben, deren innerer Stirnrand mit dem Randbereich der Wand (3) des Bechers (1) und deren äußerer Stirnrand mit dem Randbereich der Umhüllung vakuumdicht verbunden ist.
16. Vakuumschalter nach Patentanspruch 9, 14, 15,
gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
die Umhüllung (16) schließt ein ringscheibenförmiger Körper (17) ab.
die Umhüllung (16) schließt ein ringscheibenförmiger Körper (17) ab.
17. Vakuumschalter nach Patentanspruch 9,
gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
innerhalb des feststehenden Stromleiterbolzens (12) ist im Bereich seiner vakuumdichten Umpressung durch den ersten Bereich (11) des Durchführungsisolators (5) oberflächennahe ein umlaufender Längsspalt angeordnet zum Ausgleich unterschiedlicher Wärmedehnungen im Stromleiterbolzen und im Durchführungsisolator.
innerhalb des feststehenden Stromleiterbolzens (12) ist im Bereich seiner vakuumdichten Umpressung durch den ersten Bereich (11) des Durchführungsisolators (5) oberflächennahe ein umlaufender Längsspalt angeordnet zum Ausgleich unterschiedlicher Wärmedehnungen im Stromleiterbolzen und im Durchführungsisolator.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873718531 DE3718531A1 (de) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | Vakuumschalter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873718531 DE3718531A1 (de) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | Vakuumschalter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3718531A1 true DE3718531A1 (de) | 1988-08-11 |
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ID=6328923
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873718531 Withdrawn DE3718531A1 (de) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | Vakuumschalter |
Country Status (1)
Country | Link |
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