DE3724813A1

DE3724813A1 - Kontaktanordnung fuer einen vakuumschalter

Info

Publication number: DE3724813A1
Application number: DE19873724813
Authority: DE
Inventors: Bernd Dr Gellert
Original assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland
Priority date: 1987-07-27
Filing date: 1987-07-27
Publication date: 1989-02-09

Description

Bei der Erfindung wird ausgegangen von einer Kontaktanordnung für einen Vakuumschalter gemäss dem Oberbegriff von Patent anspruch 1.

Eine derartige Kontaktanordnung ist etwa aus EP-A1-01 55 376 bekannt. Die bekannte Kontaktanordnung weist zwei sich auf einer Achse gegenüberstehende, topfförmig ausgebildete Kontakt stücke auf, in deren Wände gleichsinnig geneigte Schlitze eingeformt sind. Hierdurch wird eine Kontaktanordnung mit einem axialen Magnetfeld erreicht. Ein axiales magnetisches Feld verhindert zwar weitgehend die Ausbildung eines Anoden flecks und eine Herabsetzung des Kontaktabbrandes, jedoch mindert die hierbei vorgesehene Schlitzung der Kontaktstücke deren mechanische Festigkeit erheblich.

Die Erfindung, wie sie in Patentanspruch 1 angegeben ist, löst die Aufgabe, eine Kontaktanordnung für einen Vakuumschalter anzugeben, welche sich durch hohe mechanische Festigkeit und geringen Verschleiss auszeichnet.

Die erfindungsgemässe Kontaktanordnung weist nahezu die gleiche mechanische Festigkeit auf wie eine vergleichbare Kontaktanord nung ohne magnetische Ablenkung des Schaltlichtbogens. Sie ist einfach herzustellen und gleichzeitig durch eine geringe Kontakterosion und eine hohe Grenzstromstärke hinsichtlich des Einsetzens des Anodenflecks ausgezeichnet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hierbei zeigt:

Fig. 1 eine Aufsicht auf eine erste Ausführungsform der Kontakt anordnung nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Aufsicht auf ein Kontaktstück einer zweiten Aus führungsform der Kontaktanordnung nach der Erfindung, und

Fig. 3 eine Aufsicht auf ein Kontaktstück einer dritten Aus führungsform der Kontaktanordnung nach der Erfindung.

In allen Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen auch gleich wirkende Teile. Bei der in Fig. 1 dargestellten Kontaktanordnung bezeichnen die Bezugszeichen 1 und 2 zwei in einem nicht darge stellen evakuierten Gehäuse befindliche hohlzylindrische Kontakt stücke, welche mittels eines ebenfalls nicht dargestellten Antriebs längs einer Achse 3 miteinander in oder ausser Eingriff bringbar sind und an ihren einander gegenüberstehenden freien Enden mit ebenen, etwa Chrom-Kupfer enthaltenden, Kontaktteilen 4 und 5 abgeschlossen sind. In den Mantelflächen der Kontakt stücke 1, 2 sind gleichsinnig zur Achse 3 geneigte und durch Pfeile charakterisierte Strompfade 6 eingeformt, welche von Materialausnehmungen begrenzt sind, die im wesentlichen längs Schraubenlinien 7 erstreckt sind.

Die Materialausnehmungen sind von im wesentlichen längs den Schraubenlinien 7 angeordneten Schlitzen 8 gebildet. Längs jeder Schraubenlinie 7 sind mehrere voneinander durch Stege 9 bzw. 10 getrennte Schlitze vorgesehen. Um die Ausbildung eines ausreichend starken axialen Magnetfeldes zu gewährleisten, sollten pro Schraubenlinie 7 mindestens 4 unter einem Winkel α von 85° bis 50° zur Achses 3 geneigte Schlitze 8 vorgesehen sein. Die einzelnen längs einer Schraubenlinie 7 angeordneten Schlitze 8 können - wie dies am Kontaktstück 2 ersichtlich ist - genau auf den Schraubenlinien 7 angeordnet sein. Aufeinan derfolgende Schlitze sind durch Stege 9 voneinander getrennt, welche längs den Schraubenlinien 7 erstreckt dem Kontaktstück 2 eine besonders hohe mechanische Festigkeit in axialer Richtung geben. Die einzelnen längs den Schraubenlinien 7 erstreckten Schlitze 8 können - wie dies am Kontaktstück 1 ersichtlich ist - gegenüber den Schraubenlinien 7 um einen geringen Winkel geneigt angeordnet sein. Die benachbarten Enden zweier in einer Schraubenlinie 7 aufeinanderfolgender Schlitze 8 sind dann durch einen im wesentlichen in Richtung der Schraubenlinie erstreckten Steg 10 voneinander beabstandet. Da sich hierbei die längs einer Schraubenlinie 7 benachbarten Schlitze 8 an ihren Enden überlappen, ist bei einem solchen Kontaktstück eine besonders gute Führung des Stromes im Strompfad 6 bei gleichzeitig hoher mechanischer Stabilität, insbesondere gegen über axialen Druckkräften, gegeben.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, können die Schlitze 8 jeweils auch einen längs der Schraubenlinie 7 erstreckten Mittelab schnitt 11 aufweisen und mindestens einen senkrecht zur Achse 3 erstreckten Endabschnitt 12, welcher zusammen mit einem Endab schnitt 13 eines benachbarten Schlitzes einen in Umfangsrich tung erstreckten Steg 14 begrenzt. Aus Fig. 2 ist ferner er sichtlich, dass sich das Kontaktstück 2 an seinem das Kontakt teil 5 tragenden freien Ende verjüngt. Hierdurch wird erreicht, dass sich ein Schaltlichtbogen 15 (vgl. Fig. 1) in einem be sonders homogenen Bereich des axial erstreckten und durch die (eine grosse azimutale Komponente aufweisenden) Strompfade 6 hervorgerufenen Magnetfeldes befindet.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, können die Materialausnehmungen auch gebildet sein von im wesentlichen längs den Schraubenli nien 7 angeordneten und nach innen konisch verjüngten kreis runden Löchern 16. Eine solche Anordnung ist besonders einfach herzustellen und zeichnet sich bei Ausbildung eines ausreichend starken axialen Magnetfeldes durch eine besonders hohe mechani sche Festigkeit aus.

Die Wirkung der erfindungsgemässen Kontaktanordnung ist wie folgt:

Beim Ausschalten werden die beiden Kontaktstücke 1, 2 voneinander getrennt und der auf den Kontaktteilen 4, 5 fussende Lichtbogen 15 gezogen. Durch die vorstehend beschriebene Anordnung der Schlitze 8 wird erreicht, dass der abzuschaltende Strom auf schraubenlinienartig um die Achse 3 erstreckten Strompfaden 6 fliesst und eine azimutale Komponente aufweist. Das durch die azimutale Komponente des Stromes hervorgerufene axiale magnetische Feld verhindert das Auftreten eines Anodenfleckes unterhalb einer sehr hohen Grenzstromstärke. Der Lichtbogen verbleibt stattdessen überwiegend in einem diffusen Bogenzu stand. Hierdurch wird Kontakterosion weitgehend vermieden, ohne jedoch wie bei den bekannten geschlitzten Kontaktstücken notwendig, die grosse mechanische Festigkeit der Kontaktstücke gegenüber ungeschlitzten Kontaktstücken wesentlich herabzusetzen.

Claims

1. Kontaktanordnung für einen Vakuumschalter mit zwei längs einer Achse (3) zusammenwirkenden und einander mit ebenen Kontaktteilen (4, 5) gegenüberstehenden, hohlzylindrischen Kontaktstücken (1, 2), in deren Mantelflächen gleichsinnig zur Achse (3) geneigte Strompfade (6) eingeformt sind zur Erzeugung eines axial gerichteten Magnetfeldes, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Strompfade (6) jedes der Kontaktstücke (1, 2) begrenzt ist von mindestens zwei längs einer Schraubenlinie (7) angeordneten Material ausnehmungen.

2. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialausnehmungen gebildet sind von im wesentli chen längs der Schraubenlinie (7) erstreckten Schlitzen (8).

3. Kontaktanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Enden zweier in der Schraubenlinie (7) aufeinanderfolgender Schlitze voneinander durch einen im wesentlichen in Richtung der Achse (3) erstreckten Steg (9) beabstandet sind.

4. Kontaktanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Enden zweier in der Schraubenlinie (7) aufeinanderfolgender Schlitze (8) voneinander durch einen im wesentlichen in Richtung der Schraubenlinie (7) erstreck ten Steg (10) voneinander beabstandet sind.

5. Kontaktanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Enden zweier in der Schraubenlinie (7) aufeinanderfolgender Schlitze (8) voneinander durch einen in Umfangsrichtung erstreckten Steg (14) beabstandet sind. 6. Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass pro Schraubenlinie (7) mindestens 4 um einen Winkel von 50° bis 85° gegenüber der Achse (3) geneigte Schlitze (8) vorgesehen sind.

7. Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstücke (1, 2) an ihren von den ebenen Kontaktteilen (4, 5) abgeschlossenen Enden konisch verjüngt ausgebildet sind.

8. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialausnehmungen gebildet sind von im wesentli chen längs der Schraubenlinie (7) angeordneten und nach innen konisch verjüngten kreisrunden Löchern (16).