DE3915287A1 - Kontaktanordnung fuer einen vakuumschalter - Google Patents

Kontaktanordnung fuer einen vakuumschalter

Info

Publication number
DE3915287A1
DE3915287A1 DE3915287A DE3915287A DE3915287A1 DE 3915287 A1 DE3915287 A1 DE 3915287A1 DE 3915287 A DE3915287 A DE 3915287A DE 3915287 A DE3915287 A DE 3915287A DE 3915287 A1 DE3915287 A1 DE 3915287A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
contact
arrangement according
winding sections
contact plate
contact arrangement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE3915287A
Other languages
English (en)
Other versions
DE3915287C2 (de
Inventor
Wilhelm Dipl Ing Schels
Manfred Dipl Ing Niegl
Rainer Behrend
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schneider Electric Sachsenwerk GmbH
Original Assignee
Sachsenwerk AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sachsenwerk AG filed Critical Sachsenwerk AG
Priority to DE3915287A priority Critical patent/DE3915287C2/de
Priority to US07/511,730 priority patent/US5055639A/en
Priority to JP2116968A priority patent/JPH02312122A/ja
Priority to GB9010435A priority patent/GB2231723A/en
Publication of DE3915287A1 publication Critical patent/DE3915287A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3915287C2 publication Critical patent/DE3915287C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66Vacuum switches
    • H01H33/664Contacts; Arc-extinguishing means, e.g. arcing rings
    • H01H33/6644Contacts; Arc-extinguishing means, e.g. arcing rings having coil-like electrical connections between contact rod and the proper contact
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66Vacuum switches
    • H01H33/664Contacts; Arc-extinguishing means, e.g. arcing rings
    • H01H33/6643Contacts; Arc-extinguishing means, e.g. arcing rings having disc-shaped contacts subdivided in petal-like segments, e.g. by helical grooves

Landscapes

  • High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Kontaktanordnung nach dem Oberbegriff des 1. Patentanspruchs. Eine solche Kontaktanordnung ist aus der DE-PS 24 43 141 bekannt. In der genannten Patentschrift wird das das Schaltvermögen günstig beeinflussende axiale Magnetfeld in jedem Schaltkontakt durch einen zwischen den Kontaktbolzen und die Kontaktplatte eingebauten Spulenkörper generiert. Dieser besteht dabei aus mehreren, z. B. vier radialen Leiterstücken, die an ihrem inneren Ende mit dem Kontaktbolzen und an ihrem äußeren Ende mit in Umfangsrichtung verlaufenden kreisbogenförmigen Windungsabschnitten verbunden sind, die gegeneinander durch schmale Spalte getrennt sind. An die Windungsabschnitte schließen sich in axialer Richtung verlaufende, kurze Leiterstücke an, auf denen die gemeinsame Kontaktplatte stromleitend, zum Beispiel durch Lötung, befestigt ist.
Zur Begrenzung von Wirbelströmen sind die Kontaktplatten beider Schaltkontakte durch vom Umfang ausgehende, radial gerichtete Schlitze unterteilt. Dabei ist jeweils ein Schlitz auf der dem Spalt abgekehrten Seite neben jedem axialen Leiterstück angeordnet. Bei der bekannten Kontaktanordnung sind die radialen Leiterstücke parallel zur Schalterachse gesehen übereinander angeordnet, während die Windungsabschnitte beider Kontakte so ausgerichtet sind, daß sie von einem Strom in demselben Umlaufsinn durchlaufen werden.
Im eingeschalteten Zustand des bekannten Vakuumschalters berühren sich die Kontaktplatten beider Schaltkontakte unter der Wirkung einer Kontaktkraftfeder an vielen Stellen. Die von diesen Berührungspunkten ausgehenden Stromfäden verlaufen zunächst in der Kontaktplatte bis zu einer der vier Verbindungsstellen mit einem der axialen Leiterstücke und von dort gebündelt durch diese und den anschließenden Windungsabschnitt sowie das radiale Leiterstück zum Kontaktbolzen. Aus den Fig. 6 und 7 der bekannten Patentschrift ist zu erkennen, daß dabei auch für randnahe Berührungspunkte besonders bei geschlitzten Kontaktplatten lange Stromfäden innerhalb der Kontaktplatten entstehen, die diese wegen ihres großen spezifischen elektrischen Widerstandes stark aufheizen. Die Stromtragfähigkeit der Kontakte wird weiterhin dadurch beeinflußt, daß die Summe aller Stromfäden durch die ganze Länge der vier Windungsabschnitte eines jeden Spulenkörpers und durch die zugehörigen, wie Engstellen für den Strom wirkenden Lötstellen fließen müssen.
Während der Brenndauer des Lichtbogens verlaufen die Stromfäden in den Kontaktplatten und in den Windungsabschnitten der Spulenkörper in derselben Weise wie im Berührungszustand der Kontakte. Dabei ist für einen Teil der Stromfäden die Stromrichtung zu der des am nächsten gelegenen Windungsabschnittes entgegengesetzt gerichtet und hebt dessen Wirkung bei der Induzierung des axialen Magnetfeldes auf. Dies führt zu einer Schwächung desselben vor allem im randnahen Bereich des Kontaktes.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Vakuumschaltern der im Oberbegriff genannten Art die Stromtragfähigkeit der Schalter und die Homogenität des axialen Magnetfeldes zu verbessern. Die Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Der Erfindungsgedanke sieht dabei vor, die Stromfäden in den Kontaktplatten zu den einzelnen, über deren gesamte Fläche verteilten Berührungs- bzw. Lichtbogenfußpunkte so kurz wie möglich zu machen. Dazu sind die Windungsabschnitte auf ihrer ganzen Länge mit der Kontaktplatte leitend verbunden. Diese Kontaktausbildung gestattet minimale Stromfadenlängen innerhalb der Kontaktplatte. Nach einem der Unteransprüche kann zwischen Windungsabschnitt und Kontaktplatte dabei auch ein Zwischenring aus gut leitendem Werkstoff so angeordnet sein, daß die Kontaktplatte überhaupt nur noch senkrecht zur Kontaktfläche von den Stromfäden durchdrungen werden muß. Auf diese Weise entsteht eine Minimierung der Verlustwärme innerhalb der Schaltkontakte.
Die erfindungsgemäße Lage benachbarter Windungsabschnitte beider Schaltkontakte ermöglicht trotzdem die Bildung einer zur Erzeugung des erforderlichen axialen Magnetfeldes ausreichenden Amperwindungszahlen. Nach einem anderen Unteranspruch der Erfindung können sich an die mit der Kontaktplatte oder dem Zwischenring leitend verbundenen Windungsabschnitte in einer zweiten Lage weitere Windungsabschnitte anschließen, wenn dies zur Erzeugung des Magnetfeldes und zur Ausbildung einer ausreichenden Homogenität desselben erforderlich sein sollte. Außerdem beeinflussen die Stromfäden, die in der Kontaktplatte bzw. im Zwischenring nur noch radialer Richtung fließen können Größe und Verteilung des Magnetfeldes im Kontaktspalt nicht mehr.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Zum besseren Verständnis des Erfindungsgedankens wird auf die folgenden Zeichnungen verwiesen:
Fig. 1 Schnitt A-A durch die beiden in geöffneter Stellung befindlichen Schaltkontakte mit einem Windungsabschnitt je Kontakt.
Fig. 2 Draufsicht B-B auf den unteren Schaltkontakt.
Fig. 3 Schnitt C-C durch den unteren Schaltkontakt.
Fig. 4 Schnitt D-D durch den oberen Schaltkontakt.
Fig. 5 schematische Anordnung des Stromlaufs bei einem Windungsabschnitt je Schaltkontakt.
Fig. 6 schematische Anordnung des Stromlaufs bei zwei Windungsabschnitten je Schaltkontakt.
Fig. 7 schematische Anordnung des Stromlaufs bei vier Windungsabschnitten je Schaltkontakt.
Fig. 8 schematische Anordnung des Stromlaufs bei Schaltkontakten, die ein bipolares Magnetfeld erzeugen.
Fig. 9 perspektivische Ansicht einer Kontaktanordnung mit zweilagigen Spulenkörpern.
Fig. 10 Ansicht einer Kontaktanordnung mit schräggeschlitzten Schaltkontakten.
Fig. 11 Teilschnitt durch einen Schaltkontakt nach Fig. 10.
Fig. 12 Querschnitt B-B durch eine Kontaktanordnung mit je einem Zwischenring in jedem Schaltkontakt.
Fig. 13 Teilschnitt A-A durch einen Schaltkontakt nach Fig. 12.
In Fig. 1 sind die Schaltkontakte 1 und 2 in geöffneter Stellung kurz vor einer Stromunterbrechung dargestellt. Es fließt ein Strom i, der die beiden Kontakte 1 und 2 durch einen diffusen Lichtbogen L überbrückt. Gemäß den Fig. 2, 3 und 4 schließen sich an die Kontaktbolzen 14 und 24 die radialen Leiterstücke 11 und 21 an, die ihre Fortsetzung in den bogenförmigen Windungsabschnitten 12 und 22 haben und die die Spulenkörper der Schaltkontakte darstellen. Die Windungsabschnitte bilden für die Schaltkontakte 1 und 2 den wesentlichen Teil des zylindrischen Umfangs. Die Windungsabschnitte 12 und 22 sind erfindungsgemäß in ihrer gesamten Länge mit der Kontaktplatte 4 stromleitend verbunden, während das stumpfe Ende der Kontaktbolzen 14 und 24 und die radialen Leiterstücke 11 und 21 jeweils einen Isolationsabstand zur Kontaktplatte 4 aufweisen. Jeder der Windungsabschnitte 12 bzw. 22 schließt mit einem ersten Ende 13 bzw. 23 gegen einen Spalt 3 ab, der als Luftspalt ausgebildet sein kann oder der mit Isolierstoff oder einen schlecht leitenden Werkstoff ausgefüllt ist. Das zweite Ende 15 bzw. 25 der Windungsabschnitte 12 bzw. 22 geht in das radiale Leiterstück 11 bzw. 21 über. Die beiden Windungsabschnitte 12 bzw. 22 stehen sich dabei nach einem weiteren Merkmal des Erfindungsgedankens in ihrer ganzen Länge so gegenüber, daß das erste Ende 13 des Windungsabschnitts 12 sich mit dem zweiten Ende 25 des Windungsabschnitts 22 und das zweite Ende 15 sich mit dem ersten Ende 23 überdeckt. Dadurch kommen die Spalte 3 der beiden Kontakte 1 bzw. 2 ebenfalls zur Deckung. Zur Vermeidung von Wirbelströmen sind die Kontaktplatten 4 beider Schaltkontakte 1, 2 mit vom Umfang ausgehenden Schlitzen 5 versehen, von denen jeweils ein Schlitz 5 mit dem Spalt 3 zusammenfällt, so daß eine Überbrückung desselben durch die Kontaktplatte verhindert wird.
Während der Brenndauer des Lichtbogens L verläuft der Strompfad i 1 eines Teillichtbogens 7 jeweils auf kürzestem Wege zum Rand der Kontaktplatte 4 (Fig. 2), von dort in die benachbarte Stelle des Windungsabschnitts 12 des Kontakts 1 (Fig. 1) und analog vom anderen Lichtbogenfußpunkt in den Windungsabschnitt 22 des Kontakts 2. Dieser Verlauf ergibt für den Strompfad i 1 eine volle Windung als Anteil zu der mit dem Axialfeld verketteten MMK der Spulenkörper. Die beiden radial verlaufenden Abschnitte des Strompfads i 1 in den Kontaktplatten 4 werden vom Strom in entgegengesetzter Richtung durchströmt, sie haben keinen Einfluß auf das axiale Magnetfeld. Dieselbe Betrachtung läßt sich für jeden beliebigen Teillichtbogen im Kontaktspalt zwischen den Schaltkontakten 1 und 2 anstellen. Da die Strompfade i 1 jedes einzelnen Teillichtbogens innerhalb der Kontaktplatte 4 in radialer Richtung, also auf dem kürzesten Weg zu den jeweiligen bogenförmigen Leiterstücken 12 bzw. 22 verlaufen, wird in den Schaltkontakten 1, 2 des erfindungsgemäßen Vakuumschalters die geringste Verlustwärme bei sonst gleichartiger Kontaktgeometrie erzeugt. Durch die radialen Strompfadabschnitte findet auch keine Beeinflussung des Magnetfeldes im Kontaktspalt statt.
Besondere Bedeutung erlangt die Erfindung bei Kontaktanordnungen, bei denen die Kontaktplatten 4 aus einem Werkstoff geringer Schweißneigung und großer Abwandfestigkeit hergestellt sind. Hierzu eignet sich insbesondere ein Sinter- oder Tränkwerkstoff auf CU-CR- Basis, der je nach der Höhe des CR-Anteils einen deutlich größeren spezifischen Widerstand als reines CU hat. Die Länge der in solchen Kontaktplatten verlaufenden Stromfäden geht in besonders starkem Maße in die Bilanz der Kontakterwärmung ein.
Die folgenden Zeichnungen nach den Fig. 5 bis 7 zeigen in schematischer Darstellung Kontaktanordnungen mit einer, zwei oder vier Windungsabschnitten je Schaltkontakt. Die Anordnung mit je einem Windungsabschnitt wurde in ihrer konstruktiven Ausführung bereits ausführlich gemäß den Fig. 1 bis 4 beschrieben. In Fig. 5 sind zusätzlich zwei Teillichtbögen 7 (A) und 7 (B) angegeben, wobei man erkennen kann, daß für jeden der Lichtbögen die Summe der Längen L A′ und L A′′ der Stromfäden in den Windungsabschnitten 12 und 22 gleich groß ist und der Gesamtlänge L eines Windungsabschnitts entspricht. Für einen nicht in Höhe der Windungsabschnitte sondern innerhalb der nicht dargestellten Kontaktplatten stehenden Teillichtbogen addieren sich zu den angegebenen Stromfäden noch die von den Fußpunkten zum Rand der Kontaktplatte laufenden Anteile in radialer Richtung.
In Fig. 6 weisen die Schaltkontakte 1 und 2 je zwei Windungsabschnitte 12 bzw. 22 auf, deren radiale Leiterstücke 11 bzw. 21 an jeden der Schaltkontakte in entgegengesetzter Richtung vom Kontaktbolzen 14 bzw. 24 ausgehen. Da sich nach den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 die benachbarten Windungsabschnitte 12 bzw. 22 gegenüberstehen, um die vorher beschriebene Wirkung zu erzielen, kommen bei den erfindungsgemäßen Schaltkontakten die radialen Leiterstücke 11 bzw. 21 nicht miteinander zur Deckung. Bei den Schaltkontakten nach der Fig. 6 beschreiben beide Windungsabschnitte 12 bzw. 22 jeweils einen Zentriwinkel α 1 der durch den Spalt 3 zu 180° ergänzt wird. In Fig. 6 ist außerdem für jeden Windungsabschnitt eines Schaltkontakts ein Teillichtbogen 7 (A) bzw. 7 (B) eingezeichnet. Für den Teillichtbogen 7 (A) erfolgt der Stromverlauf durch den Kontaktbolzen 14 über das radiale Leiterstück 11 zum Windungsabschnitt 12 bis zu dem unteren Fußpunkt des Lichtbogens 7 (A). Vom oberen Fußpunkt dieses Lichtbogens verläuft der Strom dann auf dem restlichen Winkel des Windungsabschnitts 22 und über das radiale Leiterstück 21 zum Kontaktbolzen 24. Analog sieht der Stromverlauf für den Lichtbogen 7 (B) aus.
In Fig. 7 sind zwei Schaltkontakte 1 und 2 mit je vier Windungsabschnitten 12 bzw. 22 eingezeichnet. Jeder dieser Windungsabschnitte schließt einen Zentriwinkel α 2 ein, der wiederum durch einen Luftspalt 3 zu einem rechten Winkel 90° ergänzt wird. Der Stromverlauf zu dem Teillichtbogen 7 erfolgt in analoger Weise wie bei den beiden vorangegangenen Figuren angegeben ist.
Der Erfindungsgedanke läßt sich auch für Kontaktanordnungen mit bipolaren Magnetfeldern anwenden. In Fig. 8 ist eine Ausführung mit je zwei Windungsabschnitten 112, 113, 122, 123 für jeden der Schaltkontakte 1 bzw. 2 angegeben. Sie sind paarweise gemeinsam an die radialen Leiterstücke 111 bzw. 121 angesetzt und erstrecken sich am Kontaktumfang in entgegengesetzter Richtung. Da erfindungsgemäß die ersten Enden 13 des Schaltkontakts 1 den zweiten Enden 25 des Schaltkontakts 2 gegenüberstehen und umgekehrt, erstrecken sich die radialen Leiterstücke 111 und 121 in entgegengesetzter Richtung bezogen auf die Schalterachse. Die Stromfäden des Teillichtbogens 72 verlaufen auch hier in je einem Teil der Windungsabschnitte 112 und 122, die im gezeichneten Falle Sumplementärwinkel einschließen. Die Bogenlänge eines Windungsabschnittes α 3 wird hier durch die halbe Länge des Luftspalts 3 zu einem Winkel von 180° ergänzt. Auch für den Teillichtbogen 73 ist mit Pfeilen der Stromverlauf in den beiden Windungsabschnitten 113 bzw. 123 angegeben. In der Fig. 8 ist außerdem die Richtung des in den von Kontakthälften generierten Axialmagnetfeldes H a′-Ha′′ eingezeichnet.
Die Erfindungsidee läßt sich auch sehr vorteilhaft bei Schaltkontakten mit zwei- oder mehrlagigen Spulenkörpern anwenden. So bestehen in Fig. 9 die beiden Schaltkontakte 1 bzw. 2 aus je einer Kontaktplatte 4, die im vorliegenden Fall mit vier Windungsabschnitten 12 bzw. 22 durchgehend verbunden ist. Letztere münden an ihren zweiten Enden 15 bzw. 25 jeweils über ein kurzes axiales Leiterstück 16 bzw. 26 in eine zweite Lage von Windungsabschnitten 17 bzw. 27. Diese werden vom Strom jeweils in demselben Wicklungssinn wie die Windungsabschnitte 12 bzw. 22 durchflossen. Sie sind über das radiale Leiterstück 11 bzw. 21 mit dem Kontaktbolzen 14 bzw. 24 des zugehörigen Schaltkontakts 1 bzw. 2 verbunden. Mit Schaltkontakten mit mehrlagigen Spulenkörpern können axiale Magnetfelder mit größeren magnetischen Feldliniendichten erzeugt werden.
In Fig. 9 ist ferner eine Unterteilung der Kontaktplatte 4 in völlig voneinander getrennte Sektoren 8 gezeigt, die jeweils der Bogenlänge eines der angeschlossenen Windungsabschnitte 12, 22, 112, 113, 122 oder 123 entsprechen. Die Kontaktplatte 4 kann dabei in ihrem Zentrum eine kreisförmige Aussparung 9 aufweisen, von der aus innerhalb der Sektoren 8 vom Zentrum ausgehende Schlitze 10 eine weitere Unterteilung schaffen.
Die Erfindungsidee läßt sich auch vorteilhaft bei topfförmigen Schaltkontakten mit schräg geschlitzten Mantelrohren anwenden. Die Fig. 10 und 11 zeigen eine solche Kontaktanordnung bei der nur der Schaltkontakt 1 als Ganzes angegeben ist, während der Schaltkontakt 2 lediglich teilweise dargestellt ist. Die Kontaktplatte 4 des Schaltkontakts 1 ist in bereits beschriebener Weise mit einer Anzahl von Windungsabschnitten 12 durchgehend verbunden. Längs des Mantelrohrs 19 sind durch die Schrägschlitze 20 unterteilte schraubenlinienförmige Verbindungsleitungen 18 vorgesehen, von denen jede in die ganze Länge eines Windungsabschnittes 12 einmündet. Jede Verbindungsleitung 18 setzt sich an ihrem unteren Ende in einem radialen Leiterstück 11 fort, das den Anschluß an den Kontaktbolzen 14 herstellt. Die Wirkungsweise einer solchen eben beschriebenen Kontaktanordnung entspricht in allen wesentlichen Teilen genau der in den vorangegangenen Beispielen beschriebenen.
Die Kontaktplatten 4 können nach dem grundlegenden Gedanken der Erfindung auch ungeschlitzt eingesetzt werden, wenn ihr spezifischer Widerstand deutlich größer als der der Windungsabschnitte ist und wenn gleichzeitig ihre Dicke gering ist. Es empfiehlt sich aber in jedem Fall eine der angegebenen Ausführungen der Schlitzungen nach Fig. 2, Fig. 9 oder Fig. 11 oder eine davon abweichende einzusetzen. Diese Schlitzungen dienen bei der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung nicht nur zur Verbesserung des axialen Magnetfeldes, sondern auch zur Verhinderung von Streuströmen innerhalb der Kontaktplatte. Anstelle der Schlitze können auch in an sich bekannter Weise Kerben oder Nuten auf der der Kontaktfläche abgekehrten Seite der Kontaktplatte angewendet werden.
Um die mechanische Steifigkeit der erfindungsgemäßen Schaltkontakte zu verbessern, können in ebenfalls bekannter Weise Stützkörper 6, Fig. 1 vorgesehen werden, die die dünnwandige Kontaktplatte 4 gegen die Stirnseite des Kontaktbolzens 14 bzw. 24 oder gegen die entsprechende Seite der radialen Leiterstücke 11 bzw. 21 abstützen. Die Stützkörper 6 können dabei aus einem Isolierstoff, z. B. Keramik oder aus einem schlecht leitenden, nicht ferromagnetischen Werkstoff hergestellt sein. Eine weitere Verringerung der Verlustwärme der Schaltkontakte wird nach Fig. 12 und 13 durch den Einbau eines Zwischenrings 30 aus gut leitendem Werkstoff, z. B. Elektrolytkupfer zwischen die Kontaktplatte 4 und die Windungsabschnitte 12 bzw. 22 ermöglicht. Dieser Zwischenring 30 reicht wenigstens unter einen Teil der Kontaktplatte 4. In den Fig. 12 und 13 wird in einem Schnitt der Aufbau des Schaltkontakts 1 mit einem solchen Zwischenring 30 gezeigt, wobei der Kontakt in diesem Fall vier Windungsabschnitte 12 besitzt. Durch jedes radiale Leitungstück 11 fließt also ein Strom i/4 in jeden Windungsabschnitt 12. Da der spezifische Widerstand der Kontaktplatte 4 bei Leistungsschaltern im allgemeinen ein Mehrfaches des spezifischen Widerstands des Spulenkörpers beträgt und die Kontaktplatte 4 nur wenige Millimeter, vorzugsweise 2 mm bis 3 mm dick ist, wird durch den Zwischenring 30 die Stromzuführung so gesteuert, daß die Kontaktplatte 4 auch im Bereich innerhalb der Windungsabschnitte 12 nur in Form von senkrecht zur Kontaktfläche gerichteten Stromfäden durchdrungen wird. Auf diese Weise erreicht die Verlustwärme innerhalb der Schaltkontakte 1 bzw. 2 ein Minimum. Erfindungsgemäß soll dazu die Dicke d des Zwischenrings 30 mindestens so groß wie die der Kontaktplatte 4 sein. Die Zwischenringe sollen ebenfalls wie die Kontaktplatte 4 durch Schlitzen, Nuten, Kerben, o. dgl. unterteilt werden.
Bezugsziffern
 1, 2 Schaltkontakte
 3 Spalt
 4 Kontaktplatte
 5 Schlitz in Kontaktplatte
 6 Stützkörper
 7, 72, 73 Teillichtbogen
 8 Sektor der Kontaktplatte
 9 Aussparung in Kontaktplatte
10 Zentralschlitz
11, 21, 111, 121 radiales Leiterstück
12, 22, 112, 113, 122, 123 bogenförmiger Windungsabschnitt
13, 23 erstes Ende eines Windungsabschnitts
14, 24 Kontaktbolzen
15, 25 zweites Ende eines Windungsabschnitts
16, 26 axiales Leiterstück
17, 27 Windungsabschnitte in einer zweiten Lage
18 schraubenlinige Verbindungsleitung
19 Mantelrohr
20 Schrägschlitz
30 Zwischenring

Claims (19)

1. Kontaktanordnung für einen Vakuumschalter mit einem Paar längs der Schalterachse gegeneinander bewegbarer, gleichartig ausgebildeter Schaltkontakte, von denen jeder aus einer Kontaktplatte und einem Spulenkörper zur Erzeugung eines axialen Magnetfeldes besteht, dessen in Umfangsrichtung parallel zur Kontaktplatte verlaufende Windungsabschnitte jeweils an einem ersten Ende mit der Kontaktplatte und an einem zweiten Ende mittels eines in etwa radialen Leiterstücks mit einem den Schaltkontakt mit den Schalteranschlüssen verbindenden Kontaktbolzen verbunden sind, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
  • a) die der Kontaktplatte (4) zugekehrte Seite der Windungsabschnitte (12, 22) eines jeden Schaltkontakts (1, 2) liegt durchgehend an der Kontaktplatte (4) an und ist mit dieser auf ihrer ganzen Länge leitend verbunden, und
  • b) die einander benachbarten Windungsabschnitte (12, 22) der beiden Schaltkontakte (1, 2) liegen bezogen auf die Schalterachse jeweils so übereinander, daß das zweite, mit dem radialen Leiterstück (11) verbundene Ende des einen Kontakts (1) über dem ersten Ende (23) des anderen Kontakts (2) liegt und umgekehrt.
2. Kontaktanordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkörper eines jeden Schaltkontakts (1, 2) einen einen nahezu vollen Kreis beschreibenden Windungsabschnitt (12, 22) enthält, dessen beide Enden (13-15, 23-25) durch einen Luft- oder mit Isoliermaterial insbesondere Keramik gefüllten Spalt (3) voneinander getrennt sind.
3. Kontaktanordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkörper eines jeden Schaltkontakts (1, 2) jeweils zwei oder mehrere Windungsabschnitte (12, 22) enthält, die bezogen auf die Schalterachse gleiche Zentriwinkel (α 1, α 2) aufweisen und deren Enden (13-15, 23-25) durch Luft- oder mit Isoliermaterial insbesondere Keramik gefüllte Spalte (3) von einander getrennt sind.
4. Kontaktanordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkörper eines jeden Schaltkontakts (1, 2) jeweils zwei oder ein Mehrfaches davon paarweise von einem gemeinsamen in etwa radialen Leiterstücks (11, 112) in entgegengesetzter Richtung ausgehende Windungsabschnitte (112, 113, 122, 123) enthält, die bezogen auf die Schalterachse gleiche Zentriwinkel (a 3) aufweisen und deren erste Enden (13, 23) durch einen Luft- oder mit Isoliermaterial insbesondere Keramik gefüllten Spalt (3) voneinander getrennt sind.
5. Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die mit der Kontaktplatte (4) leitend verbundenen Windungsabschnitte (11, 21) jeweils über ein kurzes axial gerichtetes Leiterstück (16, 26) ein in einer zweiten Lage angeordneter zweiter Windungsabschnitt (17, 27) anschließt, dessen zweites Ende (15, 25) über ein in etwa radiales Leiterstück (11, 21) mit dem Kontaktbolzen (14, 24) verbunden ist.
6. Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den mit der Kontaktplatte (4) verbundenen Windungsabschnitten (12, 22) und den radialen Leiterstücken (11, 21) schraubenlinienförmig ausgebildete Verbindungsleitungen (18) vorgesehen sind.
7. Kontaktanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die schraubenlinienförmigen Verbindungsleitungen (18) sich fortlaufend verjüngend in die ganze Bogenlänge der Windungsabschnitte (12, 22) einmünden.
8. Kontaktanordnung nach jedem der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktplatte (4) aus einem Werkstoff mit geringer Schweißneigung und hoher Abbrandfestigkeit gegen Schaltlichtbögen besteht.
9. Kontaktanordnung nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktplatte (4) aus einem Sinter- oder Tränkwerkstoff auf der Basis Cu-Cr besteht.
10. Kontaktanordnung nach einem der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktplatte eine Dicke von maximal 2 mm aufweist.
11. Kontaktanordnung nach einem der Patentansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktplatte (4) mit vom Umfang ausgehenden Schlitzen (5) versehen ist, die vorzugsweise an den Stellen angebracht sind, wo Spalten (3) zwischen den Enden (13-15, 23-25) von Windungsabschnitten (12, 22) vorgesehen sind.
12. Kontaktanordnung nach Patentanspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß radial gerichtete, bis zur Kontaktachse reichende Schlitze (5) die Kontaktplatte (4) in getrennte Sektoren (8) unterteilten, die der Unterteilung der Windungsabschnitte (12, 22) entsprechen.
13. Kontaktanordnung nach einem der Patentansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktplatte (4) mit vom Umfang ausgehenden Vertiefungen, wie Nuten oder Kerben auf der den Windungsabschnitten (12, 22) zugekehrten Seite versehen ist, die wenigstens an den Stellen mit Spalten (3) zwischen den Enden (13-15, 23-25) der Windungsabschnitte (12, 22) vorgesehen sind.
14. Kontaktanordnung nach einem der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktplatte (4) durch einen Stützkörper (6) aus elektrisch schlecht leitendem Werkstoff oder Isolierstoff gegen die Stirnseite des Kontaktbolzens (14, 24) oder gegen die radialen Leiterstücke (11, 21) abgestützt ist.
15. Kontaktanordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkörper als Formteil aus einem Guß- oder Preßwerkstoff ausgebildet ist, wobei gegebenenfalls die Abstände zwischen den Enden (13-15, 23-25) der Windungsabschnitte (12, 22) durch eingeformte Isolierteile oder schlecht leitende Metallkörper gebildet sind.
16. Kontaktanordnung nach einem der Patentansprüche 1, 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spalte (3) zwischen den Windungsabschnitten (12, 22) verschiedener Ebenen durch Isolierteile oder schlecht leitende Metallkörper ausgefüllt sind.
17. Kontaktanordnung nach einem der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Schaltkontakt (1, 2) zwischen den Windungsabschnitten (12, 22, 112, 113, 122, 123) und der Kontaktplatte (4) ein Zwischenring (30) so angeordnet ist, daß die Stromfäden zu den innerhalb der Windungsabschnitte (12, 22, 112, 113, 122, 123) liegenden Berührungspunkten der Schaltkontakte (1,2) die Kontaktplatten (4) in senkrechter Richtung durchlaufen.
18. Kontaktanordnung nach Patentanspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke (d) des Zwischenrings (30) wenigstens der der Kontaktplatte (4) entspricht.
19. Kontaktanordnung nach Patentanspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenring (30) durch Schlitze (5) wie die Kontaktplatte (4) unterteilt ist.
DE3915287A 1989-05-10 1989-05-10 Kontaktanordnung für einen Vakuumschalter Expired - Fee Related DE3915287C2 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3915287A DE3915287C2 (de) 1989-05-10 1989-05-10 Kontaktanordnung für einen Vakuumschalter
US07/511,730 US5055639A (en) 1989-05-10 1990-04-20 Contact arrangement for a vacuum switch
JP2116968A JPH02312122A (ja) 1989-05-10 1990-05-08 真空スイツチのための接触装置
GB9010435A GB2231723A (en) 1989-05-10 1990-05-09 Contact arrangement for a vacuum switch

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3915287A DE3915287C2 (de) 1989-05-10 1989-05-10 Kontaktanordnung für einen Vakuumschalter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3915287A1 true DE3915287A1 (de) 1990-11-15
DE3915287C2 DE3915287C2 (de) 1997-12-18

Family

ID=6380409

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3915287A Expired - Fee Related DE3915287C2 (de) 1989-05-10 1989-05-10 Kontaktanordnung für einen Vakuumschalter

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5055639A (de)
JP (1) JPH02312122A (de)
DE (1) DE3915287C2 (de)
GB (1) GB2231723A (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4121685A1 (de) * 1991-06-29 1993-01-07 Licentia Gmbh Vakuumschaltkammer
DE4341714A1 (de) * 1993-12-05 1994-04-28 Slamecka Ernst Vakuumschalter-Kontaktanordnung
DE4414632A1 (de) * 1994-04-16 1994-10-27 Slamecka Ernst Vakuumschalter-Kontaktanordnung
DE4446672A1 (de) * 1994-12-15 1996-09-12 Slamecka Ernst Vakuumschalter-Kontaktanordnung
WO2008025307A1 (de) * 2006-08-28 2008-03-06 Siemens Aktiengesellschaft Kontaktstück für einen vakuumschalter und verfahren zum herstellen eines kontaktstücks

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4002933A1 (de) * 1990-02-01 1991-08-08 Sachsenwerk Ag Vakuumschaltkammer
JPH05159851A (ja) * 1991-12-06 1993-06-25 Mitsubishi Electric Corp 高電流密度グロー放電スイッチ
JP2861757B2 (ja) * 1992-11-10 1999-02-24 三菱電機株式会社 真空バルブの電極装置
JPH10505939A (ja) * 1994-09-22 1998-06-09 シュラメッカ エルンスト 真空サーキットブレーカ・コンタクト装置
KR100361390B1 (ko) * 1994-11-16 2003-02-19 이턴 코포레이션 진공차단기,진공차단기용접점코일조립체및원주전극코일의제조방법
US5777287A (en) * 1996-12-19 1998-07-07 Eaton Corporation Axial magnetic field coil for vacuum interrupter
KR100295905B1 (ko) * 1998-07-18 2001-08-07 이종수 진공인터럽터용전극구조체
CN1156863C (zh) * 2001-02-28 2004-07-07 京东方科技集团股份有限公司 集成化电力开关触头的制造方法
CN1145997C (zh) * 2001-02-28 2004-04-14 京东方科技集团股份有限公司 集成化电力开关触头
JP2002334641A (ja) * 2001-05-09 2002-11-22 Meidensha Corp 真空遮断器の電極及びその製造方法
CN100397538C (zh) * 2005-03-28 2008-06-25 温岭市紫光电器有限公司 一种真空灭弧室双匝式纵向磁场触头
CN100530481C (zh) * 2007-06-05 2009-08-19 西安交通大学 一种252kV单断口真空灭弧室
US9640353B2 (en) 2014-10-21 2017-05-02 Thomas & Betts International Llc Axial magnetic field coil for vacuum interrupter
CN104576162B (zh) * 2014-12-31 2017-06-16 北京双杰电气股份有限公司 接地开关触头及具有其的直动插接式接地开关
CN104538237B (zh) * 2014-12-31 2018-03-06 北京双杰电气股份有限公司 接地开关触头及具有其的直动插接式接地开关
JP2019169295A (ja) * 2018-03-22 2019-10-03 富士電機機器制御株式会社 真空バルブ
US10796867B1 (en) 2019-08-12 2020-10-06 Eaton Intelligent Power Limited Coil-type axial magnetic field contact assembly for vacuum interrupter

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1640039C (de) * The English Electric Co Ltd , London Elektrode fur Vakuumschalter oder Vakuumfunkenstrecken
DE2443141C3 (de) * 1973-09-10 1979-01-25 Tokyo Shibaura Electric Co., Ltd., Kawasaki, Kanagawa (Japan) Vakuumschalter mit einem Vakuumgehäuse
DE3406535A1 (de) * 1984-02-23 1985-09-05 Doduco KG Dr. Eugen Dürrwächter, 7530 Pforzheim Pulvermetallurgisches verfahren zum herstellen von elektrischen kontaktstuecken aus einem kupfer-chrom-verbundwerkstoff fuer vakuumschalter
DE3415743A1 (de) * 1984-04-26 1985-10-31 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Kontaktanordnung fuer einen vakuumschalter
DE3728400C1 (de) * 1987-08-26 1989-03-09 Sachsenwerk Ag Kontaktanordnung fuer Vakuumschalter

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4260864A (en) * 1978-11-30 1981-04-07 Westinghouse Electric Corp. Vacuum-type circuit interrupter with an improved contact with axial magnetic field coil
US4588879A (en) * 1982-11-30 1986-05-13 Kabushika Kaisha Meidensha Vacuum interrupter

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1640039C (de) * The English Electric Co Ltd , London Elektrode fur Vakuumschalter oder Vakuumfunkenstrecken
DE2443141C3 (de) * 1973-09-10 1979-01-25 Tokyo Shibaura Electric Co., Ltd., Kawasaki, Kanagawa (Japan) Vakuumschalter mit einem Vakuumgehäuse
DE3406535A1 (de) * 1984-02-23 1985-09-05 Doduco KG Dr. Eugen Dürrwächter, 7530 Pforzheim Pulvermetallurgisches verfahren zum herstellen von elektrischen kontaktstuecken aus einem kupfer-chrom-verbundwerkstoff fuer vakuumschalter
DE3415743A1 (de) * 1984-04-26 1985-10-31 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Kontaktanordnung fuer einen vakuumschalter
DE3728400C1 (de) * 1987-08-26 1989-03-09 Sachsenwerk Ag Kontaktanordnung fuer Vakuumschalter

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4121685A1 (de) * 1991-06-29 1993-01-07 Licentia Gmbh Vakuumschaltkammer
DE4121685C2 (de) * 1991-06-29 2002-10-31 Alstom Vakuumschalttechnik Gmb Vakuumschaltkammer
DE4341714A1 (de) * 1993-12-05 1994-04-28 Slamecka Ernst Vakuumschalter-Kontaktanordnung
DE4414632A1 (de) * 1994-04-16 1994-10-27 Slamecka Ernst Vakuumschalter-Kontaktanordnung
DE4446672A1 (de) * 1994-12-15 1996-09-12 Slamecka Ernst Vakuumschalter-Kontaktanordnung
WO2008025307A1 (de) * 2006-08-28 2008-03-06 Siemens Aktiengesellschaft Kontaktstück für einen vakuumschalter und verfahren zum herstellen eines kontaktstücks

Also Published As

Publication number Publication date
GB2231723A (en) 1990-11-21
DE3915287C2 (de) 1997-12-18
JPH02312122A (ja) 1990-12-27
US5055639A (en) 1991-10-08
GB9010435D0 (en) 1990-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3915287C2 (de) Kontaktanordnung für einen Vakuumschalter
EP0082801B1 (de) Vakuumschaltröhre mit einem Ring zur Erzeugung eines axialen Magnetfeldes
EP0104384B1 (de) Kontaktanordnung für Vakuumschalter
DE2443141C3 (de) Vakuumschalter mit einem Vakuumgehäuse
DE2707148C3 (de) Vakuumschalter
EP0629311B1 (de) Spule für einen hochspannungstransformator
WO2002025675A1 (de) Magnetspule
DE3900684C2 (de)
DE112010005149B4 (de) Vakuum-schalter
DE2946800C2 (de) Vakuumschalter
DE2934341C2 (de) Flügelradförmige Elektroden für einen Vakuumschalter
EP0102317A2 (de) Vakuumschaltröhre mit schraubenlinienförmiger Strombahn
DE3728400C1 (de) Kontaktanordnung fuer Vakuumschalter
DE1236053B (de) Elektrischer Schalter, insbesondere Vakuumschalter
EP1198812A1 (de) Kontaktanordnung für eine vakuumschaltröhre
EP0225562B1 (de) Vakuumschaltröhre
EP0763841A2 (de) Kontaktanordnung für eine Vakuumschaltkammer
DE112010005162B4 (de) Vakuum-leistungsschalter
DE69728709T2 (de) Vakuum-lastschalter oder-leistungsschalter
DE19957228B4 (de) Kontaktanordnung für eine Vakuumschaltkammer
DE2911706C2 (de)
EP0088040A1 (de) Vakuumschaltröhre mit einem als Feldwicklung dienenden Ring
EP0187951A1 (de) Schaltkontakt für eine Vakuumschaltröhre
DE3334492A1 (de) Kontaktanordnung fuer vakuumschalter
DE3400190A1 (de) Vakuumschalter-kontaktanordnung

Legal Events

Date Code Title Description
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: AEG SACHSENWERK GMBH, 8400 REGENSBURG, DE

8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee