DE4033811A1 - Vacuum switch with inner and outer connecting conductors - has coil built into housing and surrounded immediately by fixed contact over which current is distributed - Google Patents

Vacuum switch with inner and outer connecting conductors - has coil built into housing and surrounded immediately by fixed contact over which current is distributed

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DE4033811A1
DE4033811A1 DE19904033811 DE4033811A DE4033811A1 DE 4033811 A1 DE4033811 A1 DE 4033811A1 DE 19904033811 DE19904033811 DE 19904033811 DE 4033811 A DE4033811 A DE 4033811A DE 4033811 A1 DE4033811 A1 DE 4033811A1
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Erwin Reichl
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Schneider Electric Sachsenwerk GmbH
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Sachsenwerk AG
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    • 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
    • H01H33/6641Contacts; Arc-extinguishing means, e.g. arcing rings making use of a separate coil

Abstract

The windings of the coil (1) producing an axial magnetic field lie in one plane. The connections (9,10) from it to a fixed contact (6) and a connection site (11) exert no negative influence on the field in the switching path. The inner conductor (9) forces the current in a mainly azimuthal direction towards the contact bolt (4a) and the surface of the fixed contact (6). Over this the lines of magnetic flux are distributed with complete uniformity. ADVANTAGE - The axial magnetic field in the gap between the open contacts is entirely unaffected by the connecting conductors.

Description

Die Erfindung hat einen Vakuumschalter nach dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs zum Gegenstand. Solche Schalter haben meist einen unsymmetrischen Aufbau, denn die zwischen den sich öffnenden Schaltkontakten entstehende Schaltstrecke liegt außerhalb des Bereichs des einen Keramikzylinders. Die von einem metallischen Mantelrohr umgebene Schaltstrecke befindet sich dabei in großer Nähe zu dem benachbarten Endstück des Schalters. Durch das axiale Magnetfeld wird der Ausschaltlichtbogen auch bei großen Stromwerten in diffusem Zustand gehalten, wodurch die Schaltarbeit verringert und die Unterbrechung großer Schaltleistungen ermöglicht wird.The invention has a vacuum switch according to the preamble of the first claim to the subject. Such switches usually have an asymmetrical structure, because the between the opening switching contacts Switching distance is outside the range of one Ceramic cylinder. That of a metallic jacket pipe Surrounded switching distance is in close proximity to the adjacent end of the switch. By the Axial magnetic field, the shutdown arc is also at large current values kept in a diffuse state, whereby the switching work is reduced and the interruption is large Switching capacities is made possible.

Bei einem Schalter der der vorliegenden Erfindung zugrunde liegenden Art nach der Druckschrift EP 02 04 262 A1 ist die das axiale Magnetfeld erzeugende Spule außerhalb des Gehäuses auf einem der Endstücke isoliert angebracht. Der eigentliche Windungskörper ist als Kreisring mit einem Innendurchmesser dargestellt, der deutlich größer als der Durchmesser des Kontaktbolzens ausgeführt ist. Die in radialer Richtung ausgeführte Verbindungsleitung zwischen letzterem und dem Windungskörper hat eine Verzerrung der magnetischen Feldlinien und insbesondere im Kontaktspalt im Bereich dieser Verbindungsleitung eine Schwächung des axialen Magnetfeldes zur Folge. Letztere kann soweit gehen, daß in dem geschwächten Bereich bei großen Kurzschlußströmen ein kontrahierter Lichtbogen entsteht oder daß auf dem entsprechenden Anteil der Elektrodenoberfläche keine Bedingungen für die Existenz eines diffusen Lichtbogens mehr bestehen. Beides bedeutet eine empfindliche Verringerung des Schaltvermögens des Vakuumschalters. Die negative Beeinflussung des Magnetfeldes wirkt sich vor allem bei den Schaltern aus, bei denen die Entfernung zwischen der Spule und dem Kontaktspalt in an sich vorteilhafter Weise relativ gering ist.In a switch based on the present invention lying type according to the document EP 02 04 262 A1 is the the coil generating the axial magnetic field outside the Housing attached insulated on one of the end pieces. The actual winding body is a circular ring with a Shown inside diameter, which is significantly larger than that Diameter of the contact pin is executed. In the radial connection line between the latter and the winding body has a distortion of the magnetic field lines and especially in the contact gap in the Area of this connecting line a weakening of the axial magnetic field. The latter can go as far as that in the weakened area at large Short-circuit currents a contracted arc arises  or that on the corresponding share of Electrode surface no conditions for existence of a diffuse arc. Both mean a sensitive reduction in the switching capacity of the Vacuum switch. The negative influence on the magnetic field especially affects the switches where the Distance between the coil and the contact gap in at is advantageously relatively small.

Bei dem bekannten Schalter ist gemäß der Druckschrift EP 02 04 262 A1 auch die Verbindungsleitung zwischen der Spule und dem oberen Schalteranschluß bei den meisten Ausführungen in radialer Richtung geführt, was eine weitere Schwächung des axialen Magnetfeldes zur Folge hat. Eine solche Verringerung der magnetischen Feldliniendichte tritt in abgeschwächter Form auch dann ein, wenn beide Verbindungsleitungen in einer Ebene angeordnet sind.In the known switch according to EP 02 04 262 A1 also the connecting line between the coil and the top switch connector on most Executions carried out in the radial direction, which is another Weakening of the axial magnetic field. A such reduction in magnetic field line density occurs in a weakened form even if both Connection lines are arranged in one level.

Nach der Aufgabe der Erfindung sollen Vakuumschalter der bekannten Art mit einer Magnetspule ausgerüstet werden, deren Verbindungsleitungen das axiale Magnetfeld im Spalt zwischen den geöffneten Schaltkontakten völlig unbeeinflußt lassen. Außerdem soll die Spule so angeordnet und ausgeführt sein, daß eine möglichst gleichmäßige Feldliniendichte über der Elektrodenoberfläche eintritt. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen finden sich in den Unteransprüchen.According to the object of the invention vacuum switch known type can be equipped with a magnetic coil, the connecting lines of the axial magnetic field in the gap completely unaffected between the open switch contacts to let. In addition, the coil should be arranged and be carried out that as uniform as possible Field line density occurs above the electrode surface. The object is achieved by the characterizing Features of the first claim solved. Beneficial Further training can be found in the subclaims.

Durch die erfindungsgemäße Ausführung der Verbindungsleitung zwischen dem inneren Spulenende und dem Kontaktbolzen bzw. dem Schaltkontakt verläuft die resultierende Stromrichtung in jedem Leitungsteil überwiegend in azimutaler Richtung, was gleichbedeutend mit einer gleichmäßigen Verteilung der magnetischen Feldlinien über die gesamte Kontaktfläche ist. Die Erfindung läßt sich sowohl für Spulen mit einer als auch mit mehreren Windungen anwenden. Die Windungen verlaufen dabei in Form einer Spirale, was eine besonders kleine Spulenhöhe zur Folge hat.Through the execution of the invention Connection line between the inner coil end and the Contact bolt or the switching contact runs resulting current direction in each line section predominantly in the azimuthal direction, which is synonymous with an even distribution of the magnetic field lines over the entire contact area. The invention can be  for coils with one or more turns apply. The turns run in the form of a Spiral, which results in a particularly small coil height Has.

Die Spulen können nach weiteren Merkmalen der Erfindung entweder außerhalb oder auch innerhalb des Gehäuses des Vakuumschalters eingesetzt werden, wobei letzteres bei gleicher Windungszahl wegen der möglichen Annäherung der Spule an den zugehörigen Schaltkontakt die Generierung eines exakt in Achsenrichtung verlaufenden Magnetfeldes ermöglicht.The coils can according to further features of the invention either outside or inside the case of the Vacuum switch are used, the latter at same number of turns because of the possible approximation of the Coil to the associated switch contact the generation of a magnetic field running exactly in the axial direction enables.

Die Erfindung soll im folgenden anhand einiger Ausführungsbeispiele beschrieben werden:The invention is intended to be described in the following with the aid of some Exemplary embodiments are described:

Fig. 1 prinzipielle Schnittdarstellung eines Vakuumschalters nach dem Stand der Technik. Fig. 1 basic sectional view of a vacuum switch according to the prior art.

Fig. 2a Schnitt A-B durch einen Vakuumschalter mit im Gehäuse angeordneter und dieses mit einem Anschluß durchdringender Spule. Fig. 2a section AB through a vacuum switch arranged in the housing and this with a connection penetrating coil.

Fig. 2b Draufsicht zu Fig. 2a mit abgenommenem Endstück. Fig. 2b plan view of Fig. 2a with the end piece removed.

Fig. 3a Schnitt C-D durch einen Vakuumschalter mit im Gehäuse angeordneter und eingebauter Spule. Fig. 3a section CD through a vacuum switch with a coil arranged and installed in the housing.

Fig. 3b Draufsicht zu Fig. 3a mit abgenommenem Endstück. Fig. 3b plan view of Fig. 3a with the end piece removed.

Fig. 4a Schnitt E-F durch einen Vakuumschalter mit außerhalb des Gehäuses angeordneter Spule. Fig. 4a section EF through a vacuum switch with a coil arranged outside the housing.

Fig. 4b Draufsicht zu Fig. 4a ohne Verschraubung. Fig. 4b top view of Fig. 4a without screw.

Fig. 5 Draufsicht auf einen Vakuumschalter mit einer Spule mit zwei spiralig angeordneten Windungen. Fig. 5 top view of a vacuum switch with a coil with two spirally arranged turns.

Fig. 6 Einbau des Vakuumschalters in ein Schaltergestell. Fig. 6 Installation of the vacuum switch in a switch frame.

Fig. 1 zeigt einen bekannten Vakuumschalter nach dem Stand der Technik in dessen Gehäuse 13 ein ortsfester Schaltkontakt 6 und ein beweglicher Schaltkontakt 7 eingebaut ist. Da die beiden Schaltkontakte und die sich zwischen ihnen öffnende Schaltstrecke in der Höhe des den Schalter mit einem Endstück 2 abschließenden Mantelrohres 17 angeordnet sind, handelt es sich um einen sogenannten unsymmetrischen Vakuumschalter. Zum Schutz des Keramikrohres des Gehäuses 13 ist eine Abschirmung 18 vorgesehen. Mit einer ebensolchen Abschirmung ist der zum beweglichen Schaltkontakt 7 gehörende Faltenbalg 8 versehen. Die Spule 1 ist außerhalb des Gehäuses mittels einer isolierenden Spulenbefestigung 18 auf dem Endstück 2 aufgebaut. Obwohl der ortsfeste Schaltkontakt 6 unmittelbar an das Endstück 2 anschließt, weisen die magnetischen Feldlinien im Kontaktspalt nicht nur eine axiale sondern auch eine radiale Komponente auf. Da die Spule 1 im Hauptstromkreis des Schalters angeordnet ist, schließt sich in Richtung des Stromes i ausgehend von der Anschlußstelle 11 eine zweite Verbindungsleitung 10 in radialer Richtung zur Spule 1 an. Der Strom fließt aus der Spule 1 anschließend über die erste Verbindungsleitung 9 wiederum radial zum Kontaktbolzen 4, der den Strom zum ortsfesten Schaltkontakt 6 weiterleitet. Die beiden radial gerichteten Verbindungsleitungen 9 und 10 sind ebenfalls von magnetischen Feldlinien umgeben. Diese verzerren das im Kontaktspalt durch die Spule erzeugte überwiegend axial gerichtete Magnetfeld derart, daß auf einem Teil der Kontaktfläche resultierende Feldlinien überwiegen, deren Richtung vorwiegend quer zu den Elektrodenoberflächen verlaufen. Die Wirkung dieser Verzerrung ist um so stärker, je näher die Verbindungsleitungen 9 und 10 zur zwischen den Schaltkontakten 6 und 7 gebildete Schaltstrecke liegen. Würden die beiden Verbindungsleitungen 9 und 10 auf derselben Seite der Spule unmittelbar übereinander oder nebeneinander angeordnet sein, so würde eine etwas geringere Schwächung des axialen Magnetfeldes in der Schaltstrecke eintreten, da die Stromrichtungen in beiden Verbindungsleitungen 9 und 10 dann entgegengesetzt gerichtet sind. Aber eine Verzerrung des axialen Magnetfeldes würde in jedem Fall auch dann eintreten. Fig. 1 shows a known vacuum switch according to the prior art in the housing 13, a fixed switch contact 6 and a movable switch contact 7 is installed. Since the two switching contacts and the switching path that opens between them are arranged at the height of the casing tube 17 that closes the switch with an end piece 2 , it is a so-called asymmetrical vacuum switch. A shield 18 is provided to protect the ceramic tube of the housing 13 . The bellows 8 belonging to the movable switching contact 7 is provided with such a shield. The coil 1 is constructed outside the housing by means of an insulating coil attachment 18 on the end piece 2 . Although the stationary switching contact 6 directly adjoins the end piece 2 , the magnetic field lines in the contact gap have not only an axial but also a radial component. Since the coil 1 is arranged in the main circuit of the switch, a second connecting line 10 connects in the radial direction to the coil 1 in the direction of the current i, starting from the connection point 11 . The current then flows from the coil 1 via the first connecting line 9, in turn, radially to the contact pin 4 , which forwards the current to the stationary switching contact 6 . The two radially directed connecting lines 9 and 10 are also surrounded by magnetic field lines. These distort the predominantly axially directed magnetic field generated by the coil in the contact gap in such a way that the resulting field lines predominate on part of the contact surface, the direction of which predominantly runs transversely to the electrode surfaces. The effect of this distortion is stronger, the closer the connecting lines 9 and 10 are to the switching path formed between the switching contacts 6 and 7 . If the two connecting lines 9 and 10 were arranged directly one above the other or next to one another on the same side of the coil, the axial magnetic field in the switching path would be somewhat less weakened, since the current directions in the two connecting lines 9 and 10 are then directed in opposite directions. In any case, distortion of the axial magnetic field would also occur.

Der Erfindungsgedanke läßt sich in einem Vakuumschalter mit Innenspule nach Fig. 2a und 2b realisieren. Die Spule 1 ist dabei mit einer Windung ausgeführt, ihre zweite Verbindungsleitung 10 durchdringt das Mantelrohr 17 und mündet dabei unmittelbar in die Anschlußstelle 11. Diese ist so ausgeführt, daß Gewindelöcher für die Befestigungsschrauben einer anzuschließenden Leitung vorgesehen sind. Die Spule 1 ist über eine isolierende Spulenbefestigung am Endstück 2 des Gehäuses 13 angeordnet. Die erste Verbindungsleitung 9 schließt sich an das innere Ende der Spule 1 so an, daß der Strom i kreisbogenförmig mit immer kleiner werdendem Radius sich dem Umfang des ortsfesten Schaltkontakts 6 nähert. Das innere Ende der ersten Verbindungsleitung 9 berührt in vorteilhafter Weise diesen Umfang auf einem größeren Abschnitt. Dadurch wird dem Strom Gelegenheit gegeben mit im wesentlichen radial gerichteten Komponenten auf den Schaltkontakt überzutreten. Die weiter oben beschriebenen Verzerrungen des axialen Magnetfeldes im Kontaktspalt werden somit wegen der Richtung der einzelnen Stromfäden aber auch wegen der geringen Stromdichte dieser Stromfäden weitgehend vermieden.The inventive concept can be realized in a vacuum switch with an inner coil according to FIGS. 2a and 2b. The coil 1 is designed with one turn, its second connecting line 10 penetrates the casing tube 17 and opens directly into the connection point 11 . This is designed so that threaded holes are provided for the fastening screws of a line to be connected. The coil 1 is arranged on the end piece 2 of the housing 13 via an insulating coil attachment. The first connecting line 9 connects to the inner end of the coil 1 in such a way that the current i in the shape of a circular arc with an ever smaller radius approaches the circumference of the fixed switching contact 6 . The inner end of the first connecting line 9 advantageously contacts this circumference over a larger section. This gives the current the opportunity to transfer to the switching contact with essentially radially directed components. The distortions of the axial magnetic field in the contact gap described above are thus largely avoided because of the direction of the individual current threads but also because of the low current density of these current threads.

Eine sehr vorteilhafte Ausführung des Erfindungsgedankens mit einer ebenfalls im Gehäuse angeordneten spiraligen Spule 1 ist aus den Fig. 3a und 3b zu erkennen. Die Ausführung der Spule 1 entspricht dabei einschließlich der ersten Verbindungsleitung 9 angenähert der der Fig. 2a und 2b. Die zweite Verbindungsleitung 10 ist hier als vollständig am inneren Umfang des Mantelrohrs 17 anliegendes durch einen Schlitz aufgetrenntes ringförmiges Bauteil ausgeführt. Dies hat den großen Vorteil, daß das Mantelrohr 17 mit seinem Endstück 2 nach wie vor nur an der Stelle unterbrochen und mit einer vakuumdichten Lötung versehen ist, an der der Bolzen 4a durchtritt. Die Anschlußstelle 11 ist bei dieser Ausführung von außen mit dem Mantelrohr 17 vorzugsweise durch eine Lötung verbunden. Eine besonders vorteilhafte Ausbildung der Anschlußstelle 11 beinhaltet einen Stützring 16, der die Anschlußstelle 11 mit dem gesamten Außenumfang des Mantelrohrs 17 leitend in Verbindung bringt. Dem Strom i wird bei dieser Ausführung der gesamte Umfang des Mantelrohrs zum Durchtritt zur Verfügung gestellt, die einzelnen Teilströme i′ können sich also auf dem gesamtem Umfang verteilen und erzeugen somit aufgrund der großen Durchtrittsfläche nur eine sehr geringe Eigenerwärmung. Eine solche Ausführung nach den Fig. 3a und 3b ist demnach besonders gut für Vakuumschalter mit größeren Nennströmen geeignet.A very advantageous embodiment of the inventive concept with a spiral coil 1 likewise arranged in the housing can be seen from FIGS . 3a and 3b. The design of the coil 1 , including the first connecting line 9, corresponds approximately to that of FIGS. 2a and 2b. The second connecting line 10 is designed here as a ring-shaped component which rests completely on the inner circumference of the casing tube 17 and is separated by a slot. This has the great advantage that the jacket tube 17 is still interrupted with its end piece 2 only at the point and is provided with a vacuum-tight soldering, at which the bolt 4 a passes. In this embodiment, the connection point 11 is connected from the outside to the casing tube 17, preferably by soldering. A particularly advantageous embodiment of the connection point 11 includes a support ring 16 , which connects the connection point 11 to the entire outer circumference of the casing tube 17 in a conductive manner. In this embodiment, the current i is made available for the entire circumference of the casing tube to pass through, the individual partial flows i 'can thus be distributed over the entire circumference and thus generate very little self-heating due to the large passage area. Such an embodiment according to FIGS . 3a and 3b is therefore particularly well suited for vacuum switches with larger nominal currents.

Um bei Vakuumschaltern mit einer im Gehäuse 13 angeordneten Spule nach den angegebenen erfindungsgemäßen Lösungen den gesamten Stromdurchfluß durch die Spule 1 zu erzwingen ist es notwendig, daß der Bolzen 4a gegenüber dem Schaltkontakt 6 isoliert angebracht ist oder zumindest über einen vergleichsweise großen ohmschen Widerstand mit dem Endstück 2 verbunden ist. In vorteilhafter Weise läßt sich dies durch die Anordnung einer isolierenden Verbindung 15, beispielsweise in Form eines beidseitig metallisierten Keramikblättchens erreichen. Aufgrund des relativ geringen Spannungsabfalls der Spule 1 kann die Dicke dieser isolierten Verbindung sich auf wenige Millimeter beschränken.In order to force the entire current flow through the coil 1 in vacuum switches with a coil arranged in the housing 13 according to the solutions according to the invention, it is necessary that the bolt 4 a is mounted insulated from the switch contact 6 or at least via a comparatively large ohmic resistance with the End piece 2 is connected. This can advantageously be achieved by arranging an insulating connection 15 , for example in the form of a ceramic sheet metallized on both sides. Due to the relatively low voltage drop of the coil 1 , the thickness of this insulated connection can be limited to a few millimeters.

Der Erfindungsgedanke läßt sich auch bei Schaltern mit einer außerhalb des Gehäuses 13 angeordneten Spule 1 anwenden. Nach den Fig. 4a und 4b ist dabei die erste Verbindungsleitung 9 der Spule 1 mit dem Kontaktbolzen 4 des ortsfesten Schaltkontakts 6 verschraubt. Der Strom i fließt von der Anschlußstelle 11 unmittelbar in das äußere Ende der Windung der Spule 1 und von dort über die erste Verbindungsleitung 9 zum Kontaktbolzen 4. Die Schlitzung zwischen der Windung der Spule 1 und der Verbindungsleitung 9 ist dabei ähnlich wie in den Fig. 2 und 3 bis an den Kontaktbolzen 4 herangeführt, so daß in der Verbindungsleitung 9 wiederum nur hauptsächlich azimutal gerichtete Stromkomponenten auftreten können und diese mit geringer Stromdichte als Teilströme i′ auf dem ganzen Umfang verteilt in den Kontaktbolzen 4 eintreten.The inventive concept can also be applied to switches with a coil 1 arranged outside the housing 13 . FIGS. 4a and 4b while the first connection pipe 9 is screwed to the coil 1 to the contact pin 4 of the stationary switching contact 6. The current i flows from the connection point 11 directly into the outer end of the winding of the coil 1 and from there via the first connecting line 9 to the contact pin 4 . The slit between the turn of the coil 1 and the connecting line 9 is similar to that in FIGS. 2 and 3 up to the contact bolt 4 , so that in the connecting line 9 again only mainly azimuthally directed current components can occur and these with a low current density than Partial flows i 'enter the contact bolt 4 distributed over the entire circumference.

In den Fig. 2a und 2b bzw. 3a und 3b sowie 4a und 4b sind jeweils Spulen 1 mit einer wirksamen Windung angegeben. In jedem Fall ist die erste Verbindungsleitung 9 so ausgebildet, daß sie auch noch teilweise an der Erzeugung axial gerichteter magnetischer Feldlinien teilnimmt. In Fig. 5 ist abweichend dazu eine Spule 1 dargestellt, die zwei wirksame Windungen hat bevor sich an ihr inneres Ende die erste Verbindungsleitung 9 in bereits dargestellter Weise anschließt. Spulen mit mehreren Windungen können sowohl außerhalb des Gehäuses 13 als auch innerhalb desselben angebracht werden. Untersuchungen haben jedoch gezeigt, daß Spulen mit einer wirksamen Windung im allgemeinen ausreichen um auch große Kurzschlußströme erfolgreich, das heißt mit kurzer Lichtbogendauer und geringer Schaltarbeit zu unterbrechen.In FIGS. 2a and 2b or 3a and 3b, and 4a and 4b, coils 1 are indicated with an active coil each. In any case, the first connecting line 9 is designed such that it also partially participates in the generation of axially directed magnetic field lines. In Fig. 5 a reel 1 is shown in deviation to the two effective windings has before the first connection pipe 9 adjoins the inner end in already illustrated manner. Multi-turn coils can be mounted both outside and inside the housing 13 . However, studies have shown that coils with an effective winding are generally sufficient to successfully interrupt large short-circuit currents, that is to say with a short arc duration and little switching work.

Auch bei im Inneren des Gehäuses 13 angebrachter Spule 1 läßt sich eine Lösung erzielen, bei der die erste Verbindungsleitung der Spule nicht mit dem äußeren Mantel des Schaltkontakts 6 sondern mit dem Umfang des Kontaktbolzens 4 ähnlich wie in Fig. 4b in Verbindung tritt. Eine solche Ausführung wurde im Rahmen dieser Patentanmeldung nicht gesondert dargestellt. Sie ist vor allen Dingen dann sinnvoll, wenn sehr große Ströme unterbrochen werden sollen, also wenn Schaltkontakte mit großem Durchmesser erforderlich sind. Die Spule sitzt dann zwischen dem Endstück 2 und der Oberseite des Schaltkontakts 6, sie ist gegen beide Stirnflächen durch eine isolierende Beilage getrennt. Die zweite Verbindungsleitung einer solchen Ausführung kann dann sowohl in Analogie zu den Fig. 2a und 2b oder auch zu den Fig. 3a und 3b ausgeführt werden.Even when the coil 1 is fitted inside the housing 13 , a solution can be achieved in which the first connecting line of the coil does not connect to the outer jacket of the switching contact 6, but rather to the circumference of the contact pin 4 , as in FIG. 4b. Such an embodiment was not shown separately in the context of this patent application. It is particularly useful when very large currents are to be interrupted, i.e. when switching contacts with a large diameter are required. The coil then sits between the end piece 2 and the top of the switching contact 6 , it is separated from both end faces by an insulating insert. The second connecting line of such an embodiment can then be implemented in analogy to FIGS . 2a and 2b or also to FIGS . 3a and 3b.

Die Fig. 6 zeigt wie ein erfindungsgemäßer Vakuumschalter mit einer außerhalb des Gehäuses 13 angeordneten Spule 1 in einem Schalterrahmen befestigt werden kann. Üblicherweise wird dabei der Kontaktbolzen 4 an dem metallischen Träger 14 unter Einsatz einer isolierenden Zwischenlage 15 befestigt. Der Träger 14 hat dabei dasselbe Potential wie die Anschlußstelle 11. Die isolierende Verbindung 15 muß so bemessen sein, daß der Kontaktbolzen und die ihn befestigende Mutter durch die an der Spule abfallenden Spannungsdifferenz nicht überbrückt werden kann. Die wichtigsten Funktionsteile sind mit denselben Bezugszeichen versehen wie bei den vorangegangenen Bildern. Der Vakuumschalter wird dabei über Stützisolatoren mit einem geerdeten Antriebskasten verbunden in dem der Energiespeicher, die Auslöseeinrichtungen und eventuell auch Schutzeinrichtungen des Schalters untergebracht sind. Ein isolierendes Gestänge überträgt die Antriebsbewegungen auf dem Kontaktbolzen 5 des beweglichen Schaltkontakts 7. Fig. 6 shows how an inventive vacuum interrupter having disposed outside the housing 13 coil 1 can be mounted in a switch frame. Usually, the contact pin 4 is fastened to the metallic carrier 14 using an insulating intermediate layer 15 . The carrier 14 has the same potential as the connection point 11 . The insulating connection 15 must be dimensioned such that the contact bolt and the nut fixing it cannot be bridged by the voltage difference dropping on the coil. The most important functional parts are provided with the same reference numerals as in the previous pictures. The vacuum switch is connected via support insulators to an earthed drive box in which the energy store, the tripping devices and possibly also protective devices of the switch are accommodated. An insulating linkage transmits the drive movements on the contact pin 5 of the movable switching contact 7 .

Claims (14)

1. Vakuumschalter mit
  • - einem durch Endstücke (2, 3) vakuumdicht abgeschlossenen Gehäuse (13), in dem mittels einem in dem einen Endstück (2) befestigten Kontaktbolzen (4) ein ortsfester Schaltkontakt (6) und mittels einem Metallfaltenbalg (8) mit dem zweiten Endstück (3) verbundenen Kontaktbolzen (5) ein bewegbarer Schaltkontakt (7) vorgesehen ist,
  • - einer ortsfesten Spule (1) zur Erzeugung eines axialen Magnetfeldes im Bereich des Kontaktspaltes während der Lichtbogenzeit, die in der Nähe des ersten Endstückes (2) angeordnet und vorzugsweise an diesem isoliert befestigt ist und die über eine erste Verbindungsleitung (9) mit dem ortsfesten Schaltkontakt (6) und über eine zweite Verbindungsleitung (10) an einer Anschlußstelle (11) des Schalters angeschlossen ist,
1. Vacuum switch with
  • - A housing ( 13 ) which is sealed in a vacuum-tight manner by end pieces ( 2 , 3 ), in which a stationary switching contact ( 6 ) is fastened by means of a contact bolt ( 4 ) fastened in one end piece ( 2 ) and by means of a metal bellows ( 8 ) with the second end piece ( 3 ) connected contact pin ( 5 ) a movable switching contact ( 7 ) is provided,
  • - A stationary coil ( 1 ) for generating an axial magnetic field in the region of the contact gap during the arc time, which is arranged in the vicinity of the first end piece ( 2 ) and is preferably attached to this in an insulated manner and which is connected to the stationary via a first connecting line ( 9 ) Switch contact ( 6 ) and connected via a second connecting line ( 10 ) to a connection point ( 11 ) of the switch,
dadurch gekennzeichnet, daß die erste Verbindungsleitung (9) dem durch sie fließenden Strom (i) eine im wesentlichen azimutale Richtung verleiht und daß die zweite Verbindungsleitung (10) in beliebiger Richtung außerhalb eines die Schaltkontakte (6, 7) umhüllenden Zylinders (12) verläuft. characterized in that the first connecting line ( 9 ) gives the current (i) flowing through it an essentially azimuthal direction and in that the second connecting line ( 10 ) extends in any direction outside a cylinder ( 12 ) enveloping the switching contacts ( 6 , 7 ) . 2. Vakuumschalter nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ortsfeste Spule (1) eine Windung aufweist, an deren innerem Ende sich die erste Verbindungsleitung (9) anschließt. 2. Vacuum switch according to claim 1, characterized in that the fixed coil ( 1 ) has a turn, at the inner end of which the first connecting line ( 9 ) connects. 3. Vakuumschalter nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ortsfeste Spule (1) mehr als eine Windung aufweist, wobei die Windungen zumindest angenähert als archimedische Spirale ausgebildet sind, an deren innerem Ende sich die erste Verbindungsleitung (9) anschließt.3. Vacuum switch according to claim 1, characterized in that the fixed coil ( 1 ) has more than one turn, the turns being at least approximately formed as an Archimedean spiral, at the inner end of which the first connecting line ( 9 ) connects. 4. Vakuumschalter nach Patentanspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslauf der ersten Verbindungsleitung (9) den Kontaktbolzen (4) auf einem wesentlichen Teil seines Umfangs berührt.4. Vacuum switch according to claim 2 or 3, characterized in that the outlet of the first connecting line ( 9 ) touches the contact bolt ( 4 ) on a substantial part of its circumference. 5. Vakuumschalter nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (1) außerhalb des Gehäuses (13) angeordnet ist.5. Vacuum switch according to one of the claims 1 to 4, characterized in that the coil ( 1 ) is arranged outside the housing ( 13 ). 6. Vakuumschalter nach Patentanspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (1) innerhalb des Gehäuses (13) angeordnet ist und mit dem Auslauf der Verbindungsleitung (9) den ortsfesten Schaltkontakt auf dem wesentlichen Teil seines Umfangs berührt.6. Vacuum switch according to claim 2 or 3, characterized in that the coil ( 1 ) is arranged within the housing ( 13 ) and with the outlet of the connecting line ( 9 ) touches the stationary switching contact on the essential part of its circumference. 7. Vakuumschalter nach Patentanspruch 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Verbindungsleitung (10) ein zum Gehäuse (13) gehörendes Mantelrohr (17) in vorzugsweise radialer Richtung vakuumdicht durchdringt.7. Vacuum switch according to claim 4 or 6, characterized in that the second connecting line ( 10 ) penetrates a casing tube ( 17 ) belonging to the housing ( 13 ), preferably in a radial direction, in a vacuum-tight manner. 8. Vakuumschalter nach Patentanspruch 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Verbindungsleitung (10) mit dem wesentlichen Teil des Innenumfangs des Mantelrohrs (17) leitend verbunden ist und daß die Anschlußstelle (11) an der Außenseite des Mantelrohrs (17) vorzugsweise mittels einem Stützring (16) leitend befestigt ist. 8. Vacuum switch according to claim 4 or 6, characterized in that the second connecting line ( 10 ) with the essential part of the inner circumference of the jacket tube ( 17 ) is conductively connected and that the connection point ( 11 ) on the outside of the jacket tube ( 17 ) preferably by means a support ring ( 16 ) is conductively attached. 9. Vakuumschalter nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite der Spule (1) gegenüber der Kontakthöhe des ortsfesten Schaltkontakts (6) zurücksteht.9. Vacuum switch according to claim 6, characterized in that the underside of the coil ( 1 ) stands back from the contact height of the fixed switching contact ( 6 ). 10. Vakuumschalter nach Patentanspruch 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Schaltern mit im Gehäuse (13) angeordneter Spule (1) der Kontaktbolzen (4a) des ortsfesten Schaltkontakts (6) am Mantelrohr (17) über eine isolierende Befestigung (15) angebracht ist.10. Vacuum switch according to claim 4 or 6, characterized in that, in the case of switches with a coil ( 1 ) arranged in the housing ( 13 ), the contact bolt ( 4 a) of the fixed switching contact ( 6 ) on the tubular casing ( 17 ) via an insulating fastening ( 15 ) is appropriate. 11. Vakuumschalter nach einem der Patentansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Verbindungsleitung (10) vom äußeren Spulenende vorzugsweise in radialer Richtung nach außen verläuft und gegebenenfalls als Kontaktarm für die Einschubtechnik ausgebildet ist.11. Vacuum switch according to one of claims 1 to 10, characterized in that the second connecting line ( 10 ) preferably extends from the outer coil end in the radial direction to the outside and is optionally designed as a contact arm for the plug-in technology. 12. Vakuumschalter nach einem der Patentansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Verbindungsleitung (10) vom äußeren Spulenende zumindest in einem ersten Abschnitt in einer parallel zur Schalterachse liegenden Ebene geführt ist.12. Vacuum switch according to one of claims 1 to 10, characterized in that the second connecting line ( 10 ) from the outer coil end is guided at least in a first section in a plane lying parallel to the switch axis. 13. Vakuumschalter nach Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Vakuumschalter mittels einer isolierenden Verbindung (15) mit dem ortsfesten Kontaktbolzen (4) an einem auf Hochspannungs-Potential befindlichen Träger (14) angebracht ist.13. Vacuum switch according to claim 12, characterized in that the vacuum switch is attached by means of an insulating connection ( 15 ) to the fixed contact pin ( 4 ) on a high-voltage potential carrier ( 14 ).
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