DE4139834A1

DE4139834A1 - VACUUM SWITCH

Info

Publication number: DE4139834A1
Application number: DE4139834A
Authority: DE
Inventors: Guenter Dr. 8520 Erlangen De Lins
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1991-12-03
Filing date: 1991-12-03
Publication date: 1993-06-09
Also published as: DE59202269D1; EP0615652A1; EP0615652B1; WO1993011552A1

Abstract

The arc can be moved between the open contacts by the magnetic forces of a magnetic system (20) which is arranged outside the casing (10) at the end of the current supply (14) to the fixed contact (2). According to the invention, a substantially disc-shaped fixed contact (2) forms the base or cover of the hollow cylindrical casing (10). The magnetic system (20) generates a magnetic field (6) which passes through the fixed contact (2) and the field lines of which form a toroidal arch, the circular apex line of which has a radius rs which is, at the most, as great as the radius r1 of the smaller of the two contacts (2, 4). Contact burning is correspondingly reduced by the movement of the cathode spot in the magnetic field (6).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Vakuumschalter mit Schalt kontakten, die im Gehäuse einer im wesentlichen zylindrischen Vakuumkammer angeordnet sind und von denen einer als Festkon takt und der andere als beweglicher Kontakt ausgebildet ist, und denen ein Magnetsystem zugeordnet ist, das außerhalb des Gehäuses am Ende der Stromzuführung zum Festkontakt angeordnet ist.The invention relates to a vacuum switch with switching contacts in the housing of a substantially cylindrical Vacuum chamber are arranged and one of which as a Festkon clock and the other is designed as a movable contact and which is assigned a magnet system that is outside the Housing arranged at the end of the power supply to the fixed contact is.

Bei Vakuumschaltern mit sogenannten Flach- oder Scheibenkon takten, die vorzugsweise im Niederspannungsbereich und für verhältnismäßig geringe Stromstärken verwendet werden, kann bekanntlich der Kontaktabbrand dadurch vermindert werden, daß bei einem Ausschaltvorgang nach dem Öffnen der Kontakte die Kathodenflecken des Lichtbogens in einem Magnetfeld bewegt werden. Zwischen der Kontaktauflagefläche und der Stromzufüh rung kann beispielsweise eine metallische Einlage mit verhält nismäßig hohem Widerstand vorgesehen sein, die aus Eisen oder Nickel bestehen kann. Diese Einlage bewirkt Stromkomponenten in radialer Richtung, die den Lichtbogen vom zentralen Kon taktbereich radial nach außen zu einem die Kontaktfläche konzentrisch umgebenden Abbrandbereich treiben. In dieser Ausführungsform werden jedoch nur verhältnismäßig schwache Magnetkräfte gebildet (DE-OS 22 07 242).For vacuum switches with so-called flat or disc cones clocking, preferably in the low voltage range and for relatively low currents can be used as is known, the contact erosion can be reduced by the fact that when switching off after opening the contacts Cathode spots of the arc moved in a magnetic field will. Between the contact surface and the power supply For example, a metallic insert can behave high resistance should be provided, made of iron or Nickel can exist. This insert causes electricity components in the radial direction, which the arc from the central Kon clock area radially outward to the contact surface drive the concentrically surrounding combustion area. In this Embodiment, however, are only relatively weak Magnetic forces are formed (DE-OS 22 07 242).

In einer weiteren bekannten Ausführungsform eines Vakuumschal ters mit Topfkontakten erhält man nach dem Öffnen der Kontakte zwischen den ringförmigen Kontaktauflageflächen eine Lichtbo genrotation durch ein radiales Magnetfeld. Diese Rotationsbe wegung kann durch ein Magnetsystem erhöht werden, das mehrere Permanentmagnete enthält, die innerhalb der Vakuumkammer in den Schaltkontakten angeordnet sind. Dieses Magnetsystem hat einen verhältnismäßig komplizierten Aufbau und ist verhält nismäßig schwer zugänglich (DE-PS 31 15 783).In a further known embodiment of a vacuum scarf ters with pot contacts are obtained after opening the contacts between the ring-shaped contact surfaces a Lichtbo gene rotation by a radial magnetic field. This rotation motion can be increased by a magnet system that has multiple Contains permanent magnets that are inside the vacuum chamber the switch contacts are arranged. This magnet system has a relatively complicated structure and is behaving difficult to access (DE-PS 31 15 783).

Ebenfalls verhältnismäßig schwer zugänglich ist in einer be kannten Ausführungsform eines Vakuumschalters mit einem im wesentlichen zylindrischen Gehäuse ein Magnetsystem, das zur Erhöhung der Lichtbogenbewegung dient und am Ende einer Strom zuführung für den Festkontakt außerhalb des Gehäuses angeord net ist. Dieser Vakuumschalter enthält flache Topfkontakte mit ringförmigen Bogenlaufflächen. Der Deckel oder der Boden des Gehäuses ist mit einer Ausnehmung versehen, in die der Magnet eingesetzt ist. Eine Polfläche des Magneten befindet sich am Boden unterhalb des Festkontaktes und die andere Polfläche liegt vom Festkontakt verhältnismäßig weit entfernt. Durch die besondere Gestaltungsform des Bodens oder Deckels mit dem Magnet system entstehen zusätzliche Schweiß- oder Lötstellen, die Probleme hinsichtlich der Dichtheit der Vakuumkammer ergeben können (US-PS 30 82 307).Is also relatively difficult to access in a be Known embodiment of a vacuum switch with a essential cylindrical housing a magnet system, which for Serves to increase the arc movement and at the end of a current supply for the fixed contact arranged outside the housing is not. This vacuum switch contains flat pot contacts annular arc running surfaces. The lid or the bottom of the Housing is provided with a recess in which the magnet is used. A pole face of the magnet is on Bottom below the fixed contact and the other pole face is relatively far away from the fixed contact. Through the special design of the bottom or lid with the magnet system create additional welds or solder joints that Problems with the tightness of the vacuum chamber arise can (US-PS 30 82 307).

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, diese bekannte Ausführungsform eines Vakuumschalters zu vereinfachen und zu verbessern, insbesondere soll die Wirkung des Magnetfeldes auf die Kathodenflecken des Lichtbogens erhöht und der Aufbau des Schalters vereinfacht werden.The invention is based on the object, this known Embodiment of a vacuum switch to simplify and improve, in particular the effect of the magnetic field the cathode spots of the arc increased and the structure of the Switch can be simplified.

Es sind Magnetsysteme zur Bewegung des Kathodenflecks eines Lichtbogens mit einem im wesentlichen zylindrischen Magnet kreis bekannt, dessen eine zentrale Polfläche von einer ring scheibenförmigen Polfläche des anderen Pols konzentrisch umge ben ist. Dieses Magnetsystem bildet ein Magnetfeld, das in einem zentralen, in axialer Richtung verlaufenden Teil konzen triert ist und dessen Streufeld in einem als Konzentrator wir kenden, ringförmigen, den zentralen Teil konzentrisch umgeben den Teil geführt wird. Die Feldlinien bilden ein toroidales Gewölbe, dessen Rotationsachse in der Zylinderachse liegt und dessen kreisförmige Scheitellinien koaxial zur Zylinderachse verlaufen. Unter dem Einfluß eines ausreichend starken Magnet feldes nimmt der Kathodenfleck eines Lichtbogens eine Position unterhalb der Scheitellinie dieses Gewölbes ein. Die radiale Feldkomponente bewirkt ferner, daß die Kathodenflecken auf kreisförmigen Bahnen bewegt werden. Das Magnetsystem kann mit einem Permanentmagneten (US-PS 46 73 477) oder auch mit einem Elektromagneten (US-PS 47 24 058) versehen sein.There are magnetic systems for moving the cathode spot Arc with an essentially cylindrical magnet known circle, a central pole face of a ring disc-shaped pole face of the other pole concentrically reversed ben is. This magnet system forms a magnetic field, which in Concentrate a central part running in the axial direction is strated and its stray field in one as a concentrator circular, concentric surrounding the central part the part is led. The field lines form a toroidal Vault whose axis of rotation lies in the cylinder axis and whose circular apex lines coaxial to the cylinder axis run. Under the influence of a sufficiently strong magnet field, the cathode spot of an arc takes a position below the apex of this vault. The radial Field component also causes the cathode spots to circular orbits are moved. The magnet system can with a permanent magnet (US-PS 46 73 477) or with one Electromagnet (US-PS 47 24 058) be provided.

Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit den kenn zeichnenden Merkmalen des Anspruches 1. Durch diese Anordnung des Festkontakts in Verbindung mit der an sich bekannten Feld verteilung erhält man einen Vakuumschalter mit besonders ein fachem Aufbau, hohem Schaltvermögen und langer Lebensdauer. Das Magnetsystem befindet sich am Ende der Stromzuführungen und wenigstens mittelbar, vorzugsweise unmittelbar am Festkon takt, der den Boden oder Deckel des Gehäuses bildet und wenig stens in seinem zentralen Teil als Flach- oder Scheibenkontakt ausgebildet ist. Er kann gegebenenfalls mit einem etwas erhöh ten zentralen Kontaktbereich versehen sein kann, der dann von einem Abbrandbereich konzentrisch umgeben ist. Das Magnet system befindet sich somit in unmittelbarer Nähe der Kontakt stelle und ist vorzugsweise so gestaltet, daß eine zentrale Polfläche von einer kreisringförmigen Polfläche des anderen Pols konzentrisch umgeben ist.The above object is achieved according to the invention with the characterizing features of claim 1. By this arrangement the fixed contact in connection with the field known per se distribution you get a vacuum switch with a special professional design, high switching capacity and long service life. The magnet system is located at the end of the power supply and at least indirectly, preferably directly at the Festkon clock, which forms the bottom or lid of the case and little at least in its central part as a flat or disc contact is trained. If necessary, he can raise something with a th central contact area can be provided, which is then by a burning area is concentrically surrounded. The magnet system is therefore in the immediate vicinity of the contact place and is preferably designed so that a central Pole face from one circular pole face of the other Pols is surrounded concentrically.

Das Magnetsystem kann sowohl einen Permanentmagneten als auch einen Elektromagneten enthalten. Ferner kann die Stromzu führung selbst als Magnetspule ausgebildet sein, die dann von einem Konzentrator konzentrisch umgeben ist.The magnet system can be a permanent magnet as well contain an electromagnet. Furthermore, the current can leadership itself be designed as a magnetic coil, which then by is concentrically surrounded by a concentrator.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in deren Fig. 1 ein Vakuumschalter gemäß der Erfindung mit einem Magnetsystem, das einen Permanentmagneten enthält, schematisch veranschaulicht ist. Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform mit einer Magnetspule, welche durch die Strom zuführung gebildet wird, deren Schnitt in Fig. 3 dargestellt ist. Ein Schalter mit einem Elektromagneten ist in Fig. 4 dargestellt.To further explain the invention, reference is made to the drawing, in which FIG. 1 schematically illustrates a vacuum switch according to the invention with a magnet system which contains a permanent magnet. Fig. 2 shows an embodiment with a magnetic coil, which is formed by the power supply, the section of which is shown in Fig. 3. A switch with an electromagnet is shown in Fig. 4.

In der Ausführungsform eines Vakuumschalters gemäß Fig. 1 für eine Nennspannung von beispielsweise U_n = 1000 V und einen Nennstrom von beispielsweise I_n = 630 A sind ein Festkontakt mit 2, ein beweglicher Kontakt mit 4, ein Magnetfeld mit 6 und ein Gehäuse mit 10 bezeichnet. Der Festkontakt 2 bildet den Boden oder den Deckel in der dargestellten Ausführungsform des Gehäuses 10, das aus einem im wesentlichen zylindrischen me tallischen Profilteil 7 und einem als Deckel dienenden, weite ren metallischen Profilteil 8 besteht, die durch einen hohl zylindrischen Isolator 9 miteinander verbunden sind. Der Fest kontakt 2 ist mit einem im wesentlichen topfförmigen metalli schen Zwischenstück 12 formschlüssig verbunden, das als elek trisch leitende Verbindung dient und mit einer Stromzuführung 14 verbunden ist. Der bewegliche Kontakt 4 ist mit Hilfe eines Faltenbalges mit dem Profilteil 8 vakuumdicht verbunden und ferner an einer Stromzuführung 18 befestigt, die in einer zen tralen Öffnung des Profilteiles 8 in Richtung der in der Figur strichpunktiert angedeuteten, aber nicht näher bezeichneten Rotationsachse des Vakuumschalters beweglich gelagert ist. Das freie Ende der Stromzuführung 18 ist mit einem in der Figur nicht dargestellten Antrieb für den beweglichen Kontakt 4 des Vakuumschalters kraftschlüssig verbunden.In the embodiment of a vacuum switch according to FIG. 1 for a nominal voltage of, for example, U _n = 1000 V and a nominal current of, for example, I _n = 630 A, there are a fixed contact with 2 , a movable contact with 4 , a magnetic field with 6 and a housing with 10 designated. The fixed contact 2 forms the bottom or the lid in the illustrated embodiment of the housing 10 , which consists of a substantially cylindrical me metallic profile part 7 and a serving as a lid, wide ren metallic profile part 8 , which are connected to each other by a hollow cylindrical insulator 9 . The fixed contact 2 is positively connected to a substantially cup-shaped metallic intermediate piece 12 , which serves as an electrically conductive connection and is connected to a power supply 14 . The movable contact 4 is connected with the aid of a bellows to the profile part 8 in a vacuum-tight manner and also fastened to a power supply 18 , which is movably mounted in a central opening of the profile part 8 in the direction of the dot-dash line in the figure, but not specified, of the axis of rotation of the vacuum switch is. The free end of the power supply 18 is non-positively connected to a drive for the movable contact 4 of the vacuum switch, not shown in the figure.

Das Zwischenstück 12 dient zur Aufnahme eines Magnetsystems 20, das einen in der Rotationsachse des Schalters angeordneten Stabmagneten 21 enthält, der von einem Konzentrator 22 für das Magnetfeld 6 konzentrisch umgeben ist, der auf einer im we sentlichen scheibenförmigen Flußplatte 23 angeordnet ist, die ebenfalls einen Teil des Magnetkreises bildet und zur radialen Führung des Magnetfeldes 6 dient. Diese Flußplatte 23 bildet mit dem Konzentrator 22 ein topfförmiges Joch, das den Stab magneten 21 derart umgibt, daß ein Magnetsystem 20 mit E-för migem Querschnitt, ein sogenannter E-Magnet entsteht, der in dieser Ausführungsform mit seinen Polflächen unmittelbar an der Außenseite des Festkontaktes 2 anliegt. Dieses Magnetsy stem 20 liefert ein magnetisches Feld 6, dessen Feldlinien in der Figur strichpunktiert angedeutet sind und die zwischen dem Festkontakt 2 und dem beweglichen Kontakt 4 ein toroidales Ge wölbe bilden. Bei einem Vakuumschalter für eine Netzspannung von beispielsweise 1000 V und einen Nennstrom von beispiels weise 630 A werden die Kontakte 2 und 4 geöffnet bis zu einem Kontaktabstand d, der in der Figur nur zur Verdeutlichung ver größert dargestellt ist. Durch die radiale Komponente des Magnetfeldes 6 entsteht zwischen den Kontakten eine Magnet kraft auf die Kathodenflecken eines in der Figur nicht dar gestellten Lichtbogens, die diese Kathodenflecken auf dem Festkontakt 2 rotieren läßt und damit eine entsprechend ge ringe Erosion der Kontakte bewirkt.The intermediate piece 12 serves to receive a magnet system 20 , which contains a bar magnet 21 arranged in the axis of rotation of the switch, which is surrounded concentrically by a concentrator 22 for the magnetic field 6 , which is arranged on an essentially disc-shaped flux plate 23 , which is also a Forms part of the magnetic circuit and serves for the radial guidance of the magnetic field 6 . This flux plate 23 forms with the concentrator 22 a cup-shaped yoke which surrounds the rod magnet 21 in such a way that a magnet system 20 with an E-shaped cross section, a so-called E-magnet is formed, which in this embodiment with its pole faces directly on the outside of the Fixed contact 2 is present. This Magnetsy stem 20 provides a magnetic field 6 , the field lines are indicated by dash-dotted lines in the figure and form a toroidal Ge vault between the fixed contact 2 and the movable contact 4 . In a vacuum switch for a mains voltage of, for example, 1000 V and a rated current of, for example, 630 A, the contacts 2 and 4 are opened up to a contact distance d, which is shown in the figure only enlarged for clarification. The radial component of the magnetic field 6 creates a magnetic force between the contacts on the cathode spots of an arc not shown in the figure, which can rotate these cathode spots on the fixed contact 2 and thus causes a corresponding ge ring erosion of the contacts.

In der dargestellten, besonders einfachen Bauform des Magnet systems 20 in der Ausführungsform eines sogenannten E-Magneten ist ein zentraler Stabmagnet 21 auf der kreisscheibenförmigen Flußplatte angeordnet und von dem hohlzylindrischen Konzentra tor 22 konzentrisch umgeben. Es kann jedoch auch der Stabma gnet 21 von einem topfförmigen Joch konzentrisch umgeben sein. Der E-Magnet kann auch aus einem einzigen Magneten bestehen, der derart magnetisiert ist, daß am oberen Ende des zentralen Stabes ein Pol entsteht, der von dem anderen Pol mit ring scheibenförmiger Polfläche konzentrisch umgeben ist. Ferner kann ein zentraler Stabmagnet 21 von einer größeren Anzahl weiterer Stabmagneten konzentrisch umgeben sein, deren Magne tisierungsrichtung derjenigen des zentralen Magneten 21 ent gegengerichtet ist. In the illustrated, particularly simple design of the magnet system 20 in the embodiment of a so-called e-magnet, a central bar magnet 21 is arranged on the circular disk-shaped flow plate and surrounded by the hollow cylindrical concentric gate 22 concentrically. However, it can also be the Stabma gnet 21 concentrically surrounded by a cup-shaped yoke. The E-magnet can also consist of a single magnet which is magnetized in such a way that a pole is formed at the upper end of the central rod and is surrounded concentrically by the other pole with an annular disk-shaped pole face. Furthermore, a central bar magnet 21 may be surrounded concentrically by a larger number of further bar magnets, the magnetization direction of which of the central magnet 21 is opposite.

Das Magnetsystem 20 ist so dimensioniert, daß der Radius r_s der Scheitellinien des Magnetfeldes 6 höchstens so groß ist wie der Radius r₁ des kleineren Kontaktes, das ist in der dar gestellten Ausführungsform der bewegliche Kontakt 4. Der Kon taktabstand d bei vollständig geöffneten Kontakten ist so be messen, daß das Magnetfeld 6 an der Oberfläche des bewegten Kontaktes 4 nicht wesentlich kleiner ist als an der Oberfläche des Festkontaktes 2.The magnet system 20 is dimensioned such that the radius r _{s of} the apex lines of the magnetic field 6 is at most as large as the radius r _{1 of} the smaller contact, which is the movable contact 4 in the embodiment shown. The contact spacing d when the contacts are fully open is so measured that the magnetic field 6 on the surface of the moving contact 4 is not significantly smaller than on the surface of the fixed contact 2 .

In der Ausführungsform eines Vakuumschalters gemäß Fig. 2 sind der Festkontakt 2 und der bewegliche Kontakt 4 jeweils mit einem zentralen Kontaktbereich 24 bzw. 25 versehen, die jeweils von einem Abbrandbereich 26 bzw. 27 konzentrisch um geben sind. Das Magnetsystem 20 besteht in dieser Ausführungs form des Schalters aus einer Magnetspule mit einer, einzigen Windung 28, deren Verlauf aus dem Schnitt der Fig. 3 zu ent nehmen ist. Ein Ende dieser Windung 28 ist über eine Abzwei gung 29 mit der Stromzuführung 14 und das andere über eine radiale Verbindung 30 mit dem Festkontakt 2 verbunden. Diese Windung 28 ist in geringem Abstand, welcher in der Figur zur Verdeutlichung vergrößert dargestellt ist, unterhalb des Fest kontaktes 2 angeordnet. Zur Konzentration des Magnetfeldes ist die Windung 28 von einem Polring aus magnetisch permeablem Material konzentrisch umgeben. Das in der Figur nicht näher dargestellte Magnetfeld verläuft derart, daß der Radius der Scheitellinie des Magnetfeldes nicht kleiner ist als der Radius r₂ der Kontaktbereiche 24 und 25 und nicht größer ist als der Radius r₁ des beweglichen Kontaktes 4. Die Rotation des Lichtbogens findet dann zwischen den Abbrandbereichen 26 und 27 statt.In the embodiment of a vacuum switch according to FIG. 2, the fixed contact 2 and the movable contact 4 are each provided with a central contact area 24 or 25 , which are each concentrically provided by a burn-off area 26 or 27 . The magnet system 20 in this embodiment form of the switch consists of a magnetic coil with a single turn 28 , the course of which can be seen from the section in FIG. 3. One end of this turn 28 is connected via a branch 29 to the power supply 14 and the other via a radial connection 30 to the fixed contact 2 . This winding 28 is arranged at a short distance, which is shown enlarged in the figure for clarity, below the fixed contact 2 . To concentrate the magnetic field, the winding 28 is surrounded concentrically by a pole ring made of magnetically permeable material. The magnetic field, not shown in the figure, runs such that the radius of the apex line of the magnetic field is not smaller than the radius r _{2 of} the contact areas 24 and 25 and is not larger than the radius r _{1 of} the movable contact 4 . The arc then rotates between the erosion areas 26 and 27 .

Mit einer elektrischen Isolierung 31 zwischen der Windung 28 und dem Festkontakt 2 liegt das Magnetsystem 20 mittelbar am Festkontakt 2. With an electrical insulation 31 between the winding 28 and the fixed contact 2 , the magnet system 20 lies indirectly on the fixed contact 2 .

In der Ausführungsform eines Vakuumschalters gemäß Fig. 4 ist dem Festkontakt 2 und dem beweglichen Kontakt 4 ein Magnetsy stem 20 zugeordnet, das eine auf einen Spulenkörper 33 ge wickelte Magnetspule 32 enthält, die konzentrisch zum Ende der Stromzuführung 14 unmittelbar an der Unterseite des Festkon taktes 2 angeordnet und von dem Konzentrator 22 umgeben ist und an eine externe Stromquelle 34 angeschlossen ist. In die ser Ausführungsform mit einer Magnetspule 32 mit einer größe ren Anzahl von Windungen erhält man eine entsprechend erhöhte Magnetkraft auf einen zwischen den geöffneten Kontakten ent stehenden Lichtbogen. In dieser Ausführungsform wird ein zen traler Kontaktbereich durch eine entsprechende Verdickung des beweglichen Kontaktes 4 gebildet.In the embodiment of a vacuum switch according to FIG. 4, the fixed contact 2 and the movable contact 4 are assigned a magnet system 20 which contains a magnet coil 32 which is wound on a coil body 33 and which is concentric with the end of the power supply 14 directly on the underside of the fixed contact 2 is arranged and surrounded by the concentrator 22 and is connected to an external power source 34 . In this embodiment with a magnet coil 32 with a larger number of turns, a correspondingly increased magnetic force is obtained on an arc that arises between the opened contacts. In this embodiment, a central contact area is formed by a corresponding thickening of the movable contact 4 .

Wenn der Vakuumschalter während einer sinusförmigen Stromhalb welle geöffnet wird, entsteht an einer im allgemeinen nicht vorhersehbaren Stelle oder bei einem Schalter, bei dem wenig stens einer der Kontakte mit einem Kontaktbereich versehen ist, beispielsweise in Fig. 2 Kontaktbereiche 24 und 25 und in Fig. 4 ein Kontaktbereich 25, in diesem Kontaktbereich ein Metalldampflichtbogen, dessen Kathodenflecken unter dem Ein fluß des Magnetfeldes 6 radiale Positionen r_k in der Nähe der radialen Position r_s des Scheitels des Magnetfeldes 6 einneh men. Zugleich bewegen sich die Kathodenflecken auf einer Kreisbahn um den Mittelpunkt der Kathode, und die Erosion der Kontakte 2 und 4 wird somit entsprechend vermindert.If the vacuum switch is opened during a sinusoidal current half-wave, arises at a generally unpredictable point or at a switch in which at least one of the contacts is provided with a contact area, for example in FIG. 2 contact areas 24 and 25 and in FIG. 4 a contact area 25 , in this contact area a metal vapor arc, the cathode spots under the influence of the magnetic field 6 radial positions r _k in the vicinity of the radial position r _{s of} the vertex of the magnetic field 6 men. At the same time, the cathode spots move in a circular path around the center of the cathode, and the erosion of contacts 2 and 4 is accordingly reduced.

Der Radius der Umlaufbahn der Kathodenflecken hängt ab von der momentanen Stromstärke, weil sich das Eigenmagnetfeld des Lichtbogens dem vom Magnetsystem 20 erzeugten äußeren Magnet feld 6 überlagert. Ferner ist der Kreisbewegung der Kathoden flecken eine statistische radiale Bewegung überlagert, deren Amplitude von der Stärke des Magnetfeldes 6 abhängt. Beide Effekte bewirken, daß die Kathodenflecken während einer si nusförmigen Stromhalbwelle einen kreisringförmigen Bereich der Kathode beanspruchen, so daß die Kontakterosion gleich mäßig verteilt wird. Die Größe dieser kreisringförmigen Ero sionsfläche hängt vom Maximalwert des Lichtbogenstromes und von der Feldstärke des Magnetfeldes 6 ab.The radius of the orbit of the cathode spots depends on the instantaneous current intensity because the self-magnetic field of the arc is superimposed on the external magnetic field 6 generated by the magnet system 20 . Furthermore, a circular radial movement is superimposed on the circular movement of the cathodes, the amplitude of which depends on the strength of the magnetic field 6 . Both effects cause the cathode spots to occupy an annular region of the cathode during a sinusoidal current half-wave, so that the contact erosion is evenly distributed. The size of this circular erosion surface depends on the maximum value of the arc current and on the field strength of the magnetic field 6 .

Die Wirkung des Magnetfeldes 6 ist nicht auf den Festkontakt 2 beschränkt; sie tritt auch ein, wenn der bewegliche Kontakt 4 als Kathode wirkt, vorausgesetzt, der Kontaktabstand d ist so klein, daß sich das Magnetfeld über diesen Kontaktabstand d nicht wesentlich ändert. Dies ist der Fall, solange der Kon taktabstand d wenige Millimeter nicht wesentlich überschreitet.The effect of the magnetic field 6 is not limited to the fixed contact 2 ; it also occurs when the movable contact 4 acts as a cathode, provided the contact distance d is so small that the magnetic field does not change significantly over this contact distance d. This is the case as long as the contact distance d does not significantly exceed a few millimeters.

In der praktischen Ausführungsform des Vakuumschalters gemäß der Erfindung werden im allgemeinen wenigstens die Kontaktbe reiche 24 und 25 der beiden Kontakte 2 bzw. 4 mit einer in der Figur nicht dargestellten Auflage aus sogenanntem Kontaktmate rial versehen sein, die beispielsweise im wesentlichen aus Chrom-Kupfer, gegebenenfalls mit Zusätzen bestehen kann.In the practical embodiment of the vacuum switch according to the invention, in general at least the contact areas 24 and 25 of the two contacts 2 and 4 will be provided with a support, not shown in the figure, made of so-called contact material, for example essentially made of chrome copper, may exist with additives if necessary.

Claims

1. Vacuum switch with switch contacts, which are arranged in the housing of a substantially hollow cylindrical vacuum chamber and one of which is designed as a fixed contact and the other as a movable contact, and which is associated with a magnet system that supplies the outside of the housing at the end of the power supply to the fixed contact is arranged, characterized in that the benkoncontact designed as flat or disc contact ( 2 ) forms the bottom or the cover of the housing ( 10 ) and is set by the magnetic field ( 6 ), the field lines of which form a toroidal vault whose axis of rotation in the cylinder axis of the vacuum chamber and the circular apex lines have a radius r _s , which is at most as large as the radius r _{1 of} the smaller of the two contacts ( 2 , 4 ).

2. The method according to claim 1, characterized in that a magnet system ( 20 ) is provided in which a central pole face is concentrically surrounded by an annular disk-shaped other pole face and that these pole faces are at least indirectly on the outside of the Festkon contact ( 2 ) ( Fig. 1).

3. Vacuum switch according to claim 2, characterized in that a magnet system ( 20 ) is provided with a magnetic circuit which contains a central part extending in the axial direction, which is concentrically surrounded by an annular concentrator ( 22 ) ( Fig. 2 to 4).

4. Vacuum switch according to claim 1 with switch contacts, at least one of which is provided with a central contact area ( 24 , 25 ) which is surrounded by a burn-off area ( 26 or 27 ), characterized in that the radius r _{s of} the apex line is at least so is as large as the radius r _{2 of} the contact area ( 24 , 25 ).

5. Vacuum switch according to claim 3, characterized in that the magnet system ( 20 ) contains at least one turn ( 28 ) of the power supply ( 14 ) to the Festkon clock ( 2 ) which is concentric from the concentrator ( 22 ) to give ( Fig. 2 and 3).

6. Vacuum switch according to claim 1, characterized in that the power supply ( 14 ) to the fixed contact ( 2 ) by a solenoid ( 32 ) and a ringför shaped concentrator ( 22 ) is surrounded concentrically ( Fig. 4).