DE69631641T2

DE69631641T2 - Electrically conductive screen for a vacuum switch

Info

Publication number: DE69631641T2
Application number: DE1996631641
Authority: DE
Inventors: John Rugby Warwickshire Rand; Leslie Thomas Rugby Warwickshire Falkingham
Original assignee: Alstom UK Ltd
Current assignee: GE Power UK
Priority date: 1995-12-21
Filing date: 1996-12-06
Publication date: 2004-12-16
Anticipated expiration: 2016-12-07
Also published as: EP0780868A3; DE69631641D1; GB2308498A; EP0780868B1; GB9526232D0; EP0780868A2; GB2308498B

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrisch leitfähigen Schirm für eine Vakuumschaltvorrichtung, insbesondere einen Vakuumunterbrecher, außerdem eine Einheit, die durch Hartlöten zusammenzubauen ist, sowie ein Verfahren zum Zusammenbauen einer Einheit durch Hartlöten.The The invention relates to an electrically conductive screen for a vacuum switching device, in particular a vacuum interrupter, also a unit that passes through brazing is to be assembled, and a method for assembling one Unity through brazing.

Vakuumunterbrecher werden üblicherweise in elektrischen Geräten genutzt, um eine Wechselstromversorgung im Falle eines Fehlers, z. B. eines Kurzschlusses auf einer Stromleitung, zu unterbrechen. Ein typischer Vakuumunterbrecher ist ganz allgemein in 1 gezeigt. Der Unterbrecher umfasst einen Isolator 10, normalerweise eine Keramik, in welchem zwei elektrisch leitfähige Kontakte 11, 12 aufgenommen sind. Die Kontakte 11, 12 sind mittels jeweiliger Schäfte 13, 14 aus der Unterbrechereinheit herausgeführt, wobei die Schäfte in Endabschnitten 15, 16 zur Verbindung mit weiterer elektrischer Ausrüstung (nicht gezeigt) enden. Die Endabschnitte 15, 16 können Außen- oder Innengewinde zum Realisieren der Verbindungen aufweisen.Vacuum breakers are commonly used in electrical equipment to provide AC power in the event of a fault, e.g. B. to interrupt a short circuit on a power line. A typical vacuum interrupter is generally in 1 shown. The breaker includes an isolator 10 , usually a ceramic, in which two electrically conductive contacts 11 . 12 are included. The contacts 11 . 12 are by means of respective shafts 13 . 14 led out of the interrupter unit, the shafts in end sections 15 . 16 connect to other electrical equipment (not shown). The end sections 15 . 16 can have external or internal threads for realizing the connections.

Außerdem sind in dem Unterbrecher eine Balgeinheit 17 und ein Schirm 18 enthalten. Die Balgeinheit 17 ermöglicht eine axiale Bewegung des Schafts 14, um den elektrischen Kontakt zwischen den Kontakten 11 und 12 wahlweise herzustellen bzw. zu unterbrechen, wobei der Kontakt 11 und der Schaft 13 in Bezug auf den Isolator 10 feststehend sind.There is also a bellows unit in the interrupter 17 and an umbrella 18 contain. The bellows unit 17 enables axial movement of the shaft 14 to the electrical contact between the contacts 11 and 12 optionally produce or interrupt, the contact 11 and the shaft 13 in relation to the insulator 10 are fixed.

Der Schirm 18 stellt eine elektrisch leitfähige Komponente dar, die zwei hauptsächlichen Zwecken dient: zu verhindern, dass ein Überschlag, welcher auftritt, wenn die Kontakte getrennt werden, den Isolator trifft, sowie die Abscheidung von Metalldampf, welcher von den Kontakten abgegeben wird, wenn der Bogenüberschlag auftritt, auf dem Isolator zu verhindern.The screen 18 is an electrically conductive component that serves two primary purposes: to prevent flashover that occurs when the contacts are separated from hitting the insulator, and the deposition of metal vapor that is released from the contacts when the arcover occurs to prevent on the insulator.

Das Dokument EP 0 409 047 offenbart eine Anordnung entsprechend des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The document EP 0 409 047 discloses an arrangement according to the preamble of claim 1.

Es ist bekannt, einen Vakuumunterbrecher in einem einzigen Hartlötvorgang zusammenzubauen, bei welchem die verschiedenen Komponenten so wie sie erforderlich sind in einer externen Spannvorrichtung positioniert werden, und zwar mit Hartlötscheiben zwischen jenen Elementen, die hartgelötet werden sollen, und die gesamte eingespannte Anordnung auf eine Temperatur aufgeheizt wird, bei welcher das Hartlötmittel fließt, und die Temperatur dann reduziert wird, sodass sich das Hartlötmittel verfestigt, wobei die Komponenten des Unterbrechers dann derart zusammengefügt sind, dass sie eine vollständige Einheit bilden.It is known a vacuum interrupter in a single brazing process assemble, in which the various components as they are positioned in an external jig with brazing washers between those elements that are to be brazed and those entire clamped arrangement is heated to a temperature, where the braze flows, and the temperature is then reduced so that the braze is solidified, the components of the interrupter then being such together are that they are a complete Form unity.

Ein Problem bei diesem bekannten Verfahren besteht jedoch darin, dass die inneren Elemente, wie etwa der Schirm, unter Verwendung der Spannvorrichtung normalerweise nicht ausgerichtet werden können, sodass während des Hartlötens, da das Hartlötmittel flüssig ist, sich diese nicht ausrichtbaren Bestandteile in Bezug auf die Spannvorrichtung verschieben können und nichtmittige Positionen in dem Unterbrecher einnehmen können. Wenn dies bei den Schirmkomponenten 18 passiert, können sich beispielsweise unsymmetrische elektrische Beanspruchungen an dem Isolator 10 ergeben.A problem with this known method, however, is that the internal elements, such as the screen, cannot normally be aligned using the jig, so during brazing, since the braze is liquid, these non-alignable components relate to the Can move clamping device and can take off-center positions in the interrupter. If this is the case with the shield components 18 happens, for example, asymmetrical electrical stresses on the insulator 10 result.

Gemäß eines ersten Aspekts der Erfindung wird eine Anordnung zur Verfügung gestellt, wie sie in Anspruch 1 definiert ist.According to one According to the first aspect of the invention, an arrangement is made available as defined in claim 1.

Der Schirm kann im Wesentlichen kreiszylinderförmig sein, wobei die Mittel zum Bewirken der Selbstzentrierung drei nach außen zeigende Vorwölbungen umfassen, die an dem Schirm als Dellen in diesem ausgeformt sind, wobei die Vorwölbungen in im Wesentlichen gleichen Abständen um den Umfang des Schirms herum angeordnet sind. Die Vorwölbungen können an einem Abschnitt des Schirms ausgeformt sein, der im Wesentlichen parallel zu der Längsachse des Schirms liegt.The Umbrella can be substantially circular cylindrical, with the means three outward protrusions to achieve self-centering comprise, which are formed on the screen as dents in it, being the protrusions at essentially the same intervals are arranged around the circumference of the screen. The protrusions can be formed on a portion of the screen that is substantially parallel to the longitudinal axis of the umbrella.

Der Schirm kann ein erstes und ein zweites Schirmelement umfassen, wobei das erste und das zweite Schirmelement jeweils Mittel zum Bewirken der Selbstzentrierung des jeweiligen Schirmelements innerhalb des Vakuumunterbrechers bei Erhitzung des Schirms aufweisen.The The screen can comprise a first and a second screen element, wherein the first and the second screen element each means for effecting the Self-centering of the respective screen element within the vacuum interrupter exhibit when the screen is heated.

Die Schirmelemente können im Wesentlichen kreiszylinderförmig sein, wobei ein Abschnitt von zumindest dem ersten Schirmelement im Wesentlichen parallel zu der Längsachse des Schirms liegt, wobei die Mittel zum Bewirken der Selbstzentrierung des ersten Schirmelements drei nach außen zeigende Vorwölbungen umfassen, die an dem ersten Schirmelement als Dellen in diesem ausgeformt sind, wobei die Vorwölbungen in im Wesentlichen gleichen Abständen um den Umfang dieses Abschnitts herum angeordnet sind und wobei die Mittel zum Bewirken der Selbstzentrierung bei dem zweiten Schirmelement eine nach außen gedrehte Kante an einem Ende des zweiten Schirmelements umfassen.The Screen elements can essentially circular cylindrical be a portion of at least the first screen element is essentially parallel to the longitudinal axis of the screen, the means for effecting self-centering of the first screen element three outward facing protrusions comprise, which are formed on the first screen element as dents in it, being the protrusions at essentially the same intervals are arranged around the circumference of this section and wherein the means for effecting self-centering in the second screen element one to the outside include twisted edge at one end of the second screen member.

Das erste und das zweite Schirmelement können entsprechende erste Enden aufweisen, die angrenzend aneinander anzuordnen sind, wobei der im Wesentlichen parallele Abschnitt des ersten Schirmelements an dem ersten Ende des ersten Schirmelements vorgesehen ist und die nach außen gedrehte Kante des zweiten Schirmelements an dem ersten Ende des zweiten Schirmelements vorgesehen ist.The first and second screen elements can have respective first ends have to be arranged adjacent to each other, the im Substantially parallel section of the first screen element on the the first end of the first screen element is provided and the after Outside twisted edge of the second screen element at the first end of the second screen element is provided.

Das erste Schirmelement kann ein Befestigungsmittel umfassen, um die Anbringung des ersten Schirmelements an einer isolierenden Wand des Vakuumunterbrechers zu ermöglichen. Das Befestigungsmittel kann einen hartlötbaren, nach außen zeigenden Flansch umfassen, der an dem ersten Ende des ersten Schirmelements angeordnet ist.The first screen element can be a fastener comprise means to enable the attachment of the first shielding element to an insulating wall of the vacuum interrupter. The fastener may include a brazeable, outward-facing flange disposed at the first end of the first shield member.

Ein maximaler Außendurchmesser des ersten Schirmelements, die Vorwölbungen eingerechnet, kann im Wesentlichen gleich dem Außendurchmesser der nach außen gedrehten Kante des zweiten Schirmelements sein.On maximum outer diameter of the first screen element, which can include bulges essentially equal to the outside diameter the outside rotated edge of the second screen element.

Der Schirm kann aus einem weichen Material mit hohem Ausdehnungskoeffizienten, welches Kupfer sein kann, hergestellt sein.The Umbrella can be made of a soft material with a high coefficient of expansion, what copper can be made.

Gemäß eines anderen Aspekts der Erfindung wird eine Vakuumschaltvorrichtung zur Verfügung gestellt, die durch Hartlöten zusammenzubauen ist, wie sie in Anspruch 14 definiert ist.According to one Another aspect of the invention is a vacuum switching device to disposal posed by brazing is to be assembled as defined in claim 14.

Das Mittel zum Bewirken der Selbstzentrierung kann drei nach außen zeigende Vorwölbungen umfassen, die an dem inneren Element als Dellen in diesem ausgeformt sind, wobei die Vorwölbungen in im Wesentlichen gleichen Abständen um den Umfang des inneren Elements herum angeordnet sind, wobei das innere Element, wenn es kalt ist und die Vorwölbungen eingerechnet werden, einen maximalen Außendurchmesser aufweist, der kleiner als der Innendurchmesser der Gehäuseanordnung ist. Die Vorwölbungen können an einem Abschnitt des inneren Elements ausgeformt sein, der im Wesentlichen parallel zu der Längsachse des inneren Elements liegt.The Means of effecting self-centering can be three outward facing Protrusions include which are formed on the inner element as dents in it, being the protrusions at essentially the same intervals are arranged around the circumference of the inner element, wherein the inner element when it is cold and the protrusions be included, has a maximum outer diameter that is smaller than the inner diameter of the housing arrangement. The protrusions can be formed on a portion of the inner member which in Essentially parallel to the longitudinal axis of the inner element.

Die Gehäuseanordnung kann zwei äußere, im Wesentlichen kreiszylinderförmige, konzentrische Elemente umfassen, und das Befestigungsmittel kann einen hartlötbaren, nach außen zeigenden Flansch zur Anordnung in Zwischenlage zwischen den äußeren Elementen umfassen.The housing arrangement can be two outer, in Essentially circular cylindrical, comprise concentric elements, and the fastener can a brazeable, outward pointing flange for arrangement between the outer elements include.

Das innere Element kann aus einem weicheren Material als die Gehäuseanordnung bestehen.The inner member can be made of a softer material than the housing assembly consist.

Das innere Element kann aus Kupfer hergestellt sein und die Gehäuseanordnung kann aus einer Keramik hergestellt sein.The inner element can be made of copper and the housing arrangement can be made of a ceramic.

Im hartgelöteten Zustand der Einheit kann der Flansch des inneren Elements durch Hartlöten zwischen den äußeren Elementen befestigt sein und die Vorwölbungen können eines der äußeren Elemente berühren und können an einer Kontaktstelle mit diesem einen der äußeren Elemente verformt sein.in the brazed Condition of the unit can be seen through the flange of the inner member Brazing between the outer elements be attached and the protrusions can one of the outer elements touch and can be deformed at a contact point with this one of the outer elements.

Gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung wird ein Verfahren zum Zusammenbauen einer Vakuumschaltvorrichtung durch Hartlöten, wie es in Anspruch 21 definiert ist, zur Verfügung gestellt.According to one Another aspect of the invention is an assembly method a vacuum switching device by brazing, as in claim 21 is defined posed.

Diese Vorrichtung kann ein weiteres kreiszylinderförmiges inneres Element umfassen, das an seinem einen Ende eine nach außen zeigende Kante aufweist, wobei die Kante des weiteren inneren Elements, wenn sie kalt ist, einen dritten, äußeren Durchmesser aufweist, der kleiner als der erste, innere Durchmesser ist, wobei das Verfahren nach Schritt (a) den Schritt umfasst, das weitere innere Element derart auf der Oberseite des inneren Elements anzuordnen, dass die Kante des weiteren inneren Elements den Flansch des inneren Elements berührt, wobei das Verfahren in Schritt (b) ermöglicht, dass der dritte, äußere Durchmesser zunimmt, bis die Kante des weiteren inneren Elements eines der äußeren Elemente berührt, und wobei das Verfahren in Schritt (c) ermöglicht, dass sich ein Endabschnitt des weiteren inneren Elements angrenzend an die Kante während dieser Temperaturerhöhung in seiner Gestalt verformt.This The device can comprise a further circular cylindrical inner element, which has an edge pointing outwards at one end, the edge of the further inner element, when cold, a third outer diameter which is smaller than the first inner diameter, wherein the method according to step (a) comprises the step, the further to arrange the inner element on top of the inner element in such a way that the edge of the further inner element is the flange of the inner Elements touches where the method in step (b) enables that the third outer diameter increases until the edge of the further inner element is one of the outer elements touched, and wherein the method in step (c) allows an end portion of the further inner element adjacent to the edge during this temperature increase deformed in its shape.

Die Vorrichtung kann eine Vakuumschaltvorrichtung sein, die äußeren Elemente können keramische Isolatoren sein und die inneren Elemente können einen leitfähigen Schirm darstellen.The The device can be a vacuum switching device, the outer elements can ceramic insulators and the inner elements can be one conductive Show screen.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nun, lediglich beispielshalber, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, in welchen:A embodiment the invention will now be used, by way of example only, with reference described on the drawings in which:

1 eine perspektivische und teilweise aufgeschnittene Ansicht eines typischen Vakuumunterbrechers ist; 1 Figure 3 is a perspective and partially cut-away view of a typical vacuum interrupter;

2 eine Seitenansicht, teilweise im Querschnitt, eines Vakuumunterbrechers ist, welcher einen Schirm entsprechend eines ersten Aspekts der Erfindung enthält; 2 Figure 3 is a side view, partially in cross section, of a vacuum interrupter incorporating a screen according to a first aspect of the invention;

3 eine perspektivische Ansicht eines Schirms entsprechend der Erfindung ist, nämlich eines ersten Schirmelements (a) sowie eines zweiten Schirmelements (b); 3 a perspective view of a screen according to the invention, namely a first screen element (a) and a second screen element (b);

4 eine Aufsicht des ersten Schirmelements des Vakuumunterbrechers aus 2 ist; 4 a top view of the first screen element of the vacuum interrupter 2 is;

5 eine Seitenansicht, teilweise im Querschnitt, einer Spannanordnung zum Zusammenbau des in 2 gezeigten Vakuumunterbrechers ist; und 5 a side view, partially in cross section, of a clamping arrangement for assembling the in 2 vacuum interrupter shown; and

6 die Wirkung einer erhöhten Temperatur auf die Schirmelemente in dem Vakuumunterbrecher aus 2 zeigt. 6 the effect of an increased temperature on the screen elements in the vacuum interrupter 2 shows.

Nehmen wir nun Bezug auf 2, so ist ein Vakuumunterbrecher entsprechend eines Aspekts der Erfindung dargestellt, der ein Paar von Kontakten 11, 12 an Schäften 13, 14 (wobei diese Bestandteile durch gestrichelte Linien gezeigt sind) mit zugehörigen Endstümpfen 15, 16 umfasst, wobei zwei äußere keramische Isolatorelemente 8, 9 eine Isolatorgehäuseanordnung 10 bilden und ein elektrisch leitfähiger Schirm 18 aus einem ersten und einem zweiten Schirmelement 19, 20 besteht. (Gleiche Bestandteile sind in allen Zeichnungen mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.) Zwei Endringe 23 und 24 bilden Verankerungsstellen für ihre zugehörigen Schäfte und Endstümpfe in Bezug auf die keramischen Isolatoren 8, 9.Now let's refer to 2 , so is a A vacuum interrupter according to an aspect of the invention is shown which includes a pair of contacts 11 . 12 on shafts 13 . 14 (these components are shown by dashed lines) with associated end stumps 15 . 16 comprises, two outer ceramic insulator elements 8th . 9 an insulator housing assembly 10 form and an electrically conductive shield 18 from a first and a second screen element 19 . 20 consists. (Identical components are identified by the same reference symbols in all drawings.) Two end rings 23 and 24 form anchoring points for their associated stems and end stumps in relation to the ceramic insulators 8th . 9 ,

Die gesamte Unterbrecheranordnung ist zum Hartverlöten in einem einzigen Vorgang vorgesehen, und um eine mittige Stellung der Schirmelemente in der Anordnung aufrechtzuerhalten, sind die Schirmelemente mit Selbstzentrierungsmitteln, wie in 3 gezeigt, ausgestattet.The entire breaker assembly is designed to be brazed in a single operation, and to maintain a central position of the shielding elements in the assembly, the shielding elements are self-centering means, as in FIG 3 shown, equipped.

3(a) zeigt die bevorzugte Form des ersten Schirmelements 19, welches wie die keramischen Isolatorelemente kreiszylinderförmig ist und Abschnitte 30, 31 aufweist, die im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse 26 der Anordnung liegen, sowie nicht-parallele, d. h. konische Abschnitte 32, 33. Das auffallendste Merkmal dieses Schirmelements ist das Vorhandensein kleiner Vorwölbungen 33 (siehe auch 1) in dem im Wesentlichen parallelen Abschnitt 30 des Schirms. Die Vorwölbungen 33 sind aus der Schirmwandung selbst geformt und bilden von der Innenseite des Schirmelements 19 aus gesehen dellenartige Strukturen und von der Außenseite des Schirm elements aus betrachtet grob halbkugelförmige Vorsprünge. Die Höhe der Vorwölbungen von der Wandung des Schirmabschnitts 30 ist derart vorgesehen, dass ein Außendurchmesser 34 des Schirmelements, wenn die Anordnung kalt und in einem ungelöteten Zustand vorliegt, etwas geringer als der Innendurchmesser der keramischen Isolatorelemente 8, 9 und wesentlich geringer als der Außendurchmesser 35 eines Flansches 36 ist, der an dem den Vorwölbungen 33 nächstliegenden Ende des Schirmelements 19 ausgebildet ist (siehe 4). 3 (a) shows the preferred shape of the first screen element 19 which, like the ceramic insulator elements, is circular cylindrical and has sections 30 . 31 has, which is substantially parallel to a longitudinal axis 26 the arrangement, as well as non-parallel, ie conical sections 32 . 33 , The most striking feature of this screen element is the presence of small protrusions 33 (see also 1 ) in the substantially parallel section 30 of the umbrella. The protrusions 33 are formed from the screen wall itself and form from the inside of the screen element 19 seen from dent-like structures and viewed from the outside of the screen element from roughly hemispherical projections. The height of the protrusions from the wall of the screen section 30 is provided such that an outer diameter 34 of the shield element, when the arrangement is cold and in an unsoldered state, slightly smaller than the inner diameter of the ceramic insulator elements 8th . 9 and much smaller than the outside diameter 35 of a flange 36 is that of the protrusions 33 nearest end of the screen element 19 is trained (see 4 ).

Der Flansch 36 ist dazu gestaltet, zwischen den hartlötbaren Endflächen der Isolatorelemente 8, 9 in Zwischenlage gebracht zu werden, und für diesen Zweck ist der Außendurchmesser 35 derart vorgesehen, dass er in etwa gleich dem Außendurchmesser der Isolatorelemente 8, 9 ist (siehe 2).The flange 36 is designed between the brazeable end faces of the insulator elements 8th . 9 to be brought into liner, and for this purpose the outside diameter 35 provided such that it is approximately equal to the outer diameter of the insulator elements 8th . 9 is (see 2 ).

3(b) zeigt eine Ansicht des zweiten Schirmelements 20. Dieses Element weist eine nach außen gedrehte Kante 40 auf, die in etwa den gleichen Außendurchmesser wie das erste Schirmelement 19, die Vorwölbungen 33 eingerechnet, d. h. den Außendurchmesser 34, aufweist. 3 (b) shows a view of the second screen element 20 , This element has an edge turned outwards 40 on, which is approximately the same outer diameter as the first screen element 19 who have favourited Bulges 33 including the outer diameter 34 , having.

Das Verfahren zum Zusammenbauen des Vakuumunterbrechers wird nun in Bezug auf 5 beschrieben.The method of assembling the vacuum interrupter is now related to FIG 5 described.

Der Unterbrecher wird mit Hilfe einer Spannvorrichtung 50 zusammengebaut, welche eine Basis 51, drei Positionierungsstäbe 52 (nur zwei sind gezeigt), die an gleich weit beabstandeten Stellen um den Umfang der Basis 51 herum an dieser befestigt sind, sowie drei Positionierungsscheiben 53 umfasst. Die beiden unteren Scheiben 53 werden mit Hilfe von Abstandshaltern 54 (nur einer ist gezeigt) in einem gewünschten Abstand in Bezug aufeinander gehalten.The interrupter is made using a tensioning device 50 assembled which is a base 51 , three positioning rods 52 (only two are shown) that are equally spaced around the circumference of the base 51 are attached to it, as well as three positioning disks 53 includes. The two lower discs 53 are made with the help of spacers 54 (only one is shown) held at a desired distance from each other.

Der Zusammenbau beginnt mit dem Einfügen des Endstumpfes 15 des Unterbrechers in die Basis 51. Der feststehende Endring 23 (d. h. der zu dem feststehenden Kontakt 11 gehörige Endring) wird dann auf dem Endstumpf 15 angeordnet, und auf dem Endring 23 wird die feststehende Leiteranordnung, bestehend aus dem Kontakt 11 und dem Schaft 13, befestigt. Als nächstes wird auf dem Endring 23 die Keramik 8 des feststehenden Endes angeordnet, wobei diese durch die unterste der drei Positionierungsscheiben 53 geführt wird, und das erste Schirmelement 19 wird derart auf der Keramik 8 angeordnet, dass der Flansch 36 auf der hartlötbaren Oberseite der Keramik 8 aufliegt. Die Vorwölbungen 33 an dem Schirmelement 19 sind derart bemessen, dass eine Spielpassung zwischen diesem Element und dem keramischen Element 8 besteht, wenn das Element 19 in der eingespannten Anordnung positioniert ist.The assembly begins with the insertion of the end stump 15 the breaker into the base 51 , The fixed end ring 23 (ie to the fixed contact 11 appropriate end ring) is then on the end stump 15 arranged, and on the end ring 23 becomes the fixed conductor arrangement, consisting of the contact 11 and the shaft 13 , attached. Next is on the end ring 23 the ceramics 8th of the fixed end, which passes through the bottom of the three positioning discs 53 is guided, and the first screen element 19 is like that on the ceramic 8th arranged that the flange 36 on the brazeable top of the ceramic 8th rests. The protrusions 33 on the screen element 19 are dimensioned such that there is a clearance fit between this element and the ceramic element 8th exists if the item 19 is positioned in the clamped arrangement.

Als nächstes wird über dem Kontakt 11 die bewegliche Leiteranordnung, bestehend aus dem Kontakt 12 und dem Schaft 14, platziert, darauf folgt die Anordnung des zweiten Schirmelements 20 über dem ersten Schirmelement 19. Das obere keramische Element 9 wird danach auf dem Flansch 36 des ersten Schirmelements platziert, wobei es durch den mittleren Positionierungsring 53 positioniert wird. Wiederum besteht eine Spielpassung zwischen dem zweiten Schirmelement und dem oberen keramischen Element 9.Next is about contact 11 the movable conductor arrangement, consisting of the contact 12 and the shaft 14 , placed, followed by the arrangement of the second screen element 20 above the first screen element 19 , The top ceramic element 9 is then on the flange 36 of the first screen element, passing through the middle positioning ring 53 is positioned. Again there is a clearance fit between the second screen element and the upper ceramic element 9 ,

Danach wird eine Balgeinheit (nicht gezeigt) eingepasst, danach der Endstumpf 16. Die Balgeinheit wird durch den oberen Positionierungsring 53 in Position gehalten. Schließlich wird der Endring 24 an der oberen Keramik 9 befestigt.Then a bellows unit (not shown) is fitted, then the end stump 16 , The bellows unit is through the upper positioning ring 53 held in place. Finally the end ring 24 on the top ceramic 9 attached.

Es sollte verstanden werden, dass an allen Verbindungsstellen, an denen eine Hartlötung erfolgen soll, ein Hartlötring zwischen den betreffenden Komponenten vorgesehen wird.It should be understood that at all junctions where a braze should be done, a brazing ring is provided between the relevant components.

Sobald sich alle Bestandteile an ihrem Platz befinden, wird auf dem Endring 24 ein großes Gewicht 55 platziert, um die äußeren Verbindungsstellen (z. B. die Verbindungsstelle zwischen den keramischen Elementen 8 und 9 und dem Flansch 36 des ersten Schirmelements 19) zusammenzupressen.Once all the components are in place, the end ring will be on 24 a big Ge weight 55 placed around the outer connection points (e.g. the connection point between the ceramic elements 8th and 9 and the flange 36 of the first screen element 19 ) press together.

Die gesamte eingespannte Anordnung wird dann in einem Ofen platziert, welcher bis auf 10^–6 mbar evakuiert ist, und dann auf eine Temperatur von bis zu 800°C aufgeheizt.The entire clamped arrangement is then placed in an oven, which is evacuated to 10 ^-6 mbar, and then heated to a temperature of up to 800 ° C.

Während des Temperaturanstiegs dehnen sich sowohl die Schirmelemente 19, 20 als auch die Isolatorelemente 8, 9 aus, aber mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten, wobei sich die Schirmelemente, die aus Kupfer bestehen, schneller ausdehnen als die keramischen Elemente 8, 9. Bei einer bestimmten Temperatur schmilzt das Hartlötmittel, die Schirmelemente beginnen in Bezug auf die keramischen Isolatoren zu "schwimmen", und während die Temperatur ansteigt, berühren die Vorwölbungen 33 des ersten Schirmelements und die Kante 40 des zweiten Schirmelements die inneren Wände ihrer jeweiligen keramischen Elemente, sodass zwischen diesen Teilen eine Presspassung hergestellt wird, wobei die Schirmelemente dann mittig in der Anordnung angeordnet sind. Ein weiterer Anstieg der Temperatur bewirkt, dass sich sowohl die Vorwölbungen 33 als auch die Kante 40 gegen die keramischen Wände pressen, da der Schirm jedoch aus weichem Kupfer hergestellt ist, verformen sich sowohl die Vorwölbungen als auch der Endabschnitt des zweiten Schirmelements angrenzend an die Kante, sodass keine Beschädigung an der Keramik bewirkt wird.Both the screen elements expand during the temperature rise 19 . 20 as well as the isolator elements 8th . 9 off, but at different speeds, whereby the screen elements, which are made of copper, expand faster than the ceramic elements 8th . 9 , At a certain temperature, the braze melts, the shield elements begin to "float" with respect to the ceramic insulators, and as the temperature rises, the protrusions touch 33 of the first screen element and the edge 40 of the second screen element, the inner walls of their respective ceramic elements, so that an interference fit is produced between these parts, the screen elements then being arranged centrally in the arrangement. A further rise in temperature causes both the protrusions 33 as well as the edge 40 Press against the ceramic walls, but since the screen is made of soft copper, both the protrusions and the end section of the second screen element deform adjacent to the edge, so that no damage to the ceramic is caused.

6 zeigt den Verformungsvorgang des ersten und zweiten Schirmelements, wodurch die Vorwölbungen 33 an der Keramik 8 abgeflacht werden, während sich der Endabschnitt 41 des zweiten Schirmelements 20 in der Nähe der Kante 40 wie gezeigt verformt. 6 shows the deformation process of the first and second screen element, whereby the protrusions 33 on the ceramics 8th be flattened while the end section 41 of the second screen element 20 near the edge 40 deformed as shown.

Danach wird ermöglicht, dass sich die Anordnung auf eine Temperatur abkühlt, bei welcher das Hartlötmittel fest wird und die Anordnung verfestigt wird. Bei einer weiteren Abkühlung ziehen sich die metallischen Teile der Anordnung auf ihre normalen Abmessungen zusammen, ausgenommen jene Teile, welche durch das Hartlöten befestigt sind, z. B. der Flansch 36 des ersten Schirmelements 19 und die Kante 40 des zweiten Schirmelements 20.Thereafter, the assembly is allowed to cool to a temperature at which the braze solidifies and the assembly is solidified. Upon further cooling, the metallic parts of the assembly contract to their normal dimensions, except for those parts that are attached by brazing, e.g. B. the flange 36 of the first screen element 19 and the edge 40 of the second screen element 20 ,

Obgleich die Vorwölbungen an dem ersten Schirmelement in ihrer Gestalt als im Wesentlichen halbkugelförmig beschrieben worden sind, kann in der Praxis jede geeignete Gestalt angewandt werden, welche bei Kontakt mit dem keramischen Gehäuse eine leichte Verformung gestattet.Although the protrusions described on the first screen element in its shape as substantially hemispherical any suitable shape can be used in practice which, when in contact with the ceramic housing slight deformation allowed.

Claims

Arrangement that an outer wall ( 8th ) a vacuum switch and an electrically conductive shield ( 19 ; 20 ) inside the outer wall, characterized in that the screen centering means ( 33 ; 40 ) projecting therefrom in order to cause the screen to self-center within the vacuum switch when the assembly is heated, the centering means ( 33 ; 40 ) during the different thermal expansion of the screen relative to the outer wall during this heating against the outer wall ( 8th ) are deformable, the centering means being dimensioned with respect to the outer wall in such a way that before the heating between the screen ( 19 ; 20 ) and the outer wall ( 8th ) there is a match.

Arrangement according to Claim 1, in which the screen is essentially cylindrical and the centering means for effecting self-centering have three outward protrusions ( 33 ), which are formed on the screen as dents in it, the protrusions being arranged at substantially equal intervals around the circumference of the screen.

Arrangement according to Claim 2, in which the protrusions ( 33 ) on a section of the screen ( 30 ) are formed, which is essentially parallel to the longitudinal axis of the screen.

Arrangement according to one of the preceding claims, in which the electrically conductive screen comprises a first and a second screen element ( 19 . 20 ), centering means on the first and on the second screen element ( 33 ; 40 ) are provided in order to bring about a self-centering of the respective screen element within the vacuum switch when the arrangement is heated.

Arrangement according to claim 4, in which the screen elements are substantially cylindrical, the centering means for causing the self-centering of the first screen element ( 19 ) three protrusions pointing outwards ( 33 ) which are formed on the first screen element as dents therein, the protrusions being arranged at substantially equal intervals around the circumference of the screen element and wherein the centering means for effecting the self-centering of the second screen element ( 20 ) an edge turned outwards ( 40 ) at one end of the second screen element.

Arrangement according to Claim 5, in which the protrusions ( 33 ) on a section ( 30 ) of the first th screen element are formed, which is substantially parallel to the longitudinal axis of the screen.

Arrangement according to Claim 6, in which the first and the second screen element ( 19 . 20 ) have corresponding first ends which are to be arranged adjacent to one another, the essentially parallel section ( 30 ) of the first screen element is provided at the first end of the first screen element and the edge turned outwards ( 40 ) of the second screen element is provided at the first end of the second screen element.

Arrangement according to Claim 7, in which the first screen element ( 19 ) a fastener ( 36 ) includes the attachment of the first screen element to an insulating wall ( 10 ) of the vacuum interrupter.

Arrangement according to Claim 8, in which the fastening means ( 36 ) a brazeable, outward-facing flange ( 36 ) which at the first end of the first screen element ( 19 ) is arranged.

Arrangement according to Claim 8, in which a maximum outer diameter ( 34 ) of the first screen element ( 19 ), the protrusions ( 33 ) included, essentially equal to the outside diameter of the edge turned outwards ( 40 ) of the second screen element.

Arrangement according to one of the preceding claims, which is made of a soft material with a high coefficient of expansion is.

The assembly of claim 11, wherein the material is copper is.

Vacuum switch, which is an arrangement according to one of the previous claims includes.

Vacuum switch to be assembled by brazing, which has an outer, essentially cylindrical housing arrangement ( 10 ) and an inner, essentially cylindrical screen element ( 19 ) which is arranged within the housing arrangement, the inner element being a fastening means ( 36 ) for attaching the inner element to the housing arrangement by brazing, characterized in that the inner element ( 19 ) has a higher coefficient of thermal expansion than the housing arrangement; and that centering means ( 33 ) protrude from the inner element in order to bring about a self-centering of the inner element within the housing arrangement when the switch is heated, the centering means ( 33 ) during the different thermal expansion of the screen relative to the outer housing arrangement during this heating against the housing arrangement ( 10 ) are deformable, the centering means being dimensioned in relation to the housing arrangement in such a way that before the heating between the screen element ( 19 ) and the housing arrangement has a clearance fit.

Vacuum switch according to Claim 14, in which the centering means for effecting self-centering have three outward protrusions ( 33 ) formed on the inner element as dents therein, the protrusions being arranged at substantially equal intervals around the circumference of the inner element, the inner element, when it is cold, and the protrusions including a maximum Has outer diameter that is smaller than the inner diameter of the housing arrangement.

Vacuum switch according to claim 15, in which the protrusions ( 33 ) on a section of the inner element ( 30 ) are formed, which is essentially parallel to the longitudinal axis of the housing arrangement.

Vacuum switch according to claim 16, in which the housing arrangement comprises two outer, essentially cylindrical, concentric elements ( 8th . 9 ) and the fastening means comprises a brazeable, outward-pointing flange ( 36 ) for arrangement in the intermediate layer between the outer elements.

Vacuum switch according to one of claims 14 to 17, in which the inner element is made of a softer material than the housing arrangement is.

Vacuum switch according to claim 18, wherein the inner element made of copper and the housing arrangement made of a ceramic consists.

Vacuum switch according to claim 19, in which, when the unit is brazed, the flange ( 36 ) of the inner element by brazing between the outer elements ( 8th . 9 ) is attached and the protrusions ( 33 ) one of the outer elements ( 8th ) touch and are deformed at a contact point with this one of the outer elements.

The method of assembling the vacuum switch according to claim 14 by brazing, the switch comprising: two outer cylindrical members ( 8th . 9 ) with a first, inner diameter, the outer elements having brazeable end faces, and an inner, cylindrical shield element ( 19 ), the inner screen element ment has a higher coefficient of thermal expansion and is made of a softer material than the outer elements and at one end a brazeable, outward-facing flange ( 36 ) essentially perpendicular to the longitudinal axis of the inner screen element, the inner screen element having three protrusions pointing outwards ( 33 ), which are formed on the inner element as dents therein, the protrusions being arranged at substantially equal intervals around the circumference of the inner shield element, the inner shield element, when it is cold, and the protrusions including a second , outer diameter ( 34 ) which is smaller than the first inner diameter, the method comprising the following steps: (a) assembling the switch by the flange ( 36 ) of the inner screen element ( 19 ) is sandwiched between adjacent end faces of the outer members with a solid braze; (b) in a vacuum: increasing the temperature of the switch and allowing the braze to flow and the second outer diameter ( 34 ) increases until the protrusions ( 33 ) one of the outer elements ( 8th ) touch, whereby self-centering by a floating displacement movement of the inner screen element ( 19 ) in relation to the external elements ( 8th . 9 ) he follows; (c) increasing the temperature further until the protrusions ( 33 ) deform; (d) Lowering the temperature so that the braze can solidify.

The method of claim 21, wherein the vacuum switch comprises a further cylindrical inner element ( 20 ) which has an outwardly pointing edge at one end ( 40 ), the edge of the further inner element ( 20 ), when cold, has a third, outer diameter which is smaller than the first, inner diameter, the method after step (a) comprising the step of the further inner element ( 20 ) on the top of the inner element ( 19 ) arrange that the edge ( 40 ) of the further inner element the flange ( 36 ) of the inner element ( 19 ) touched; the method in step (b) allowing the third outer diameter to increase until the edge ( 40 ) of the further inner element ( 20 ) touches one of the outer elements; and wherein the method in step (c) enables an end portion of the further inner element ( 20 ) adjacent to the edge ( 40 ) deformed during this temperature increase.

The method of claim 21 or claim 22, which the outer elements ceramic insulators and the inner elements are a conductive screen represent.