-
Mehrfachvakuumschalter bzw. -relais Bei Mehrfachvakuumschaltern -
das sind Vakuumschalter; bei denen sich mehr als eine Kontaktreihe, bestehend aus
dem beweglichen Ankerkontakt und einem oder zwei festen Gegenkontakten, im Vakuum
befinden -macht es sich als Übelstand bemerkbar, daß während des Betriebes Überschläge
von der einen Kontaktreihe zu der anderen stattfinden und ein einwandfreies Arbeiten
in Frage stellen.
-
Versuche bestätigen die Annahme, daß beim Schalten unter Last zunächst
einige Elektronen aus der durch das Schaltfeuer z. B. beim Schließen der Kontakte
kurzzeitig glühenden Kathode austreten. Auch beim besten technisch herstellbaren
Vakuum finden die Elektronen eine ausreichende Zahl von Molekülen vor, die -durch
Stoß ionisiert werden, um dann zur Kathode zurückzufliegen, wo sie weitere Elektronen
auslösen. Wenn durch jedes auf der Kathode auftreffende Ion mehrere Elektronen ausgelöst
werden, schaukelt sich .die Entladung in kürzester Zeit bis zum Kurzschluß auf.
-
Eine einfache Abstandsvergrößerung zwischen den Kontaktreihen, zwischen
denen die Überschläge stattfinden, genügt nicht, um die Überschläge zu unterbinden.
Auch würde mit einer Vergrößerung der Abstände zwischen den Kontaktreihen der schwerwiegende
Nachteil des größeren Raumbedarfes verbunden sein. Eine Anordnung von isolierenden
Trennwänden zwischen den einzelnen Kontaktreihen, wie sie im Schalterbau an sich
bekannt
sind, hat keinen Erfolg, da unter Uniständen die Trennwände, die wegen Raummangels
dünn gehalten werden müssen, leicht durchschlagen können. Ferner können Rufladungen
der isolierenden Trennwände das sichere Arbeiten des Schalters ebenfalls erschweren.
-
Bei einem einpoligen Vakuumschalter ist eine Anordnung bekannt, bei
der über die Kontakte ein isolierendes Röhrchen gesetzt wird, das mit einem Metallschirm
umgeben sein kann. Diese Anordnung hat den Zweck, die Fußpunkte etwa entstehender
Lichtbögen oder Funkenentladungen auf ,die Kontakte selbst zu beschränken und ein
Übergreifen auf benachbarte Metallteile zu verhindern. Einen Überschlag zwsichen
zwei Kontaktreihen eines mehrpoligen Vakuumschalter s kann eine derartige Anordnung
nicht zuverlässig vermeiden. Dies ergibt sich daraus, daß auch eine derartige Anordnung
in einem doppelpoligen Vakuumschalter als Elektronenquelle wirken würde.
-
Zur Vermeidung dieser Nachteile werden erfindungsgemäß zur Verhinderung
von Überschlägen von einer der Kontaktreihen zu den anderen die einzelnen Kontaktreihen
durch Abschirmungen voneinander getrennt und die Schirme auf das Potential der zugehörigen
Kontaktreihe gebracht, Die Abschirmungen können aus zwischen den einzelnen Kontaktreihen
angeordneten Metallplatten bestehen, oder aber sie können aus isolierenden Platten
gefertigt sein, die ein- oder beiderseitig einen metallischen Belag aufweisen.
-
Die Erfindung soll an Hand von sechs Figuren näher erläutert werden.
Fig. i und 2 zeigen erfindungsgemäße Mehrfachvakuumrelais in perspektivischer Darstellung;
während die Fig. 3 bis 6 die Anordnung der Abschirmungen bei Zwei- und --%lehrfachvakuumrelais
bzw. -schaltern schematisch darstellen.
-
Die Fig. i zeigt ein Zweifachvakuumrelais, bei dem alle nicht zur
Erläuterung der Erfindung erforderlichen Teile weggelassen sind. Im Innern des Vakuums
sind die Kontaktträger, die aus keramischem Material bestehen, und die Kontakte
selbst untergebracht. Die beiden beweglichen Ankerkontakte i und 2 machen in ihren
beiden Endlagen mit den entsprechenden feststehenden Kontakten ia und
2a bzw. ib und 2b Kontakt. Die Ankerkontakte i und 2 bzw. die feststehenden
Gegenkontakte i" und 2, bZw, ib und 21, sind über gewellte 1N-Ietallbänder B mit
den in die Glaswand eingeschmolzenen Stromdurchführungsstäben St verbunden. In dem
Zwischenraum zwischen denKöntaktreihen i und2 (jede Kontaktreihe besteht aus dein
beweglichen Ankerkontakt und einem bzw. zwei 1
feststehenden Gegenkontakten)
ist eine Metallplatte bzw. eine isolierende Platte 3 angeordnet, deren den Kontaktreihen
i und 2 zugewendete Flächen mit einem metallischen Belag 3, bzw. 3b versehen
sind. Wird an Stelle einer bzw. zweier :Metallplatten in den Zwischenräumen zwischen
den Kontaktreihen eine isolierende Platte verwendet, deren Flächen mit einem metallischen
Belag versehen ..sind, so werden die metallisierten Flächen der Isolierplatten mit
den zugehörigen beweglichen Ankerkontakten i bzw. 2 elektrisch verbunden.
-
Durch diese Maßnahme werden Überschläge von einer Kontaktreihe zu
der anderen bzw. den anderen wirksam verhindert.
-
Es ist selbstverständlich auch möglich, an Stelle der dargestellten
zwei Kontaktreihen mehrere in einem einzigen Vakuumgefäß anzuordnen. In diesem Falle
ist lediglich dafür Sorge zu tragen, daß jeweils in dem Zwischenraum zwischen zwei
Kontaktreihen Metallplatten oder Isolierplatten angeordnet werden, deren den Kontaktreihen
zugekehrte Flächen metallisiert sind, wobei die jeweils der betreffenden Kontaktreihe
zugekehrte Fläche zweckmäßig mit dem Ankerkontakt elektrisch verbunden wird.
-
Fig.2 zeigt ebenfalls in perspektivischer Darstellung ein Zweifachvakuumrelais,
bei dem die beiden Kontaktreihen in größerem Abstand voneinander iin Vakuum angeordnet
sind. Wie bei dem in Fig. i betrachteten Beispiel bestehen auch hier die Anker-
und Kontaktträger aus einem hochisolierenden keramischen Material, z. B. Kalit,
Frequenta. Obwohl bei dieseln Ausführungsbeispiel die Kontaktreihen in erheblich
größerem Abstand voneinander angeordnet sind als bei dem in Fig. i betrachteten
Beispiel, können ohne -die erfindungsgemäße Abschirmung auch bei dieser Anordnung
Überschläge von der einen Kontaktreihe zu der anderen (nur zum Teil sichtbar) stattfinden.
Die gewählten Bezugszeichen entsprechen denen der Fig.i. So besteht die eine Kontaktreihe
aus dem beweglichen Ankerkontakt i und den beiden feststehenden Gegenkontakten i"
und ib. Die Kontaktreihen sind seitlich eines x-förmigen keramischen Trägers angeordnet.
Die der Kontaktreihe i zugekehrte Fläche 3 des ir-fÖrinigen Kontaktträgers ist mit
einem metallischen Belag versehen. Die Aufbringung der metallischen Schicht auf
dein keramischen Träger erfolgt zweckmäßig durchEinbrennen. Der metallische Belag
ist, wie bei dem vorher betrachteten Beispiel (Fig. i), mit dem beweglichen Ankerkontakt
leitend verbunden.
-
Die Fig. 3 zeigt schematisch die Anordnung von Blechen 3 und q. zwischen
zwei Relais-bzw. Schalterkontaktreihen i, i" und 2, 2a.
Dabei ist
das Blech 3 mit dem Kontakt i und das Blech 4 mit dem Kontakt 2 elektrisch verbunden.
-
Fig.4 zeigt die schematische Darstellung eines zweipoligen Umschalters,
wie es bereits an Hand der Fig._i und 2 beschrieben wurde. Zwischen den beiden Kontaktreihen,
von denen .jede aus dem beweglichen Ankerkontakt i bzw. 2 sowie den beiden feststehenden
Gegenkontakten i", ib bzw. 2Q, 2b besteht, ist eine Platte 3 aus Isoliermaterial
angeordnet, die auf ihren beiden, den Kontaktreihen zugekehrten Flächen 3Q, 3b mit
einem metallischen Belag versehen ist. Die Beläge sind mit den zugehörigen beweglichen
Ankerkontakten verbunden, und zwar die Fläche 3Q mit dem Ankerkontakt z und die
Fläche 3b mit dem Ankerkontakt 2.
-
Fig.5 zeigt in schematischer Darstellung einen dreipoligen Schalter.
An Stelle einer isolierenden Platte; deren beide Flächen metallisiert sind, wurden
bei diesem Beispiel einfache Bleche verwendet, wie bei dem Ausführungsbeispiel nach
F'ig.3. In dem Zwischenraum zwischen je zwei Kontaktreihen sind je zwei Bleche4
angeordnet. Dabei ist das Blech 4, mit dem Kontakt i, die Bleche 4,1 mit dem Kontakt
2 und das Blech 4", mit dem Kontakt 3 verbunden.
-
Fig.6 zeigt schließlich einen dreipoligen Umschalter. In dem Zwischenraum
zwischen den einzelnen Kontaktreihen sindentsprechend dem .Ausführungsbeispiel nach
Fig.4 isolierende Platten 4 angeordnet, die beiderseitig mit metallischen Schichten
4, und 4b versehen sind, wobei jede der metallischen Schichten mit dem zugehörigen
beweglichen Ankerkontakt verbunden ist. Die Metallschicht 4"a ist mit dem Kontakt
i, die Metallschicht 411b mit dem Kontakt 2 und die Metallschicht 4,1,a mit dem
Kontakt 3 verbunden.