DE8314797U1 - Double break vacuum switch - Google Patents
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- DE8314797U1 DE8314797U1 DE19838314797 DE8314797U DE8314797U1 DE 8314797 U1 DE8314797 U1 DE 8314797U1 DE 19838314797 DE19838314797 DE 19838314797 DE 8314797 U DE8314797 U DE 8314797U DE 8314797 U1 DE8314797 U1 DE 8314797U1
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Description
Vakuumschalter mit DoppelunterbrechungDouble break vacuum switch
Die Erfindung betrifft einen Vakuumschalter mit Doppelunterbrechung, mit zwei beweglichen, in Bewegungsrichtung miteinander ausgerichteten, durch Metallfaltenbalge abgedichteten Kontakten und mit zwei ortsfesten Metallkontakten. The invention relates to a vacuum switch with double break, with two movable metal bellows that are aligned with one another in the direction of movement sealed contacts and with two stationary metal contacts.
Es ist bekannt, daß die Spannungsfestigkeit von Vakuumschaltstrecken nicht linear mit dem Elektrodenabstand ansteigt, sondern einen gekrümmten Verlauf hat. Ferner ist aus der Literatur bekannt, daß mit zunehmender Kontaktentfernung die Gefahr der Anodenfleckbildung bei sonst gleicher Schaltkontaktgeometrie zunimmt und somit das Schaltvermögen dadurch erheblich eingeschränkt werden kann.It is known that the dielectric strength of vacuum interrupters does not increase linearly with the electrode spacing, but has a curved course. Further it is known from the literature that the greater the contact distance, the greater the risk of anode stain formation increases with otherwise the same switching contact geometry and thus considerably restricts the switching capacity can be.
Um diese Nachteile zu beheben, hat man Vakuumschalter mit Doppelunterbrechung oder Mehrfachunterbrechung entwickelt. Ein derartiger Vakuumschalter der eingangs genannten Art ist aus der DE-OS 15 90 360 bekannt. Nach dieser Druckschrift sind zwei bzw. mehrere Vakuumkammern in Reihe geschaltet, wobei in jeder der Vakuumkammern ein beweglicher und ein ortsfester Metallkontakt angeordnet sind. In einer Zweikammeranordnung sind die beweglichen Kontakte über Metallfaltenbälge abgedichtet zwischen den ortsfesten Kontaken angeordnet und durch eine Zugfeder in Öffnungsrichtung vorgespannt. Um die beweglichen Kontakte voneinander fort und in Berührung mit den ortsfesten Kontakten bringenIn order to remedy these disadvantages, vacuum switches with double interruption or multiple interruption are available developed. Such a vacuum switch of the type mentioned is known from DE-OS 15 90 360. According to this publication, there are two or more vacuum chambers connected in series, with one movable and one stationary in each of the vacuum chambers Metal contact are arranged. In a two-chamber arrangement, the movable contacts are via metal bellows sealed between the stationary contacts and biased by a tension spring in the opening direction. To move the moving contacts away from each other and in contact with the stationary contacts
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zu können, ist eine hydraulische Einrichtung vorgesehen, welche durch Strömungsmitteldruck die beweglichen Kontakte zu den ortsfesten Kontakten hin bewegt.to be able to, a hydraulic device is provided, which the movable by fluid pressure Moved contacts to the stationary contacts.
Ein entscheidener Nachteil der oben genannten DE-OS 15 90 360 wird wie folgt ausgedruckt: Der Strömungsmitteldruck beaufschlagt die für die Lebensdauer wichtigen Faltenbalge im eingeschalteten Zustand andauernd. Als weiter Nachteil gilt, daß bei Leckage im Drucksystem der Schalter unbeabsichtigt ausschaltet. Der Strömungsmitteldruck muß andererseits so groß sein, daß ein ausreichender Kontaktdruck erzeugt und und die nicht unbeträchtlichen Kräfte der Ausschaltfeder Überwunden werden können. Diese Kräfte müssen auch die für Vakuumschalter typischen Schweißkräfte überwinden können, Die Kon takt druckfedern werden pro Schaltstrecke in der Größenordnung von 1 kN bei Leistungsschaltern liegen. Federn dieser Größe lassen sich in einem für den Nennstrom normal dimensionierten Kontaktrohr kaum unterbringen.A decisive disadvantage of the above-mentioned DE-OS 15 90 360 is expressed as follows: The fluid pressure acts on the bellows, which are important for the service life, when the system is switched on State permanent. Another disadvantage is that if there is a leak in the pressure system, the switch is unintentional turns off. The fluid pressure, on the other hand, must be so great that there is sufficient contact pressure generated and and the not inconsiderable forces of the opening spring can be overcome. These Forces must also be able to overcome the welding forces typical of vacuum switches. The contact compression springs are in the order of magnitude of 1 kN for circuit breakers per switching path. Springs this Size can hardly be accommodated in a contact tube that is normally dimensioned for the nominal current.
Auch zu den Weiterbildungen gemäß den Ansprüchen 3, 4 und 5 der oben genannten OS ist ein weiterer Nachteil dieser Anordnung anzumerken: Die Anordnung der Gleitkontakte im Inneren der vorgeschlagenen .Schaltkammeranordnung bringt eine zusätzliche Wärmequelle an eine Stelle der Schalters, an dem sehr ungünstige Wärmeableitungsbedingungen herrschen.Also to the further developments according to the claims 3, 4 and 5 of the above OS, another disadvantage of this arrangement should be noted: the arrangement the sliding contacts inside the proposed .Schaltkammeranordnung brings an additional heat source to a point on the switch at which very unfavorable heat dissipation conditions prevail.
Aus der DE-OS 30 26 197 ist ein Vakuumschalter mit zwei festen Kontaktstücken bekennt, zu denen ein Zuführungs- bzw. ein Ableitungsleiter führt, undFrom DE-OS 30 26 197 a vacuum switch with two fixed contact pieces is known to which one Infeed or a discharge conductor leads, and
mit einer angetriebenen Kontaktbrücke. Diese Kontaktbrücke ist senkrecht zu den beiden Kontakten der Zuführungs- und Ableitungsleiter angeordnet und auch senkrecht zu diesen über einen Stempel verschiebbar. Dieser bekannte Vakuumschalter weist den Nachteil auf, daß er sehr sperrig aufgebaut ist, weil der Zuführungs- und der Ableitungsleiter und der Stempel für den Überbrückungskontakt in drei verschiedene Richtungen angeordnet sind. Im übrigen weist dieser Vakuumschalter den Nachteil auf, daß selbst mit Zusatzmitteln der Lichtbogen nicht auf der Kontaktbrücke rotiert werden kann, so daß die Oberflächenbeanspruchung der Kontaktbrücke durch die Lichtbogenausbildung sehr stark ist.with a driven contact bridge. This contact bridge is perpendicular to the two contacts of the Infeed and discharge conductors arranged and also slidable perpendicular to this via a stamp. This known vacuum switch has the disadvantage on that it is very bulky because of the supply and discharge conductors and the punch for the bridging contact are arranged in three different directions. Incidentally, this points Vacuum switch has the disadvantage that even with additives, the arc does not occur on the contact bridge can be rotated, so that the surface stress on the contact bridge due to the arc formation is very strong.
Die in Serie geschalteten Lichtbogen bilden 2 zueinander parallele, vom Strom in entgegengesetzter Richtung durchflossene Leiter. Stromstarke Lichtbogen werden dabei nach außen gerichtet sein und nicht mehr in der durch die Kontaktbildung beabsichtigten Rotation gehalten werden können. Dadurch entsteht Anodenfleckbildung mit allen dazu bekannten Nachteilen. Außerdem sind Schwierigkeiten bei ungleichem Kontaktabbrand der beiden Kontaktflächen zu befürchten, wegen der starren Kontaktbrücke.The arcs connected in series form 2 parallel to each other, from the current in opposite directions flowed through conductors. High-current arcs will be directed outwards and no longer in the rotation intended by the contact formation can be maintained. This creates anode stain with all known disadvantages. There are also difficulties with uneven contact wear of the two contact surfaces to be feared because of the rigid contact bridge.
Aus der DE-AS 12 07 989 ist ein Vakuumschalter mit nur einem Paar von Kontakten bekannt, welche sich längs einer Ringlinie berühren. Eine Doppelunterbrechung mit hintereinander geschalteten Kontaktpaaren ist in dieser Druckschrift nicht offenbart und durch sie auch in keiner Weise nahegelegt.From DE-AS 12 07 989 a vacuum switch with only one pair of contacts is known, which touch along a ring line. A double break with contact pairs connected in series is not disclosed in this publication and in no way suggested by it.
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Hier ist mit der Gefahr der Rückzündung zwischen den Kontakten 18 und 17 bei hoher Brennspannung der Teillichtbögen zu rechnen. Andernfalls ist auch hier mit Anodenfleckbildung zu rechnen. 5There is a risk of flashback between the contacts 18 and 17 when the operating voltage is high Partial arcs to be expected. Otherwise anode stain formation is to be expected here as well. 5
Aus der DE-AS 24 60 628 ist ein elektrisches Schaltgerät zum Abtrennen einer unter Spannung stehenden Leiterschiene bekannt, bei welchem zwei Trennstrecken in Reihe geschaltet sind. Die beiden Trennstrecken befinden sich in zwej verschiedenen Vakuumkammern, welche hintereinander geschaltet sind und durch eine dicke Trennwand voneinander getrennt sind. Diese dicke Trennwand dient ferner dazu, über einen dritten Schalter an Erde gelegt zu werden, wenn die beiden Trennstrecken geöffnet sind. Auf diese Weise wirkt die Platte als geerdete "Trennschottung" (segregation) im Sinne von IEC-Publ. 298. Außerdem bewirkt sie eine sehr ungleiche Spannungsverteilung bei der Unterbrechung von Kurzschlüssen mit Erdberührung. Diese Erdung soll das gefahrlose Arbeiten an dem abgetrennten Leiter ermöglichen.From DE-AS 24 60 628 an electrical switching device for disconnecting a live conductor rail is known, in which two isolating distances in Are connected in series. The two separating sections are located in two different vacuum chambers, which are connected in series and separated from one another by a thick partition. This thick one The partition wall also serves to be connected to earth via a third switch when the two isolating distances are open. In this way, the plate acts as a grounded "separation" (segregation) in the sense by IEC-Publ. 298. In addition, it causes a very uneven distribution of tension during the interruption of short circuits with earth contact. This grounding should allow safe working on the disconnected Enable ladder.
Weitere AusfUhrungsformen in dieser Druckschrift umfassen eine Kontaktbrücke, welche durch eine senkrecht zu Abführungs- und ZufUhrungsleiter angeordnete und bewegliche Kontaktstange verschieboar ist und auch deshalb nur sehr sperrig ausgebildet werden kann.Further embodiments in this publication include a contact bridge, which is arranged by a perpendicular to the discharge and supply conductors and movable contact rod is verschieboar and can therefore only be made very bulky.
Aufgabe der Erfindung ist es, ausgehend von dem genannten Stand der Technik, einen Vakuumschalter mit Doppelunterbrechung zu schaffen, welcher die Nachteile der bekannten Vakuumschalter vermeidet und insbesondereThe object of the invention, based on the prior art mentioned, is a vacuum switch with double break to create, which avoids the disadvantages of the known vacuum switch and in particular
mit kleinen Abmessungen und mit geringem konstruktivem Aufwand herstellbar ist.can be produced with small dimensions and with little design effort.
Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung bei Vakuumschaltern der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die beiden ortsfesten Kontakte zwischen den bewaglichen Kontakten angeordnet und von einem Träger in einer beiden Kontaktpaaren und damit beiden Trennstrecken gemeinsamen Vakuumkammer gehalten sind.According to the invention, this object is in the case of vacuum switches the aforementioned type solved in that the two stationary contacts between the movable Contacts arranged and from a carrier in one of two pairs of contacts and thus two isolating distances common vacuum chamber are held.
Durch diese geschickte Anordnung der ortsfesten Kontakte als ein beidseitig wirkendes Kontaktsystem zwischen den beweglichen Kontakten, ist es möglich, diese beiden Kontaktpaare und damit die beiden Trennstrecken fluchtend miteinander in einem kleinen Volumen unterzubringen. Dadurch wird es gleichzeitig möglich, mit einer einzigen Vakuumkammer auszukommen. Die Erfindung weist daraus resultierend den weiteren Vorteil auf, daß wesentlich weniger konstruktiver Aufwand zur Abdichtung der nur einen Vakuumkammer erforderlich ist, als es sonst zur Abdichtung von zwei Vakuumkammern der Fall wäre. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß die Vakuumkammer besonders einfach, nämlich nur mit Hilfe eines einzigen Stutzens, evakuiert werden kann. Hinzu kommt der Vorteil, daß aufgrund der geringeren Erdkapazität der beiden ortsfesten Schaltkontakte eine gleichmäßigere Spannungsaufteilung stattfindet. This clever arrangement of the fixed contacts as a bilateral contact system between the moving contacts, it is possible to use these two pairs of contacts and thus the two isolating distances aligned with each other in a small volume. This makes it possible at the same time get by with a single vacuum chamber. As a result, the invention has the further The advantage is that much less constructive effort to seal the only one vacuum chamber required than would otherwise be the case for sealing two vacuum chambers. Another advantage can be seen in the fact that the vacuum chamber is particularly simple, namely only with the help of a single nozzle, can be evacuated. There is also the advantage that, due to the lower ground capacity of the two stationary ones Switching contacts a more even voltage distribution takes place.
Die beiden ortsfesten Kontakte können beidseitig wirkende, an diametral gegenüberliegenden Seiten eines Kontaktstuckes ausgebildete Kontakte sein,The two stationary contacts can act on both sides, on diametrically opposite sides be contacts formed of a contact piece,
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sie können aber auch Kontaktflächen von zwei Kontaktstücken sein.but they can also be contact surfaces of two contact pieces.
Dei- Träger ist nach einer Ausführungsform der Erfindung als Durchbrüche aufweisende Scheibe ausgebildet, welche an dem Metallmantelrohr der Vakuumkammer befestigt ist. Diese Weiterbildung der Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß der Träger längs des gesamten !Anfanges der Vakuumkammer befestigt werden kann und somit einen besonders guten Kalt bildet, um die Vakuumkammer zu unterteilen.The carrier is according to one embodiment of the invention designed as a disc having breakthroughs, which is attached to the metal jacket tube of the vacuum chamber is. This development of the invention has the advantage that the carrier along the entire ! The beginning of the vacuum chamber can be attached and thus forms a particularly good cold to the vacuum chamber to subdivide.
Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist eine zentrale Öffnung in den ortsfesten Schaltkontakten vorgesehen. Diese Weiterbildung der Erfindung ermöglicht es, einen ringscheibenförmigen Träger zu verwenden. Die Kommunikation oberhalb und unterhalb des Trägers innerhalb der Vakuumkammer ist dann schon bereits durch die zentrale Öffnung in den ortsfesten Schaltkontakten gewährleistet.According to another development of the invention, there is a central opening in the stationary switch contacts intended. This development of the invention makes it possible to use an annular disk-shaped carrier. The communication above and below the carrier within the vacuum chamber is then already guaranteed by the central opening in the stationary switch contacts.
Die beweglichen KontaktstUcke und/oder die ortsfesten Kontaktstücke können als schräg geschlitzte Topfkontakte ausgebildet sein oder aber auch als Spiralkontakte. Diese Ausbildungsformen der Kontakte ermöglichen die Ausbildung eines magnetischen Feldes und damit die Ausrichtung und auch die Bewegung des Lichtbogens.The movable contact pieces and / or the stationary ones Contact pieces can be designed as obliquely slotted cup contacts or also as spiral contacts. These forms of training enable contacts the formation of a magnetic field and thus the alignment and also the movement of the arc.
Darüber hinaus kann nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung zwischen den beiden ortsfesten Kontaktflächen ein spuienförmiger Verbindungsleiter zur Erzeugung eines axialen Magnetfeldes vorgesehan sein,In addition, according to another development of the invention, a coil-shaped connecting conductor for generating an axial magnetic field can be provided between the two stationary contact surfaces.
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welches die Aufrechterhaltung von je einem diffusen
Lichtbogen auch bei großen Kurzschlußströmen ermöglicht. Diese spulenf örmigen Verbindungsleiter können
spiralförmig in zwei Hälften angeordnet sein.
5which is the maintenance of a diffuse
Allows arc even with large short-circuit currents. These coil-shaped connecting conductors can
be arranged spirally in two halves.
5
Vorteilhafterweise kann die Trägerplatte so ausgebildet |The carrier plate can advantageously be designed in this way
sein, daß sie die beiden Spulenhälften elektrisch fbe that they electrically f
miteinander verbindet. |connects with each other. |
Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung besteht £According to another development of the invention, there is £
der Träger aus wärmeleitendem Werkstoff, welcher \h the carrier made of thermally conductive material, which \ h
die beiden Kontaktflächen wärmeleitend mit der Außen- ύthe two contact surfaces conductively with the outer ύ
kontur der Schaltkammer verbindet. Dieser Weiterbildung $contour of the switching chamber connects. This continuing education $
der Erfindung ermöglicht es, die in der Vakuumkammer ίthe invention allows the ί in the vacuum chamber
erzeugte Wärme von ihrem Entstehungsort, nämlich |generated heat from its place of origin, namely |
den Kontaktflächen, zu der Außenwand der Vakuumkammer |the contact surfaces, to the outer wall of the vacuum chamber |
abzuführen. ύ to dissipate. ύ
Derjenige Umfangsbereich der Vakuumkammer, an welchem
der Träger befestigt ist, kann aus Metall bestehen.
Ferner kann dieser umfangsbereich zweckmäßigerweise
mit wärmeleitenden Einrichtungen, z. B. Kühlrippen,
verbunden sein. Diese Weiterbildungen der Erfindung
ermöglichen eine besonders gute Wärmeableitung aus
der Vakuumkammer und eignet sich besonders für Schalter
mit großem Nennstrom.That circumferential area of the vacuum chamber on which
the carrier is attached can be made of metal.
Furthermore, this circumferential area can expediently
with thermally conductive devices, e.g. B. cooling fins,
be connected. These developments of the invention
enable particularly good heat dissipation
the vacuum chamber and is particularly suitable for switches
with high rated current.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen
aus den Ansprüchen in Verbindung mit der Zeichnung
und der Beschreibung hervor.Other advantages and features of the invention go
from the claims in connection with the drawing
and the description.
Die Erfindung ist im folgenden anhand einiger Aus-The invention is illustrated below with the aid of some
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fUhrungsbeispiele und in Verbindung mit der Zeichnung ■ näher beschrieben. Im einzelnen zeigen:examples and in connection with the drawing ■ described in more detail. Show in detail:
Fi,g. 1 einen Längsschnitt durch eine AusfUhrungsform der Erfindung, Fig. 2 einen Längsschnitt durch die VakuumkammerFi, g. 1 shows a longitudinal section through an embodiment of the invention, 2 shows a longitudinal section through the vacuum chamber
einer AusfUhrungsform der Erfindung, Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie C-D deran embodiment of the invention, Fig. 3 is a section along the line C-D of
Fig. 2 undFig. 2 and
Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie A-B der "Fig. 4 is a section along the line A-B of "
Fig. 2.Fig. 2.
In Fig. 1 sieht man im mittleren Bereich des Vakuumschalters die beiden ortsfesten Kontakte 10 und 12, welche von einem scheibenförmigen Träger 14 gehalten werden, welcher mit einem aus Metall bestehenden Mantel 16 des Vakuumschalters verbunden ist. Sowohl die ortsfesten KontaktstUcke 10 und 12 als auch der Träger 14 weisen eine zentrale Öffnung 19 auf. Ferner weist der Träger 14 DurchbrUche 18 auf, von denen lediglich einer in der Fig. 1 schematisch angedeutet ist.In Fig. 1 you can see the two stationary contacts 10 and 12 in the middle area of the vacuum switch, which are held by a disk-shaped carrier 14, which is made of a metal Jacket 16 of the vacuum switch is connected. Both the stationary contact pieces 10 and 12 and the Carriers 14 have a central opening 19. Furthermore, the carrier 14 has openings 18, of which only one is indicated schematically in FIG. 1.
Mit den ortsfesten KontaktstUcken korrespondierend sind bewegliche Schaltstücke 20 und 22 vorgesehen, welche jeweils mit dem ihnen gegenüber angeordneten ortsfesten Kontakt ein Kontaktpaar bilden. Die beweglichen Kontakte 20 und 22 sind an den vorderen, einander zugewandten Enden von Stempeln 24 bzw. 26 befestigt, welche in Richtung der Doppelpfeile 24a und 26a in ihrer Längsrichtung bewegbar sind. Die Stempel 24 und 26 sind mit Hilfe von Metallbalgen 28 und 30Movable contact pieces 20 and 22 are provided corresponding to the stationary contact pieces, which each form a contact pair with the stationary contact arranged opposite them. The moving ones Contacts 20 and 22 are attached to the front, facing ends of stamps 24 and 26, respectively. which are movable in the direction of the double arrows 24a and 26a in their longitudinal direction. The stamp 24 and 26 are by means of metal bellows 28 and 30
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vakuumdicht mit den beiden Enden 32 bzw. 34 des Vakuumgefäßes verbunden. An der oberen Stirnseite des Vakuumschalters ist ein Pumpstutzen 36 angedeutet, welcher zur Evakuierung der gesamten Vakuumkammer, welche beide Kontaktpaare und damit beide Trennstrecken enthält, dient.connected vacuum-tight to the two ends 32 and 34 of the vacuum vessel. On the upper face of the vacuum switch a pump nozzle 36 is indicated, which for evacuating the entire vacuum chamber, which contains both contact pairs and thus both isolating distances.
Der seitliche Wandbereich 38 zwischen der oberen Stirnfläche 32 und dem metallenen Mantel 16 und auch der Wandbereich 48 zwischen dem metallenen Mantel 16 und der unteren Stirnfläche 34 der Vakuumschaltkammer besteht aus Keramik, um einen Überschlag von den leitenden Stempeln 24 bzw. 26 zu dem metallenen Wandabschnitt 16 zu verhindern.The side wall area 38 between the upper end face 32 and the metal jacket 16 and also the wall area 48 between the metal jacket 16 and the lower end face 34 of the vacuum interrupter chamber consists of ceramic to provide a flashover from the conductive stamps 24 and 26 to the metal wall section 16 to prevent.
Bei der AusfUhrungsform der Fig. 1 sind ferner innere Abschirmungen 50 vorgesehen, welche jedoch für das Wesen der Erfindung unerheblich sind und deshalb nicht näher beschrieben werden.In the embodiment of FIG. 1, inner shields 50 are also provided, which, however, are used for the Essence of the invention are irrelevant and are therefore not described in more detail.
Die elektrisch leitenden Stempel 24 und 26 können von einer nicht dargestellten Antriebs richtung gleichzeitig jeweils gegensinnig, d. h. aufeinander zu bzw. voneinander fort, betätigt werden.The electrically conductive stamp 24 and 26 can be of a drive direction, not shown, at the same time in opposite directions, d. H. towards or away from each other, are actuated.
Wie man aus dieser Fig. 1 sieht, ist der erfindungsgemäße Vakuumschalter nicht größer als ein herkömmlicher Vakuumschalter gleicher Nennspannung, welcher lediglich ein Schaltkontaktpaar enthält.As can be seen from this FIG. 1, the vacuum switch according to the invention is no larger than a conventional one Vacuum switch of the same nominal voltage, which only contains one pair of switching contacts.
In Fig. 2, in welcher gleiche Teile dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 1 tragen, ist ein Längsschnitt In Fig. 2, in which the same parts have the same reference numerals as in Fig. 1, is a longitudinal section
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durch einen Teil einer erfindungsgemäßen Vakuumschal tkammer dargestellt. Bei dieser AusfUhrungsform ist als Zuleitung zu den Kontaktstücken 10 und 12 jeweils eine spiralförmige Spule 54 bzw. 56 dargestellt. Ferner zeigt der Buchstabe i die Stromrichtung während des Zustande an, in welchem Lichtbogen 68 zwischen jedem Kontaktpaar 10, 20 bzw. 12, 22 brennen.represented by part of a vacuum switching chamber according to the invention. In this embodiment as a feed line to the contact pieces 10 and 12, respectively a spiral coil 54 and 56, respectively, is shown. Furthermore, the letter i indicates the current direction during the state in which arc 68 is between each contact pair 10, 20 or 12, 22 burn.
Wie man in dieser Fig. 2 durch die Linie i dargestellt erkennt, verläuft der Strom vom oberen beweglichen
Stempel 24 durch das obere Kontaktstück 20, über den oberen Lichtbogen 66 zu dem Kontaktstück 10,
durch die spiralförmige Spule 54 in dem oberen Kontaktstück,
über den elektrisch verbindenden Träger 14 in die spiralförmige Spule 56 im unteren Kontaktstück
12, über dessen ringförmige Kontaktflächen und den unteren Lichtbogen 68 zu dem beweglichen unteren
Kontaktstück 22 und von dort über den unteren beweglichen Stempel 26.
20As can be seen in this Fig. 2 by the line i, the current runs from the upper movable punch 24 through the upper contact piece 20, via the upper arc 66 to the contact piece 10, through the spiral-shaped coil 54 in the upper contact piece, via the electrically connecting carrier 14 into the spiral-shaped coil 56 in the lower contact piece 12, via its annular contact surfaces and the lower arc 68 to the movable lower contact piece 22 and from there via the lower movable punch 26.
20th
In dieser Fig. 2 sieht man ferner, daß sowohl die beiden Kontaktstücke 10 und 12 als auch der Träger 14 eine zentrale Öffnung aufweisen, so daß die Kommunikation zwischen den beiden Vakuumkammerhälften aufrechterhalten ist. Ferner sieht man in dieser Darstellung, daß wegen der erfindungsgemäßen Anordnung der Schaltkontakte die Vakuumkammer selber nicht größer ist als bei herkömmlichen Vakuumschaltern mit nur einem S ch al tkon takt ρ aar.In this Fig. 2 it can also be seen that both the two contact pieces 10 and 12 and the carrier 14 have a central opening so that communication between the two vacuum chamber halves is maintained is. It can also be seen in this illustration that, because of the arrangement of the switching contacts according to the invention the vacuum chamber itself is no larger than with conventional vacuum switches with only one Switch contact ρ aar.
Die Fig. 3 zeigt einen Schnitt längs der Linie C-D der Fig. 2. In dieser Figur siehtman die geschnitteneFig. 3 shows a section along the line C-D of Fig. 2. In this figure, the sectioned one can be seen
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Ringfläche eines Zylinders 72, welcher die beiden Kontaktstücke 10 und 12 miteinander verbindet. Außerdem sieht man in dieser Figur die Spulenwindungen 56, welche spiralförmig angeordnet sind. 5Annular surface of a cylinder 72 which connects the two contact pieces 10 and 12 to one another. aside from that one can see in this figure the coil windings 56, which are arranged in a spiral. 5
Die Fig. 4 zeigt einen Schnitt längs der Linie A-B der Fig. 2 und damit eine Draufsicht auf das obere Schaltkontaktstück 10 und auf die Spiralwindungen 54.Fig. 4 shows a section along the line A-B of Fig. 2 and thus a plan view of the upper one Switching contact piece 10 and on the spiral windings 54.
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Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 2 bis 4 wird durch die Spulen 54, 56 zwischen den beiden ortsfesten Schaltkontakten 10 und 12 ein im wesentlichen axial ausgerichtetes Magnetfeld erzeugt. Dieses Magnetfeld dient zur Aufrechterhaltung des diffusen Zustandes des Lichtbogens in den beiden Trennstrecken. Wie man auch aus dieser Figur sieht, ist die Anordnung der Spulen besonders platzsparend, so daß diese, trotz der vorgesehenen Spulen, nicht die Abmessungen des gesamten Vakuumschalters vergrößern.In the embodiment according to FIGS through the coils 54, 56 between the two stationary switch contacts 10 and 12 an essentially axial aligned magnetic field generated. This magnetic field serves to maintain the diffuse state of the arc in the two isolating distances. As you can also see from this figure, the arrangement of the coils is particularly space-saving, so that these, despite the coils provided, do not increase the dimensions of the entire vacuum switch.
Die beiden Kontaktstucke 10 und 12 sind über den Träger 14, der aus wärmeleitendem Material besteht, wiederum mit dem metallenen Mantel 16· der Vakuumschaltkammer wärmeleitend verbunden. Auf diese Weise wird von den Stellen, wo Wärme erzeugt wird, nämlich aus dem Kontaktbereich, Wärme zu dem metallenen Mante.'.abschnitt 16 der Kammer geleitet und an die Umgebung abgeführt. Im Rahmen der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß Kühleinrichtungen, z. B. KUhlrippen, mit diesem metallenen Manteiabschnitt 16 verbunden sind, um eine noch stärkere Wärmeabführung aus der VakuumkammerThe two contact pieces 10 and 12 are on the carrier 14, which consists of thermally conductive material, in turn connected in a thermally conductive manner to the metal jacket 16 of the vacuum interrupter chamber. In this way is from the places where heat is generated, namely from the contact area, heat to the metal jacket. '. section 16 of the chamber and discharged to the environment. In the context of the invention it is also provided that cooling devices, e.g. B. KUhlrippen, with this metal jacket section 16 are connected to an even stronger heat dissipation from the vacuum chamber
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zu ermöglichen.to enable.
Auf diese Weise wird nicht nur die Stromtragfähigkeit · sondet rn auch das Schaltvermögen des erfindungsgemäßen Vakuumschalters erhöht, so daß auch bei rascher Schaltfolge die Erwärmung durch die Lichtbogeneinwirkung schnell abklingt.In this way, not only is the current-carrying capacity, but also the switching capacity of the device according to the invention Increased vacuum switch, so that even with rapid switching sequence, the heating due to the arc effect quickly subsides.
W.\e man insbesondere auch anhand der früher beschriebenen AusfUhrungsbeispiele sieht, ist durch die geschickte Anordnung beider Trenn- oder Teilschaltstrecken in einem einzigen Vakuumgehäuse gegenüber der Hintereinanderschaltung zweier autarker Schaltkammern der Vorteil der erheblich geringeren Herstellungskosten erreicht. Außerdem ergibt sich dabei eine gleichmäßigere Spannung saufteilung aufgrund der wesentlich geringeren Erdkapazität der ortsfesten Schaltkontakte in gemeinsamen Schaltkammern gegenüber den Kontakt stücken 10 und 12.In particular, one can also use the previously described Execution examples is through the skillful Arrangement of both isolating or partial switching sections in a single vacuum housing opposite the series connection two self-sufficient switching chambers the advantage of significantly lower manufacturing costs achieved. In addition, there is a more even voltage distribution due to the significantly lower voltage distribution Earth capacitance of the stationary switching contacts in common switching chambers opposite the contact pieces 10 and 12th
Das zylindrische Teil 70, welches die beiden Schaltkontakte 10 und 12 miteinander verbindet, kann aus einem ferromagnetisehen Material bestehen. Dadurch wird zwar ein kleinerer Teilstrom nicht über die Spulen sondern durch diesen Eisenkörper'fließen. Andererseits wird aber das erzeugte Magnetfeld durch diesen ferromagnetischen Zylinder 70 verstärkt und auf die Kontaktflächen selber, die bei allen Kontakten dieses Ausführungsbeispiels ringförmig sind, fokussiert, so daß die Feldstärke im Gebiet der Lichtbogen-Fußpunkte besonders hoch ist.The cylindrical part 70, which connects the two switching contacts 10 and 12 to one another, can consist of one consist of ferromagnetic material. This will although a smaller partial current does not flow through the coils but through this iron body. on the other hand but the generated magnetic field is amplified by this ferromagnetic cylinder 70 and onto the contact surfaces itself that in all contacts of this embodiment are ring-shaped, focused so that the field strength in the area of the arc base points is particularly high.
, ι I »Uli.· · ■ · ·, ι I »Uli. · · ■ · ·
Claims (17)
104. Vacuum switch according to one of claims 1 to 3, characterized in that the carrier (14) is designed as a disc having openings (10) which is attached to the jacket tube (16) of the vacuum chamber.
10
1015, characterized in that the movable contact pieces (20, 22) are held by electrically conductive stamps (24, 26) which are aligned with one another.
10
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