DE914146C

DE914146C - Vacuum switch

Info

Publication number: DE914146C
Application number: DES6683D
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Else Holm
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1943-07-07
Filing date: 1943-10-22
Publication date: 1954-06-28

Description

Bei der Unterbrechung von elektrischen Strömen wird, soweit nicht die Stromstärke einen bestimmten Grenzwert (Imzn) unterschreitet, ein Lichtbogen gebildet, der seinerseits wieder gelöscht werden muß und dadurch den Unterbrechungsvorgang erschwert. Diese Grenzstromstärke liegt bei Schaltern, bei denen die beiden: Kontakte (Elektroden) im Vakuum voneinander getrennt werden, besonders hoch, so daß derartige Schalter für viele Verwendungszwecke Vorteile bieten.When electrical currents are interrupted, if not the current strength falls below a certain limit value (Imzn), an electric arc formed, which in turn must be deleted again and thereby the interruption process difficult. This limit current strength is for switches with which the two: Contacts (Electrodes) are separated from each other in a vacuum, particularly high, so that such Switches offer advantages for many uses.

Nach der Erfindung können Schalter dieser Art dadurch verbessert werden, daß wenigstens eine der beiden Elektroden mit einer Spitze ausgeführt wird. Diese Spitze wird hierbei zweckmäßig so bemessen, daß die Berührungsfläche gleich oder besser noch kleiner als i mrn2 ist.According to the invention, switches of this type can be improved by that at least one of the two electrodes is designed with a tip. These Tip is here appropriately dimensioned so that the contact surface is the same or better still smaller than i mrn2 is.

Um in eingeschaltetem Zustand zu einer Kontaktstelle mit so kleiner Berührungsfläche die Stromdichte und die damit verbundene Erwärmung gering zu halten, werden zweckmäßig Parallelkontakte angeordnet, die den größten Teil des Stromes übernehmen, bei dem Unterbrechungsvorgang aber nach Art von Vorkontakten vorher getrennt werden, so daß die Spitze zuletzt den Gegenkontakt verläßt.In order to be switched on to a contact point with so smaller Contact surface to keep the current density and the associated heating low, parallel contacts are expediently arranged, which carry most of the current take over, in the case of the interruption process, however, in the manner of previous contacts beforehand are separated so that the tip leaves the mating contact last.

Derartige Parallelkontakte können außerhalb oder innerhalb des Vakuumbehälters angeordnet werden. Im zweiten Fall kann die Spitzenelektrode mit dem Parallelkontakt in der Weise zusammengebaut werden, daß ein Kontaktstück nebeneinander eine große und eine kleine Kontaktfläche bilden. Beim Unterbrechungsvorgang wird das Kontaktstück bei der Bewegung zusätzlich verdreht, so daß erst die größere Fläche und zuletzt die kleinere Fläche (Spitze) von der Gegenelektrode abgehoben wird.Such parallel contacts can be outside or inside the vacuum container to be ordered. In the second case, the tip electrode can be connected to the parallel contact be assembled in such a way that a contact piece next to each other a large and form a small contact area. During the interruption process, the contact piece additionally twisted during the movement, so that first the larger area and last the smaller area (tip) is lifted off the counter electrode.

Für den Fall, daß nur eine der beiden Elektroden mit kleiner Oberfläche (Spitze) ausgeführt wird, wird diese mit besonderem Vorteil als Anode geschaltet.In the event that only one of the two electrodes has a small surface (Tip) is carried out, this is switched as an anode with particular advantage.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt. Hierbei sind die beiden Elektroden, die stempelförmige Kathode K und die mit einer Spitze versehene Anode A, innerhalb Eines Vakuumgefäßes angeordnet, das unten mit einem Fältenbalgen versehen ist, der die für den Schaltvorgang erforderliche Bewegung der Anode ermöglicht.An exemplary embodiment is shown in the drawing. Here are the two electrodes, the stamp-shaped cathode K and the one with a tip provided anode A, arranged inside a vacuum vessel, which is below with a Bellows is provided, the movement required for the switching process the anode allows.

Durch die neue Gestaltung werden die Bedingungen für den Unterbrechungsvorgang erheblich verbessert. Bei Schaltungen mit Lichtbogen, d. h. bei Strömen, die oberhalb der Grenzstromstärke (1 j") liegen, wird der Löschvorgang erheblich beschleunigt. Diese Verbesserung ist vermutlich auf eine Beeinflussung der Raumladung zurückzuführen. An sich würde nämlich durch vorwiegend an der Anode erzeugte positive Ionen eine Kompensation der negativen Raumladung erfolgen. Diese Kompensation wird jedoch bei der Anordnung nach der Erfindung erheblich geschwächt.The new design significantly improves the conditions for the interruption process. In circuits with an arc, ie with currents that are above the limit current strength (1 j "), the extinguishing process is considerably accelerated. This improvement is presumably due to an influence on the space charge Compensation for the negative space charge takes place, but this compensation is considerably weakened in the arrangement according to the invention.

Auch wird die Grenzstromstärke selbst gesteigert. Außerdem werden die Elektroden, wenn zunächst ein verhältnismäßig starker Strom unter Lichtbogenbildung abgeschaltet wird, durch die Bogenhitze entgast, so daß eine vollkommenere Reinheit der Elektrodenoberfläche erreicht wird, so daß bei folgenden Schaltvorgängen die Zündung eines Lichtbogens :erschwert oder ganz verhindert wird.The limit current strength itself is also increased. Also be the electrodes when initially a relatively strong current arcing is switched off, degassed by the arc heat, so that a more perfect purity the electrode surface is reached, so that the following switching operations Ignition of an arc: difficult or impossible.

Die Anwendung des Erfindungsgedankens ist für Vakuumschalter jeder Art von Vorteil, und zwar auch -für solche; bei denen das Vakuum selbst verhältnismäßig niedrig ist. Insbesondere bietet sie auch für Schalteinrichtungen, die mit großer Häufigkeit betätigt werden, wesentliche Vorteile, wobei durch die dauernde Reinigung der Kontaktfläche bei den einzelnen Schaltvorgängen die Grenzstromstärke weiter gesteigert werden kann. Mit besonderem Vorteil kann die Schalteinrichtung außerdem mit einer magnetischen Blasung, insbesondere durch innerhalb des Vakuumgefäßes angeordnete permanente Magneten, ausgerüstet sein, wodurch die Unterbrechungsbedingungen noch weiter verbessert werden. Derartige Schalterelektroden können nicht bloß für Einzelunterbrechungen, sondern auch für periodische Unterbrechungen, wie diese insbesondere bei Umformern, Gleichrichtern u. dgl: erforderlich sind, angewendet werden.The application of the inventive idea is for vacuum switches everyone Kind of an advantage, even -for those; where the vacuum itself is proportionate is low. In particular, it also caters for switching devices with large Frequently operated, significant advantages, due to the constant cleaning of the contact surface during the individual switching operations, the limit current strength continues can be increased. The switching device can also with particular advantage with a magnetic bubble, in particular by arranged inside the vacuum vessel permanent magnets, which increases the interruption conditions to be further improved. Such switch electrodes can not only be used for individual interruptions, but also for periodic interruptions, such as those in particular with converters, Rectifiers and the like: are required.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Vacuum seal, characterized in that at least one of the electrodes is designed like a point with a small contact area.

2. Vacuum switch according to claim i, characterized in that also a Parallel contact is provided that the small contact area in switched on State relieved:

3. Vacuum switch according to claim i and 2, characterized in that that the tip contact and the parallel contact are assembled and moved in such a way that the tip stands out last from the mating contact. q .. vacuum switch after Claims 1 to 3, characterized in that the tip electrode is connected as an anode is.