EP0225562B1 - Vakuumschaltröhre - Google Patents

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EP0225562B1
EP0225562B1 EP86116578A EP86116578A EP0225562B1 EP 0225562 B1 EP0225562 B1 EP 0225562B1 EP 86116578 A EP86116578 A EP 86116578A EP 86116578 A EP86116578 A EP 86116578A EP 0225562 B1 EP0225562 B1 EP 0225562B1
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EP
European Patent Office
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screening
slits
switching tube
tube according
vacuum switching
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EP86116578A
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EP0225562A1 (de
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Hans Ing. Grad. Bettge
Burkhard Dipl.-Ing. Mick
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66—Vacuum switches
    • H01H33/664—Contacts; Arc-extinguishing means, e.g. arcing rings
    • H01H33/6644—Contacts; Arc-extinguishing means, e.g. arcing rings having coil-like electrical connections between contact rod and the proper contact
    • H01H33/6645—Contacts; Arc-extinguishing means, e.g. arcing rings having coil-like electrical connections between contact rod and the proper contact in which the coil like electrical connections encircle at least once the contact rod
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66—Vacuum switches
    • H01H33/662—Housings or protective screens
    • H01H33/66261—Specific screen details, e.g. mounting, materials, multiple screens or specific electrical field considerations
    • H01H2033/66269—Details relating to the materials used for screens in vacuum switches
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66—Vacuum switches
    • H01H33/662—Housings or protective screens
    • H01H33/66261—Specific screen details, e.g. mounting, materials, multiple screens or specific electrical field considerations

Definitions

  • the present invention relates to a vacuum interrupter according to the preamble of claim 1.
  • a vacuum interrupter is known from DE-A 2 442 936.
  • ion current is about 10% of the total current.
  • the potential distribution is asymmetrical because the screen is at electrode potential. This requires a much larger distance between the counter electrode and the shield than the potential-free arrangement of the shield, which is common for switching tubes without an axial magnetic field.
  • the present invention is based on the object of generating an axial magnetic field in the area of the switching contacts in a vacuum interrupter, achieving the smallest possible dimensions with high switching power and ensuring the smallest possible mass of the movable switching contact and the lower internal resistances of interrupters without axial field contact.
  • the invention is based on the finding that a switch contact, which has a larger diameter than the associated connecting bolt, generates eddy currents in the shielding which surround it and which, with a corresponding shape, produce an axial magnetic field which is sufficient to break the arc between the contact pieces during the switching process to let diffuse burning at high currents. It is essential for the effectiveness of the arrangement that the slotted screen is arranged floating. As a result, the distance to the switch contacts can be chosen to be relatively small and is preferably 1.5 times the contact distance.
  • the screen only needs to have a corresponding conductivity, so that eddy currents which generate an axial magnetic field can be formed in a suitable size.
  • the screen is made of copper and is at least 2 mm thick.
  • the extension of the screen in the axial direction need only be at least twice the contact distance when switched off.
  • the shield in the area of the discharge space can consist of a relatively thick, highly electrically conductive material over a length in the axial direction that corresponds to twice the contact distance and in the Areas in the axial direction adjoining this area are made of thinner, unslit material of lower conductivity, in which case the latter areas are preferably made of a material with high dielectric strength, for example in a manner known per se made of stainless steel.
  • the shield has the shape of a spirally slotted cylinder wall.
  • the cylinder wall can also advantageously have slots running perpendicular to the axis of rotation. These slots can be offset from one another in the axial direction, two or more slots, which partially penetrate the cylinder wall, being advantageously connected to one another by axially aligned slots. This creates a spiral-like slit structure, the slope of which can easily be adapted to the local magnetic field conditions.
  • a relatively simple and stable structure in each of which two slots are in the same axial position and symmetrical to the axis of rotation of the cylinder wall, and several such pairs of slots are arranged in the axial direction one after the other and are offset in the circumferential direction with respect to the first pairs of slots.
  • the cylinder retains a substantial degree of strength.
  • the axial field component can be influenced depending on the location by the amount of mutual displacement of the slot pairs.
  • a simple embodiment is provided in that the screen is divided into individual screen rings in the axial direction.
  • it is particularly easy to subdivide the electrical conductivity in the axial direction.
  • the au in the axial direction External shield rings can be made from a material with low conductivity and high flashover resistance, for example from stainless steel.
  • the slots have boundary surfaces in the radial direction, which are inclined to the axis of rotation of the cylinder, and if the boundary surfaces of at least one slot open when the switch contacts are open overlap in the viewing directions of the two outer edges of the switching pieces facing the discharge gap.
  • the boundary surfaces of the slot or slots can advantageously be inclined differently depending on the position relative to the electrodes.
  • a movable switch contact 1 and a fixed switch contact 2 lie opposite one another coaxially. They have schematically illustrated contact pieces 3 and 4, which have a larger diameter than the contact pin 5 connected to them in each case.
  • the contact pieces 3 and 4 can be designed in a manner known per se, for example they can be simple plate contact pieces with radial or offset slots parallel to the diameter . Your contact surfaces, in which the contact pieces touch in the closed state, do not need to reach the edge of the respective contact piece, since the arc is forced outward quickly enough.
  • the contact pieces 3 and 4 are separated from the insulating part 7 of the housing by a coaxial shield 6.
  • the shield 6 is composed of a thin-walled outer cylinder 8 and a thick-walled cylinder 9, the cylinder 9 being divided into partial cylinders 9a, 9b, 9c.
  • the cylinder 9 covers the contact pieces 3 and 4 in the axial direction even in the open position of the vacuum interrupter.
  • the current flowing through the switching contacts 1 and 2 generates eddy currents in the shield 9, the axial component of which is kept small by the division into the shielding rings 9a to 9c.
  • the large cross-section of the shielding rings 9a to 9c and the use of an electrically highly conductive metal for these rings create eddy currents in the circumferential direction of the shielding, which generate a considerable axial magnetic field.
  • Such a structure increases the switching capacity.
  • a small distance between the contacts 3 and 4 and the shield 9 is essential, where the distance 1.5 times the electrode distance in the open state is suitable.
  • a wall thickness of the shield 9 of 2 mm extends up to a contact diameter of approximately 100 mm out.
  • the extent of the shield 9 in the axial direction should on the one hand be at least twice the contact distance in the open state and on the other hand also cover the contact pieces 3 and 4 in the axial direction in the open state.
  • a relatively thin-walled shield cylinder 8 made of a material with low electrical conductivity and preferably with a high flashover field strength can be used to protect the insulating housing part.
  • the thin-walled cylinder 8 provides mechanical fastening for the shielding rings 9a to 9c, but in turn does not make any significant contribution to the eddy current formation either in the axial or in the circumferential direction, since it has only a low conductivity.
  • a shield according to FIG. 2 in the form of a spirally cut cylinder 9 is relatively simple to manufacture and ensures the necessary mechanical strength even without an additional shield cylinder 8.
  • eddy currents form over a part of the circumference, the eddy current flowing in the area near the axis in one direction and in the area away from the axis in the other direction. This is possible due to the different distances to the axis.
  • the spiral separation is approximated by a separation of the cylinder in steps.
  • Fig. 4 shows a particularly stable embodiment in which eddy currents can form in the circumferential direction, while the formation of eddy currents is impeded in the axial direction.
  • FIG. 5 shows a complete separation of the shielding into shielding rings 9a to 9d similar to the embodiment of FIG. 1. If a thin-walled shielding cylinder 8, as shown in FIG. 1, is not desired, it is advisable to use the one shown in FIGS. 6 and 7 illustrated embodiment to choose, in which the individual rings 10 to 14 are connected by bands 15 made of electrically poorly conductive material, these bands 15 being fixed to the rings 10 to 14 by spot welding at welding points 16.
  • the rings 10 to 14 are provided with inclined end faces 17, the inclination of the end faces being different.
  • the inclination of the end faces 17 changes in the middle between the contact pieces 3 and 4, based on the open state, their direction to the axis of rotation of the switching contacts 1, 2. This results in different cross-sectional shapes for the rings 10 to 14, the middle ring 12 being trapezoidal Has cross-section.
  • three bands 15 are sufficient, which are preferably arranged offset from one another at an angle of 120 ° .

Landscapes

  • High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vakuumschaltröhre nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Eine derartige Vakuumschaltröhre ist aus der DE-A 2 442 936 bekannt. Dort wird vorgeschlagen, ein axiales Magnetfeld durch den lonenstrom zu erzeugen, welcher von dem auf dem Potential einer der Elektroden liegenden Schirm aus dem Entladungsraum abgesaugt wird. Dieser lonenstrom beträgt in praktisch realisierbaren Ausführungsbeispielen etwa 10% vom Gesamtstrom.
  • In einer derartigen Anordnung ist die Potentialverteilung unsymmetrisch, da der Schirm auf Elektrodenpotential liegt. Dies bedingt einen wesentlich größeren Abstand zwischen der Gegenelektrode und dem Schirm als die für Schaltröhren ohne axiales Magnetfeld übliche potentialfreie Anordnung der Abschirmung.
  • Der vorliegenden Erfindung -liegt die Aufgabe zugrunde, in einer Vakuumschaltröhre ein axiales Magnetfeld im Bereich der Schaltkontakte zu erzeugen, bei hoher Schaltleistung möglichst kleine Abmessungen zu erreichen und eine möglichst kleine Masse des bewegbaren Schaltkontaktes sowie die geringeren Innenwiderstände von Schaltröhren ohne Axialfeldkontakt zu gewährleisten.
  • Diese Aufgabe wird bei einer Vakuumschaltröhre nach dem Oberbegriff durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß ein Schaltkontakt, welcher einen größeren Durchmesser besitzt als der zugehörige Anschlußbolzen, in der ihn umgebenden Abschirmung Wirbelströme erzeugt, die bei entsprechender Formgebung ein axiales Magnetfeld hervorrufen, welches ausreicht, um den Lichtbogen zwischen den Kontaktstücken beim Schaltvorgang bis zu hohen Strömen diffus brennen zu lassen. Dabei ist für die Effektivität der Anordnung wesentlich, daß der geschlitzte Schirm potentialfrei angeordnet ist. Dadurch kann der Abstand zu den Schaltkontakten relativ klein gewählt werden und liegt vorzugsweise bei dem 1,5- fachen des Kontaktabstandes. Dies gewährleistet einerseits eine starke Einwirkung des axialen Magnetfeldes auf den Ausschaltlichtbogen und ermöglicht andererseits eine Bauform der Röhre, die sich nicht wesentlich von den bisher üblichen Bauformen ohne axiales Magnetfeld unterscheidet und ähnlich diesen Schaltkontakte geringer Masse mit geringen Röhreninnenwiderständen und deshalb geringer Verlustleistung bei Nennstrombelastung im geschlossenen Zustand zuläßt.
  • Eine derart vorteilhafte Ausführung einer Schaltröhre mit axialem Magnetfeld im Bereich der Schaltkontakte ist auch durch die zahlreichen aus der Literatur bekannten Ausführungen von Schaltkontakten, die Einrichtungen zur Erzeugung eines axialen Magnetfeldes enthalten, nicht zu erreichen, da diese das volle benötigte Magnetfeld erzeugen müssen und daher einerseits schwerer sind als einfache Schaltkontakte und andererseits durch die Einrichtungen zur Erzeugung eines axialen Magnetfeldes zusätzlichen Platz benötigen. Dieser Platz kann je nach Konstruktion der Schaltkontakte in axialer Richtung oder in radialer Richtung benötigt werden. In beiden Fällen ergibt sich eine beträchtliche Vergrößerung und damit Verteuerung der Schaltröhre, ein zusätzlicher Mehrbedarf an Antriebsenergie im Vakuumschalter und durch die zur Erzeugung des axialen Magnetfeldes notwendigen, spulenartigen Strompfade ein unerwünschter Anstieg des Kontakt- bzw. Röhreninnenwiderstandes, der die Verlustleistung bei Nennstrom im eingeschalteten Zustand erhöht.
  • Demgegenüber braucht nach der vorliegenden Erfindung der Schirm nur eine entsprechende Leitfähigkeit zu besitzen, so daß sich Wirbelströme, die ein axiales Magnetfeld erzeugen, in geeigneter Größe ausbilden können. Hierzu reicht es bei Mittelspannungsröhren üblicher Bauart bereits aus, wenn der Schirm aus Kupfer besteht und zumindest 2mm dick ist. Dabei braucht die Ausdehnung des Schirmes in axialer Richtung nur zumindest das Zweifache des Kontaktabstandes in ausgeschaltetem Zustand zu betragen.
  • Sollte aus Gründen der Abschirmung eine größere Ausdehnung des Schirmes in axialer Richtung erwünscht sein, so kann der Schirm im Bereich des Entladungsraumes über eine Länge in axialer Richtung, die dem Zweifachen des Kontaktabstandes entspricht, aus relativ dickem, gut elektrisch leitfähigem Material bestehen und in den in axialer Richtung an diesem Bereich anschließenden Bereichen aus dünnerem, ungeschlitztem Material geringerer Leitfähigkeit ausgebaut sein, wobei in diesem Fall die zuletzt genannten Bereiche vorzugsweise aus einem Material mit hoher Durchschlagsfestigkeit, z.B. in an sich bekannter Weise aus rostfreiem Stahl, bestehen.
  • Ein platzsparender Aufbau ist gegeben, indem die Abschirmung die Form einer spiralförmig geschlitzten Zylinderwand besitzt. Die Zylinderwand kann auch vorteilhaft senkrecht zur Rotationsachse verlaufende Schlitze besitzen. Diese Schlitze können in axialer Richtung gegeneinander versetzt sein, wobei vorteilhaft jeweils zwei oder mehr die Zylinderwand teilweise durchsetzende Schlitze durch axial ausgerichtete Schlitze miteinander verbunden sind. Dadurch entsteht eine spiralenähnliche Schlitzstruktur, deren Steigung unschwierig an die lokalen Magnetfeldverhältnisse angepaßt werden kann. In vielen Fällen reicht eine relativ einfache und stabile Struktur aus, in der jeweils zwei Schlitze in derselben axialen Position und symmetrisch zur Rotationsachse der Zylinderwand liegen und in axialer Richtung nach einander mehrere derartige Schlitzpaare angeordnet und gegenüber den zunächstliegenden Schlitzpaaren in Umfangsrichtung versetzt sind. Bei dieser Ausführungsform behält der Zylinder ein erhebliches Maß an Festigkeit. Durch den Betrag der gegenseitigen Versetzung der Schlitzpaare läßt sich die axiale Feldkomponente ortsabhängig beeinflussen.
  • Eine einfache Ausführungsform ist gegeben, indem der Schirm in axialer Richtung in einzelne Schirmringe unterteilt ist. In dieser Ausführungsform läßt sich besonders einfach eine Unterteilung der elektrischen Leitfähigkeit in axialer Richtung erreichen. Insbesondere die in axialer Richtung außenliegenden Schirmringe können aus einem Material geringer Leitfähigkeit und hoher Überschlagfestigkeit hergestellt sein, z.B. aus rostfreiem Stahl.
  • Um eine sichere Abschirmung des Dampfes von den hinter den Schlitzen liegenden isolierenden Wandbereichen zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn die Schlitze in radialer Richtung Begrenzungsflächen aufweisen, welche zur Rotationsachse des Zylinders geneigt sind und wenn die Begrenzungsflächen zumindest eines Schlitzes sich bei geöffnetem Zustand der Schaltkontakte in den Blickrichtungen der beiden dem Entladungsspalt zugewandten äußeren Kanten der Schaltstücke überlappen. Dabei können vorteilhaft die Begrenzungsflächen des Schlitzes bzw. der Schlitze abhängig von der Lage zu den Elektroden unterschiedlich geneigt sein.
  • Die Erfindung wird nun anhand von sieben Figuren näher erläutert. Sie ist nicht auf die in den Figuren gezeigten Beispiele beschränkt.
    • Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vakuumschaltröhre schematisch.
    • Fig. 2 bis 5 zeigen verschiedene Ausführungsformen eines erfindungsgemäß aufgebauten Schirmes.
    • Fig. 6 und 7 zeigen eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schirmes und seine Lage zu dem Schaltkontakten bei geöffnetem Zustand des Schalters.
  • Ein beweglicher Schaltkontakt 1 und ein fester Schaltkontakt 2 liegen einander koaxial gegenüber. Sie besitzen schematisch dargestellte Kontaktstücke 3 und 4, die einen größeren Durchmesser aufweisen als der jeweils daran anschließende Kontaktbolzen 5. Die Kontaktstücke 3 und 4 können in an sich bekannter Weise ausgestaltet sein, sie können beispielsweise einfache Plattenkontaktstücke mit radialen oder parallel zum Durchmesser versetzten Schlitzen sein. Ihre Kontaktflächen, in denen sich die Kontaktstücke in geschlossenem Zustand berühren, brauchen nicht bis zum Rand des jeweiligen Kontaktstückes zu reichen, da der Lichtbogen schnell genug nach außen gedrängt wird.
  • Die Kontaktstücke 3 und 4 sind durch eine koaxiale Abschirmung 6 vom isolierenden Teil 7 des Gehäuses getrennt. Die Abschirmung 6 setzt sich aus einem dünnwandigen äußeren Zylinder 8 und einem dickwandigen Zylinder 9 zusammen, wobei der Zylinder 9 in Teilzylinder 9a, 9b, 9c aufgeteilt ist. Der Zylinder 9 überdeckt die Kontaktstücke 3 und 4 in axialer Richtung auch in der geöffneten Stellung der Vakuumschaltröhre.
  • Der durch die Schaltkontakte 1 und 2 fließende Strom erzeugt in der Abschirmung 9 Wirbelströme, deren axiale Komponente durch die Aufteilung in die Abschirmringe 9a bis 9c klein gehalten wird. Durch den großen Querschnitt der Abschirmringe 9a bis 9c und durch die Verwendung eines elektrisch gut leitfähigen Metalls für diese Ringe entstehen Wirbelströme in Umfangsrichtung der Abschirmung, welche ein beträchtliches axiales Magnetfeld erzeugen. Durch einen derartigen Aufbau wird eine Erhöhung der Schaltleistung erreicht. Dabei ist ein geringer Abstand zwischen den Kontaktstüchen 3 und 4 und der Abschirmung 9 wesentlich, wo bei sich als Abstand das 1,5-Fache des Elektrodenabstandes in geöffnetem Zustand eignet. Dieser Abstand gewährleistet einerseits Sicherheit gegen Überschläge von den Kontaktstücken 3 auf den Schirm 9 und andererseits eine ausreichende Einwirkung des axialen Feldes der Wirbelströme auf die Entladung zwischen den Kontaktstücken 3 und 4. Eine Wandstärke der Abschirmung 9 von 2mm reicht bis zu einem Kontaktdurchmesser von etwa 100mm aus.
  • Die Ausdehnung der Abschirmung 9 in axialer Richtung soll einerseits mindestens des Zweifache des Kontaktabstandes in geöffnetem Zustand betragen und andererseits auch in geöffnetem Zustand die Kontaktstücke 3 und 4 in axialer Richtung überdecken.
  • Außerhalb der Abschirmung 9 kann ein relativ dünnwandiger Abschirmzylinder 8 aus einem Material mit geringer elektrischer Leitfähigkeit und vorzugsweise mit einer hohen Überschlagsfeldstärke zum Schutz des isolierenden Gehäuseteils eingesetzt werden. Der dünnwandige Zylinder 8 bietet für die Abschirmringe 9a bis 9c die mechanische Befestigung, trägt aber seinerseits zur Wirbelstrombildung weder in axialer noch in Umfangrichtung nennenswert bei, da er nur eine geringe Leitfähigkeit besitzt.
  • Eine Abschirmung gemäß Fig. 2 in der Form eines spiralig aufgetrennten Zylinders 9 ist relativ einfach herzustellen und gewährleistet auch ohne einen zusätzlichen Abschirmzylinder 8 die notwendige mechanische Festigkeit. In einer derartigen Form bilden sich Wirbelströme über einem Teil des Umfangs, wobei der Wirbelstrom im achsnahen Bereich in einer und im achsfernen Bereich in der anderen Richtung fließt. Dies ist infolge der unterschiedlichen Abstände zur Achse möglich. Bei dieser Ausführungsform besteht ein besonders starker Einfluß der Wandstärke des geschlitzten Zylinders auf den Wirbelstrom und dessen Feldstärke in axialer Richtung. Ähnliches gilt für eine Abschirmung gemäß Fig. 3, in der die spiralige Auftrennung durch eine Auftrennung des Zylinders in Stufen angenähert ist. Diese Ausführungsform ermöglicht eine einfache Programmierung von Automaten und eine einfache Variation des Stegbreiten in axialer Richtung.
  • Fig. 4 zeigt eine besonders stabile Ausführungsform, in welcher sich Wirbelströme in Umfangsrichtung ausbilden können, während in axialer Richtung die Ausbildung von Wirbelströmen behindert ist.
  • Fig. 5 zeigt eine vollständige Auftrennung der Abschirmung in Abschirmringe 9a bis 9d ähnlich der Ausführung von Fig. 1. Sofern ein dünnwandiger Abschirmzylinder 8, wie in Fig. 1 dargestellt, nicht erwünscht ist, empfiehlt es sich, die in den Figuren 6 und 7 dargestellte Ausführungsform zu wählen, bei der die einzelnen Ringe 10 bis 14 durch Bänder 15 aus elektrisch schlecht leitendem Material verbunden sind, wobei diese Bänder 15 durch Punktschweißen an Schweißstellen 16 an den Ringen 10 bis 14 befestigt sind.
  • Um ein Bedampfen der in Fig. 6 nicht dargestellten isolierenden Teile des Gehäuses zu vermeiden, sind die Ringe 10 bis 14 mit schrägen Stirnflächen 17 versehen, wobei die Neigung der Stirnflächen unterschiedlich ist. Die Neigung der Stirnflächen 17 ändert in der Mitte zwischen den Kontaktstücken 3 und 4, bezogen auf den geöffneten Zustand ihre Richtung zur Rotationsachse der Schaltkontakte 1, 2. Dadurch bedingt entstehen unterschiedliche Querschnittsformen für die Ringe 10 bis 14, wobei der mittlere Ring 12 einen trapezförmigen Querschnitt aufweist.
  • Zur Halterung der Ringe 10 bis 14 reichen drei Bänder 15 aus, die vorzugsweise in einem Winkel von 120° gegeneinander versetzt angeordnet sind.
    • Bezugszeichenliste
  • Nr. Begriff
    • 1 Beweglicher Schaltkontakt
    • 2 Fester Schaltkontakt
    • 3, 4 Kontaktstück
    • 5 Kontaktbolzen
    • 6 Abschirmung
    • 7 Isolierender Teil
    • 8 Dünnwandiger Zylinder
    • 9 Dickwandiger Zylinder
    • 9a, 9b, 9c Teilzylinder
    • 10 - 14 Ring
    • 15 Band
    • 16 Schweißstelle
    • 17 Stirnfläche

Claims (11)

1. Vakuumschaltröhre mit zwei koaxialen Schaltkontakten (1, 2), welche je einen Kontaktbolzen (5) und ein Kontaktstück (3, 4) aufweisen, wobei das Kontaktstück (3, 4) beim Schaltvorgang stromdurchflossene Teile aufweist, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser des Kontaktbolzens (5), und mit zumindest einem elektrisch isolierenden Gehäuseteil (7), welcher durch zumindest eine in axialer Richtung durch Schlitze unterbrochene Abschirmung (6, 8, 9) vor dem Niederschlag des beim Schaltvorgang entstehenden Metalldampfes geschützt ist und wobei die Abschirmung (6, 8, 9) aus elektrisch leitendem Material besteht und als Einrichtung zur Erzeugung eines axialen Magnetfeldes ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung (6, 8, 9) mit keinem der Schaltkontakte (1, 2) elektrisch leitend verbunden ist, gegenüber diesen auf schwimmendem Potential liegt, von beiden Schaltkontakten (1, 2) einen zur Verhinderung von Überschlägen ausreichenden Isolationsabstand aufweist, daß die Abschirmung (6, 8, 9) aus einem elektrisch gut leitendem Material besteht, daß die Kontaktstücke (3, 4) radiale oder parallel zum Durchmesser versetzte Schlitze besitzen und daß die Abschirmung (6, 8, 9) die Kontaktstücke (3, 4) auch in geöffnetem Zustand des Schalters in axialer Richtung zumindest überlappt.
2. Vakuumschaltröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Abschirmung (6, 8, 9) vom Rand der Kontaktstücke etwa das 1,5- fache des Kontaktabstandes im ausgeschalteten Zustand beträgt.
3. Vakuumschaltröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung (6, 8, 9) aus Kupfer besteht und zumindest 2 mm dick ist.
4. Vakuumschaltröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausdehnung der Abschirmung (6, 8, 9) in axialer Richtung zumindest das 2-fache des Schalthubes beträgt.
5. Vakuumschaltröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung einen spiralförmig geschlitzen Hohlzylinder (9), darstellt.
6. Vakuumschaltröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung einen Hohlzylinder (9) mit senkrecht zur Rotationsachse verlaufenden Schlitzen darstellt.
7. Vakuumschaltröhre nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Abschirmung in axialer Richtung gegeneinander versetzte Schlitze angebracht sind, daß jeweils zwei oder mehr Schlitze die Zylinderwand nur teilweise durchsetzen und daß diese Schlitze durch axial ausgerichtete Schlitze an ihren Endpunkten miteinander verbunden sind.
8. Vakuumschaltröhre nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Abschirmung jeweils zwei Schlitze in derselben axialen Position und symmetrisch zur Rotationsachse der Zylinderwand und daß in axialer Richtung mehrere derartige Schlitzpaare angeordnet und gegenüber den zunächstliegenden Paaren in Umfangsrichtung versetzt sind.
9. Vakuumschaltröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung in axialer Richtung in einzelne Schirmringe (9a, 9b, 9c) unterteilt ist.
10. Vakuumschaltröhre nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Abschirmung die Schlitze in radialer Richtung Begrenzungsflächen aufweisen, welche zur Rotationsachse des Zylinders geneigt sind, und daß die Begrenzungsflächen zumindest eines Schlitzes sich überlappen, betrachtet bei geöffnetem Zustand der Vakuumschaltröhre in Blickrichtung beider dem Entladungsspalt benachbarter Außenkanten der Schaltstücke.
11. Vakuumschaltröhre nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der Abschirmung die Begrenzungsflächen des Schlitzes bzw. der Schlitze abhängig von der Lage zur Mittelebene des Entladungsspaltes unterschiedlich geneigt sind.
EP86116578A 1985-12-03 1986-11-28 Vakuumschaltröhre Expired EP0225562B1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3542742 1985-12-03
DE3542742 1985-12-03

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EP0225562A1 EP0225562A1 (de) 1987-06-16
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EP86116578A Expired EP0225562B1 (de) 1985-12-03 1986-11-28 Vakuumschaltröhre

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EP (1) EP0225562B1 (de)
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