EP0293323A1 - Encapsulated vacuum switch - Google Patents

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EP0293323A1
EP0293323A1 EP88730117A EP88730117A EP0293323A1 EP 0293323 A1 EP0293323 A1 EP 0293323A1 EP 88730117 A EP88730117 A EP 88730117A EP 88730117 A EP88730117 A EP 88730117A EP 0293323 A1 EP0293323 A1 EP 0293323A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vacuum interrupter
insulating layer
thermal
interrupter according
thermal insulating
Prior art date
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Ceased
Application number
EP88730117A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Günter Bialkowski
Klaus Oberndörfer
Reinhard Schatz
Norbert Steinemer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP0293323A1 publication Critical patent/EP0293323A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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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
    • H01H33/662—Housings or protective screens
    • H01H33/66207—Specific housing details, e.g. sealing, soldering or brazing
    • 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
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    • H01H33/662—Housings or protective screens
    • H01H33/66207—Specific housing details, e.g. sealing, soldering or brazing
    • H01H2033/6623—Details relating to the encasing or the outside layers of the vacuum switch housings
    • 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 invention relates to a vacuum interrupter with an encapsulation, which has a winding body made of synthetic resin-impregnated threads or tapes.
  • a vacuum interrupter of this type as described, for example, in the documents of DE-GM 85 08 473, is intended in particular for use in an environment prone to firedamp or explosion.
  • the encapsulation has the task of preventing ignition of an explosive gas mixture even in the event that the vacuum interrupter fails due to an overload or a leak and therefore a significantly larger amount of heat is released than is the case with a normal switching operation.
  • the encapsulation is also exposed to considerable pressure from the inside because metal parts of the interrupter can be melted and evaporated under the influence of the fault current.
  • a thermal insulating layer is arranged between the winding body and the wall of the switching tube.
  • Such an insulating layer can consist of one of the known mineral or organic materials with the required properties.
  • a thermal insulation layer which is formed from molded pieces of an insulation material. This is the easiest way to ensure that the same layer thickness is present on the entire circumference of the vacuum interrupter. Good handling in the manufacture of a vacuum interrupter according to the invention can be achieved in particular in that the shaped pieces mentioned are designed as half-shells adapted to the contour of the vacuum interrupter.
  • thermal insulation layer As already mentioned, different mineral and organic materials come into consideration for the thermal insulation layer. It has been shown that good electrical and thermal insulating properties can be achieved by an insulating layer made of ceramic felt. Certain plastic fibers are also suitable. For example, an insulating layer consisting of aramid fibers (trade name "Kevlar”) can be used with good success.
  • Kevlar aramid fibers
  • the thermal insulation layer can be designed as a composite body made of heat-resistant and low-thermal conductivity particles and a hardened synthetic resin. Such an insulating layer proves to be sufficient in thermal terms and is at the same time insensitive to exposure to moisture.
  • An additional metal cap already provided in the known encapsulation mentioned at the outset which is provided as a reinforcement of a metal cylinder of the switching tube, can also be used advantageously within the scope of the invention. This can be done most favorably in such a way that the thermal insulation layer is arranged surrounding this additional metal part. It is advisable to provide an additional metal part not only in the area of a middle switching chamber of a vacuum interrupter, but also in the area of the end-side metal flanges, since increased thermal stress can also occur here.
  • FIG. 1 shows a vacuum interrupter in a longitudinal section
  • FIGS. 2 and 3 represent thermal insulation layers designed as half-shells.
  • the vacuum interrupter 1 shown in FIG. 1 belongs to the type which has a central interrupter 2 made of metal, which at the same time forms a vapor screen.
  • the switching contacts 3 and 4 shown in FIG. 1 in the closed state of which the switching contact 3 can be moved along the double arrow 6 for switching on and off by means of a carrier bolt 5 which is freely accessible at one end of the switching tube.
  • a bellows 7 is used in a known manner to allow this mobility of the support bolt while maintaining the vacuum inside the switching tube.
  • the lower switching contact 4 is arranged in a fixed manner with the aid of a further carrier bolt 10.
  • the hollow metal chamber 2 is followed on both sides by ceramic hollow bodies 11 and 12, respectively, which form the insulation between the connection points of the switching tube.
  • metal caps 14 and 15 are placed on end parts 8 and 9 of the interrupter 1, which can be made, for example, of sheet copper or sheet brass.
  • a similar cap or sleeve 16 surrounds the middle switching chamber 2 of the switching tube 1.
  • the metal parts 14, 15 and 16 have the task of preventing the surface from heating up too quickly due to their additional heat capacity in the event of a fault.
  • the thermal stress can result from an undetected arc or from molten metal formed under its influence.
  • a continuous insulating layer 17 made of ceramic felt is applied to the remaining surface sections of the switching tube and the metal parts mentioned, which forms an effective thermal insulation on the entire surface of the switching tube.
  • the resulting contour is rounded off by inserts 20 and 21 made of insulating material on both sides of the switching chamber 2 in the manner described in the above-mentioned DE-GM 85 08 473.
  • the outer part of the encapsulation 13 in turn forms a winding body 22 made of threads or tapes impregnated with synthetic resin.
  • End plates 23 and 24 made of solid insulating material are provided on the end faces in order to give the winding body smooth end faces and to seal it and the thermal insulating layer from the environment.
  • the ceramic felt layer serving as thermal insulation can be used in the same way in the same way for vacuum interrupters with a different shape, in particular for those which have a continuous cylindrical housing.
  • This housing design can be found, for example, in DE-A-35 07 949.
  • the use of metal caps 14 and 15 on the end faces is also recommended here.
  • a middle metal flange can be used in the same way in the case of such a switching tube by means of a sleeve made of a good heat conductor Metal, e.g. B. copper or brass.
  • Ceramic felt another suitable material can also be used as thermal insulation. Good results can be achieved in particular with layers made of aramid fibers (trade name "Kevlar").
  • FIG. 2 shows a half-shell as part of the thermal insulation layer described.
  • the complete insulating layer is formed by joining two identical half-shells 25 together.
  • the half-shell 25 is modeled on the contour of the vacuum interrupter according to FIG. 1, so that the two half-shells 25 to be used lie closely against the surface of the vacuum interrupter.
  • the upper and lower end parts of the half-shell 25 are tapered, in contrast to the step-shaped shape shown in FIG. 1.
  • the half-shell 25 consists of a pressed ceramic felt material, which has a certain porosity and can therefore absorb moisture.
  • the half-shell 25 is completely or locally impregnated with a synthetic resin which reduces or eliminates the porosity.
  • the impregnation can be carried out, for example, on the half shell produced as an individual part or immediately before the winding body 22 is applied in FIG.
  • the half-shells can also be bonded to the insulating bodies of the vacuum interrupter 1, which is favorable for the dielectric properties of the arrangement.
  • What is important is the impregnation of the cylindrical sections 26 and 27 intended for contact with the insulating bodies 11, 12, since increased dielectric stress occurs here.
  • the insulating layer or half-shell 25 is thus to be regarded as a composite body made of heat-resistant and poorly heat-conducting particles and a binder.
  • the half-shell 30 shown in FIG. 3 corresponds essentially in shape to the half-shell 25 in FIG. 2.
  • the design is different without conical or stepped end parts, as this may be sufficient if the vacuum interrupter 1 is thermally less stressed at the ends .
  • a bulge 32 is shown, which serves to receive a pump stem, which is usually provided on vacuum interrupters.
  • the space required for the pump stem is created by joining two mirror-image half-shells 30.
  • a remaining cavity can also be filled with a heat-insulating filler material, for example the ceramic felt material used to manufacture the half-shells.
  • the half-shell 30 is equipped to withstand moisture only in the region of the ends of the upper cylindrical part 33 and the lower cylindrical part 34.
  • An impregnating agent 35 is indicated by a dotted representation of the surfaces in question. This protects the parts of the thermal insulating layer which are in contact with the ceramic insulating bodies 11 and 12 (FIG. 1), where the highest electrical field strength occurs during operation.

Landscapes

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

Abstract

A vaccum switch is intended to receive an envelope with an improved resistance in the event of overloading by a short-circuit current. The vacuum switch receives an encapsulation of resin-impregnated fibres or strips, and a thermal insulating layer which is arranged between the wound body of threads or strips and the wall of the switch. The insulating layer may be formed from mouldings, e.g. half shells, which consist of ceramic felt or aramide fibres. The improved vacuum switch is suitable for use in an explosion or fire hazard environment. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Vakuumschaltröhre mit einer Kapselung, die einen Wickelkörper aus kunstharzgetränkten Fäden oder Bändern aufweist. Eine Vakuumschaltröhre dieser Art, wie sie beispielsweise in den Unterlagen des DE-GM 85 08 473 beschrieben ist, ist insbesondere zum Einsatz in einer schlag­wettergefährdeten oder explosionsgefährdeten Umgebung vorge­sehen. Die Kapselung hat dabei die Aufgabe, eine Zündung eines explosiven Gasgemisches auch in dem Fall zu verhindern, daß die Vakuumschaltröhre infolge einer Überlastung bzw. eines Lecks versagt und daher eine wesentlich größere Wärmemenge freigesetzt wird, als dies bei einem normalen Schaltvorgang der Fall ist. Die Kapselung ist dabei auch einer erheblichen Druckbeanspruchung von Innen ausgesetzt, weil unter dem Einfluß des Fehlerstromes Metallteile der Schaltröhre zum Schmelzen und Verdampfen gebracht werden können.The invention relates to a vacuum interrupter with an encapsulation, which has a winding body made of synthetic resin-impregnated threads or tapes. A vacuum interrupter of this type, as described, for example, in the documents of DE-GM 85 08 473, is intended in particular for use in an environment prone to firedamp or explosion. The encapsulation has the task of preventing ignition of an explosive gas mixture even in the event that the vacuum interrupter fails due to an overload or a leak and therefore a significantly larger amount of heat is released than is the case with a normal switching operation. The encapsulation is also exposed to considerable pressure from the inside because metal parts of the interrupter can be melted and evaporated under the influence of the fault current.

Durch die Erfindung wird die Standzeit einer Kapselung der ge­nannten Art im Fehlerfall dadurch gesteigert, daß zwischen dem Wickelkörper und der Wandung der Schaltröhre eine thermische Isolierschicht angeordnet ist. Eine solche Isolierschicht kann aus einem der bekannten mineralischen oder organischen Werk­stoffen mit den benötigten Eigenschaften bestehen. Es empfiehlt sich, eine thermische Isolierschicht zu verwenden, die aus Formstücken eines Isolierwerkstoffes gebildet ist. Hierdurch ist nämlich am leichtesten sicherzustellen, daß am gesamten Umfang der Vakuumschaltröhre die gleiche Schichtdicke vorhanden ist. Eine gute Handhabung bei der Herstellung einer Vakuum­schaltröhre nach der Erfindung ist insbesondere dadurch zu erreichen, daß die erwähnten Formstücke als der Kontur der Vakuumschaltröhre angepaßte Halbschalen ausgebildet sind.The service life of an encapsulation of the type mentioned in the event of a fault is increased by the fact that a thermal insulating layer is arranged between the winding body and the wall of the switching tube. Such an insulating layer can consist of one of the known mineral or organic materials with the required properties. It is advisable to use a thermal insulation layer, which is formed from molded pieces of an insulation material. This is the easiest way to ensure that the same layer thickness is present on the entire circumference of the vacuum interrupter. Good handling in the manufacture of a vacuum interrupter according to the invention can be achieved in particular in that the shaped pieces mentioned are designed as half-shells adapted to the contour of the vacuum interrupter.

Wie bereits erwähnt, kommen für die thermische Isolierschicht unterschiedliche mineralische und organische Werkstoffe in Betracht. Es hat sich gezeigt, daß gute elektrische und thermische Isoliereigenschaften durch eine Isolierschicht zu erreichen sind, die aus Keramik-Filz besteht. Auch bestimmte Kunststoffasern sind geeignet. Mit gutem Erfolg ist beispiels­weise eine Isolierschicht anwendbar, die aus Aramidfasern (Handelsbezeichnung "Kevlar") besteht.As already mentioned, different mineral and organic materials come into consideration for the thermal insulation layer. It has been shown that good electrical and thermal insulating properties can be achieved by an insulating layer made of ceramic felt. Certain plastic fibers are also suitable. For example, an insulating layer consisting of aramid fibers (trade name "Kevlar") can be used with good success.

Es gehört zu den natürlichen Eigenschaften eines aus kunst­harzgetränkten Fäden oder Bändern bestehenden Wickelkörpers, daß bei der Beaufschlagung mit Wasser oder Wasserdampf äußerst geringe Mengen von Wasser in den Wickelkörper gelangen und bis zur Oberfläche der Vakuumschaltröhre vordringen können. Hierdurch kann die dielektrische Festigkeit gegenüber dem unge­kapselten Zustand der Vakuumschaltröhre beeinträchtigt werden. Nach einer Weiterbildung der Erfindung können solche Er­scheinungen jedoch vermieden werden, indem eine thermische Isolierschicht verwendet wird, die an ihren an Isolierteilen der Vakuumschaltröhre anliegenden Bereichen ein Feuchtig­keit abstoßendes Tränkmittel enthält. Hierdurch wird ver­hindert, daß die durch den Wickelkörper eindringende Feuchtig­keit in die thermische Isolierschicht eindringen und sich dort ansammeln kann. Demgegenüber erweist sich ein technisch nicht vermeidbarer Feuchtigkeitsgehalt des über der thermischen Isolierschicht befindlichen Wickelkörpers für das Isolierver­mögen der gekapselten Vakuumschaltröhre als nicht abträglich.It is one of the natural properties of a winding body made of synthetic resin-impregnated threads or tapes that when exposed to water or steam, extremely small amounts of water get into the winding body and can penetrate to the surface of the vacuum interrupter. This can impair the dielectric strength compared to the unencapsulated state of the vacuum interrupter. According to a further development of the invention, however, such phenomena can be avoided by using a thermal insulating layer which contains a moisture-repellent impregnating agent at the areas adjacent to the insulating parts of the vacuum interrupter. This prevents the moisture penetrating through the winding body from penetrating into the thermal insulation layer and being able to collect there. In contrast, a technically unavoidable moisture content of the winding body located above the thermal insulation layer proves to be not detrimental to the insulating ability of the encapsulated vacuum interrupter.

Anstelle einer örtlichen feuchtewidrigen Ausrüstung der thermischen Isolierschicht oder ergänzend hierzu kann die thermische Isolierschicht als Verbundkörper aus wärmebeständigen und eine niedrige Wärmeleitfähigkeit aufweisenden Partikeln sowie einem ausgehärteten Kunstharz ausgebildet sein. Eine solche Isolierschicht erweist sich in thermischer Hinsicht als ausreichend und ist gleichzeitig unempfindlich gegen Beauf­schlagung mit Feuchtigkeit.Instead of providing the thermal insulation layer with, or in addition to, moisture-resistant equipment, the thermal insulation layer can be designed as a composite body made of heat-resistant and low-thermal conductivity particles and a hardened synthetic resin. Such an insulating layer proves to be sufficient in thermal terms and is at the same time insensitive to exposure to moisture.

Eine bei der eingangs erwähnten bekannten Kapselung bereits vorgesehene zusätzliche Metallkappe, die als Verstärkung eines Metallzylinders der Schaltröhre vorgesehen ist, kann auch im Rahmen der Erfindung vorteilhaft eingesetzt werden. Dies kann am günstigsten in der Weise geschehen, daß die thermische Isolierschicht dieses zusätzliche Metallteil umschließend angeordnet ist. Es empfiehlt sich dabei, ein zusätzliches Metallteil nicht nur im Bereich einer mittleren Schaltkammer einer Vakuumschaltröhre, sondern auch im Bereich der end­seitigen Metallflansche vorzusehen, da auch hier eine erhöhte thermische Beanspruchung auftreten kann.An additional metal cap already provided in the known encapsulation mentioned at the outset, which is provided as a reinforcement of a metal cylinder of the switching tube, can also be used advantageously within the scope of the invention. This can be done most favorably in such a way that the thermal insulation layer is arranged surrounding this additional metal part. It is advisable to provide an additional metal part not only in the area of a middle switching chamber of a vacuum interrupter, but also in the area of the end-side metal flanges, since increased thermal stress can also occur here.

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Figuren dar­gestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Dabei zeigt die Figur 1 eine Vakuumschaltröhre in einen Längsschnitt, während die Figuren 2 und 3 als Halbschalen ausgebildete thermische Isolierschichten darstellen.The invention is explained below with reference to the embodiment shown in the figures. 1 shows a vacuum interrupter in a longitudinal section, while FIGS. 2 and 3 represent thermal insulation layers designed as half-shells.

Die in der Figur 1 gezeigte Vakuumschaltröhre 1 gehört der Bauart an, die eine mittlere, aus Metall bestehende Schalt­kammer 2 aufweist, die zugleich einen Dampfschirm bildet. In der Schaltkammer 2 befinden sich die in der Figur 1 im geschlos­senen Zustand gezeigten Schaltkontakte 3 und 4, von denen der Schaltkontakt 3 mittels eines am einen Ende der Schaltröhre frei zugänglichen Trägerbolzens 5 entlang dem Doppelpfeil 6 zum Ein- und Ausschalten verschiebbar ist. Ein Federbalg 7 dient in bekannter Weise dazu, diese Bewegbarkeit des Träger­bolzens bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung des Vakuums im Inneren der Schaltröhre zu gestatten. Der untere Schaltkontakt 4 ist mit Hilfe eines weiteren Trägerbolzens 10 feststehend angeordnet. An die mittlere Metallkammer 2 schließen sich nach beiden Seiten keramische Hohlkörper 11 bzw. 12 an, welche die Isolierung zwischen den Anschlußstellen der Schaltröhre bilden.The vacuum interrupter 1 shown in FIG. 1 belongs to the type which has a central interrupter 2 made of metal, which at the same time forms a vapor screen. In the switching chamber 2 are the switching contacts 3 and 4 shown in FIG. 1 in the closed state, of which the switching contact 3 can be moved along the double arrow 6 for switching on and off by means of a carrier bolt 5 which is freely accessible at one end of the switching tube. A bellows 7 is used in a known manner to allow this mobility of the support bolt while maintaining the vacuum inside the switching tube. The lower switching contact 4 is arranged in a fixed manner with the aid of a further carrier bolt 10. The hollow metal chamber 2 is followed on both sides by ceramic hollow bodies 11 and 12, respectively, which form the insulation between the connection points of the switching tube.

Um die Schaltröhre gefahrlos in einer schlagwetter- oder explosionsgefährdeten Umgebung verwenden zu können, ist eine als Ganzes mit 13 bezeichnete Kapselung vorgesehen, deren Bestandteile im folgenden erläutert werden.In order to be able to use the switching tube safely in a firedamp or explosive environment, one is provided as a whole encapsulation designated 13, the components of which are explained below.

Zunächst sind auf endseitige Abschlußteile 8 und 9 der Schalt­röhre 1 Metallkappen 14 bzw. 15 aufgesetzt, die beispiels­weise aus Kupferblech oder Messingblech hergestellt sein können. Eine ähnliche Kappe oder Manschette 16 umschließt die mittlere Schaltkammer 2 der Schaltröhre 1. Die Metallteile 14, 15 und 16 haben die Aufgabe, durch ihre zusätzliche Wärme­kapazität im Fehlerfall ein zu rasches Aufheizen der Oberfläche zu vermeiden. Die Wärmebeanspruchung kann dabei von einem nicht gelöschten Lichtbogen oder von unter seinem Einfluß gebildetem schmelzflüssigem Metall herrühren. Auf die verbleibenden Ober­flächenabschnitte der Schaltröhre sowie die genannten Metall­teile ist eine durchgehende Isolierschicht 17 aus Keramik-Filz aufgebracht, die eine an der gesamten Oberfläche der Schalt­röhre wirksame thermische Isolierung bildet. Die sich hieraus ergebende Kontur ist durch aus Isolierstoff bestehenden Ein­lageteile 20 bzw. 21 beidseitig der Schaltkammer 2 in der Weise abgerundet, wie dies in dem eingangs erwähnten DE-GM 85 08 473 beschrieben ist. Den Außenteil der Kapselung 13 bildet wiederum ein Wickelkörper 22 aus kunstharzgetränkten Fäden oder Bändern. An den Stirnseiten sind Abschlußscheiben 23 bzw. 24 aus festem Isolierstoff vorgesehen, um dem Wickelkörper glatte Endflächen zu geben und ihn sowie die thermische Isolierschicht gegenüber der Umgebung abzuschließen.First of all, metal caps 14 and 15 are placed on end parts 8 and 9 of the interrupter 1, which can be made, for example, of sheet copper or sheet brass. A similar cap or sleeve 16 surrounds the middle switching chamber 2 of the switching tube 1. The metal parts 14, 15 and 16 have the task of preventing the surface from heating up too quickly due to their additional heat capacity in the event of a fault. The thermal stress can result from an undetected arc or from molten metal formed under its influence. A continuous insulating layer 17 made of ceramic felt is applied to the remaining surface sections of the switching tube and the metal parts mentioned, which forms an effective thermal insulation on the entire surface of the switching tube. The resulting contour is rounded off by inserts 20 and 21 made of insulating material on both sides of the switching chamber 2 in the manner described in the above-mentioned DE-GM 85 08 473. The outer part of the encapsulation 13 in turn forms a winding body 22 made of threads or tapes impregnated with synthetic resin. End plates 23 and 24 made of solid insulating material are provided on the end faces in order to give the winding body smooth end faces and to seal it and the thermal insulating layer from the environment.

Die als thermische Isolierung dienende Keramik-Filz-Schicht kann in sinngemäß der gleichen Weise auch bei Vakuumschaltröhren mit einer abweichenden Gestalt angewendet werden, insbesondere bei solchen, die ein durchgehendes zylindrisches Gehäuse aufweisen. Diese Gehäusebauform ist beispielsweise der DE-A-35 07 949 zu entnehmen. Auch hierbei empfiehlt sich die Anwendung der Me­tallkappen 14 und 15 an den Stirnseiten. Ein mittlerer Metall­flansch kann in sinngemäß der gleichen Weise bei einer solchen Schaltröhre durch eine Manschette aus einem gut wärmeleitenden Metall, z. B. Kupfer oder Messing geschützt sein.The ceramic felt layer serving as thermal insulation can be used in the same way in the same way for vacuum interrupters with a different shape, in particular for those which have a continuous cylindrical housing. This housing design can be found, for example, in DE-A-35 07 949. The use of metal caps 14 and 15 on the end faces is also recommended here. A middle metal flange can be used in the same way in the case of such a switching tube by means of a sleeve made of a good heat conductor Metal, e.g. B. copper or brass.

Anstelle von Keramik-Filz kann als thermische Isolierung auch ein anderer geeigneter Werkstoff verwendet werden. Gute Er­gebnisse sind insbesondere mit Schichten aus Aramid-Fasern (Handelsbezeichnung "Kevlar") erzielbar.Instead of ceramic felt, another suitable material can also be used as thermal insulation. Good results can be achieved in particular with layers made of aramid fibers (trade name "Kevlar").

In der Figur 2 ist eine Halbschale als Bestandteil der be­schriebenen thermischen Isolierschicht gezeigt. Die voll­ständige Isolierschicht wird durch das Zusammenfügen von zwei gleichen Halbschalen 25 gebildet. Wie man erkennt, ist die Halbschale 25 der Kontur der Vakuumschaltröhre gemäß der Figur 1 nachgebildet, so daß die beiden zu verwendenden Halb­schalen 25 dicht an der Oberfläche der Vakuumschaltröhre an­liegen. Zur Vereinfachung der Darstellung ist dabei angenommen, daß der obere und der untere Endteil der Halbschale 25 konisch verjüngt ist, im Unterschied zu der aus der Figur 1 ersicht­lichen stufig verjüngten Form. Die Halbschale 25 besteht aus einem gepreßtem Keramik-Filz-Werkstoff, der eine gewisse Porosität besitzt und daher Feuchtigkeit aufnehmen kann. Um dies zu vermeiden, ist die Halbschale 25 ganz oder örtlich mit einem Kunstharz getränkt, das die Porosität vermindert bzw. beseitigt. Die Tränkung kann beispielsweise an der als Einzelteil hergestellten Halbschale oder unmittelbar vor der Aufbringung des Wickelkörpers 22 in Figur 1 vorgenommen sein. Auf diese Weise ist auch eine Bindung der Halbschalen mit den Isolierkörpern der Vakuumschaltröhre 1 zu erzielen, was günstig für die dielektrischen Eigenschaften der Anordnung ist. Wesent­lich ist die Tränkung der zur Anlage an den Isolierkörpern 11, 12 bestimmten zylindrischen Abschnitte 26 und 27, da hier eine erhöhte dielektrische Beanspruchung auftritt. Die Isolier­schicht bzw. Halbschale 25 ist somit als Verbundkörper aus wärmebeständigen und schlecht wärmeleitenden Partikeln und einem Bindemittel zu betrachten.FIG. 2 shows a half-shell as part of the thermal insulation layer described. The complete insulating layer is formed by joining two identical half-shells 25 together. As can be seen, the half-shell 25 is modeled on the contour of the vacuum interrupter according to FIG. 1, so that the two half-shells 25 to be used lie closely against the surface of the vacuum interrupter. To simplify the illustration, it is assumed that the upper and lower end parts of the half-shell 25 are tapered, in contrast to the step-shaped shape shown in FIG. 1. The half-shell 25 consists of a pressed ceramic felt material, which has a certain porosity and can therefore absorb moisture. To avoid this, the half-shell 25 is completely or locally impregnated with a synthetic resin which reduces or eliminates the porosity. The impregnation can be carried out, for example, on the half shell produced as an individual part or immediately before the winding body 22 is applied in FIG. In this way, the half-shells can also be bonded to the insulating bodies of the vacuum interrupter 1, which is favorable for the dielectric properties of the arrangement. What is important is the impregnation of the cylindrical sections 26 and 27 intended for contact with the insulating bodies 11, 12, since increased dielectric stress occurs here. The insulating layer or half-shell 25 is thus to be regarded as a composite body made of heat-resistant and poorly heat-conducting particles and a binder.

Die in der Figur 3 gezeigte Halbschale 30 entspricht in ihrer Gestalt im wesentlichen der Halbschale 25 in Figur 2. Unter­schiedlich ist die Ausführung ohne konische bzw. abgestufte Endteile, wie dies ausreichend sein kann, wenn die Vakuum­schaltröhre 1 an den Enden thermisch weniger stark beansprucht ist. Oberhalb des mittleren Teiles 31 mit vergrößertem Durch­messer ist eine Ausbuchtung 32 gezeigt, die zur Aufnahme eines üblicherweise an Vakuum-Schaltröhren vorgesehenen Pumpstengels dient. Durch Zusammenfügen von zwei spiegelbildlichen Halb­schalen 30 entsteht der für den Pumpstengel benötigte Raum. Ein verbleibender Hohlraum kann gleichfalls mit einem wärme­isolierenden Füllmaterial, beispielsweise dem zur Herstellung der Halbschalen benutzten Keramik-Filz-Werkstoff, ausgefüllt werden. Im Unterschied zu der Halbschale 25 ist die Halbschale 30 nur im Bereich der Enden des oberen zylindrischen Teiles 33 und des unteren zylindrischen Teiles 34 feuchtewidrig ausge­rüstet. Es kann sich dabei um ein örtlich anzuwendendes Tränkmittel handeln, das zwischen die thermisch isolierenden Partikel eindringt und verhindert, daß an diesen Stellen Feuchtigkeit aufgenommen werden kann. Ein Tränkmittel 35 ist durch eine punktierte Darstellung der betreffenden Flächen angedeutet. Hierdurch werden die an den keramischen Isolier­körpern 11 und 12 (Figur 1) anliegenden Teile der thermischen Isolierschicht geschützt, wo im Betrieb die höchste elektrische Feldstärke auftritt.The half-shell 30 shown in FIG. 3 corresponds essentially in shape to the half-shell 25 in FIG. 2. The design is different without conical or stepped end parts, as this may be sufficient if the vacuum interrupter 1 is thermally less stressed at the ends . Above the central part 31 with an enlarged diameter, a bulge 32 is shown, which serves to receive a pump stem, which is usually provided on vacuum interrupters. The space required for the pump stem is created by joining two mirror-image half-shells 30. A remaining cavity can also be filled with a heat-insulating filler material, for example the ceramic felt material used to manufacture the half-shells. In contrast to the half-shell 25, the half-shell 30 is equipped to withstand moisture only in the region of the ends of the upper cylindrical part 33 and the lower cylindrical part 34. It can be a locally used impregnating agent that penetrates between the thermally insulating particles and prevents moisture from being absorbed at these points. An impregnating agent 35 is indicated by a dotted representation of the surfaces in question. This protects the parts of the thermal insulating layer which are in contact with the ceramic insulating bodies 11 and 12 (FIG. 1), where the highest electrical field strength occurs during operation.

Es empfiehlt sich, die Halbschalen 25 bzw. 30 vor der Auf­bringung des Wickelkörpers 22 (Figur 1) durch eine Bandage 36 auf der Vakuumschaltröhre 1 zu fixieren. Insbesondere wird hierdurch erreicht, daß die Halbschalen im Bereich der kera­mischen Isolierkörper 11 und 12 dicht anliegen. Dies wirkt sich gleichfalls günstig auf die dielektrischen Eigenschaften der fertigen Ummantelung aus.It is advisable to fix the half-shells 25 and 30 to the vacuum interrupter 1 by means of a bandage 36 before the winding body 22 (FIG. 1) is applied. In particular, this ensures that the half-shells lie tightly in the area of the ceramic insulating bodies 11 and 12. This also has a favorable effect on the dielectric properties of the finished casing.

Claims (8)

1. Vakuumschaltröhre mit einer Kapselung, die einen Wickelkörper aus kunstharzgetränkten Fäden oder Bändern aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Wickelkörper (22) und der Wandung der Schaltröhre (1) eine thermische Isolierschicht (17) angeordnet ist.1. vacuum interrupter with an encapsulation which has a winding body made of synthetic resin-impregnated threads or tapes,
characterized in that a thermal insulating layer (17) is arranged between the winding body (22) and the wall of the switching tube (1). 2. Vakuumschaltröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Isolier­schicht aus Formstücken (25; 30) eines Isolierwerkstoffes ge­bildet ist.2. Vacuum interrupter according to claim 1, characterized in that the thermal insulating layer is formed from shaped pieces (25; 30) of an insulating material. 3. Vakuumschaltröhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Formstücke als der Kontur der Vakuumschaltröhre (1 ) angepaßte Halbschalen (25; 30) ausgebildet sind.3. Vacuum interrupter according to claim 2, characterized in that the shaped pieces are designed as half-shells (25; 30) adapted to the contour of the vacuum interrupter (1). 4. Vakuumschaltröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht (17) aus Keramik-Filz besteht.4. Vacuum interrupter according to claim 1, characterized in that the insulating layer (17) consists of ceramic felt. 5. Vakuumschaltröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht (17) aus Aramid-Fasern besteht.5. Vacuum interrupter according to claim 1, characterized in that the insulating layer (17) consists of aramid fibers. 6. Vakuumschaltröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an Isolierteilen (11, 12) der Vakuumschaltröhre anliegende Bereiche (33, 34) der thermischen Isolierschicht (Halbschale 30) ein Feuchtigkeit abstoßendes Tränkmittel enthalten.6. Vacuum interrupter according to claim 1, characterized in that on insulating parts (11, 12) of the vacuum interrupter adjacent areas (33, 34) of the thermal insulating layer (half-shell 30) contain a moisture-repellent impregnating agent. 7. Vakuumschaltröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Isolier­schicht (17; 25; 30) aus wärmebeständigen und eine niedrige Wärmeleitfähigkeit aufweisenden Partikeln sowie einem ausge­ härteten Kunstharz besteht.7. Vacuum interrupter according to claim 1, characterized in that the thermal insulating layer (17; 25; 30) made of heat-resistant and having a low thermal conductivity particles and one out hardened synthetic resin. 8. Vakuumschaltröhre nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Isolier­schicht (17) zusätzliche Metallteile (14, 15, 16) umschließend angeordnet ist, die zur Vergrößerung der Wärmekapazität an im Fehlerfall thermisch stark beanspruchten Stellen der Vakuum­schaltröhre (1) angebracht sind.8. Vacuum interrupter according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the thermal insulating layer (17) is arranged surrounding additional metal parts (14, 15, 16) which, in order to increase the thermal capacity at locations of the vacuum interrupter which are thermally stressed in the event of a fault (1 ) are attached.
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