EP1249850A2 - Isoliergehäuse, insbesondere Gehäuse einer Schaltröhre eines Vakuumschalters, mit einer Halterung zur Positionierung einer Steuerelektrode - Google Patents

Isoliergehäuse, insbesondere Gehäuse einer Schaltröhre eines Vakuumschalters, mit einer Halterung zur Positionierung einer Steuerelektrode Download PDF

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EP1249850A2
EP1249850A2 EP02090131A EP02090131A EP1249850A2 EP 1249850 A2 EP1249850 A2 EP 1249850A2 EP 02090131 A EP02090131 A EP 02090131A EP 02090131 A EP02090131 A EP 02090131A EP 1249850 A2 EP1249850 A2 EP 1249850A2
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EP
European Patent Office
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insulating housing
control electrode
contact surfaces
bracket
holder
Prior art date
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EP02090131A
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French (fr)
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EP1249850A3 (de
EP1249850B1 (de
Inventor
Karl Mascher
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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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
    • 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
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/24—Means for preventing discharge to non-current-carrying parts, e.g. using corona ring

Definitions

  • the invention relates to an insulating housing, in particular Housing of a switching tube of a vacuum switch, with at least a bracket, which on an outer wall of the Insulated housing is arranged and there is an electrical Field-shaped, annular control electrode positioned.
  • Such an insulating housing is for example from the DE 297 17 489 U1.
  • the insulating housing is part of a housing one Switch tube of a vacuum switch.
  • the insulating housing there is essentially hollow cylindrical and surrounds two axially opposite contact pieces coaxially.
  • the two End regions of the hollow cylindrical insulating housing are sealed gastight with end plates. Through the end plates are the connection bolts of the contact pieces gastight passed through, the one connecting bolt on one of the Contact pieces is fixed and the other contact pin movably passed through one of the end plates is.
  • Inside the switch tube is still coaxial to the Switch pieces arranged a shield electrode.
  • the hollow cylindrical The insulating housing is composed of two parts. In the joint of the two abutting partial bodies the shield electrode is held.
  • Such areas are, for example, the edge areas of the End plates and in particular the joints of insulating housing parts.
  • it is proposed to bring metal parts shaped for shielding into joints, a hollow ring electrode on the circumference of the insulating housing form. Through this structure, the electrical Field to be homogenized.
  • the present invention is therefore based on the object a simpler and cheaper holder of the To enable electrodes on an insulating housing.
  • the task is in an insulating housing of the type mentioned Art solved according to the invention in that the at least a holder has pressing surfaces which on a Scope of the insulating housing are arranged distributed and so are arranged to each other that the pressing surfaces a receptacle form in which the annular control electrode can be positively fixed.
  • This configuration according to the invention makes positioning possible the control electrode ensures in a very simple manner. Now it is possible to remove the electrode after it is done Production of the actual insulating housing or the actual one Switching tube without the need for complex joining processes to fix. In the structure of the insulating housing there is no longer any need to intervene.
  • the bracket is made of a metal. Over the contact surfaces is the control electrode with the Bracket electrically contacted, so that bracket and Control electrode have the same electrical potential.
  • the Bracket can in any way on the insulating housing be arranged. For example, according to Art a clamp around the insulating housing or in the insulating housing can be incorporated or in corresponding Snap the molded insulating body sections into place.
  • annular control electrode is the formation of the Control electrode as a circular ring. In addition to this preferred embodiment however, they are also oval, ring-shaped or polygonal annular control electrodes in the through the pressing surfaces trained receptacle can be used in a form-fitting manner.
  • V-shaped Contact surfaces allow each of the trained so Contact surfaces of the annular control electrode both in axial Direction as set in the radial direction.
  • exemplary Refinements are two on the circumference of the insulating housing circumferential V-shaped contact surfaces, so that a V-shaped annular groove is created or the arrangement a few pressure surfaces along the circumference, the V-shaped are arranged to each other, and so the annular Only support and position the control electrode at certain points.
  • An advantageous embodiment can also provide that the V-shaped contact surfaces along the Circumference are offset.
  • the V-shaped contact surfaces are arranged directly are arranged opposite one another.
  • the contact surfaces can also be staggered along the circumference his. This makes it possible, for example dispensing with every second contact surface, the bracket to use less material and still the advantageous one Design of the admission for form-fitting determination to maintain the annular control electrode. Despite this offset can have sufficient mechanical strength the bracket and the ring-shaped attached to it Control electrode can be achieved.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that the at least one holder has comb-like teeth, a first group of which is perpendicular to the circumferential direction is turned and a second group opposite to first group is bent to form the contact surfaces.
  • the contact surfaces an annular groove-like receptacle on the circumference of the insulating housing form.
  • annular groove-like receptacle on the circumference of the insulating housing, which is formed by the contact surfaces represents a very cheap option, the ring-shaped control electrode form-fitting.
  • the recording needs not to be a conventional full ring groove.
  • Even some Sections such as three symmetrically around the perimeter distributed contact surfaces and possibly three associated ones V-shaped offset contact surfaces also have the necessary functionality of a through the contact surfaces formed receptacle for positioning the annular control electrode on.
  • a ring groove-like Recording press surfaces are very different Variants of ring groove sections and individual short, ring groove-like receptacles for receiving the control electrode possible.
  • control electrode elastically deformable for insertion into the receptacle is.
  • the elastic deformability represents a cheap alternative to a rigid control electrode.
  • An elastic deformable control electrode is particularly easy in insert a recording.
  • Such an elastically deformable Control electrode adapts to the recording in a favorable manner and independently secure itself in their position.
  • a flexible control electrode is a multi-part Execution of the control electrode possible.
  • the single ones Sections are placed in the holder and there together connected.
  • Combinations of rigid control electrode sections with elastic sections to achieve favorable installation conditions can be constructed.
  • the receptacle can be elastic to a limited extent be executed.
  • the at least one bracket in the joint of two abutting partial body of the insulating housing held is.
  • the two abutting partial bodies can both two partial bodies formed from insulating material and an insulating one Partial body and an electrically conductive partial body his.
  • the partial bodies can both be electrically conductive sub-bodies that are part of the parent Isoliergeophuses are. Additional cradles on the insulating housing can be avoided.
  • Such joints continue to be disruptive arrangements, particularly homogeneity of the electrical field. Out for this reason, such joints should be particularly electric be shielded. Now the joint for holding the bracket used, it is possible in a simple manner, the necessary Control electrode in a very favorable position with respect to arrange the fugue. Other attachments that may the homogeneity of the electrical field in the area of the joint disturbing even further are avoided.
  • An advantageous design can provide that the at least a bracket inside the insulating housing Shield electrode holds.
  • the field-controlling annular control electrode in the outside area also the field inside the insulating housing influence favorably, just like the shield electrode inside the insulating housing in interaction with the ring-shaped Control electrode the area of the joint of the two abutting Partial body favorable in terms of homogeneity of the electric field.
  • the two electrodes have the same electrical potential, an almost field-free space forms between them in which the holder for the electrodes is then located and the joint there is electrically shielded in a very good way is.
  • the switch tube 1 is an example of an insulating housing Switching tube 1 of a vacuum switch shown.
  • the switch tube 1 has a first ceramic insulator 2 and one second ceramic insulator 3.
  • the first ceramic insulator 2 is composed of a first section 2a and a second section 2b formed.
  • the second ceramic insulator 3 is made of a third Section 3a and a fourth section 3b formed.
  • the Central area 4 of the switching tube 1 is made of an electrical conductive material formed.
  • the central area 4 serves the Shielding the contact pieces arranged opposite one another.
  • the first contact piece 5 is fixed.
  • the second contact piece 6 is designed to be movable.
  • the first contact piece 5 is angularly rigid with the first connection bolt 7, which is gastight through the first end plate 9 passed through and rigidly attached to this, connected.
  • the second contact piece 6 is fixed to the second connection bolt 8 connected.
  • the second connection pin 8 is movable passed gas-tight through a second end plate 10. to movable seal of the second connecting bolt 8 is on a bellows 29 is arranged on the second end plate 10.
  • the second connecting bolt 8 is in the direction of the double arrow 30 driven by a drive.
  • the shielding effect of the central area 4 is a first Shield electrode 25a, a second shield electrode 25 and one third shield electrode 26, on the first ceramic insulator 2 and a fourth shield electrode 27, a fifth shield electrode 28 and a sixth shield electrode 28a on the second ceramic insulator 3 arranged.
  • the first shield electrode 25a, the second shield electrode 25 and third shield electrode 26 extend coaxially inside the switching tube 1 around the first connecting bolt 7.
  • the fourth shield electrode 27, the fifth shield electrode 28 and sixth shield electrode 28a are arranged coaxially to the second connection bolt 8.
  • the Shield electrodes are essentially hollow cylindrical. To avoid acute-angled arrangements are the free ends of the shield electrodes
  • the fourth section 3b and the third section 3a are a first bracket 11, a second bracket 12, a third bracket 13, a fourth bracket 14, a fifth Bracket 15 and a sixth bracket 16 inserted.
  • the first bracket 11 holds the first shield electrode 25a second bracket 12 holds the second shield electrode 25, the third bracket 13 holds the third shield electrode 26, the fourth bracket 14 holds the fourth shield electrode 27 which fifth bracket 15 holds the fifth shield electrode 28 and the sixth holder 16 holds the sixth shield electrode 28a inside the switching tube.
  • the first bracket 11, the second bracket 12, the third bracket 13, the fourth bracket 14, the fifth bracket 15, the sixth bracket 16 are part of the encapsulation housing of the switching tube 1 and each gastight with the first section 2a, the second section 2b, the central area 4 and the third section 3a, the fourth section 3b and the first end plate 9 and connected to the second end plate 10.
  • the brackets point in essentially the shape of an annular disc, which is gastight are soldered into the switching tube 1.
  • the second bracket 12 and the third bracket 13 and the fourth bracket 14 and the fifth bracket 15 have on their outer circumference in the area of the first ceramic insulator 2 and the third ceramic insulator 3 contact surfaces.
  • the respective brackets assigned contact surfaces form a first receptacle 17, a second receptacle 18, a third receptacle 19, a fourth receptacle 20, in which a first annular control electrode 21, a second annular control electrode 22, a third annular control electrode 23, a fourth annular one Control electrode 24 are set.
  • the respective Brackets assigned to individual contact surfaces along the circumference of the first ceramic insulator 2 and second ceramic insulator 3 arranged in a V-shape.
  • the first ring-shaped Control electrode 21, the second annular control electrode 22, the third annular control electrode 23, the fourth annular control electrode 24 can for example be elastic "Round cord rings" with electrically conductive Substances are filled and thus control the electrical Field.
  • Another variant is training the first annular control electrode 21, the second annular Control electrode 22, the third annular control electrode 23, the fourth annular control electrode 24 a multiturn worm feather, the is worked in a ring.
  • first annular control electrode 21 which second annular control electrode 22, the third annular Control electrode 23, the fourth annular control electrode 24 electrically conductive with the first bracket 12, with the second Bracket 13, the third bracket 14 and the fourth Bracket 15 connected, which in turn is electrically conductive with the associated second shield electrode 25, the third Shield electrode 26, the fourth shield electrode 27 and the fifth shield electrode 28 are connected. Because they are each other assigned control electrodes and shield electrodes always the same have contact potential and the mounts in an almost field-free and shielded space so that the joints are reliable are electrically shielded.
  • FIG. 2 shows an example of a section of the top view the second bracket 12 shown.
  • the second bracket 12 has essentially the structure of an annular disc, the passed gastight through the wall of the switching tube 1 is. Inside the ring disc is the second shield electrode 25 arranged. On the outside of the washer a variety of teeth are provided. These teeth preferably have a comb-like structure. Now a recording form in which the first annular control electrode 21 is form-fitting, a group of teeth, preferably every second tooth, into a first Turned towards. The remaining teeth are in one of the first direction opposite direction so that the two groups of teeth face each other in a V-shape. The annular groove-like first receptacle 17 thus becomes educated.
  • the comb-like structure is not necessarily a gas-tight one Passing the bracket through the wall of the Switch tube 1 bound.
  • Such comb-like tooth structures can also, for example, by means of a clamp on everyone anywhere in the switching tube 1, for example in the area the first end plate 9 or the second end plate 10, to be ordered.
  • the second bracket 12 is in the joint between the first partial body 2a and the second partial body 2b gas-tight soldered.
  • the first receptacle 17 is formed from contact surfaces, in the opposite direction from that already described Comb structure of the second bracket bent out are.
  • other recordings can also be carried out, for example one Image with a circular or semicircular cross section with a triangular, quadrangular or polygonal Cross-section.

Landscapes

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

Abstract

Um an einem Isoliergehäuse (1), insbesondere an einem Gehäuse einer Schaltröhre eines Vakuumschalters, eine ringförmige Steuerelektrode (21,22,23,24) zu positionieren, welche ein elektrisches Feld beeinflusst, ist es vorgesehen, am Umfang des Isoliergehäuses (2,3) Halterungen (12,13,14,15) mit Anpressflächen anzuordnen, wobei die Anpressflächen eine Aufnahme (17,18,19,20) ausbilden, in welcher die ringförmige Steuerelektrode (21,22,23,24) formschlüssig festlegbar ist. Eine günstige Ausgestaltung sieht dabei vor, dass die Anspressflächen längs des Umfanges zueinander v-förmig angeordnet sind und eine ringnutähnliche Aufnahme (17,18,19,20) ausbilden. Die Halterungen (12,13,14,15) können dabei sowohl eine äußere ringförmige Steuerelektrode (21,22,23,24) als auch eine im Innern des Isoliergehäuses angeordnete Schirmelektrode (25,26,27,28) halten. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Isoliergehäuse, insbesondere Gehäuse einer Schaltröhre eines Vakuumschalters, mit wenigstens einer Halterung, welche an einer Außenwandung des Isoliergehäuses angeordnet ist und dort eine ein elektrisches Feld beeinflussende, ringförmige Steuerelektrode positioniert.
Ein derartiges Isoliergehäuse ist beispielsweise aus der DE 297 17 489 U1 zu entnehmen. Bei dem bekannten Isoliergehäuse handelt es sich um einen Teil eines Gehäuses einer Schaltröhre eines Vakuumschalters. Das dortige Isoliergehäuse ist im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet und umgibt zwei axial gegenüberstehende Kontaktstücke koaxial. Die beiden Endbereiche des hohlzylindrischen Isoliergehäuses sind gasdicht mit Endplatten verschlossen. Durch die Endplatten sind jeweils die Anschlussbolzen der Kontaktstücke gasdicht hindurchgeführt, wobei der eine Anschlussbolzen an einem der Kontaktstücke ortsfest gelagert ist und der andere Kontaktbolzen bewegbar durch eine der Endplatten hindurchgeführt ist. Im Innern der Schaltröhre ist weiterhin koaxial zu den Schaltstücken eine Schirmelektrode angeordnet. Das hohlzylindrische Isoliergehäuse ist aus zwei Teilkörpern zusammengesetzt. In der Fuge der beiden aneinander stossenden Teilkörper ist die Schirmelektrode gehalten.
Durch eine Evakuierung herrscht im Innern der Schaltröhre ein Vakuum, wodurch eine sehr gute Spannungsfestigkeit zwischen den beiden eng beabstandeten Kontaktstücken erzielt wird. Die Potentialdifferenz, die zwischen den beiden Kontaktstücken im Vakuum sicher gehalten werden muss, ist außerdem auch in dem Medium, welches die Schaltröhre außen umgibt, also zwischen den beiden Endplatten sicher zu halten. Typischerweise ist die Isolationsfähigkeit des die Schaltröhre umgebenden Mediums, beispielsweise atmosphärische Luft, geringer als die Isolationsfähigkeit von Vakuum. Aus diesem Grunde weist die Schaltröhre im Verhältnis zur Schaltstrecke eine wesentlich größere Ausdehnung zwischen den Endplatten auf. Um diese Ausdehnung so gering wie möglich zu halten und trotzdem eine ausreichende Spannungsfestigkeit zu garantieren, ist es notwendig, Bereiche, in welchen eine erhöhte elektrische Feldstärke auftritt, zu vermeiden bzw. effektiv abzuschirmen. Derartige Bereiche sind beispielsweise die Randbereiche der Endplatten und insbesondere die Fügestellen von Isoliergehäuseteilen. Nach der bekannten Ausführung wird vorgeschlagen, zur Abschirmung geformte Metallteile in Fügestellen einzubringen, die am Umfang des Isoliergehäuses eine hohle Ringelektrode ausbilden. Durch diese Struktur soll das elektrische Feld homogenisiert werden.
Konstruktionsbedingt müssen diese hohlen Ringelektroden vor dem Evakuieren der Schaltröhre starr mit dieser verbunden werden, da sie Teil des gasdichten Gehäuses sind. Die räumlich ausladenden Ringelektroden verhindern jedoch ein problemloses Hantieren der Schaltröhren während ihres Produktionsprozesses. Ein alternatives späteres Anbringen der Elektroden mittels Löt- und Schweißtechniken hat sich als sehr arbeitsaufwendig und damit kostenintensiv herausgestellt.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine vereinfachtere und kostengünstigere Halterung der Elektroden an einem Isoliergehäuse zu ermöglichen.
Die Aufgabe wird bei einem Isoliergehäuse der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die wenigstens eine Halterung Anpressflächen aufweist, welche an einem Umfang des Isoliergehäuses verteilt angeordnet sind und so zueinander angeordnet sind, dass die Anpressflächen eine Aufnahme bilden, in welcher die ringförmige Steuerelektrode formschlüssig festlegbar ist.
Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung ist eine Positionierung der Steuerelektrode in sehr einfacher Art gewährleistet. Nunmehr ist es möglich, die Elektrode nach erfolgter Herstellung des eigentlichen Isoliergehäuses bzw. der eigentlichen Schaltröhre unter Verzicht auf aufwendige Fügeverfahren zu befestigen. In die Struktur des Isoliergehäuses braucht dabei nicht mehr eingegriffen zu werden. Vorzugsweise besteht die Halterung aus einem Metall. Über die Anpressflächen ist die Steuerelektrode in ausreichendem Maße mit der Halterung elektrisch kontaktiert, so dass Halterung und Steuerelektrode dasselbe elektrische Potential aufweisen. Die Halterung kann dabei in beliebiger Weise an dem Isoliergehäuse angeordnet sein. So kann diese beispielsweise nach Art einer Schelle um das Isoliergehäuse herum verlaufen oder in das Isoliergehäuse eingearbeitet sein oder auch in entsprechend ausgeformte Isolierköperabschnitte einrasten. Neben diesen Befestigungsmöglichkeiten sind auch beliebige weitere Befestigungsarten zur Befestigung der Halterung an dem Isoliergehäuse denkbar. Eine besonders günstige Ausgestaltung der ringförmigen Steuerelektrode ist die Ausbildung der Steuerelektrode als Kreisring. Neben dieser bevorzugten Ausführungsart sind jedoch auch oval ringförmige oder mehreckig ringförmige Steuerelektroden in die durch die Anpressflächen ausgebildete Aufnahme formschlüssig einsetzbar.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass einzelne Anpressflächen längs des Umfanges zueinander v-förmig angeordnet sind.
Die v-förmige Anordnung einzelner Anspressflächen zueinander stellt eine technisch einfache Konstruktion dar. V-förmige Anpressflächen gestatten es, dass jede der so ausgebildeten Anpressflächen die ringförmige Steuerelektrode sowohl in axialer Richtung als in radialer Richtung festlegt. Beispielhafte Ausgestaltungen sind zwei am Umfang des Isoliergehäuses umlaufende v-förmig zueinander angeordnete Anspressflächen, so dass eine v-förmige Ringnut entsteht oder auch die Anordnung einiger weniger Anpressflächen längs des Umfanges, die v-förmig zueinander angeordnet sind, und so die ringförmige Steuerelektrode nur punktuell stützen und positionieren.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung kann weiterhin vorsehen, dass die v-förmig zueinander angeordneten Anpressflächen längs des Umfanges versetzt sind.
Um die ringförmige Steuerelektrode am Umfang des Isoliergehäuses zu positionieren, ist es nicht zwangsweise notwendig, dass die v-förmig zueinander angeordneten Anpressflächen unmittelbar gegenüberliegend angeordnet sind. Die Anpressflächen können auch längs des Umfanges zueinander versetzt angeordnet sein. Dadurch wird es ermöglicht, beispielsweise bei einem Verzicht auf jede zweite Anpressfläche, die Halterung materialsparender zu konstruieren und trotzdem die vorteilhafte Ausgestaltung der Aufnahme zur formschlüssigen Festlegung der ringförmigen Steuerelektrode beizubehalten. Trotz dieses Versatzes kann so eine ausreichende mechanische Festigkeit der Halterung und der daran festgelegten ringförmigen Steuerelektrode erzielt werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die wenigstens eine Halterung kammartige Zähne aufweist, von denen eine erste Gruppe senkrecht zur Umfangsrichtung abgebogen ist und eine zweite Gruppe entgegengesetzt zur ersten Gruppe abgebogen ist um so die Anpressflächen auszubilden.
Bei einer derartigen Ausbildung der Halterung kann diese in sehr materialsparender Weise hergestellt werden. Die formschlüssige Aufnahme kann so aus einem Stück gebildet werden. Aufwendige Konstruktionen der Halterung sind so vermeidbar. Eine kammartige, Zähne aufweisende Halterung kann wiederum in verschiedenster Weise wie bereits beschrieben mit dem Isoliergehäuse verbunden werden.
Weiterhin ist vorteilhaft vorgesehen, dass die Anpressflächen eine ringnutähnliche Aufnahme am Umfang des Isoliergehäuses ausbilden.
Eine ringnutähnliche Aufnahme am Umfang des Isoliergehäuses, welche durch die Anpressflächen gebildet ist, stellt eine sehr günstige Möglichkeit dar, die ringförmige Steuerelektrode formschlüssig festzulegen. Die Aufnahme braucht dabei keine herkömmliche vollständige Ringnut zu sein. Auch einzelne Abschnitte wie beispielsweise drei symmetrisch am Umfang verteilte Anspressflächen und ggf. drei zugehörige dazu v-förmig versetzt angeordnete Anpressflächen weisen ebenfalls die notwendige Funktionalität einer durch die Anpressflächen gebildeten Aufnahme zur Positionierung der ringförmigen Steuerelektrode auf. Zwischen den beiden Extremen einer vollständig umlaufenden Ringnut und nur einzelner, eine ringnutähnliche Aufnahme ausbildender Anpressflächen sind verschiedenste Varianten von Ringnutabschnitten und einzelnen kurzen, ringnutähnlichen Aufnahmen zur Aufnahme der Steuerelektrode möglich.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die Steuerelektrode zum Einlegen in die Aufnahme elastisch verformbar ist.
Die elastische Verformbarkeit stellt eine günstige Alternative zu einer starren Steuerelektrode dar. Eine elastisch verformbare Steuerelektrode lässt sich besonders einfach in eine Aufnahme einlegen. Eine derartig elastisch verformbare Steuerelektrode passt sich der Aufnahme in günstiger Weise an und sichert sich selbständig in ihrer Lage. Als Alternative zu einer derartig elastischen Steuerelektrode ist eine mehrteilige Ausführung der Steuerelektrode möglich. Die einzelnen Teilstücke werden in die Aufnahme eingelegt und dort miteinander verbunden. Auch Kombinationen von starren Steuerelektrodenabschnitten mit elastischen Teilabschnitten zur Erzielung von günstigen Montagebedingungen sind konstruierbar. Alternativ oder zusätzlich kann die Aufnahme beschränkt elastisch ausgeführt sein.
In einer weiteren vorteilhaften Variante kann es vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Halterung in der Fuge zweier aneinanderstoßender Teilkörper des Isoliergehäuses gehalten ist.
Ist das Isoliergehäuse aus zumindest zwei aneinanderstoßenden Teilkörpern gebildet, so ist es günstig, die dabei entstehende Fuge zum Halten der Halterung am Isoliergehäuse zu verwenden. Die zwei aneinanderstoßenden Teilkörper können sowohl zwei aus Isolierstoff gebildete Teilkörper als auch ein isolierender Teilkörper und ein elektrisch leitender Teilkörper sein. In besonderen Fällen können die Teilkörper auch beide elektrisch leitende Teilkörper sein, die Teil des übergeordneten Isoliergehäuses sind. Zusätzliche Aufnahmevorrichtungen am Isoliergehäuse können so umgangen werden. Derartige Fugen sind weiterhin störende Anordnungen, die insbesondere die Homogenität des elektrischen Feldes beeinflussen können. Aus diesem Grunde sollten derartige Fugen besonders elektrisch geschirmt werden. Wird nunmehr die Fuge zum Halten der Halterung genutzt, so ist es in einfacher Weise möglich, die notwendige Steuerelektrode in einer sehr günstigen Position bezüglich der Fuge anzuordnen. Weitere Anbauteile, die ggfs. die Homogenität des elektrischen Feldes im Bereich der Fuge noch weiter stören, sind so vermieden.
Eine vorteilhafte Gestaltung kann vorsehen, dass die wenigstens eine Halterung im Innern des Isoliergehäuses eine Schirmelektrode haltert.
Kombiniert man die Positionierung der äußeren ringförmigen Steuerelektrode und der im Innern des Isoliergehäuses angeordneten Schirmelektrode, so kann für beiden Elektroden ein und dieselbe Halterung genutzt werden. Dadurch wird die Störung der Feldverteilung sowohl im Inneren als auch im Äußeren des Isoliergehäuses durch die zur Positionierung der Elektroden notwendigen Halterungen auf ein Minimum beschränkt. Gleichzeitig kann die feldsteuernde ringförmige Steuerelektrode im Außenbereich auch das Feld im Inneren des Isoliergehäuses günstig beeinflussen, genauso wie die Schirmelektrode im Innern des Isoliergehäuses im Zusammenspiel mit der ringförmigen Steuerelektrode den Bereich der Fuge der beiden aneinanderstoßenden Teilkörper günstig bezüglich der Homogenität des elektrischen Feldes beeinflusst. Insbesondere wenn die beiden Elektroden das selbe elektrische Potential aufweisen, bildet sich zwischen ihnen ein nahezu feldfreier Raum aus, in welchem dann die Halterung für die Elektroden liegt und die dortige Fügestelle in sehr guter Weise elektrisch abgeschirmt ist.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels schematisch in einer Zeichnung gezeigt und nachfolgend näher beschrieben.
Dabei zeigt die
Figur 1
eine Schaltröhre eines Vakummschalters mit einer Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die
Figur 2
eine kammartige Ausgestaltung der Halterung für die Steuerelektrode und die
Figur 3
einen Schnitt durch eine Halterung mit einer eingelegten ringförmigen Steuerelektrode.
In der Figur 1 ist als Beispiel für ein Isoliergehäuse eine Schaltröhre 1 eines Vakuumschalters dargestellt. Die Schaltröhre 1 weist einen ersten Keramikisolator 2 sowie einen zweiten Keramikisolator 3 auf. Der erste Keramikisolator 2 ist aus einem ersten Teilstück 2a und einem zweiten Teilstück 2b gebildet. Der zweite Keramikisolator 3 ist aus einem dritten Teilstück 3a und einem vierten Teilstück 3b gebildet. Der zentrale Bereich 4 der Schaltröhre 1 ist aus einem elektrisch leitenden Material gebildet. Der zentrale Bereich 4 dient der Schirmung der einander gegenüberstehend angeordneten Kontaktstücke. Das erste Kontaktstück 5 ist feststehend ausgebildet. Das zweite Kontaktstück 6 ist bewegbar ausgebildet. Das erste Kontaktstück 5 ist winkelsteif mit dem ersten Anschlussbolzen 7, welcher gasdicht durch die erste Endplatte 9 hindurchgeführt und starr an dieser befestigt ist, verbunden. Das zweite Kontaktstück 6 ist fest mit dem zweiten Anschlussbolzen 8 verbunden. Der zweite Anschlussbolzen 8 ist bewegbar durch eine zweite Endplatte 10 gasdicht hindurchgeführt. Zur beweglichen Abdichtung des zweiten Anschlussbolzens 8 ist an der zweiten Endplatte 10 ein Faltenbalg 29 angeordnet. Der zweite Anschlussbolzen 8 ist in Richtung des Doppelpfeiles 30 mittels eines Antriebes antreibbar. Zur Unterstützung der Schirmwirkung des zentralen Bereiches 4 sind eine erste Schirmelektrode 25a, eine zweite Schirmelektrode 25 und eine dritte Schirmelektrode 26, am ersten Keramikisolator 2 sowie eine vierte Schirmelektrode 27, eine fünfte Schirmelektrode 28 und eine sechste Schirmelektrode 28a am zweiten Keramikisolator 3 angeordnet. Die erste Schirmelektrode 25a, die zweite Schirmelektrode 25 und die dritte Schirmeelektrode 26 erstrecken sich im Innern der Schaltröhre 1 koaxial um den ersten Anschlussbolzen 7. Die vierte Schirmelektrode 27, die fünfte Schirmelektrode 28 und die sechste Schirmelektrode 28a sind koaxial zum zweiten Anschlussbolzen 8 angeordnet. Die Schirmelektroden sind im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet. Zur Vermeidung von spitzwinkligen Anordnungen sind die freien Enden der Schirmelektroden nach innen gewölbt ausgebildet.
An den Fügestellen von dem ersten Teilstück 2a und der ersten Endplatte 9, dem ersten Teilstück 2a und dem zweiten Teilstück 2b, dem zweiten Teilstück 2b und dem zentralen Bereich 4 sowie dem vierten Teilstück 3b und der zweiten Endplatte 10, dem vierten Teilstück 3b und dem dritten Teilstück 3a sind eine erste Halterung 11, eine zweite Halterung 12, eine dritte Halterung 13, eine vierte Halterung 14, eine fünfte Halterung 15 und eine sechste Halterung 16 eingelegt. Die erste Halterung 11 hält die erste Schirmelektrode 25a, die zweite Halterung 12 hält die zweite Schirmelektrode 25, die dritte Halterung 13 hält die dritte Schirmelektrode 26, die vierte Halterung 14 hält die vierte Schirmelektrode 27, die fünfte Halterung 15 hält die fünfte Schirmelektrode 28 und die sechste Halterung 16 hält die sechste Schirmelektrode 28a im Inneren der Schaltröhre. Die erste Halterung 11, die zweite Halterung 12, die dritte Halterung 13, die vierte Halterung 14, die fünfte Halterung 15, die sechste Halterung 16 sind Teil des Kapselungsgehäuses der Schaltröhre 1 und jeweils gasdicht mit dem ersten Teilstück 2a, dem zweiten Teilstück 2b, dem zentralen Bereich 4 und dem dritten Teilstück 3a, dem vierten Teilstück 3b und der ersten Endplatte 9 sowie der zweiten Endplatte 10 verbunden. Die Halterungen weisen im wesentlichen die Form einer Ringscheibe auf, welche gasdicht in die Schaltröhre 1 eingelötet sind. Die zweite Halterung 12 und die dritte Halterung 13 sowie die vierte Halterung 14 und die fünfte Halterung 15 weisen an ihrem äußeren Umfang im Bereich des ersten Keramikisolators 2 bzw. des dritten Keramikisolators 3 Anpressflächen auf. Die den jeweiligen Halterungen zugeordneten Anpressflächen bilden eine erste Aufnahme 17, eine zweite Aufnahme 18, eine dritte Aufnahme 19, eine vierte Aufnahme 20, in welchen eine erste ringförmige Steuerelektrode 21, eine zweite ringförmige Steuerelektrode 22, eine dritte ringförmige Steuerelektrode 23, eine vierte ringförmige Steuerelektrode 24 festgelegt sind. Die den jeweiligen Halterungen zugeordneten einzelnen Anpressflächen sind längs des Umfanges des ersten Keramikisolators 2 und des zweiten Keramikisolators 3 v-förmig zueiander angeordnet.
Durch eine elastische Ausbildung der ersten ringförmigen Steuerelektrode 21, der zweiten ringförmigen Steuerelektrode 22, der dritten ringförmigen Steuerelektrode 23, der vierten ringförmigen Steurelektrode 24 sind diese leicht in die erste Aufnahme 17, die zweite Aufnahme 18, die dritte Aufnahme 19 und die vierte Aufnahme 20 einführbar. Die erste ringförmige Steuerelektrode 21, die zweite ringförmige Steuerelektrode 22, die dritte ringförmige Steuerelektrode 23, die vierte ringförmige Steuerelektrode 24 können beispielsweise elastische "Rundschnurringe" sein, die mit elektrisch leitenden Stoffen gefüllt sind und so eine Steuerung des elektrischen Feldes bewirken. Eine weitere Variante stellt die Ausbildung der ersten ringförmigen Steuerelektrode 21, der zweiten ringförmigen Steuerelektrode 22, der dritten ringförmigen Steuerelektrode 23, der vierten ringförmigen Steuerelektrode 24 aus einer eine Vielzahl von Windungen aufweisenden Wurmfeder, die ringförmig gearbeitet ist, dar. Über die jeweiligen Anpressflächen sind die erste ringförmige Steuerelektrode 21, die zweite ringförmige Steuerelektrode 22, die dritte ringförmige Steuerelektrode 23, die vierte ringförmige Steuerelektrode 24 elektrisch leitend mit der ersten Halterung 12, mit der zweiten Halterung 13, der dritten Halterung 14 und der vierten Halterung 15 verbunden, die wiederum elektrisch leitend mit der zugehörigen zweiten Schirmelektrode 25, der dritten Schirmelektrode 26, der vierten Schirmelektrode 27 und der fünften Schirmelektrode 28 verbunden sind. Da die einander zugeordneten Steuerelektroden und Schirmelektroden stets dasselbe elektrische Potential aufweisen, befinden sich die Anpressflächen und die Halterungen in einem nahezu feldfreien und geschirmten Raum, so dass die Fügestellen zuverlässig elektrisch geschirmt sind.
In der Figur 2 ist beispielhaft ein Ausschnitt der Draufsicht der zweiten Halterung 12 dargestellt. Die zweite Halterung 12 weist im Wesentlichen die Struktur einer Ringscheibe auf, die gasdicht durch die Wandung der Schaltröhre 1 hindurchgeführt ist. Im Inneren der Ringscheibe ist die zweite Schirmelektrode 25 angeordnet. An der Außenseite der Ringscheibe ist eine Vielzahl von Zähnen vorgesehen. Diese Zähne weisen vorzugsweise eine kammartige Struktur auf. Um nunmehr eine Aufnahme auszubilden, in welcher die erste ringförmige Steuerelektrode 21 formschlüssig festlegbar ist, wird eine Gruppe von Zähnen, vorzugsweise jeder zweite Zahn, in eine erste Richtung abgebogen. Die restlichen Zähne werden in eine der ersten Richtung entgegengesetzte Richtung abgebogen, so dass die beiden Gruppen von Zähnen sich v-förmig versetzt gegenüberstehen. Somit wird die ringnutähnliche erste Aufnahme 17 ausgebildet. In diese erste Aufnahme 17 ist nunmehr die erste ringförmige Steuerelektrode 21 einlegbar. Eine derartige kammartige Struktur ist jedoch nicht zwangsweise an eine gasdichte Hindurchführung der Halterung durch die Wandung der Schaltröhre 1 gebunden. Derartige kammartige Zahnstrukturen könnnen auch beispielsweise mittels einer Schelle an jeder beliebigen Stelle der Schaltröhre 1, beispielsweise im Bereich der ersten Endplatte 9 oder der zweiten Endplatte 10, angeordnet werden.
In der Figur 3 ist beispielhaft die erste Aufnahme 17 mit der ersten ringförmigen Steuerelektrode 21 im Schnitt dargestellt. Die zweite Halterung 12 ist in die Fuge zwischen dem ersten Teilkörper 2a und dem zweiten Teilkörper 2b gasdicht eingelötet. Die erste Aufnahme 17 wird aus Anpressflächen gebildet, die in entgegengesetzter Richtung aus der bereits beschriebenen Kammstruktur der zweiten Halterung ausgebogen sind. Neben der v-förmigen Ausbildung der ersten Aufnahme 17 sind auch weitere Aufnahmen ausführbar, beispielsweise eine Aufnahme mit einem kreis- oder halbkreisförmigen Querschnitt mit einem dreieckigen, viereckigen oder einem vieleckigen Querschnitt.

Claims (8)

  1. Isoliergehäuse (1), insbesondere ein Gehäuse einer Schaltröhre eines Vakuumschalters, mit wenigstens einer Halterung (12,13,14,15), welche an einer Außenwandung des Isoliergehäuses (2,3) angeordnet ist und dort eine ein elektrisches Feld beeinflussende, ringförmige Steuerelektrode (21,22,23,24) positioniert,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die wenigstens eine Halterung (12,13,14,15) Anpressflächen aufweist, welche an einem Umfang des Isoliergehäuses (2,3) verteilt angeordnet sind und so zueinander angeordnet sind, dass die Anpressflächen eine Aufnahme (17,18,19,20) bilden, in welcher die ringförmige Steuerelektrode (21,22,23,24) formschlüssig festlegbar ist.
  2. Isoliergehäuse nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    einzelne Anpressflächen längs des Umfanges zueinander v-förmig angeordnet sind.
  3. Isoliergehäuse nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die v-förmig zueinander angeordneten Anpressflächen längs des Umfanges versetzt sind.
  4. Isoliergehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die wenigstens eine Halterung (12,13,14,15) kammartige Zähne aufweist, von denen eine erste Gruppe senkrecht zur Umfangsrichtung abgebogen ist und eine zweite Gruppe entgegengesetzt zur ersten Gruppe abgebogen ist um so die Anpressflächen auszubilden.
  5. Isoliergehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Anpressflächen eine ringnutähnliche Aufnahme (17,18,19,20) am Umfang des Isoliergehäuses (2,3) ausbilden.
  6. Isoliergehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Steuerelektrode (21,22,23,24) zum Einlegen in die Aufnahme elastisch verformbar ist.
  7. Isoliergehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die wenigstens eine Halterung (17,18,19,20) in der Fuge zweier aneinanderstoßender Teilkörper (2a,2b; 3a,3b) des Isoliergehäuses gehalten ist.
  8. Isoliergehäuse nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die wenigstens eine Halterung (12,13,14,15) im Innern des Isoliergehäuses eine Schirmelektrode (25,26,27,28) haltert.
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