EP1831903B1 - Vakuumschalter mit grosser stromtragfähigkeit - Google Patents

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EP1831903B1
EP1831903B1 EP05812681A EP05812681A EP1831903B1 EP 1831903 B1 EP1831903 B1 EP 1831903B1 EP 05812681 A EP05812681 A EP 05812681A EP 05812681 A EP05812681 A EP 05812681A EP 1831903 B1 EP1831903 B1 EP 1831903B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
switching chamber
vacuum switching
evaporator
heat pipe
contact
Prior art date
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Active
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EP05812681A
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English (en)
French (fr)
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EP1831903A1 (de
Inventor
Alexander Steffens
Martin Lakner
Jochen Kiefer
Daniel Chartouni
Dietmar Gentsch
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.)
ABB Research Ltd Switzerland
ABB Research Ltd Sweden
Original Assignee
ABB Research Ltd Switzerland
ABB Research Ltd Sweden
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Publication date
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Application filed by ABB Research Ltd Switzerland, ABB Research Ltd Sweden filed Critical ABB Research Ltd Switzerland
Priority to EP05812681A priority Critical patent/EP1831903B1/de
Publication of EP1831903A1 publication Critical patent/EP1831903A1/de
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/62—Heating or cooling of contacts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/52—Cooling of switch parts
    • H01H2009/523—Cooling of switch parts by using heat pipes
    • 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
    • H01H33/6606—Terminal arrangements
    • H01H2033/6613—Cooling arrangements directly associated with the terminal arrangements
    • 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
    • H01H33/6606—Terminal arrangements

Definitions

  • the invention relates to the field of switch technology, in particular the high and medium voltage switch technology and especially on vacuum switch chambers. It relates to a vacuum interrupter chamber and a method for cooling a vacuum interrupter chamber according to the preamble of the independent claims.
  • Vacuum switching chambers are known from the prior art, which are forced to increase the current carrying capacity forced.
  • the vacuum interrupter chamber is arranged in an insulating tube, which is flowed through by means of a blower of air, so that even at high current load too high heating of the vacuum interrupter chamber is avoided.
  • blower is active, that is, it has to be driven. It has to be maintained and can fail.
  • the blower can be made redundant, whereby a greater reliability can be achieved. Nevertheless, greater reliability of cooling is desirable.
  • a vacuum interrupter chamber known which uses a heat pipe with coolant for heat dissipation from the contact pieces, which couples to the fixed upper contact piece and works on the principle of gravity.
  • the lower contact piece which is formed without a heat pipe, movably connected via a bellows with the housing.
  • a vacuum interrupter chamber in which the heat generated via a heat pipe to the cold finger, which are arranged radially around the heat pipe, is discharged. Further, by using a condensation assisting wick, it is also possible to use the heat pipe in both the moving and the non-moving contact regardless of the orientation with respect to gravity.
  • a vacuum interrupter chamber with small masses to be moved and an effective cooling system is to be created.
  • the inventive vacuum switching chamber has at least one heat pipe.
  • the heat pipe also known as heat pipe
  • the vacuum interrupter chamber has at least two contact pieces, and the current flows through the two contact pieces.
  • Additional heat is generated during a short period of time by a burning in the case of switching between the contact pieces arc. This additional heat can be dissipated to a part through the heat pipe.
  • a heat pipe is a passive cooling device. It requires no power or other supply. As a cooling system with a hermetically closed circuit, there is generally no need for maintenance and generally it can be maintenance free for years and decades.
  • the size of the vacuum interrupter chamber can be kept very small at large rated current carrying capacity by providing the heat pipe. A compact design with high current carrying capacity is possible. Two or more heat pipes may be provided on a vacuum interrupter chamber.
  • a heat pipe in close thermal contact with at least one of the contact pieces may be provided in close thermal contact with a contact piece. It may also be two or, if present, even more contact pieces, each with one or more heat pipes in close thermal contact. It may also be a heat pipe with two or more contact pieces in close thermal contact.
  • the vacuum switching chamber may have RMF and / or AMF contact pieces.
  • the at least one heat pipe comprises a working medium for removing the heat by evaporation of the working medium in a section of the heat pipe designated as an evaporator and condensing the working medium in a section of the heat pipe designated as a condenser.
  • the working fluid should be enclosed in a hermetically sealed volume that includes the evaporator and the condenser.
  • the heat pipe can be designed as a thermosyphon.
  • a heat pipe designed as a thermosiphon the return transport of the condensed working medium takes place (predominantly) by gravity.
  • the condenser in the gravitational field
  • the condenser is located higher than the evaporator, and between these must be a monotonous slope along the heat pipe.
  • the heat pipe includes means for returning condensed working fluid to the evaporator by capillary forces.
  • means for returning condensed working medium to the evaporator by capillary forces for example, porous materials come into question. Mesh-like structured and / or fabric-like materials are also suitable.
  • such means are provided on the inner surface of the heat pipe.
  • the evaporator is in close thermal contact with the first contact piece. This allows a particularly efficient cooling in the region of this contact piece. It is also possible to arrange the evaporator in less direct thermal contact with the contact piece. For example, if the contact piece is connected to a contact stem, the evaporator may also be provided in close thermal contact with the contact stem. As a result, while the thermal contact with the contact piece is generally inferior, it may be easier to make the vacuum interrupter chamber with the heat pipe. Or if the contact stem is in turn connected to a contact carrier, the evaporator is also providable in the contact carrier or at least in close thermal contact with the contact carrier. Such a contact carrier is generally not movable, so that the heat pipe does not need to be movable.
  • a movable heat pipe would be realized, for example, that, preferably between the evaporator and condenser, a flexible deformable portion of the heat pipe is provided, for example, by a bellows or a hose made of elastically deformable material.
  • At least part of the evaporator is integrated in the first contact piece. This ensures a very good thermal contact between evaporator and contact piece. Additionally or alternatively, at least a part of the evaporator may also be integrated in a contact stem connected to the first contact piece.
  • At least a part of the evaporator may be formed by a cavity in the first contact piece.
  • the cavity may be formed by a blind hole.
  • the heat pipe in close thermal contact with a fixed contact piece. As explained above, this allows a simplified construction of the heat pipe. In addition, the mass to be moved during a switching operation is lower.
  • the capacitor has a device for heat dissipation.
  • the heat dissipation device may include or may be, for example, a heat exchanger, a radiator, or a fin assembly. If cooling fins are provided, these are advantageously arranged so that they are oriented substantially vertically when the vacuum interrupter is aligned in the intended manner.
  • a vacuum switching chamber is substantially rotationally symmetrical with an axis, and the vacuum interrupter chamber is generally provided for mounting with a vertically aligned axis.
  • the cooling fins of the cooling fin arrangement are advantageously aligned substantially parallel to the axis.
  • the heat pipe has a flange with a cutting ring and the flange is gas- and pressure-tight with the contact stem bolted. This allows in a simple and inexpensive way to equip a vacuum chamber with a heat pipe in retrospect.
  • a vacuum interrupter chamber has an evacuated volume containing the contacts.
  • the capacitor or at least a part of the capacitor and in particular a device for heat dissipation outside this volume is arranged.
  • a heat pipe which has a flexibly deformable section, allows the heat pipe to be decoupled mechanically from other parts. It proves to be very advantageous to provide the flexibly deformable section between the evaporator and the condenser, whereby the evaporator is mechanically decoupled from the condenser.
  • a movable heat pipe can also be realized in that the flexibly deformable section is telescopically adjustable in length.
  • At least a part of the evaporator is integrated on the second contact piece in the second contact piece. This ensures a very good thermal contact between evaporator and contact piece. Additionally or alternatively, at least a part of the evaporator may also be integrated in a contact stem connected to the second contact piece. Furthermore, it can also be very advantageous to form at least a part of the evaporator through a cavity in the second contact piece. For example, the cavity may be formed by a blind hole.
  • the heat dissipation device may include or may be, for example, a heat exchanger, a radiator, or a fin assembly. If cooling fins are provided, these are advantageously arranged such that they are oriented substantially vertically when the vacuum interrupter chamber is aligned in the intended manner.
  • a vacuum interrupter chamber is substantially rotationally symmetrical with an axis, and the vacuum interrupter chamber is generally intended for mounting with a vertically aligned axis.
  • the cooling fins of the fin system are advantageously aligned substantially parallel to the axis.
  • a vacuum interrupter chamber has an evacuated volume containing the contact pieces.
  • the capacitor or at least a part of the capacitor is arranged on the second contact piece and in particular a device for dissipating heat outside this volume.
  • a heat pipe according to the invention can be an insulating hollow body (for example a ceramic or glass tube) have, in order to bridge a potential difference between the evaporator and the condenser, in particular when the capacitor (and in particular a cooling fin arrangement of the capacitor) is to be touched at the voltage applied to the vacuum interrupter electrical high voltage and thus to be at ground potential. If the heat pipe is to form such an electrical insulation gap, an electrically insulating working medium is also to be provided.
  • the evaporator is arranged near the middle of the vacuum interrupter chamber.
  • a particularly efficient cooling of the vacuum interrupter chamber is achieved.
  • a switching device for example a high-power switch, high-voltage power switch, generator switch, medium-voltage switch or the like, has at least one vacuum interrupter chamber according to the invention.
  • the inventive method for cooling a vacuum interrupter chamber is characterized in that a working medium is vaporized at a location called evaporator by the absorption of heat and is condensed with release of heat at a designated capacitor location and the condensed working medium is returned to the evaporator and that when cooling during the switching operation, the distance between the evaporator and the condenser is changed by a flexible deformable portion of the heat pipe.
  • the absorbed and dissipated heat is essentially generated by a current flowing through the vacuum interrupter in the closed state (rated current).
  • Fig. 1 shows schematically and cut a vacuum interrupter chamber in the open state with a rigid heat pipe according to the prior art.
  • the vacuum interrupter chamber is substantially rotationally symmetrical with an axis A and includes two contact pieces 11 and 12.
  • the contact piece 12 is movable by means of a non-illustrated drive.
  • Contact piece 11 is fixed.
  • the contact pieces 11 and 12 are attached to contact stems 21 and 22, respectively.
  • the vacuum interrupter chamber further comprises an insulating body 50, typically made of ceramic, which is formed as a hollow cylinder and at its ends by a respective lid 41, 42 is closed.
  • the enclosed volume 10 is evacuated.
  • the movable contact stem 22 is attached to the lid 42 with the interposition of a bellows 70.
  • the fixed contact stem 21 is fixed to the lid 41.
  • a shield 60 prevents the insulating body 50 loses its insulating properties by vapor deposition, especially with metal vapor from an arc zone between the contact pieces 11,12 and becomes electrically conductive.
  • the contact pieces 11, 12 as well as the contact posts 21, 22 are advantageously made of copper, and the contact pieces 11, 12 are provided on their mutually facing side with a coating 15 made of an erosion-resistant material, for example Cu / Cr.
  • a contact piece 11, 12 can also be formed in one piece with a contact stem 21, 22.
  • a heat pipe 1 integrated in the vacuum interrupter chamber is provided.
  • the heat is mainly due to ohmic losses that occur when the vacuum interrupter chamber (and the contact pieces) are traversed in the closed switching state of an electric current (rated current).
  • a beam-like fixed contact carrier 31 is connected to the contact stem 21, for example by means of a thread 36, and a likewise beam-like drive contact carrier 32 is slidably connected to the contact stem 22.
  • spring contact rings or multi-contact blades can be provided, for example, in recesses 35.
  • Substantial parts of the vacuum interrupter chamber are disposed within an outer insulating tube 80 which serves for electrical shielding and mechanical stabilization.
  • the heat pipe 1 has a volume that includes a working medium 2.
  • the volume of the heat pipe 1 can be evacuated prior to filling the working medium 2, so that it contains only the working medium.
  • the volume is formed by a plurality of sub-volumes, which are provided in the contact piece 11, the contact stem 21, a flange 5 and a pipe 7.
  • An arranged in the contact piece 11 and the contact stem 21 region of the heat pipe 1 serves as an evaporator 3: By absorbing heat of the contact piece 11, the first liquid working medium 2 is evaporated.
  • Section of the heat pipe 1 is the gaseous working fluid 2 absorbed heat energy again and condensed, whereupon it is returned to the evaporator 3.
  • the unilaterally closed tube 7 is preferably made of copper and, for example, welded to the flange 5, which advantageously has a socket for receiving the tube 7.
  • the flange 5 is screwed, for example, with the contact stem 21 and has to ensure a gas and pressure-tight connection to a cutting ring 6, which cooperates with the contact stem 21.
  • the contact stem 21 is annealed copper, which is generally the case anyway due to the manufacturing process of the vacuum interrupter chamber.
  • the flange 5 is made of a harder material, preferably also of copper, for example, copper in die-hard quality.
  • the material of the contact stem 21 would be harder than that of the flange 5, in which case the cutting ring 6 would advantageously be provided on the contact stem 21.
  • the tube 7 or at least its upper part serves as the condenser 4.
  • a tube system of the heat pipe 1 in the condenser can also be provided there.
  • a cooling fin arrangement 8 is provided on the tube 7.
  • Fig. 2 shows schematically and parallel to the axis A cut such a possible cooling fin arrangement.
  • the individual cooling fins can also be branched (not shown).
  • Fig. 3 shows schematically and parallel to the axis A cut another possible embodiment of a capacitor 4.
  • the condenser 4 has a multiplicity of elongate and / or areally extending cavities 8a. In this way, on the one hand a large surface for cooling the capacitor 4 from the outside by air (ambient air, optionally forced) realized and on the other hand, a large surface area, on which working fluid from the inside can condense.
  • Fig. 4 shows a schematic section of an inventive embodiment of a vacuum interrupter chamber in the open state. Unlike the vacuum chamber in FIG. 1 is in FIG. 4 a vacuum chamber with two movable Maisgegein 22 shown. In one of the two movable contact stem 22, an integrated heat pipe 1 is provided for dissipating heat, which arises in the vacuum interrupter chamber. In a further embodiment, not shown, may differ from Fig. 4 that movable contact stem 22 which is provided without heat pipe 1, be replaced by a fixed contact stem 21.
  • the volume of the heat pipe 1 is formed by a plurality of sub-volumes, which are provided in the contact piece 12, the contact stem 22, the flexible deformable portion 90, the flange 5 and the tube 7.
  • the first liquid working medium 2 is vaporized and rises through the flexible deformable portion 90 in a designated condenser portion 4 of the heat pipe 1, in which the gaseous working medium 2 again releases the heat energy absorbed and condenses, whereupon it is returned to the evaporator 3.
  • a heat pipe 1 can advantageously be designed so that the internal pressure in the heat pipe 1 is approximately between 900 mbar and 1300 mbar, when the contact pieces 11, 12 are current-carrying. But there are also pressures of several bar possible, especially if the heat pipe 1 is substantially metallic and thus can easily withstand high pressures and remains gas-tight.
  • Suitable working media 2 are, for example, water, acetone, fluorinated hydrocarbons such as “FC-72” from 3M, or hydro-fluoro ethers such as "HFE-7100" from 3M.
  • a vacuum interrupter according to Fig. 1 can be done in two separate steps, wherein in a first step, the volume 10 forming and arranged in the volume 10 parts are joined together and advantageously also the contact carrier 31,32 and the outer insulating tube 80 may be added, for example. In a second step, the working medium 2 can then be filled and the other parts belonging to the heat pipe 1 (flange 5, pipe 7, cooling rib arrangement 8) are added.
  • An advantage of the illustrated embodiment is that the vacuum interrupter chamber can be optionally used with or without heat pipe simply by performing or omitting the second production step.
  • a vacuum interrupter chamber of small size By integrating a heat pipe or a part of a heat pipe 1 in a current-carrying conductor of the vacuum interrupter chamber, a vacuum interrupter chamber of small size can be realized with high current carrying capacity.

Landscapes

  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Sheets, Magazines, And Separation Thereof (AREA)
  • Thermally Actuated Switches (AREA)

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Schaltertechnik, insbesondere der Hoch- und Mittelspannungs-Schaltertechnik und speziell-auf Vakuumschaltkammern. Sie bezieht sich auf eine Vakuumschaltkammer und ein Verfahren zur Kühlung einer Vakuumschaltkammer gemäss dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.
    • Stand der Technik
  • Aus dem Stand der Technik sind Vakuumschaltkammern bekannt, die zur Erhöhung der Stromtragfähigkeit forciert gekühlt sind. Die Vakuumschaltkammer ist in einem Isolierrohr angeordnet, das mit Hilfe eines Gebläses von Luft durchströmt wird, so dass auch bei hoher Strombelastung eine zu hohe Erwärmung der Vakuumschaltkammer vermieden wird.
  • Ein Problem einer solchen Anordnung ist, dass das Gebläse aktiv ist, also angetrieben werden muss. Es muss gewartet werden und kann ausfallen.
  • Gegebenenfalls kann das Gebläse redundant ausgeführt werden, wodurch eine grössere Zuverlässigkeit erreichbar ist. Dennoch ist eine grössere Zuverlässigkeit der Kühlung wünschenswert.
  • Weiterhin ist aus der DE 39 41 388 A1 eine Vakuumschaltkammer bekannt, die zur Wärmeabfuhr von den Kontaktstücken ein Wärmerohr mit Kühlmittel verwendet, welches an das feststehende obere Kontaktstück koppelt und nach dem Schwerkraftprinzip funktioniert. Dabei ist das untere Kontaktstück, welches ohne Wärmerohr ausgebildet ist, beweglich über einen Faltenbalg mit dem Gehäuse verbunden.
  • Aus der US 4 005 297 ist eine Vakuumschaltkammer bekannt, bei der die auftretende Wärme über ein Wärmerohr an Kühlfinger, welche radial um das Wärmerohr angeordnet sind, abgegeben wird. Weiterhin ist es auch möglich, durch Verwendung eines kondensationsunterstützenden Dochtes das Wärmerohr sowohl im bewegten als auch im nicht-bewegten Kontaktstück unabhängig von der Orientierung bezüglich der Schwerkraft zu verwenden.
  • In der EP 1 002 758 A2 ist eine Vakuumschaltkammer beschrieben, bei der im oberen, durch einen Faltenbalg bewegbaren Hubleiter eine axiale Bohrung zur Aufnahme eines Wärmerohres vorgesehen ist. Die ganze Masse des Wärmerohres wird bei Bewegung des Kontaktstückes mitbewegt.
    • Darstellung der Erfindung
  • Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Vakuumschaltkammer und ein Verfahren zur Kühlung einer Vakuumschaltkammer der eingangs genannten Art zu schaffen, welche die oben genannten Nachteile nicht aufweisen. Insbesondere soll eine Vakuumschaltkammer mit kleinen zu bewegenden Massen und einem wirksamen Kühlsystem geschaffen werden.
  • Diese Aufgabe löst eine Vorrichtung und ein Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche.
  • Die erfindungsgemässe Vakuumschaltkammer weist mindestens ein Wärmerohr auf. Das Wärmerohr (auch als Heatpipe bekannt) dient vor allem dem Abführen von Wärme, die durch einen im geschlossenen Schaltzustand durch die Vakuumschaltkammer fliessenden elektrischen Strom (Nennstrom) entsteht. Im allgemeinen weist die Vakuumschaltkammer mindestens zwei Kontaktstücke auf, und der Strom fliesst durch die beiden Kontaktstücke.
  • Zusätzliche Wärme entsteht während einer kurzen Zeitspanne durch einen im Schaltfall zwischen den Kontaktstücken brennenden Lichtbogen. Diese zusätzliche Wärme kann zu einem Teil auch durch das Wärmerohr abführbar sein.
  • Durch das Vorsehen des Wärmerohres ist ein effizientes Abführen von Wärme möglich, so dass eine grössere Stromtragfähigkeit erreicht wird.
  • Ein Wärmerohr ist eine passive Kühlvorrichtung. Es bedarf keiner Stromzufuhr oder einer anderen Versorgung. Als ein Kühlsystem mit einem hermetisch geschlossenen Kreislauf bedarf es in der Regel keiner Wartung und kann im allgemeinen über Jahre und Jahrzehnte wartungsfrei funktionieren.
  • Die Baugrösse der Vakuumschaltkammer kann bei grosser Nennstromtragfähigkeit durch das Vorsehen des Wärmerohres sehr klein gehalten werden. Eine kompakte Bauweise bei grosser Stromtragfähigkeit wird ermöglicht. Es können zwei oder mehr Wärmerohre an einer Vakuumschaltkammer vorgesehen sein.
  • Vorteilhaft ist ein Wärmerohr in engem thermischen Kontakt mit mindestens einem der Kontaktstücke. Es können auch zwei oder mehr Wärmerohre in engem thermischen Kontakt mit einem Kontaktstück vorgesehen sein. Es können auch zwei oder, falls vorhanden, noch weitere Kontaktstücke mit je einem oder mehreren Wärmerohren in engem thermischen Kontakt sein. Es kann auch ein Wärmerohr mit zwei oder mehr Kontaktstücken in engem thermischen Kontakt sein.
  • Die Vakuumschaltkammer kann RMF- und/oder AMF-Kontaktstücke aufweisen.
  • Im allgemeinen beinhaltet das mindestens eine Wärmerohr ein Arbeitsmedium zum Abführen der Wärme durch Verdampfen des Arbeitsmediums in einem als Verdampfer bezeichneten Abschnitt des Wärmerohres und Kondensieren des Arbeitsmediums in einem als Kondensator bezeichneten Abschnitt des Wärmerohres. Das Arbeitsmedium sollte in einem hermetisch geschlossenen Volumen eingeschlossen sein, das den Verdampfer und den Kondensator umfasst.
  • Das Wärmerohr kann als Thermosiphon ausgebildet sein. Bei einem als Thermosiphon ausgestalteten Wärmerohr findet der Rücktransport des kondensierten Arbeitsmediums (vorwiegend) durch die Gravitation statt. Somit ist der Kondensator (im Gravitationsfeld) höher angeordnet als der Verdampfer, und zwischen diesen muss entlang des Wärmerohres ein monotones Gefälle sein.
  • In einer anderen Ausführungsform beinhaltet das Wärmerohr ein Mittel zur Rückführung von kondensiertem Arbeitsmedium zum Verdampfer durch Kapillarkräfte. Eine solche Ausführungsform wird vorzugsweise dann eingesetzt, wenn der Kondensator unterhalb von dem Verdampfer angeordnet ist; sie kann aber auch in Verbindung mit einem Thermosiphon eingesetzt werden. Als Mittel zur Rückführung von kondensiertem Arbeitsmedium zum Verdampfer durch Kapillarkräfte kommen beispielsweise poröse Materialien in Frage. Netzartig strukturierte und/oder gewebeartige Materialien sind ebenfalls geeignet. Vorzugsweise sind solche Mittel an der Innenfläche des Wärmerohrs vorgesehen. Durch das Vorsehen eines Mittels zur Rückführung von kondensiertem Arbeitsmedium zum Verdampfer durch Kapillarkräfte kann das Wärmerohr und die Vakuumschaltkammer lageunabhängig betrieben werden.
  • Vorteilhaft ist der Verdampfer in engem thermischen Kontakt mit dem ersten Kontaktstück. Dies ermöglicht eine besonders effiziente Kühlung im Bereich dieses Kontaktstücks. Es ist auch möglich, den Verdampfer in weniger direktem thermischen Kontakt mit dem Kontaktstück anzuordnen. Beispielsweise, wenn das Kontaktstück mit einem Kontaktstengel verbunden ist, kann der Verdampfer auch in engem thermischen Kontakt mit dem Kontaktstengel vorgesehen sein. Dadurch ist zwar der thermische Kontakt zum Kontaktstück im allgemeinen schlechter, aber möglicherweise ist die Herstellung der Vakuumschaltkammer mit dem Wärmerohr einfacher. Oder wenn der Kontaktstengel wiederum mit einem Kontaktträger verbunden ist, ist der Verdampfer auch in dem Kontaktträger oder zumindest in engem thermischen Kontakt mit dem Kontaktträger vorsehbar. Ein solcher Kontaktträger ist im allgemeinen nicht beweglich, so dass auch das Wärmerohr nicht beweglich zu sein braucht. Ein bewegliches Wärmerohr wäre beispielsweise dadurch realisierbar, dass, vorzugsweise zwischen Verdampfer und Kondensator, ein flexibel verformbarer Abschnitt des Wärmerohres vorgesehen ist, beispielsweise durch einen Balg oder einen Schlauch aus elastisch verformbarem Material.
  • Mit grossem Vorteil ist zumindest ein Teil des Verdampfers in dem ersten Kontaktstück integriert. Dies gewährleistet einen sehr guten thermischen Kontakt zwischen Verdampfer und Kontaktstück. Zusätzlich oder alternativ kann auch zumindest ein Teil des Verdampfers in einem mit dem ersten Kontaktstück verbundenen Kontaktstengel integriert sein.
  • Vorteilhaft kann zumindest ein Teil des Verdampfers durch einen Hohlraum in dem ersten Kontaktstück gebildet sein. Beispielsweise kann der Hohlraum durch ein Sackloch gebildet sein.
  • Vorteilhaft ist das Wärmerohr in engem thermischen Kontakt mit einem feststehenden Kontaktstück. Wie oben erläutert ist dadurch eine vereinfachte Konstruktion des Wärmerohres möglich. Ausserdem ist die bei einem Schaltvorgang zu bewegende Masse geringer.
  • Mit grossem Vorteil weist der Kondensator eine Vorrichtung zur Wärmeabgabe auf. Die Vorrichtung zur Wärmeabgabe kann beispielsweise ein Wärmetauscher, ein Radiator oder eine Kühlrippenanordnung beinhalten oder sein. Wenn Kühlrippen vorgesehen sind, sind diese vorteilhaft derart angeordnet, dass sie im wesentlichen vertikal ausgerichtet sind, wenn die Vakuumschaltkammer in vorgesehener Weise ausgerichtet ist. Im allgemeinen ist eine Vakuumschaltkammer im wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet mit einer Achse, und die Vakuumschaltkammer ist im allgemeinen zur Montage mit vertikal ausgerichteter Achse vorgesehen. In diesem Fall sind die Kühlrippen der Kühlrippenanordnung vorteilhaft im wesentlichen parallel zu der Achse ausgerichtet.
  • Vorteilhaft weist das Wärmerohr einen Flansch mit einem Schneidring auf und der Flansch ist mit dem Kontaktstengel gas- und druckdicht verschraubbar. Dies ermöglicht auf eine einfache und kostengünstige Weise eine Vakuumkammer mit einem Wärmerohr auch im nachhinein auszustatten.
  • Im allgemeinen weist eine Vakuumschaltkammer ein die Kontaktstücke beinhaltendes evakuiertes Volumen auf. Vorteilhaft ist der Kondensator oder zumindest ein Teil des Kondensators und insbesondere eine Vorrichtung zur Wärmeabgabe ausserhalb dieses Volumens angeordnet.
  • Vorteilhaft gestattet ein Wärmerohr, welches einen flexibel verformbaren Abschnitt aufweist, das Wärmerohr mechanisch von weiteren Teilen zu entkoppeln. Als sehr vorteilhaft erweist es sich, den flexibel verformbaren Abschnitt zwischen Verdampfer und Kondensator vorzusehen, womit der Verdampfer vom Kondensator mechanisch entkoppelt wird.
  • Ein bewegliches Wärmerohr lässt sich auch dadurch realisieren, dass der flexibel verformbare Abschnitt teleskopartig längenveränderbar ist.
  • Bei einer Vakuumkammer, bei dem sich das Wärmerohr in engem thermischen Kontakt mit dem zweiten Kontaktstück befindet und dieses zweite Kontaktstück ein bewegliches Kontaktstück ist, wird vorteilhaft bei einem Schaltvorgang nur der Teil des Wärmerohres bewegt, der den Verdampfer umfasst. Der Teil des Wärmerohres, der den Kondensator umfasst sowie weitere Teile am Kondensator befestigte Teile bleiben während des Schaltvorganges feststehend, sind also mechanisch vom Verdampfer entkoppelt. Durch die mechanische Entkopplung lassen sich somit während des Schaltvorganges zu bewegende Massen reduzieren, was zu einer Verringerung der Schaltträgheit der Vakuumkammer führt.
  • Mit grossem Vorteil ist zumindest ein Teil des Verdampfers am zweiten Kontaktstück in dem zweiten Kontaktstück integriert. Dies gewährleistet einen sehr guten thermischen Kontakt zwischen Verdampfer und Kontaktstück. Zusätzlich oder alternativ kann auch zumindest ein Teil des Verdampfers in einem mit dem zweiten Kontaktstück verbundenen Kontaktstengel integriert sein. Weiterhin kann es auch sehr vorteilhaft sein, zumindest ein Teil des Verdampfers durch einen Hohlraum in dem zweiten Kontaktstück zu bilden. Beispielsweise kann der Hohlraum durch ein Sackloch gebildet sein.
  • Mit grossem Vorteil weist der Kondensator am zweiten Kontaktstück eine Vorrichtung zur Wärmeabgabe auf. Die Vorrichtung zur Wärmeabgabe kann beispielsweise ein Wärmetauscher, ein Radiator oder eine Kühlrippenanordnung beinhalten oder sein. Wenn Kühlrippen vorgesehen sind, sind diese vorteilhaft derart angeordnet, dass sie im Wesentlichen vertikal ausgerichtet sind, wenn die Vakuumschaltkammer in vorgesehener Weise ausgerichtet ist. Im Allgemeinen ist eine Vakuumschaltkammer im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet mit einer Achse, und die Vakuumschaltkammer ist im Allgemeinen zur Montage mit vertikal ausgerichteter Achse vorgesehen, In diesem Fall sind die Kühlrippen der Kühlrippenanordnung vorteilhaft im Wesentlichen parallel zu der Achse ausgerichtet. Im allgemeinen weist eine Vakuumschaltkammer ein die Kontaktstücke beinhaltendes evakuiertes Volumen auf. Vorteilhaft ist der Kondensator oder zumindest ein Teil des Kondensators am zweiten Kontaktstück und insbesondere eine Vorrichtung zur Wärmeabgabe ausserhalb dieses Volumens angeordnet.
  • Vorteilhaft sind der Verdampfer und der Kondensator auf dem gleichen elektrischen Potential angeordnet. Ein erfindungsgemässes Wärmerohr kann aber einen Isolationshohlkörper (beispielsweise ein Keramik- oder Glasrohr) aufweisen, um eine Potentialdifferenz zwischen Verdampfer und Kondensator zu überbrücken, insbesondere wenn der Kondensator (und insbesondere eine Kühlrippenanordnung des Kondensators) bei an der Vakuumschaltkammer anliegender elektrischer Hochspannung berührbar sein soll und somit auf Erdpotential liegen soll. Wenn das Wärmerohr eine solche elektrische Isolationsstrecke bilden soll, ist auch ein elektrisch isolierendes Arbeitsmedium vorzusehen.
  • Mit Vorteil ist, insbesondere wenn nur ein Wärmerohr vorgesehen ist, der Verdampfer nahe der Mitte der Vakuumschaltkammer angeordnet. Dadurch wird eine besonders effiziente Kühlung der Vakuumschaltkammer erreicht.
  • Ein erfindungsgemässes Schaltgerät, beispielsweise ein Hochleistungsschalter, Hochspannungsleistungsschalter, Generatorschalter, Mittelspannungsschalter oder dergleichen, weist mindestens eine erfindungsgemässe Vakuumschaltkammer auf.
  • Das erfindungsgemässe Verfahren zum Kühlen einer Vakuumschaltkammer ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Arbeitsmedium an einem als Verdampfer bezeichneten Ort durch Aufnahme von Wärme verdampft wird und unter Abgabe von Wärme an einem als Kondensator bezeichneten Ort kondensiert wird und das kondensierte Arbeitsmedium wieder zu dem Verdampfer zurückgeführt wird und das beim Kühlen während des Schaltvorganges der Abstand zwischen dem Verdampfer und dem Kondensator geändert wird durch einen flexibel verformbaren Abschnitt des Wärmerohrs. Die aufgenommene und abgeführte Wärme entsteht im wesentlichen durch einen die Vakuumschaltkammer im geschlossenen Schaltzustand durchfliessenden Strom (Nennstrom).
  • Weitere bevorzugte Ausführungsformen und Vorteile gehen aus den abhängigen Patentansprüchen und der Figur hervor.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Im folgenden wird der Erfindungsgegenstand anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele, welche in der beiliegenden Zeichnung dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigen schematisch:
    • Fig. 1
    einen Schnitt durch eine in einem äusseren Isolierrohr angeordnete Vakuumschaltkammer mit einem starren Wäremerohr gemäss Stand der Technik;
    Fig. 2
    einen Kondensator mit Kühlrippenanordnung, geschnitten senkrecht zur Achse;
    Fig. 3
    einen Kondensator mit integrierter Kühlrippenanordnung, geschnitten parallel zur Achse.
    Fig.4
    eine erfindungsgemässe Ausführungsform einer in einem äusseren Isolierrohr angeordneten Vakuumschaltkammer.
  • Die In den Zeichnungen verwendeten Bezugszeichen und deren Bedeutung sind in der Bezugszeichenliste zusammengefasst aufgelistet. Grundsätzlich sind gleiche oder gleichwirkende Teile mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen versehen. Für das Verständnis der Erfindung nicht wesentliche Teile sind zum Teil nicht dargestellt. Die beschriebenen Ausführungsbeispiele stehen beispielhaft für den Erfindungsgegenstand und haben keine beschränkende Wirkung.
    • Wege zur Ausführung der Erfindung
  • Fig. 1 zeigt schematisch und geschnitten eine Vakuumschaltkammer in geöffnetem Zustand mit einem starren Wärmerohr gemäss Stand der Technik.
  • Die Vakuumschaltkammer ist im wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet mit einer Achse A und beinhaltet zwei Kontaktstücke 11 und 12. Das Kontaktstück 12 ist mittels eines nicht-dargestellten Antriebes bewegbar. Kontaktstück 11 ist feststehend. Die Kontaktstücke 11 und 12 sind an Kontaktstengeln 21 beziehungsweise 22 befestigt.
  • Die Vakuumschaltkammer weist weiter einen Isolierkörper 50 auf, typischerweise aus Keramik, welcher hohlzylindrisch ausgebildet und an seinen Enden durch je einen Deckel 41 ;42 verschlossen Ist. Das eingeschlossene Volumen 10 ist evakuiert. Der bewegliche Kontaktstengel 22 ist unter Zwischenfügung eines Faltenbalges 70 an dem Deckel 42 befestigt. Der feststehende Kontaktstengel 21 ist an dem Deckel 41 befestigt. Eine Abschirmung 60 verhindert, dass der Isolierkörper 50 durch Bedampfung, vor allem mit Metalldampf aus einer Lichtbogenzone zwischen den Kontaktstücken 11,12 seine Isoliereigenschaften verliert und elektrisch leitend wird.
    Die Kontaktstücke 11,12 sowie auch die Kontaktstengel 21,22 sind vorteilhaft aus Kupfer, und die Kontaktstücke 11,12 sind auf ihrer einander zugewandten Seite mit einer Beschichtung 15 aus einem abbrandfestem Material, beispielsweise Cu/Cr, versehen. Ein Kontaktstück 11;12 kann auch einstückig mit einem Kontaktstengel 21;22 ausgebildet sein.
  • Zum Abführen von Wärme, die in der Vakuumschaltkammer entsteht ist ein in die Vakuumschaltkammer integriertes Wärmerohr 1 vorgesehen. Die Wärme entsteht vor allem durch ohmsche Verluste, die auftreten, wenn die Vakuumschaltkammer (und die Kontaktstücke) in geschlossenem Schaltzustand von einem elektrischen Strom (Nennstrom) durchflossen sind.
  • Zur elektrischen Kontaktierung der Vakuumschaltkammer ist ein balkenartiger Festkontaktträger 31 mit dem Kontaktstengel 21 verbunden, beispielsweise mittels eines Gewindes 36, und ein ebenfalls balkenartiger Antriebskontaktträger 32 ist mit dem Kontaktstengel 22 gleitend verbunden. Zur Herstellung des elektrischen Kontaktes zwischen dem beweglichen Kontaktstück 22 und dem Antriebskontaktträger 32 können beispielsweise in Aussparungen 35 Federkontaktringe oder Multikontaktlamellen (nicht dargestellt) vorgesehen werden.
  • Wesentliche Teile der Vakuumschaltkammer sind innerhalb eines äusseren Isolierrohres 80 angeordnet, das der elektrischen Abschirmung und mechanischen Stabilisierung dient.
  • Das Wärmerohr 1 weist ein Volumen auf, das ein Arbeitsmedium 2 beinhaltet. Mit Vorteil kann das Volumen des Wärmerohres 1 vor dem Einfüllen des Arbeitsmediums 2 evakuiert werden, so dass es nur das Arbeitsmedium beinhaltet.
  • Das Volumen ist durch mehrere Teilvolumina gebildet, welche in dem Kontaktstück 11, dem Kontaktstengel 21, einem Flansch 5 und einem Rohr 7 vorgesehen sind. Ein in dem Kontaktstück 11 und dem Kontaktstengel 21 angeordneter Bereich des Wärmerohres 1 dient als Verdampfer 3: Durch Aufnahme von Wärme des Kontaktstückes 11 wird das zunächst flüssige Arbeitsmedium 2 verdampft. In einem als Kondensator 4 bezeichneten Abschnitt des Wärmerohres 1 gibt das gasförmige Arbeitsmedium 2 aufgenommene Wärmeenergie wieder ab und kondensiert, woraufhin es zum Verdampfer 3 zurückgeführt wird.
  • Das einseitig geschlossene Rohr 7 ist vorzugsweise aus Kupfer und beispielsweise mit dem Flansch 5 verschweisst, welcher zur Aufnahme des Rohres 7 vorteilhaft einen Stutzen aufweist. Der Flansch 5 ist beispielsweise mit dem Kontaktstengel 21 verschraubt und weist zur Sicherstellung einer gas- und druckdichten Verbindung einen Schneidring 6 auf, welcher mit dem Kontaktstengel 21 zusammenwirkt.
  • Vorzugsweise ist der Kontaktstengel 21 aus weichgeglühtem Kupfer, was aufgrund des Herstellungsprozesses der Vakuumschaltkammer im allgemeinen sowieso der Fall ist. Der Flansch 5 ist aus einem härteren Material, vorzugsweise ebenfalls aus Kupfer, beispielsweise Kupfer in ziehharter Qualität.
  • Es könnte auch vorgesehen sein, dass das Material des Kontaktstengels 21 härter wäre als das des Flansches 5, in welchem Fall vorteilhaft der Schneidring 6 an dem Kontaktstengel 21 vorgesehen wäre.
  • Das Rohr 7 oder zumindest dessen oberer Teil dient als der Kondensator 4. Zur Vergrösserung der zur Kondensation des Arbeitsmediums 2 zur Verfügung stehenden Oberfläche ist es auch möglich, im Kondensator ein Röhrensystem des Wärmerohres 1 vorzusehen. Zur Verbesserung der Wärmeaufnahme im Verdampfer 3 kann auch dort ein Röhrensystem des Wärmerohres 1 vorgesehen sein.
  • Zur effizienten Abführung von Wärme am Kondensator 4 ist eine Kühlrippenanordnung 8 an dem Rohr 7 vorgesehen. Vorteilhaft können die im wesentlichen parallel zur Achse A ausgerichteten Kühlrippen in etwa sternförmig (radial) um das Rohr angeordnet sein. Fig. 2 zeigt schematisch und parallel zu der Achse A geschnitten eine solche mögliche Kühlrippenanordnung. Die einzelnen Kühlrippen können auch noch verzweigt sein (nicht dargestellt).
  • Es ist möglich, eine forcierte Kühlung der Kühlrippenanordnung 8 beispielsweise mittels Gebläsen vorzusehen.
  • Fig. 3 zeigt schematisch und parallel zu der Achse A geschnitten eine weitere mögliche Ausgestaltung eines Kondensators 4. Es sind Kühlrippen in den Kondensator 4 integriert. Der Kondensator 4 weist eine Vielzahl von länglich und/oder flächig erstreckten Hohlräumen 8a auf. Auf diese Weise wird einerseits eine grosse Oberfläche zur Kühlung des Kondensators 4 von aussen durch Luft (Umgebungsluft, gegebenenfalls forciert) realisiert und andererseits auch eine grosse Oberfläche, an welcher Arbeitsmedium von innen kondensieren kann.
  • Fig. 4 zeigt schematisch geschnitten eine erfindungsgemässe Ausführungsform einer Vakuumschaltkammer in geöffnetem Zustand. Im Unterschied zur Vakuumkammer in Figur 1 ist in Figur 4 eine Vakuumkammer mit zwei beweglichen Kontaktstengein 22 dargestellt. In einem der beiden beweglichen Kontaktstengel 22 ist zum Abführen von Wärme, die in der Vakuumschaltkammer entsteht, ein integriertes Wärmerohr 1 vorgesehen. In einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform kann abweichend von Fig. 4 derjenige bewegliche Kontaktstengel 22 welcher ohne Wärmerohr 1 vorgesehen ist, durch einen feststehenden Kontaktstengel 21 ersetzt werden.
  • Das Volumen des Wärmerohres 1 ist durch mehrere Teilvolumina gebildet, welche in dem Kontaktstück 12, dem Kontaktstengel 22, dem flexibel verformbaren Abschnitt 90, dem Flansch 5 und dem Rohr 7 vorgesehen sind. Ein in dem Kontaktstück 12 und dem Kontaktstengel 22 angeordneter Bereich des Wärmerohres 1 dient als Verdampfer 3. Durch Aufnahme von Wärme des Kontaktstückes 12 wird das zunächst flüssige Arbeitsmedium 2 verdampft und steigt durch den flexibel verformbaren Abschnitt 90 in einem als Kondensator 4 bezeichneten Abschnitt des Wärmerohres 1 auf, in welchem das gasförmige Arbeitsmedium 2 die aufgenommene Wärmeenergie wieder abgibt und kondensiert, woraufhin es zum Verdampfer 3 zurückgeführt wird.
  • Während eines Ausschaltvorganges, bei dem der Nennstrom unterbrochen wird, werden das Kontaktstück 12 und der Kontaktstengel 22 durch einen nicht dargestellten Antrieb zurückgezogen und drücken den flexibel verformbaren Abschnitt 90 zusammen und gegen den Flansch 5. Dadurch verkürzt sich die Länge des Wärmerohrs. Das Rohr 7, der Kondensator 4 sowie die Kühlrippenanordung 8 werden beim Ausschaltvorgang nicht bewegt. Durch die mechanische Entkopplung von Verdampfer 3 und Kondensator 4 können die bewegten Massen klein gehalten werden.
  • Ein Wärmerohr 1 kann vorteilhaft so ausgelegt sein, dass der Innendruck im Wärmerohr 1 etwa zwischen 900 mbar und 1300 mbar liegt, wenn die Kontaktstücke 11,12 stromdurchflossen sind. Es sind aber auch Drücke von mehreren Bar möglich, insbesondere wenn das Wärmerohr 1 im wesentlichen metallisch ist und somit einfach hohen Drücken standhalten kann und gasdicht bleibt.
  • Geeignete Arbeitsmedien 2 sind beispielsweise Wasser, Aceton, fluorierte Kohlenwasserstoffe wie zum Beispiel "FC-72" der Firma 3M, oder Hydro-Fluor-Ether wie beispielsweise "HFE-7100" der Firma 3M.
  • Die Herstellung einer Vakuumschaltkammer gemäss Fig. 1 kann in zwei getrennten Schritten erfolgen, wobei in einem ersten Schritt die das Volumen 10 bildenden und die in dem Volumen 10 angeordneten Teile zusammengefügt werden und vorteilhaft auch die Kontaktträger 31,32 sowie das äussere Isolierrohr 80 können beispielsweise angefügt werden. In einem zweiten Schritt kann dann das Arbeitsmedium 2 eingefüllt und die weiteren, zu dem Wärmerohr 1 gehörenden Teile (Flansch 5, Rohr 7, Kühlrippenanordnung 8) angefügt werden.
  • Ein Vorteil der dargestellten Ausführungsform ist, dass die Vakuumschaltkammer wahlweise mit oder ohne Wärmerohr verwendet werden kann, indem einfach der zweite Herstellungsschritt durchgeführt oder weggelassen wird.
  • Durch eine Integration eines Wärmerohres oder eines Teiles eines Wärmerohres 1 in einen stromführenden Leiter der Vakuumschaltkammer kann eine Vakuumschaltkammer von kleiner Baugrösse mit grosser Stromtragfähigkeit realisiert werden.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Wärmerohr
    2
    Arbeitsmedium, Arbeitsflüssigkeit
    3
    Verdampfer
    4
    Kondensator
    5
    Flansch
    6
    Schneidring, Schneidkante
    7
    Rohr, einseitig geschlossenes Rohr
    8
    Vorrichtung zur Wärmeabgabe, Wärmetauscher, Kühlrippenanordnung, Radiator
    8a
    länglich oder flächig erstrecker Hohlraum
    10
    evakuiertes Volumen, Vakuum
    11
    Kontaktstück, feststehendes Kontaktstück
    12
    Kontaktstück, bewegliches Kontaktstück
    15
    Beschichtung aus abbrandfestem Material
    21
    Kontaktstengel, feststehender Kontaktstengel
    22
    Kontaktstengel, beweglicher Kontaktstengel
    31
    Kontaktträger, Festkontaktträger, Balken
    32
    Kontaktträger, Antriebskontaktträger, Balken
    35
    Aussparung, Aussparung für Multikontaktlamellen, Aussparung für Kontaktfeder
    36
    Gewinde
    41
    Deckel, oberer Kammerdeckel
    42
    Deckel, unterer Kammerdeckel
    50
    Isolierkörper, Isolierrohr, Keramik
    60
    Abschirmung
    70
    Balg, Faltenbalg
    80
    äusseres Isolierrohr
    90
    flexibel verformbarer Abschnitt
    A
    Achse, Rotationsachse

Claims (16)

  1. Vakuumschaltkammer mit einem ersten (11, 12) und einem zweiten Kontaktstück (12) zum Schalten eines im geschlossenen Schaltzustand durch die Vakuumschaltkammer fliessenden elektrischen Stromes und mit mindestens einem ein Arbeitsmedium (2) beinhaltendem Wärmerohr (1) zum Abführen von durch den elektrischen Strom in der Vakuumschaltkammer entstehender Wärme, wobei das Wärmerohr (1) einen als Verdampfer (3) bezeichneten Abschnitt und einen als Kondensator (4) bezeichneten Abschnitt des Wärmerohres (1) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmerohr (1) einen flexibel verformbaren Abschnitt (90) aufweist.
  2. Vakuumschaltkammer gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der flexibel verformbare Abschnitt (90) zwischen dem Verdampfer (3) und dem Kondensator (4) vorgesehen ist.
  3. Vakuumschaltkammer gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der flexible verformbare Abschnitt (90) ein Balg oder ein Schlauch aus elastisch verformbaren Material ist.
  4. Vakuumschaltkammer gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der flexible verformbare Abschnitt (90) teleskopartig längenveränderbar ist.
  5. Vakuumschaltkammer gemäss einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (3) in engem thermischen Kontakt mit dem zweiten Kontaktstück (12) ist.
  6. Vakuumschaltkammer gemäss Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Kontaktstück (12) ein bewegliches Kontaktstück (12) ist.
  7. Vakuumschaltkammer gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (3) in engem thermischen Kontakt mit dem ersten Kontaktstück (12) ist.
  8. Vakuumschaltkammer gemäss Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des Verdampfers (3) in dem ersten Kontaktstück (12) integriert ist.
  9. Vakuumschaltkammer gemäss einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des Verdampfers (3) durch einen Hohlraum in dem ersten Kontaktstück (12) gebildet ist.
  10. Vakuumschaltkammer gemäss einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (4) eine Vorrichtung zur Wärmeabgabe (8) aufweist.
  11. Vakuumschaltkammer gemäss Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Wärmeabgabe (8) eine Kühlrippenanordnung (8) beinhaltet.
  12. Vakuumschaltkammer gemäss Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie im wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet ist mit einer Achse (A), und dass Kühlrippen der Kühlrippenanordnung (8) im wesentlichen parallel zu der Achse (A) ausgerichtet sind.
  13. Vakuumschaltkammer gemäss einem der Ansprüche 7 bis 12 und wobei mindestens ein Kontaktstengel (22) vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmerohr (1) einen Flansch (5) mit einem Schneidring (6) aufweist und der Flansch (5) mit dem Kontaktstengel (22) gas- und druckdicht verschraubbar ist.
  14. Vakuumschaltkammer gemäss einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein die Kontaktstücke (12, 12) beinhaltendes evakuiertes Volumen (10) aufweist, und dass zumindest ein Teil des Kondensators (4) ausserhalb dieses Volumens (10) angeordnet ist.
  15. Schaltgerät, enthaltend mindestens eine Vakuumschaltkammer gemäss einem der vorangegangenen Ansprüche.
  16. Verfahren zum Kühlen einer Vakuumschaltkammer mit Hilfe eines Wärmerohres (1) wobei ein Arbeitsmedium (2) an einem als Verdampfer (3) bezeichneten Ort durch Aufnahme von in der Vakuumschaltkammer entstehender Wärme verdampft wird und unter Abgabe von Wärme an einem als Kondensator (4) bezeichneten Ort kondensiert wird und das kondensierte Arbeitsmedium (2) wieder zu dem Verdampfer (3) zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass beim Kühlen während eines Schaltvorganges der Abstand zwischen dem Verdampfer (3) und dem Kondensator (4) geändert wird durch einen flexibel verformbaren Abschnitt des Wärmerohrs (1).
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