EP3323137B1 - Schaltkontakt einer vakuumschaltröhre mit stützkörpern - Google Patents
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- EP3323137B1 EP3323137B1 EP16758115.6A EP16758115A EP3323137B1 EP 3323137 B1 EP3323137 B1 EP 3323137B1 EP 16758115 A EP16758115 A EP 16758115A EP 3323137 B1 EP3323137 B1 EP 3323137B1
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- H01H33/6644—Contacts; Arc-extinguishing means, e.g. arcing rings having coil-like electrical connections between contact rod and the proper contact
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Definitions
- the invention relates to a switching contact for a vacuum interrupter, in particular a switching contact with a supporting body.
- Switch contacts for vacuum interrupters are known from the prior art, which consist of a switch contact carrier and a contact plate or contact disk.
- the switching contact carrier has a coil segment for generating a magnetic field, this coil segment being formed by slotting the lateral border of a pot-like contact carrier.
- Such contact arrangements are from EP 0104384 B1 and the EP 0155376 B1 known.
- Arrangements with an axial magnetic field are particularly relevant for high-voltage applications.
- the slots in the coil segments of the contact carriers are oriented in the same direction in the two contacts.
- WO 2006003114 A2 From the WO 2006003114 A2 is also known that a support body on the outer periphery of the switch contact carrier can be provided. Although such a structure helps to increase the performance, it does not offer any protection against the lowering of the contact disk.
- the U.S. 4,675,483 discloses a combination of support body and a magnetic field controlling element in the contact carrier.
- the object of the invention is to eliminate the disadvantages of the prior art and to prevent the coil from being untwisted and the contact disk from being lowered.
- the truncated cone or hollow truncated cone or partially hollow truncated cone formed in this way forms a rotationally symmetrical body or body of revolution.
- the material thickness of the first additional support body is thicker than the material thickness of the second additional support body. This takes into account the different mechanical and electromagnetic requirements.
- the two-part design offers, among other things, an advantage with regard to the production of the additional support body.
- the support body and/or additional support body is formed from a material with lower conductivity than copper and higher mechanical stability than copper; it is particularly preferred that the support body and/or additional support body is formed from stainless steel.
- the contact rod is electrically conductively connected to the contact carrier by soldering
- the contact disk is electrically conductively connected to the contact carrier by soldering
- the additional support body is connected to the contact disk by soldering
- the additional support body is connected to the contact carrier by soldering.
- soldering is performed by one-step seal soldering.
- the sealing brazing takes place under vacuum conditions, in particular in a vacuum furnace.
- a vacuum interrupter with one or two switching contacts of the above type is also preferred.
- the figure 1 shows a possible embodiment of a switching contact, the left side showing a side view and the right side showing a section through the switching contact.
- the contact rod 11, which is connected to the contact carrier 3, can be seen on the cut side, the connection preferably being produced by means of a solder foil or a solder ring 10.
- the contact disk 1 is arranged on the side of the contact carrier 3 opposite the contact rod and is preferably connected to the contact carrier 3 by a solder foil or a solder ring 2 .
- FIG. 1 a two-part additional support body 5, 8, which consists of a first additional support body 8 and a second additional support body 5 consists.
- a one-piece design is not shown, but it would have a similar structure, except that the additional support body (5, 8), in the case of a one-piece design, does not consist of a first additional support body (8) and a second additional support body (5), but of one part, preferably a turned or cast part, in the form of a truncated or hollow truncated cone or partially hollow truncated cone.
- this second additional support body 5 first extends from a protrusion in the first additional support body 8 parallel to the bottom of the contact carrier 3 and then bends in such a way that it extends in a straight line or in a curve to the contact disk 1.
- the second additional support body 5 has a smaller thickness than the first additional support body 8. It is also preferred that, as in figure 1 shown, the location 5 'at which the second additional support body 5 is connected to the contact disk 1 is closer to the location where the contact carrier 3 is connected to the contact disk 1 than in the imaginary extension of the contact rod. It should be noted that the above description refers to the section and the shapes described form a solid by rotation.
- the first additional support body 8 and the second additional support body 5 are preferably soldered to one another by means of a solder foil or solder ring (7).
- the first additional support body 8 is positioned at the first location or in the first region 8' below the contact rod 11, ie in the imaginary extension of the contact rod, on the inside of the contact carrier 3 and is preferably soldered to it by means of a solder foil or solder ring 9.
- the second additional supporting body 5 is soldered to the contact disk 1 at the location 5' or in the area 5', the second additional supporting body (5) being fastened to the side of the contact disk 1 which points in the direction of the contact carrier 3.
- FIG. 12 further shows that the area 5' is offset towards the edge of the contact disk 1 compared to the area 8'.
- figure 2 shows the cut figure 1 in the enlargement. It can also be seen here that the contact rod 11 is soldered to the contact carrier (3) by means of solder foil or a solder ring 10 .
- the additional support element 5, 8 is formed by the first additional support element 8 and the second additional support element 5, these being soldered by means of a solder foil or solder ring 7.
- the support body 6 is arranged between the additional support body 5 and the contact disk 1 and is preferably soldered to them.
- solder foil or the solder ring 9, 4 respectively connects the contact carrier 3 to the first additional support body 8 and the second additional support body 5 to the contact disk 1.
Landscapes
- High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf einen Schaltkontakt für eine Vakuumschaltröhre, insbesondere auf einen Schaltkontakt mit einem Stützkörper.
- Aus dem Stand der Technik sind Schaltkontakte für Vakuumschaltröhren bekannt, die aus einem Schaltkontaktträger und einer Kontaktplatte oder Kontaktscheibe bestehen. Insbesondere ist bekannt, dass der Schaltkontaktträger ein Spulensegment zur Erzeugung eines Magnetfeldes aufweist, wobei dieses Spulensegment durch Schlitzung der seitlichen Umrandung eines topfenartigen Kontaktträgers gebildet wird.
- Derartige Kontaktanordnungen sind aus der
EP 0104384 B1 und derEP 0155376 B1 bekannt. - Je nach Orientierung der Spulensegmente derartiger Kontaktanordnungen zueinander wird entweder ein radiales oder ein axiales Magnetfeld erzeugt.
- Für Hochspannungsanwendungen sind insbesondere solche Anordnungen mit axialem Magnetfeld relevant. Für die Erzeugung eines axialen Magnetfeldes sind die Schlitzungen der Spulensegmente der Kontaktträger in den beiden Kontakten gleichsinnig orientiert.
- Um bei Schaltkontakten für Vakuumschaltröhren zu verhindern, dass sich die Kontaktscheiben setzen, also absenken, ist es aus dem Stand der Technik bekannt, Stützkörper vorzusehen.
- So offenbart die
DE 3231593 A1 einen solchen Stützkörper für einen Schaltkontakt. - Aus der
WO 2006003114 A2 ist weiterhin bekannt, dass ein Stützkörper auch auf dem äußeren Umfang des Schaltkontaktträgers vorgesehen sein kann. Ein solcher Aufbau hilft zwar die Leistungsfähigkeit zu erhöhen, bietet aber keinen Schutz gegen das Absenken der Kontaktscheibe. - Die
US 4,675,483 offenbart eine Kombination von Stützkörper und einem magnetfeldsteuernden Element im Kontaktträger. - Aus der
WO 03/096364 A1 - Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu beheben, und sowohl eine Aufdrehung der Spule, als auch das Absenken der Kontaktscheibe zu verhindern.
- Gelöst wird diese Aufgabe durch den unabhängigen Anspruch 1 und die von ihm abhängigen Ansprüche.
- In einer Ausgestaltung besteht der Schaltkontakt für einen Vakuumschalter mit einem Kontaktstab aus:
- einem, mit dem Kontaktstab, verbundenen Kontaktträger,
- einer Kontaktscheibe, die mit dem Kontaktträger verbunden ist,
- und einem Stützkörper, der sich von der Kontaktscheibe in Richtung des Kontaktstabes und/oder des Kontaktträgers derart erstreckt, dass ein Absenken der Kontaktscheibe verhindert und/oder verringert und, wobei
- der Kontaktstab mit dem Kontaktträger elektrisch leitend verbunden ist, wobei
- die Kontaktscheibe mit dem Kontaktträger elektrisch leitend verbunden ist, und wobei
- der Stützkörper entweder durch die Formgebung der Kontaktscheibe und/oder des Kontaktträgers und/oder eines Zusatzstützkörpers und/oder durch Verlöten in der Position zwischen der Kontaktscheibe und dem Kontaktträger oder dem Zusatzkörper gehalten wird,
- wobei der Schaltkontakt einen Zusatzstützkörper aufweist, der
- die Form eines Kegelstumpfes oder eines hohlen Kegelstumpfes oder eines teilweise hohlen Kegelstumpfes aufweist,
- der Zusatzstützkörper sich
- o von einem ersten Ort oder ersten Bereich am Boden des Kontaktträgers, der sich in der gedachten Verlängerung des Kontaktstabes befindet und sich innerhalb des Kontaktträgers befindet,
- o zu einem zweiten Ort oder zweiten Bereich, der sich an der dem Kontaktträger zugewandten Seite der Kontaktscheibe befindet und in Bezug auf den ersten Ort oder ersten Bereich am äußeren Rand der Kontaktscheibe versetzt ist,
- o wobei der Zusatzstützkörper mit der Kontaktscheibe verbunden ist und wobei
- der Zusatzstützkörper mit dem Kontaktträger verbunden ist. Der Kontaktträger besteht aus einem U-Förmigen Rotationskörper, also einem Körper, der durch das Rotieren einer dem U ähnlichen Form erhält, auch bekannt unter einem topfförmigen Körper. Dieser topfförmige Körper ist an drei Seiten geschlossen und an einer Seite offen und weist eine Außenseite und eine Innenseite auf. Die Innenseite und die Außenseite der der offenen Seite gegenüberliegenden Seite wird als Boden bezeichnet. Mit der Außenseite dieses Bodens des Kontaktträgers wird der Kontaktstab verbunden. Zumindest ein Teil der Innenseite des Bodens des Kontaktträgers wird mit zumindest einem Teil des Zusatzstützkörpers oder zumindest einem Teil des ersten Zusatzstützkörpers verbunden.
- Auch ist der Zusatzstützkörper zweiteilig ausgeführt und der Kegelstumpf oder hohle Kegelstumpf oder teilweise hohle Kegelstumpf durch
- einen ersten Zusatzkörper, der mit dem Kontaktträger verlötet ist, und
- einen zweiten Zusatzstützkörper, der mit der Kontaktscheibe verlötet ist, gebildet wird, wobei
- Der so gebildete Kegelstumpf oder hohle Kegelstumpf oder teilweise hohle Kegelstumpf bildet eine Rotationssymmetrischen Körper oder Rotationskörper.
- Insbesondere wird bevorzugt, dass die Materialdicke des ersten Zusatzstützkörpers dicker ist, als die Materialdicke des zweiten Zusatzstützkörpers. Dies trägt den unterschiedlichen mechanischen und elektromagnetischen Anforderungen Rechnung. Die zweiteilige Ausführung bietet unteranderem Vorteil in Bezug auf Herstellung des Zusatzstützkörpers.
- Auch wird bevorzugt, dass der Stützkörper und/oder Zusatzstützkörper aus einem Material mit geringerer Leitfähigkeit als Kupfer und mit einer höheren mechanischen Stabilität als Kupfer gebildet wird, insbesondere wird bevorzugt, dass der Stützkörper und/oder Zusatzstützkörper aus Edelstahl gebildet wird.
- Weiter wird bevorzugt, dass der Kontaktstab mit dem Kontaktträger durch Verlöten elektrisch leitend verbunden ist, und/oder die Kontaktscheibe mit dem Kontaktträger durch Verlöten elektrisch leitend verbunden ist, und/oder der Zusatzstützkörper mit der Kontaktscheibe durch Verlöten verbunden ist, und/oder der Zusatzstützkörper mit dem Kontaktträger durch Verlöten verbunden ist.
- Ebenfalls wird bevorzugt, dass Lotfolien und/oder Lotringe vorhanden sind, um die Lotverbindung zwischen
- der Kontaktscheibe und dem Zusatzstützkörper ,
- der Kontaktscheibe und dem Kontaktträger,
- dem ersten Zusatzstützkörper und dem zweiten Zusatzstützkörper,
- dem Zusatzstützkörper und dem Kontaktträger, und
- dem Kontaktträger und dem Kontaktstab auszubilden.
- Ist der Zusatzstützkörper einteilig ausgeführt, ist selbstverständlich keine Lotverbindung zwischen einem ersten Zusatzstützkörper und einem zweiten Zusatzstützkörper notwendig und entsprechend auch nicht vorhanden.
- Insbesondere wird auch bevorzugt, dass das Verlöten durch ein Verschlusslöten in einem Schritt erfolgt.
- Weiter bevorzugt wird auch, dass das Verschlusslöten unter Vakuumbedingungen erfolgt, insbesondere in einem Vakuumofen.
- Bevorzugt wird auch eine Vakuumschaltröhre mit einem oder zwei Schaltkontakten der vorstehenden Art.
- Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren im Rahmen eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben.
- Figur 1
- Schaltkontakt in der Seitensicht und im Schnitt
- Figur 2
- Schnittansicht eines Schaltkontakts.
- Die
Figur 1 zeigt ein mögliches Ausführungsbeispiel eines Schaltkontaktes, wobei die linke Seite eine Seitenansicht zeigt und die rechte Seite einen Schnitt durch den Schaltkontakt. - Auf der Schnittseite zu erkennen ist der Kontaktstab 11, der mit dem Kontaktträger 3 verbunden ist, wobei die Verbindung vorzugsweise mittels Lotfolie oder einem Lotring 10 hergestellt wird.
- Auf der dem Kontaktstab gegenüberliegenden Seite des Kontaktträgers 3 ist die Kontaktscheibe 1 angeordnet und vorzugsweise durch Lotfolie oder einen Lotring 2 mit dem Kontaktträger 3 verbunden.
- Desweiteren zeigt die
Figur 1 einen zweiteiligen Zusatzstützkörper 5, 8, der aus einem ersten Zusatzstützkörper 8 und einem zweiten Zusatzstützkörper 5 besteht. Nicht gezeigt ist eine einteilige Ausführung, die aber analog aufgebaut wäre, nur dass der Zusatzstützkörper (5,8), bei einem einteiligen Aufbau, nicht aus einem ersten Zusatzstützkörper (8) und einem zweiten Zusatzstützkörper (5) besteht, sonder aus einem Teil, bevorzugt einem Dreh- oder Gussteil, in Form eines Kegelstumpfes oder hohlen Kegelstumpfes oder teilweise hohlen Kegelstumpfes, besteht. - Unabhängig von der einteiligen oder zweiteiligen Ausführung zeigt der Schnitt in der
Figur 1 , dass sich zumindest auf einem Teil der Innenseite des Bodens des Kontaktträgers 3 ein, im Schnitt, rechteckiger, mit Aussparungen versehender erster Zusatzstützkörper anschließt, der sich zum Rand des Kontaktträgers 3 hin verjüngt und an den sich dann entweder der zweite Zusatzstützkörper anschließt, oder, nicht gezeigt, der Zusatzstützkörper sich weiter in Richtung der Kontaktscheibe 1 erstreckt. Im Falle des hier gezeigten zweiten Zusatzstützkörpers 5 erstreckt sich dieser zweite Zusatzstützkörper 5 von einer Aussprung im ersten Zusatzstützkörper 8 erst parallel zum Boden des Kontaktträgers 3 und knickt dann derart ab, dass er sich gradlinig oder gebogen zur Kontaktscheibe 1 erstreckt. Bevorzugt ist dabei, dass der zweite Zusatzstützkörper 5 eine geringere Dicke aufweist als der erste Zusatzstützkörper 8. Bevorzugt wird auch, dass, wie inFigur 1 gezeigt, der Ort 5', an dem der zweite Zusatzstützkörper 5 mit Kontaktscheibe 1 verbunden ist, liegt dabei näher am dem Ort wo der Kontaktträger 3 mit der Kontaktscheibe 1 verbunden ist, als in der gedachten Verlängerung des Kontaktstabes. Zzu beachten ist, dass sich die vorstehende Beschreibung auf den Schnitt bezieht und die beschriebenen Formen durch Rotation einen Körper bilden. - Vorzugsweise werden der erste Zusatzstützkörper 8 und der zweite Zusatzstützkörper 5 mittels Lotfolie oder Lotring (7) miteinander verlötet.
- Der erste Zusatzstützkörper 8 ist am ersten Ort oder im ersten Bereich 8' unterhalb des Kontaktstabes 11, also in der gedachten Verlängerung des Kontaktstabes, auf der Innenseite des Kontaktträgers 3 positioniert und vorzugsweise mittels Lotfolie oder Lotring 9 mit diesem verlötet.
- Der zweite Zusatzstützkörper 5 ist am Ort 5' oder im Bereich 5' mit der Kontaktscheibe 1 verlötet, wobei der zweite Zusatzstützkörper (5) an der Seite der Kontaktscheibe 1 befestigt ist, die in Richtung des Kontaktträgers 3 weist.
- Die
Figur 1 zeigt desweiteren, dass der Bereich 5' im Vergleich zum Bereich 8' zum Rand der Kontaktscheibe 1 versetzt ist. -
Figur 2 zeigt den Schnitt ausFigur 1 in der Vergrößerung. Auch hier ist zu erkennen, dass der Kontaktstab 11 mittels von Lotfolie oder einem Lotring 10 mit dem Kontaktträger (3) verlötet ist. - In dieser zweiteiligen Ausführung ist das Zusatzstützelement 5, 8 durch das erste Zusatzstützelement 8 und das zweite Zusatzstützelement 5 gebildet, wobei diese mittels Lotfolie oder Lotring 7 verlötet sind.
- Der Stützkörper 6 ist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen dem Zusatzstützkörper 5 und der Kontaktscheibe 1 angeordnet und vorzugsweise mit diesen verlötet.
- Die Lotfolie bzw. der Lotring 9, 4 verbindet jeweils den Kontaktträger 3 mit dem ersten Zusatzstützkörper 8 und den zweiten Zusatzstützkörper 5 mit der Kontaktscheibe 1.
-
- 1
- Kontaktscheibe
- 2
- Lotfolie und/oder Lotring
- 3
- Kontaktträger
- 4
- Lotfolie und/oder Lotring
- 5
- zweiter Zusatzstützkörper
- 5'
- zweiter Ort
- 6
- Stützkörper
- 7
- Lotfolie und/oder Lotring
- 8
- erster Zusatzstützkörper 8'erster Ort
- 9
- Lotfolie und/oder Lotring 10 Lotfolie und/oder Lotring
- 11
- Kontaktstab
Claims (5)
- Schaltkontakt für einen Vakuumschalter, mit einem Kontaktstab (11),einem, mit dem Kontaktstab (11), verbundenen Kontaktträger (3),einer Kontaktscheibe (1), die mit dem Kontaktträger (3) verbunden ist,und einem Stützkörper (6), der sich von der Kontaktscheibe (1) in Richtung des Kontaktstabes (11) und/oder des Kontaktträgers (3) derart erstreckt, dass ein absenken der Kontaktscheibe (1) verhindert und/oder verringert und, wobeider Kontaktstab (11) mit dem Kontaktträger (3) elektrisch leitend verbunden ist, wobei die Kontaktscheibe (1) mit dem Kontaktträger (3) elektrisch leitend verbunden ist, und wobei der Stützkörper (6) entweder durch die Formgebung der Kontaktscheibe (1) und/oder des Kontaktträgers (3) und/oder eines Zusatzstützkörpers (5,8) und/oder durch Verlöten in der Position zwischen der Kontaktscheibe (1) und dem Kontaktträger (3) oder dem Zusatzstützkörper (5,8) gehalten wird, wobeider Schaltkontakt einen Zusatzstützkörper (5,8) aufweist, der- die Form eines Kegelstumpfes oder eines hohlen Kegelstumpfes oder eines teilweise hohlen Kegelstumpfes aufweist,- der Zusatzstützkörper (5,8) sicho von einem ersten Ort (8') am Boden des Kontaktträgers (3), der sich in der gedachten Verlängerung des Kontaktstabes (11) und innerhalb des Kontaktträgers (3) befindet,o zu einem zweiten Ort (5'), der sich an der dem Kontaktträger (3) zugewandten Seite der Kontaktscheibe (1) befindet und in Bezug auf den ersten Ort (8') zum äußeren Rand der Kontaktscheibe (1) versetzt ist, erstreckt,- wobei der Zusatzstützkörper (5,8) mit der Kontaktscheibe (1) verbunden ist, und wobei- der Zusatzstützkörper (5,8) mit dem Kontaktträger (3) verbunden ist,dadurch gekennzeichnet, dassder Zusatzstützkörper (5,8) zweiteilig ausgeführt ist,
undder Kegelstumpf oder hohle Kegelstumpfe oder teilweise hohle Kegelstumpfe durch- einen ersten Zusatzstützkörper (8) , der mit dem Kontaktträger 3 verlötet ist, und- einen zweiten Zusatzstützkörper (5) , der mit der Kontaktscheibe 4 verlötet ist gebildet wird, wobeider erste Zusatzstützkörper (8) und der zweite Zusatzstützkörper (5) miteinander verlötet sind. - Schaltkontakt nach Anspruch 1, wobei- der Kontaktstab (11) mit dem Kontaktträger (3) durch Verlöten elektrisch leitend verbunden ist, und/oder- die Kontaktscheibe (1) mit dem Kontaktträger (3)durch Verlöten elektrisch leitend verbunden ist, und/oder- der Zusatzstützkörper (5,8) mit der Kontaktscheibe (1) durch Verlöten verbunden ist, und/oder- der Zusatzstützkörper (5,8) mit dem Kontaktträger (3) durch Verlöten verbunden ist.
- Schaltkontakt nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei Lotfolien und/oder Lotringe (2,4,7,9,10) vorhanden sind, um Lotverbindungen zwischen- der Kontaktscheibe (1) und dem Zusatzstützkörper (5,8),- der Kontaktscheibe (1) und dem Kontaktträger (3),- dem ersten Zusatzstützkörper (8) und dem zweiten Zusatzstützkörper (5),- dem Zusatzstützkörper (5,8) und dem Kontaktträger (3), und- dem Kontaktträger (3) und dem Kontaktstab (11) auszubilden.
- Schaltkontakt nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Verlöten durch ein Verschlusslöten in einem Schritt erfolgt.
- Vakuumschaltröhre mit einem oder zwei Schaltkontakten nach einem der Ansprüche 1 bis 4.
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