EP3469617B1 - Keramikisolator für vakuumschaltröhren - Google Patents

Keramikisolator für vakuumschaltröhren Download PDF

Info

Publication number
EP3469617B1
EP3469617B1 EP17739964.9A EP17739964A EP3469617B1 EP 3469617 B1 EP3469617 B1 EP 3469617B1 EP 17739964 A EP17739964 A EP 17739964A EP 3469617 B1 EP3469617 B1 EP 3469617B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
ceramic insulator
interrupters
discharge path
electrically conductive
vacuum
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP17739964.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3469617A1 (de
Inventor
Frank Graskowski
Werner Hartmann
Sylvio Kosse
Andreas Lawall
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Original Assignee
Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Energy Global GmbH and Co KG filed Critical Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Publication of EP3469617A1 publication Critical patent/EP3469617A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3469617B1 publication Critical patent/EP3469617B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66Vacuum switches
    • H01H33/662Housings or protective screens
    • H01H33/66261Specific screen details, e.g. mounting, materials, multiple screens or specific electrical field considerations
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66Vacuum switches
    • H01H33/662Housings or protective screens
    • H01H33/66207Specific housing details, e.g. sealing, soldering or brazing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66Vacuum switches
    • H01H33/662Housings or protective screens
    • H01H33/66261Specific screen details, e.g. mounting, materials, multiple screens or specific electrical field considerations
    • H01H2033/66276Details relating to the mounting of screens in vacuum switches
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66Vacuum switches
    • H01H33/662Housings or protective screens
    • H01H33/66261Specific screen details, e.g. mounting, materials, multiple screens or specific electrical field considerations
    • H01H2033/66292Details relating to the use of multiple screens in vacuum switches

Definitions

  • the invention relates to a ceramic insulator for vacuum interrupters and a vacuum interrupter with a corresponding ceramic insulator.
  • vacuum interrupters which have a ceramic tube as an insulator, which is closed in a vacuum-tight manner at its ends and at the ends of which either a moving contact or a fixed contact is introduced into the vacuum tube from the outside.
  • the extension of individual insulators does not lead to the goal of high dielectric strength, as can be achieved, for example, with lightning impulse voltages of e.g. 650 KV with a technically and economically justifiable effort.
  • the JP2010073460A discloses a vacuum interrupter having a stepped inner surface, which inner surface is coated with a low electrical resistance layer.
  • the object of the invention is now to provide a ceramic insulator for vacuum tubes which is cheaper to produce and eliminates the disadvantages of the prior art.
  • a ceramic insulator according to the invention for vacuum interrupters is formed by a ceramic insulator which extends along a longitudinal extent and has a cavity in this longitudinal extent.
  • the cavity has a first opening on a first side of the longitudinal extent and a second opening on a second side of the longitudinal extent.
  • the first opening and the second opening are suitable for being sealed in a gas-tight manner by suitable connection means.
  • the sealed first opening is suitable at least leading a fixed contact into the cavity and the closed second opening is suitable to lead at least one moving contact into the cavity.
  • the ceramic insulator further has, on the inside of the cavity, a plurality of electrically conductive discharge path breakers extending perpendicularly to the longitudinal extent of the ceramic insulator, the plurality of electrically conductive discharge path breakers having an annular and/or bead-shaped structure. It is advantageous if the electrically conductive discharge path breakers form a closed path, ie a closed structure, in particular a ring structure, perpendicular to the longitudinal extension of the ceramic insulator.
  • the plurality of electrically conductive discharge path breakers are spaced apart from one another, and the length of the electrically conductive discharge path breakers in the longitudinal direction is 5% to 30% of the distance between the discharge path breakers in the longitudinal direction.
  • connection means for gas-tight sealing of the ceramic insulator are widely known in the prior art and are also referred to as bushings, for example.
  • bushings for example.
  • bellows or corrugated bellows bushings are known for guiding moving contacts into a vacuum in a vacuum-tight manner.
  • the ceramic of the ceramic insulator is made in one piece.
  • metal screens and/or metal structures can also be provided in addition to the electrically conductive discharge path breakers.
  • a ceramic insulator in which the plurality of electrically conductive discharge path breakers are formed from a metal, and/or a metal-metal oxide mixture (also known as cermet) and/or a semiconductor, including electrically conductive semi-metallic compounds such as metal oxides, metal carbides , Metal nitrides, metal borides are understood.
  • the ceramic insulator has a cylindrical shape, in particular a hollow cylindrical shape.
  • the plurality of electrically conductive discharge path breakers are formed by metalization by sputtering or evaporation.
  • Other methods according to the prior art are also suitable, such as chemical deposition from the liquid or gas phase, cold gas or plasma spraying, or thick-film methods such as doctoring, gluing or printing with subsequent baking of suitable substances.
  • the plurality of electrically conductive discharge path interrupters additionally have an additional further metallization and the material properties, in particular with regard to the electrical and mechanical properties, are thus optimized.
  • the additional further metallization is produced by means of galvanic methods and/or sputtering and/or vapor deposition.
  • metallizations are arranged in the cavity of the ceramic insulator which extend perpendicularly to the longitudinal extension, ie in the circumferential direction of the ceramic insulator, on which metallizations the several electrically conductive discharge path interrupters are fastened.
  • the distance between the plurality of electrically conductive discharge path breakers is between 5 mm and 50 mm, preferably between 10 and 20 mm.
  • the plurality of electrically conductive discharge path breakers are spaced apart from each other and the length of the electrically conductive discharge path breakers in the longitudinal direction is 5% to 30% of the distance between the discharge path breakers in the longitudinal direction. Furthermore, it is also preferred that the extent of the electrically conductive discharge path breakers in the direction of the longitudinal extent is 5% to 30%, preferably 10% to 20% of the distance between the discharge path breakers in the direction of the longitudinal extent.
  • the ceramic insulator also has one or more electrically conductive discharge path breakers extending perpendicularly to the longitudinal extent of the ceramic insulator on the outside, ie the side that is not arranged in the vacuum.
  • the electrically conductive discharge path breakers located on the outside possess some or all of the properties previously listed for the electrically conductive discharge path breakers disposed in the cavity.
  • a vacuum interrupter with a ceramic insulator is also preferred.
  • connection means are also referred to as bushings.
  • bellows or corrugated bellows come into consideration for the moving contact.
  • the figure 1 shows an example and a schematic of a long, one-piece insulator 5 of a vacuum tube with a vacuum side 2 and a gas side or outside 3. At high voltages, a breakdown path 4 occurs along the surface of the insulator 5 on the vacuum side 2.
  • This breakdown path is dominated in vacuum by desorption of adsorbed gas layers by field-emitted electrons.
  • figure 2 shows a multi-part insulator 6, the individual insulator segments of the insulator 6 being interrupted by metallic field control elements 7, and the metallic Field control elements protrude into the vacuum at least on the vacuum side 2, so as to ensure that the flashover path is interrupted.
  • FIG 3 is a graphic representation of the total number of insulator segments Y1 over the segment length of the insulator segments X1 in mm for the isolation of 390 KV lightning impulse voltages.
  • the figure shows the minimum number of ceramic insulator segments required to insulate 390 KV lightning impulse voltages as a function of segment length. A length of approx. 700 mm is therefore required for a solution with a single ceramic.
  • the figure 4 shows a graphical representation of the total insulator length Y2 in mm versus the segment length of the insulators X2 in mm for a 650 KV lightning impulse load.
  • the total insulator length of an insulator arrangement for 650 kV lightning impulse loads is shown as a function of the length of the individual segments. For short insulator segments with a length of 30 mm, for example, total insulator lengths of less than 300 mm are possible.
  • the figure 5 shows a ceramic insulator 10 according to the invention with its longitudinal extension 20 and a cavity 15 located in the ceramic insulator.
  • a first opening 31 is arranged on a first side 30 of the longitudinal extent 20
  • a second opening 33 is arranged on a second side 32 of the longitudinal extent 20 .
  • the figure 6 shows a vacuum interrupter 1 according to the invention with a fixed contact 38, which extends through a connection means 40 through the closed first opening 35. Also shown is the moving contact 37 of the vacuum interrupter 1, which extends through the second closed opening 36 by means of a suitable connection means 40, here a folded or corrugated bellows is indicated.
  • the vacuum interrupter 1 also has a ceramic insulator 10 according to the invention with discharge path breakers 12 on.
  • the fixed contact 38 and the moving contact 37 extend along the longitudinal extension 20.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Keramikisolator für Vakuumschaltröhren und eine Vakuumschaltröhre mit entsprechendem Keramikisolator.
  • Im Stand der Technik sind Vakuumschaltröhren bekannt, die als Isolator eine Keramikröhre aufweisen, die an ihren Enden vakuumdicht verschlossen ist und an deren Enden jeweils entweder ein Bewegkontakt oder ein Festkontakt von außen in die Vakuumröhre eingeführt wird.
  • Die technische Nutzbarkeit von diesen Keramiken ist aber aufgrund eines Entladungsaufbaus entlang der Isolatoren, insbesondere auf der Vakuumseite, eingeschränkt. Der Entladungsaufbau wird im Vakuum von der Desorption adsorbierter Gasschichten durch feldemittierte Elektronen beherrscht. Dabei skaliert die Spannungsfestigkeit (Durchbruchsfeldstärke) entlang der Oberfläche nicht mit der Isolatorlänge D, sondern nur proportional zu D-0,5.
  • Dies hat zur Folge, daß insbesondere für hohe und sehr hohe Spannungen, insbesondere über 100 KV, es zunehmend schwieriger wird, die notwendige Spannungsfestigkeit bei beispielsweise Vakuumschaltröhren zu bewerkstelligen.
  • Da bei einstückigen Isolatoren so die Durchschlagsfeldstärke mit zunehmender Länge abnimmt, führt die Verlängerung einzelner Isolatoren nicht zum Ziel einer hohen Spannungsfestigkeit, wie sie beispielsweise bei Blitzstoßspannungen von z.B. 650 KV mit einem technisch und kostenseitig vertretbarem Aufwand zu realisieren ist.
  • Zusätzlich zu den hohen Kosten von einzelnen langen Isolatoren und der begrenzten Spannungsfestigkeit fallen auch die großen zu bewegenden Massen des Bewegkontaktes von langen Vakuumröhren, sowie eine entsprechend notwendige hohe Antriebsenergie negativ zu Buche.
  • Im Stand der Technik wird dieses Problem durch segmentierte Isolationskörper realisiert, bei denen kürzere Isolatoren jeweils durch Metallstrukturen verbunden werden, die in den Vakuumbereich hineinragen und so die Entladungswege unterbrechen. Der Entladungsaufbau wird somit behindert. Wegen der höheren Anzahl an Verbindungsstellen und Einzelkeramiken sind die Kosten für solche Röhren relativ hoch.
  • Die JP2010073460A offenbart eine Vakuumschaltröhre mit einer gestuften Innenfläche, wobei diese Innenfläche mit einer Schicht mit einem geringen elektrischen Widerstand beschichtet ist.
  • Aus der US3178541A ist ein ein- oder mehrteiliger Keramikkörper einer Vakuumschaltröhre bekannt, der Vertiefungen aufweist, in denen Schirme angeordnet sein können.
  • Aufgabe der Erfindung ist es nun, einen Keramikisolator für Vakuumröhren bereitzustellen, der günstiger herzustellen ist und die Nachteile aus dem Stand der Technik beseitigt.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch den unabhängigen Anspruch 1 und die von diesem Anspruch abhängigen Ansprüche.
  • Ein erfindungsgemäßer Keramikisolator für Vakuumschaltröhren wird dabei von einem Keramikisolator gebildet, der sich entlang einer Längsausdehnung erstreckt und in dieser Längsausdehnung einen Hohlraum aufweist. Der Hohlraum weist an einer ersten Seite der Längsausdehnung eine erste Öffnung auf und an einer zweiten Seite der Längsausdehnung eine zweite Öffnung. Die erste Öffnung und die zweite Öffnung sind geeignet, um durch geeignete Anschlussmittel gasdicht verschlossen zu werden. Die verschlossene erste Öffnung ist geeignet mindestens einen Festkontakt in den Hohlraum zu führen und die verschlossene zweite Öffnung ist geeignet mindestens einen Bewegkontakt in den Hohlraum zu führen. Der Keramikisolator weist weiter auf der Innenseite des Hohlraums mehrere, sich senkrecht zur Längsausdehnung des Keramikisolators erstreckende, elektrisch leitende Entladungspfadunterbrecher auf, wobei die mehreren elektrisch leitenden Entladungspfadunterbrecher eine ringförmige und/oder wulstförmige Struktur aufweisen. Vorteilhaft ist es, wenn die elektrisch leitenden Entladungspfadunterbrecher senkrecht zur Längsausdehnung des Keramikisolators einen geschlossenen Pfad, also eine geschlossene Struktur, insbesondere eine Ringstruktur, ausbilden. Die mehreren, elektrisch leitenden Entladungspfadunterbrecher weisen einen Abstand zueinander auf und die Ausdehnung der elektrisch leitenden Entladungspfadunterbrecher in Richtung der Längsausdehnung beträgt 5 % bis 30 % des Abstandes zwischen den Entladungspfadunterbrechern in Richtung der Längsausdehnung.
  • Die geeigneten Anschlussmittel zum gasdichten Verschließen des Keramikisolators sind im Stand der Technik weitgehend bekannt und werden beispielsweise auch als Durchführungen bezeichnet. Insbesondere sind Faltenbalg- oder Wellbalgdurchführungen bekannt um Bewegkontakte vakuumdicht in ein Vakuum zuführen.
  • Es wird bevorzugt, dass die Keramik des Keramikisolators einteilig ausgeführt ist.
  • Bei einer weiteren Ausführung zweiteiligen oder mehrteiligen Ausführung können zusätzlich zu den elektrisch leitenden Entladungspfadunterbrechern auch Metallschirme und/oder Metallstrukturen vorgesehen sein, wie sie im Stand der Technik bekannt sind.
  • Zur starken Erhöhung der Spannungsfestigkeit ist es also auch möglich, mehrteilige, durch Metallstrukturen unterbrochene, Keramikisolatoren zu verwenden, und diese mit elektrisch leitenden Entladungspfadunterbrechern zu kombinieren.
  • Auch wird ein Keramikisolator bevorzugt, bei dem die mehreren elektrisch leitenden Entladungspfadunterbrecher aus einem Metall, und/oder einer Metall-Metalloxid-Mischung (auch als Cermet bekannt) und/oder einem Halbleiter gebildet werden, worunter auch elektrisch leitfähige halbmetallische Verbindungen wie Metalloxide, Metallkarbide, Metallnitride, Metallboride verstanden werden.
  • Bevorzugt wird auch, dass der Keramikisolator eine Zylinderform, insbesondere eine Hohlzylinderform, aufweist.
  • Auch wird bevorzugt, dass die mehreren elektrisch leitenden Entladungspfadunterbrecher mittels einer Metallisierung durch Sputtern oder Aufdampfen gebildet werden. Ebenso geeignet sind andere Verfahren nach dem Stand der Technik wie beispielsweise chemische Abscheidung aus der Flüssig- oder Gasphase, Kaltgas- oder Plasmaspritzen, oder Dickschichtverfahren wie Aufrakeln, Aufkleben oder -drucken mit anschließendem Einbrennen geeigneter Substanzen. Weiter wird bevorzugt, dass die mehreren elektrisch leitenden Entladungspfadunterbrecher zusätzlich über eine zusätzliche weitere Metallisierung verfügen und so die Materialeigenschaften, insbesondere in Bezug auf die elektrischen und mechanischen Eigenschaften optimiert werden.
  • Bevorzugt wird auch, dass die zusätzliche weitere Metallisierung mittels galvanischer Verfahren und/oder Sputtern und/oder Aufdampfen erzeugt wird.
  • Bevorzugt wird auch, dass im Hohlraum des Keramikisolators mehrere sich senkrecht zur Längsausdehnung, d.h. in Umfangsrichtung des Keramikisolators erstreckende Metalisierungen angeordnet sind, auf denen die mehreren elektrisch leitenden Entladungspfadunterbrecher befestigt sind.
  • Auch wird bevorzugt, dass der Abstand zwischen den mehreren elektrisch leitenden Entladungspfadunterbrechern zwischen 5 mm und 50 mm, bevorzugt zwischen 10 und 20 mm beträgt.
  • Auch wird bevorzugt, dass die mehreren, elektrisch leitenden Entladungspfadunterbrechern einen Abstand zueinander aufweisen und die Ausdehnung der elektrisch leitenden Entladungspfadunterbrecher in Richtung der Längsausdehnung 5 % bis 30 % des Abstandes zwischen den Entladungspfadunterbrechern in Richtung der Längsausdehnung beträgt. Weiter wird auch bevorzugt, dass die Ausdehnung der elektrisch leitenden Entladungspfadunterbrecher in Richtung der Längsausdehnung 5% bis 30%, bevorzugt 10 % bis 20 % des Abstandes zwischen den Entladungspfadunterbrechern in Richtung der Längsausdehnung beträgt.
  • Bevorzugt wird auch, dass der Keramikisolator auch auf der Außenseite, also der Seite, die nicht im Vakuum angeordnet ist, einen oder mehrere, sich senkrecht zur Längsausdehnung des Keramikisolators erstreckende, elektrisch leitende Entladungspfadunterbrecher aufweist. Bevorzugt wird insbesondere, dass die sich auf der Außenseite befindlichen elektrisch leitenden Entladungspfadunterbrecher einige oder alle der zuvor für die im Hohlraum angeordneten elektrisch leitenden Entladungspfadunterbrecher aufgeführten Eigenschaften besitzen.
  • Bevorzugt wird auch eine Vakuumschaltröhre mit einem Keramikisolator gemäß den vorstehenden Ausführungen.
  • Die Anschlussmittel werden auch als Durchführungen bezeichnet. Für den Bewegkontakt kommen insbesondere, aber nicht ausschließlich, Faltenbalge oder Wellbalge in Betracht.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Figuren erläutert.
  • Figur 1:
    Schematische Darstellung eines einteiligen, langen Isolators mit geringer elektrischer Festigkeit;
    Figur 2:
    Schematische Darstellung eines mehrteiligen Isolators aus dem Stand der Technik zur Unterbrechung von Überschlägen entlang der Oberfläche des Isolators;
    Figur 3:
    Graphische Darstellung der Anzahl der Isolatorsegmente über der Segmentlänge der Isolatorsegmente bei 390 KV Blitzstoßspannung;
    Figur 4:
    Graphische Darstellung der Isolatorgesamtlänge über der Länge der Isolatorsegmente für eine 650 KV Blitzstoßbelastung;
    Figur 5:
    Schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Keramikisolators mit elektrisch leitenden Entladungspfadunterbrechern;
    Figur 6:
    Vakuumschaltröhre mit einem erfindungsgemäßen Keramikisolator mit elektrisch leitenden Entladungspfadunterbrechern.
  • Die Figur 1 zeigt beispielhaft und schematisch einen langen, einteiligen Isolator 5 einer Vakuumröhre mit einer Vakuumseite 2 und einer Gasseite oder Außenseite 3. Bei hohen Spannungen entsteht entlang der Oberfläche des Isolators 5 auf der Vakuumseite 2 ein Durchschlagspfad 4.
  • Dieser Durchschlagspfad wird im Vakuum durch Desorption adsorbierter Gasschichten durch feldemittierte Elektronen beherrscht.
  • Figur 2 zeigt einen mehrteiligen Isolator 6, wobei die einzelnen Isolatorsegmente des Isolators 6 von metallischen Feldsteuerungselementen 7 unterbrochen wird, und die metallischen Feldsteuerungselemente zumindest auf der Vakuumseite 2 in das Vakuum hereinragen, um so für eine Unterbrechung des Überschlagspfades zu sorgen.
  • Bei der Figur 3 handelt es sich um eine graphische Darstellung der Gesamtanzahl von Isolatorsegmenten Y1 über die Segmentlänge der Isolatorsegmente X1 in mm zur Isolation von 390 KV Blitzstoßspannungen. Gezeigt ist also die Anzahl der zur Isolation von 390 KV Blitzstoßspannungen mindestens notwendigen keramischen Isolatorsegmente als Funktion der Segmentlänge. Für eine Lösung mit einer Einzelkeramik ist demnach eine Länge von ca. 700 mm notwendig.
  • Die Figur 4 zeigt eine graphische Darstellung der Gesamtisolatorlänge Y2 in mm über der Segmentlänge der Isolatoren X2 in mm für eine 650 KV Blitzstoßbelastung. Es wird also die Gesamtisolatorlänge einer Isolatoranordnung für 650 kV Blitzstoßbelastungen als Funktion der Länge der einzelnen Segmente gezeigt. Für kurze Isolatorsegmente von z.B. 30 mm Länge sind also Gesamtisolatorlängen von unter 300 mm möglich.
  • Die Figur 5 zeigt einen erfindungsgemäßen Keramikisolator 10 mit seiner Längsausdehnung 20 und einem sich in dem Keramikisolator befindlichen Hohlraum 15. Der Keramikisolator weist Entladungspfadunterbrecher 12 auf.
  • Auf einer ersten Seite 30 der Längsausdehnung 20 ist eine erste Öffnung 31 angeordnet, an einer zweiten Seite 32 der Längsausdehnung 20 ist eine zweite Öffnung 33 angeordnet.
  • Die Figur 6 zeigt eine erfindungsgemäße Vakuumschaltröhre 1 mit einem Festkontakt 38, der sich durch ein Anschlussmittel 40 durch die verschlossene erste Öffnung 35 erstreckt. Gezeigt ist auch der Bewegkontakt 37 der Vakuumschaltröhre 1, der sich durch ein geeignetes Anschlussmittel 40, hier ist ein Falten- oder Wellbalg angedeutet, durch die zweite verschlossene Öffnung 36 erstreckt. Die Vakuumschaltröhre 1 weist des Weiteren einen erfindungsgemäßen Keramikisolator 10 mit Entladungspfadunterbrechern 12 auf. Der Festkontakt 38 und der Bewegkontakt 37 erstrecken sich entlang der Längsausdehnung 20.

Claims (12)

  1. Keramikisolator (10) für Vakuumschaltröhren (1), wobei der Keramikisolator (10) sich entlang einer Längsausdehnung (20) erstreckt und in dieser Längsausdehnung (20) einen Hohlraum (15) bildet,
    wobei der Hohlraum (15) an einer ersten Seite (30) der Längsausdehnung (20) eine erste Öffnung (31) und an einer zweiten Seite (32) der Längsausdehnung (20) eine zweite Öffnung (33) aufweist, die geeignet sind durch geeignete Anschlussmittel (40) gasdicht verschlossen zu werden und wobei die verschlossene erste Öffnung (35) geeignet ist, mindestens einen Festkontakt (38) in den Hohlraum (15) zu führen, und die verschlossene zweite Öffnung (37) geeignet ist, mindestens einen Bewegkontakt (37) in den Hohlraum (15) zu führen,
    wobei der Keramikisolator (10) auf einer Innenseite des Hohlraumes (15) mehrere sich senkrecht zur Längsausdehnung (20) des Keramikisolators (10) erstreckende, elektrisch leitende Entladungspfadunterbrecher (12) aufweist, wobei
    die mehreren elektrisch leitenden Entladungspfadunterbrecher (12) eine ringförmige und/oder wulstförmige Struktur aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren elektrisch leitenden Entladungspfadunterbrecher (12) einen Abstand zueinander aufweisen und die Ausdehnung der elektrisch leitenden Entladungspfadunterbrecher (12) in Richtung der Längsausdehnung (20) 5% bis 30% des Abstandes zwischen den Entladungspfadunterbrechern (12) in Richtung der Längsausdehnung (20) beträgt.
  2. Keramikisolator (10) für Vakuumschaltröhren (1) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Keramik des Keramikisolators (10) einteilig ausgeführt ist.
  3. Keramikisolator (10) für Vakuumschaltröhren (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die mehreren elektrisch leitenden Entladungspfadunterbrecher (12) aus einem Metall und/oder einem Cermet und/oder einem Halbleiter gebildet werden.
  4. Keramikisolator (10) für Vakuumschaltröhren (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Keramikisolator (10) eine Zylinderform aufweist.
  5. Keramikisolator (10) für Vakuumschaltröhren (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die mehreren elektrisch leitenden Entladungspfadunterbrecher (12) mittels einer Metallisierung, und/oder Spritzverfahren, und/oder chemische Abscheideverfahren, und/oder Druckverfahren, und/oder Sputtern und/oder Aufdampfen gebildet sind.
  6. Keramikisolator (10) für Vakuumschaltröhren (1) nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die mehreren elektrisch leitenden Entladungspfadunterbrecher (12) zusätzlich über eine zusätzliche weitere Metallisierung verfügen.
  7. Keramikisolator (10) für Vakuumschaltröhren (1) nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die zusätzliche weitere Metallisierung mittels galvanischer Verfahren, und/oder chemische Abscheideverfahren, und/oder Druckverfahren, und/oder Sputtern und/oder Aufdampfen erzeugt ist.
  8. Keramikisolator (10) für Vakuumschaltröhren (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    im Hohlraum (15) des Keramikisolators (10) ein oder mehrere sich senkrecht zur Längsausdehnung (20) des Keramikisolator (10) erstreckende Metallisierungen angeordnet sind, auf denen die mehreren elektrisch leitenden Entladungspfadunterbrecher (12) befestigt sind.
  9. Keramikisolator (10) für Vakuumschaltröhren (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Abstand zwischen den mehreren elektrisch leitenden Entladungspfadunterbrechern (12) zwischen 5mm und 50mm, bevorzugt zwischen 10mm und 20mm, beträgt.
  10. Keramikisolator (10) für Vakuumschaltröhren (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die mehreren elektrisch leitenden Entladungspfadunterbrecher (12) einen Abstand zueinander aufweisen und die Ausdehnung der elektrisch leitenden Entladungspfadunterbrecher (12) in Richtung der Längsausdehnung (20) 10% bis 20% des Abstandes zwischen den Entladungspfadunterbrechern (12) in Richtung der Längsausdehnung (20) beträgt.
  11. Keramikisolator (10) für Vakuumschaltröhren (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Keramikisolator (10) auch auf der Außenseite einen oder mehrere sich senkrecht zur Längsausdehnung (20) des Keramikisolators (10) erstreckende, elektrisch leitende Entladungspfadunterbrecher (12) aufweist.
  12. Vakuumschaltröhre mit einem Keramikisolator (10) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche.
EP17739964.9A 2016-08-09 2017-07-13 Keramikisolator für vakuumschaltröhren Active EP3469617B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016214755.2A DE102016214755A1 (de) 2016-08-09 2016-08-09 Keramikisolator für Vakuumschaltröhren
PCT/EP2017/067652 WO2018028918A1 (de) 2016-08-09 2017-07-13 Keramikisolator für vakuumschaltröhren

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP3469617A1 EP3469617A1 (de) 2019-04-17
EP3469617B1 true EP3469617B1 (de) 2023-01-04

Family

ID=59350923

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP17739964.9A Active EP3469617B1 (de) 2016-08-09 2017-07-13 Keramikisolator für vakuumschaltröhren

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10840044B2 (de)
EP (1) EP3469617B1 (de)
CN (1) CN109564835B (de)
DE (1) DE102016214755A1 (de)
WO (1) WO2018028918A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019211345A1 (de) * 2019-07-30 2021-02-04 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Unterbrechereinheit mit einer Vakuumröhre und einem Isoliergehäuse

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3178541A (en) * 1961-02-16 1965-04-13 Jennings Radio Mfg Corp Envelope construction for vacuumized electric switch including means internally providing capacitive voltage division between adjacent terminals
US4267415A (en) * 1977-10-06 1981-05-12 Electric Power Research Institute Current limiter vacuum envelope
DD226690A1 (de) * 1984-09-24 1985-08-28 Buchwitz Otto Starkstrom Schalterpol
DE8534022U1 (de) * 1985-12-03 1987-06-11 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen, De
DE19503347A1 (de) * 1995-02-02 1996-08-08 Abb Patent Gmbh Die Kontaktstelle eines Vakuumschalters umgebendes Abschirmelement
WO2006032522A1 (de) * 2004-09-25 2006-03-30 Abb Technology Ag Verfahren zur herstellung einer abbrandfesten beschichtung, sowie entsprechende schirmung für vakuumschaltkammern
DE102005043484B4 (de) * 2005-09-13 2007-09-20 Abb Technology Ag Vakuumschaltkammer
DE102007022875B4 (de) * 2007-05-14 2009-04-09 Siemens Ag Gehäuse für eine Vakuumschaltröhre und Vakuumschaltröhre
JP5139215B2 (ja) * 2008-09-18 2013-02-06 株式会社東芝 真空バルブ
DE102009031598B4 (de) * 2009-07-06 2011-06-01 Siemens Aktiengesellschaft Vakuumschaltröhre
KR101100708B1 (ko) * 2010-05-13 2011-12-30 엘에스산전 주식회사 진공 차단기
DE102010043984B4 (de) * 2010-11-16 2022-01-20 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Vakuumschaltröhre mit einem Röhrenkörper
JP2012230876A (ja) * 2011-04-27 2012-11-22 Toshiba Corp 真空バルブおよびその製造方法
WO2013127084A1 (zh) * 2012-03-02 2013-09-06 西安交通大学 一种带有固定断口的真空灭弧室
CN103632882A (zh) * 2013-12-10 2014-03-12 戴顿(重庆)高压开关有限公司 三工位隔离开关-真空开关一体化绝缘体
CN204497139U (zh) * 2015-03-13 2015-07-22 天津平高智能电气有限公司 真空灭弧室及其筒体

Also Published As

Publication number Publication date
CN109564835A (zh) 2019-04-02
DE102016214755A1 (de) 2018-02-15
EP3469617A1 (de) 2019-04-17
US10840044B2 (en) 2020-11-17
WO2018028918A1 (de) 2018-02-15
US20190172667A1 (en) 2019-06-06
CN109564835B (zh) 2021-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3807920B1 (de) Vakuumschaltröhre und hochspannungsschaltanordnung
WO2005074074A2 (de) Druckgasisolierter trennschalterbaustein und durchführungsanordnung
EP2452352B1 (de) Vakuumschaltröhre
EP0149061B1 (de) Vakuumschalter für den Niederspannungsbereich, insbesondere Niederspannungsschütz
EP3491656B1 (de) Vakuumschalter
EP3472847A1 (de) Isolatoranordnung für eine hoch- oder mittelspannungsschaltanlage
EP1290707B1 (de) Vakuumschaltröhre
EP3469617B1 (de) Keramikisolator für vakuumschaltröhren
CH648685A5 (de) Druckgasisolierte hochspannungsdurchfuehrung.
DE102017105546B4 (de) Steckdose zur Aufnahme eines Steckers eines Hochspannungskabels für eine Mikrofokus-Röntgenröhre, Steckverbindung für ein Hochspannungskabel
WO2010086236A1 (de) Vakuumschaltröhre
EP3453044B1 (de) Doppelkontakt-schalter mit vakuumschaltkammern
EP3698390B1 (de) Überdruckfeste vakuumschaltröhre
WO2017012740A1 (de) Energietechnische komponente, insbesondere vakuumschaltröhre
EP2294594A1 (de) Vakuumschaltröhre
WO2003026090A1 (de) Scheibenförmiger stützisolator für eine dreiphasig gekapselte hochspannungsanlage
DE102011006013B3 (de) Vakuumschaltröhre und Schalterpol
EP4205154A1 (de) Ein kontakt für eine vakuumschaltröhre und ein herstellungsverfahren für einen solchen
WO2021148218A1 (de) Vakuumschalter
DE102020210342A1 (de) Verbesserte Vakuumschaltröhre
WO2023001505A1 (de) Vakuumschaltröhre und anordnung mit vakuumschaltröhren sowie verfahren zum absteuern von vakuumschaltröhren
WO1998042000A1 (de) Vakuumschaltröhre mit einem zwischen zwei isolatoren angeordneten metallenen gehäuseteil
EP3840004A1 (de) Vakuumschaltröhre
DE102016205504A1 (de) Hohlisolator und Hochspannungsschalter mit einem Hohlisolator
DE4139227A1 (de) Vakuumschaltrohr

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20190110

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20200420

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: SIEMENS ENERGY GLOBAL GMBH & CO. KG

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20220810

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE PATENT HAS BEEN GRANTED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502017014298

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: REF

Ref document number: 1542542

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20230115

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REG Reference to a national code

Ref country code: LT

Ref legal event code: MG9D

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: MP

Effective date: 20230104

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230104

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: RS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230104

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230504

Ref country code: NO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230404

Ref country code: LV

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230104

Ref country code: LT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230104

Ref country code: HR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230104

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230104

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230104

Ref country code: PL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230104

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230504

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230405

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230104

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R097

Ref document number: 502017014298

Country of ref document: DE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SM

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230104

Ref country code: RO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230104

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230104

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230104

Ref country code: CZ

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230104

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230104

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20230725

Year of fee payment: 7

Ref country code: DE

Payment date: 20230726

Year of fee payment: 7

26N No opposition filed

Effective date: 20231005

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230104

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230104

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20230104

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20230713

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20230713

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20230713