EP3698390B1 - Overpressure-resistant vacuum interrupter tube - Google Patents

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EP3698390B1
EP3698390B1 EP18815521.2A EP18815521A EP3698390B1 EP 3698390 B1 EP3698390 B1 EP 3698390B1 EP 18815521 A EP18815521 A EP 18815521A EP 3698390 B1 EP3698390 B1 EP 3698390B1
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EP
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contact flange
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vacuum interrupter
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fixed contact
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Frank Graskowski
Lydia Baron
Christian Stiehler
Andreas Lawall
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Siemens Energy Global GmbH and Co KG
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Siemens Energy Global GmbH and Co KG
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    • H01H2033/6623—Details relating to the encasing or the outside layers of the vacuum switch housings

Description

Die Erfindung bezieht eine überdruckfeste Vakuumschaltröhre für Mittelspannungsschaltanlagen und Hochspannungsschaltanlagen und eine Schaltanlage mit einer solchen überdruckfesten Vakuumschaltröhre.The invention relates to an overpressure-resistant vacuum interrupter for medium-voltage switchgear and high-voltage switchgear and a switchgear with such an overpressure-resistant vacuum interrupter.

Vakuumschaltröhren aus dem Stand der Technik sind nicht für den Betrieb unter hohem Umgebungsdruck geeignet. Insbesondere führen hohe Umgebungsdrücke von mehr als einen Bar (1 bar), insbesondere mehr als zwei Bar (2 bar) zu Deformationen an dem Festkontaktflansch und/oder dem Bewegkontaktflansch. Diese Deformationen beeinträchtigen die Funktion der Vakuumschaltröhre und können auch zur Zerstörung der Vakuumschaltröhre führen. Vakuumschaltröhren sind z. B. aus der US 2009/218318 A1 und der CN 107 342 185 A bekannt.State-of-the-art vacuum interrupters are not suitable for operation under high ambient pressure. In particular, high ambient pressures of more than one bar (1 bar), in particular more than two bars (2 bar), lead to deformations on the fixed contact flange and/or the moving contact flange. These deformations impair the function of the vacuum interrupter and can also lead to the destruction of the vacuum interrupter. Vacuum interrupters are e.g. B. from the US 2009/218318 A1 and the CN 107 342 185 A known.

Aufgabe der Erfindung ist es nun eine überdruckfeste Vakuumschaltröhre bereitzustellen, die eine Deformation des Festkontaktflansches und/oder des Bewegkontaktflansches reduziert oder verhindert.The object of the invention is to provide an overpressure-resistant vacuum interrupter which reduces or prevents deformation of the fixed contact flange and/or the moving contact flange.

Die Aufgabe wird durch den unabhängigen Anspruch 1 und den von diesem abhängigen Ansprüchen gelöst.The task is solved by the independent claim 1 and the claims dependent on it.

Die Vakuumschaltröhre weist mindestens einen Isolierkörper, einen Festkontakt, einen Festkontaktflansch, einen Bewegkontakt mit einer Längsachse des Bewegkontaktes, einen Bewegkontaktflansch, und einen Balg auf, wobei der Festkontakt ortsfest in dem Festkontaktflansch angeordnet ist, der Bewegkontakt beweglich geführt ist und der Bewegkontakt durch den Balg beweglich am Bewegkontaktflansch befestigt ist, wobei der Balg mit einem ersten Balgende am Bewegkontaktflansch befestigt ist und der Balg mit einem zweiten Balgende am Bewegkontakt befestigt ist, wobei die Vakuumschaltröhre gegenüber Deformationen von mindestens einem aus Festkontaktflansch und Bewegkontaktflansch durch einen Umgebungsdruck der Vakuumschaltröhre von über zwei Bar (2 bar) durch einen versteiften Festkontaktflansch und/oder Bewegkontaktflansch geschützt ist.The vacuum interrupter has at least one insulating body, a fixed contact, a fixed contact flange, a moving contact with a longitudinal axis of the moving contact, a moving contact flange, and a bellows, the fixed contact being arranged in a stationary manner in the fixed contact flange, the moving contact being movably guided and the moving contact being guided by the bellows is movably attached to the moving contact flange, with the bellows being attached to the moving contact flange with a first bellows end and the bellows being attached to the moving contact with a second bellows end, with the vacuum interrupter opposite Deformations of at least one of the fixed contact flange and the moving contact flange are protected by an ambient pressure of the vacuum interrupter of over two bar (2 bar) by a stiffened fixed contact flange and / or the moving contact flange.

Ein Umgebungsdruck von mehr als 2 bar tritt insbesondere dann auf, wenn eine Vakuumschaltröhre in einem gasisolierten Behälter mit einem Isoliergas angeordnet ist und der Gasdruck im gasisolierten Behälter mehr als 2 bar beträgt. Alternativ kann die Vakuumschaltröhre aber auch in einem Fluid, insbesondere einem Isolierfluid, angeordnet sein und der Umgebungsdruck mehr als 2 bar betragen. Auch kann die Vakuumschaltröhre durch einen Feststoff, insbesondere eine Feststoffisolation, mit einem Druck von 2 bar beaufschlagt sein. Der Umgebungsdruck beschreibt als den auf die Außenseite der Vakuumschaltröhre wirkenden Druck.An ambient pressure of more than 2 bar occurs in particular when a vacuum interrupter is arranged in a gas-insulated container with an insulating gas and the gas pressure in the gas-insulated container is more than 2 bar. Alternatively, the vacuum interrupter can also be arranged in a fluid, in particular an insulating fluid, and the ambient pressure can be more than 2 bar. The vacuum interrupter can also be pressurized to a pressure of 2 bar by a solid, in particular a solid insulation. The ambient pressure describes the pressure acting on the outside of the vacuum interrupter.

Die Versteifung des versteiften Festkontaktflansches und/oder des versteiften Bewegkontaktflansches wird durch jeweils ein, dem jeweiligen Festkontaktflansch oder jeweiligen Bewegkontaktflansch zugeordnetes, Strukturelement erreicht, das zumindest teilweise die in das Innere der Vakuumschaltröhre orientierte Form des versteiften Festkontaktflansches und/oder des versteiften Bewegkontaktflansches nachbildet.The stiffening of the stiffened fixed contact flange and / or the stiffened moving contact flange is achieved by a structural element assigned to the respective fixed contact flange or respective moving contact flange, which at least partially replicates the shape of the stiffened fixed contact flange and / or the stiffened moving contact flange oriented into the interior of the vacuum interrupter.

Das Strukturelement erhöht dabei die Stabilität des jeweiligen versteiften Festkontaktflansches und/oder des versteiften Bewegkontaktflansches ohne den Übergang zwischen dem Isolierelement und dem versteiften Festkontaktflansch und/oder dem versteiften Bewegkontaktflansch stärker mechanisch zu belasten.The structural element increases the stability of the respective stiffened fixed contact flange and/or the stiffened moving contact flange without placing greater mechanical stress on the transition between the insulating element and the stiffened fixed contact flange and/or the stiffened moving contact flange.

Das Strukturelement weist einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich auf, wobei sich der erste Bereich im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Bewegkontaktes erstreckt und sich der zweite Bereich im Wesentlichen parallel zur Längsachse des Bewegkontaktes erstreckt, wobei der erste Bereich im Wesentlichen die in das Innere der Vakuumschaltröhre orientierte Form des versteiften Festkontaktflansches und/oder des versteiften Bewegkontaktflansches nachbildet und der zweite Bereich den ersten Bereich im Wesentlichen stützt, ohne an dem Bewegkontaktflansch (60') vollständig anzuliegen. Weiter wird bevorzugt, dass zwischen dem Festkontaktflansch und dem Isolierelement oder an dem Festkontaktflansch ein Schirmelement angeordnet ist.The structural element has a first region and a second region, the first region extending essentially perpendicular to the longitudinal axis of the moving contact and the second region extending essentially parallel to the Longitudinal axis of the moving contact extends, the first area essentially replicating the shape of the stiffened fixed contact flange and / or the stiffened moving contact flange oriented into the interior of the vacuum interrupter and the second area essentially supports the first area without completely resting on the moving contact flange (60 '). . It is further preferred that a shielding element is arranged between the fixed contact flange and the insulating element or on the fixed contact flange.

Bevorzugt wird auch, dass der zweite Bereich des Strukturelementes den ersten Bereich des Strukturelementes gegen das Isolierelement oder gegen das Isolierelement über das Schirmelement oder gegen einen dritten Bereich des Festkontaktflansches abstützt und der erste Bereich so den Festkontaktflansch gegen Deformationen schützt.It is also preferred that the second region of the structural element supports the first region of the structural element against the insulating element or against the insulating element via the shielding element or against a third region of the fixed contact flange and the first region thus protects the fixed contact flange against deformation.

Auch wird bevorzugt, dass das oder die Strukturelemente nicht mit der Vakuumschaltröhre oder Bestandteilen der Vakuumschaltröhre verlötet sind. Dadurch wird verhindert, dass mechanische Spannungen in die Verbindung, insbesondere Lötung, zwischen Isolierelement und versteiften Festkontaktflansch und/oder dem versteiften Bewegkontaktflansch induziert werden.It is also preferred that the structural element or elements are not soldered to the vacuum interrupter or components of the vacuum interrupter. This prevents mechanical stresses from being induced in the connection, in particular soldering, between the insulating element and the stiffened fixed contact flange and/or the stiffened moving contact flange.

In einer Variante, die nicht Teil der Erfindung ist, kann vorgesehen werden, dass die Versteifung des versteiften Festkontaktflansches und/oder des versteiften Bewegkontaktflansches durch eine stärkere, dickere, Ausführung des versteiften Festkontaktflansches und/oder des versteiften Bewegkontaktflansches erreicht wird, wobei der versteifte Festkontaktflansch und/oder versteifte Bewegkontaktflansch aus einem Material gebildet ist, das einen Ausdehnungskoeffizienten aufweist, der dem Ausdehnungskoeffizienten des Isolierkörpers ähnlich ist. Insbesondere soll ähnlich eine Abweichung kleiner 10% vom Ausdehnungskoeffizienten des Materials des versteiften Festkontaktflansches und/oder des versteiften Bewegkontaktflansches und dem Ausdehnungskoeffizienten des Isolierkörpers bedeuten, besonders bevorzugt kleiner 5%.In a variant that is not part of the invention, it can be provided that the stiffening of the stiffened fixed contact flange and/or the stiffened moving contact flange is achieved by a stronger, thicker design of the stiffened fixed contact flange and/or the stiffened moving contact flange, wherein the stiffened fixed contact flange and/or stiffened moving contact flange is formed from a material that has an expansion coefficient that is similar to the expansion coefficient of the insulating body. In particular, a deviation of less than 10% from the expansion coefficient of the material of the stiffened fixed contact flange and/or the stiffened moving contact flange should be similar and the expansion coefficient of the insulating body mean, particularly preferably less than 5%.

Weiter wird bevorzugt, dass der Isolierkörper aus einer Keramik gebildet ist und dass der versteifte Festkontaktflansche und/oder der versteifte Bewegkontaktflansch eine FeNiCo-Legierung enthält oder aus dieser gebildet wird.It is further preferred that the insulating body is formed from a ceramic and that the stiffened fixed contact flange and/or the stiffened moving contact flange contains or is formed from a FeNiCo alloy.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel bezieht sich auf eine Schaltanlage mit einer Vakuumschaltröhre nach einer oder mehreren der vorstehenden Ausführungen für Mittelspannungsanwendungen oder Hochspannungsanwendungen, wobei die Vakuumschaltröhre in einem gasdichten Behälter angeordnet ist, der mit einem Isoliergas befüllt ist und das Isoliergas in dem gasdichten Behälter einen Druck von mindestens 2 bar, bevorzugt von mehr als 3 bar, aufweist.A further exemplary embodiment relates to a switchgear with a vacuum interrupter according to one or more of the above versions for medium-voltage applications or high-voltage applications, the vacuum interrupter being arranged in a gas-tight container which is filled with an insulating gas and the insulating gas in the gas-tight container having a pressure of at least 2 bar, preferably more than 3 bar.

Bevorzugt wird, dass das Isoliergas eines oder mehrere von Fluorketonen, Nitrilen, Stickstoff, Sauerstoff und Kohlendioxid umfasst.It is preferred that the insulating gas comprises one or more of fluoroketones, nitriles, nitrogen, oxygen and carbon dioxide.

Besonders bevorzugt wird, dass das Isoliergas Stickstoff und Kohlendioxid oder ein Fluorketon und Stickstoff oder ein Fluorketon und Sauerstoff oder ein Fluorketon und Kohlendioxid enthält. Insbesondere wird bevorzugt, dass das Isoliergas zu 80% aus Stickstoff und zu 20% aus Kohlendioxid besteht. Die Prozentangaben beziehen sich auf Massenprozent oder Volumenprozent.It is particularly preferred that the insulating gas contains nitrogen and carbon dioxide or a fluoroketone and nitrogen or a fluoroketone and oxygen or a fluoroketone and carbon dioxide. In particular, it is preferred that the insulating gas consists of 80% nitrogen and 20% carbon dioxide. The percentages refer to percent by mass or percent by volume.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Figuren erläutert.

  • Figur 1: Schnitt durch den Bereich des Festkontaktflansches einer herkömmlichen Vakuumschaltröhre
  • Figur 2: Schnitt durch Bereich des Festkontaktflansches einer erfindungsgemäßen Vakuumschaltröhre mit versteiftem Festkontaktflansch
  • Figur 3: Schnitt durch eine Vakuumschaltröhre mit erfindungsgemäß versteiftem Festkontaktflansch und versteiftem Bewegkontaktflansch;
  • Figur 4: Schnitt durch Bereich des Festkontaktflansches einer Vakuumschaltröhre mit versteiftem Festkontaktflansch, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist.
The invention is explained below with reference to figures.
  • Figure 1 : Section through the area of the fixed contact flange of a conventional vacuum interrupter
  • Figure 2 : Section through the area of the fixed contact flange of a vacuum interrupter according to the invention with a stiffened fixed contact flange
  • Figure 3 : Section through a vacuum interrupter with a fixed contact flange stiffened according to the invention and a stiffened moving contact flange;
  • Figure 4 : Section through the area of the fixed contact flange of a vacuum interrupter with a stiffened fixed contact flange, which is not part of the present invention.

Die Figur 1 zeigt einen Schnitt durch den Bereich des Festkontaktflansches 40 einer herkömmlichen Vakuumschaltröhre. Der Festkontaktstab 32 ist mit dem Festkontaktflansch 40 verbunden und wird so in das Innere einer Vakuumschaltröhre geführt. Der Festkontaktflansch 40 ist wiederum an einem Isolierteil 20 der Vakuumschaltröhre befestigt. In dem gezeigten Beispiel ist zwischen dem Festkontaktflansch 40 und dem Isolierteil 20 ein Schirmelement 90 befestigt. Alternativ kann das Schirmelement 90 auch am Festkontaktflansch 40 befestigt sein und der Festkontaktflansch 40 direkt an dem Isolierteil 20 befestigt sein.The Figure 1 shows a section through the area of the fixed contact flange 40 of a conventional vacuum interrupter. The fixed contact rod 32 is connected to the fixed contact flange 40 and is thus guided into the interior of a vacuum interrupter. The fixed contact flange 40 is in turn attached to an insulating part 20 of the vacuum interrupter. In the example shown, a shielding element 90 is attached between the fixed contact flange 40 and the insulating part 20. Alternatively, the shielding element 90 can also be attached to the fixed contact flange 40 and the fixed contact flange 40 can be attached directly to the insulating part 20.

Eine stärkere Ausführung des Festkontaktflansches 40, also eine Ausführung, bei der die Materialstärke, -dicke, vergrößert wurde würde in dem Bereich, wo der Festkontaktflansch 40 direkt oder über ein Schirmelement mit dem mit dem Isolierelement verbunden ist zu starken mechanischen Belastungen führen und so eine dauerhafte Funktionsfähigkeit der Vakuumschaltröhre verhindern.A stronger version of the fixed contact flange 40, i.e. a version in which the material thickness was increased, would lead to strong mechanical loads in the area where the fixed contact flange 40 is connected directly or via a shielding element to the insulating element, and so on prevent the vacuum interrupter from functioning permanently.

Die Figur 2 zeigt einen Schnitt durch den Bereich des Festkontaktflansches 40' einer erfindungsgemäßen Vakuumschaltröhre mit versteiftem Festkontaktflansch 40`. Der Festkontaktstab 32 ist wieder mit dem Festkontaktflansch 40' verbunden und wird so in das Innere einer erfindungsgemäßen Vakuumschaltröhre geführt. Der Festkontaktflansch 40' ist wiederum an einem Isolierteil 20 der Vakuumschaltröhre befestigt. In dem gezeigten Beispiel ist zwischen dem Festkontaktflansch 40` und dem Isolierteil 20 ein Schirmelement 90 befestigt. Alternativ kann das Schirmelement 90 auch am Festkontaktflansch 40' befestigt sein und der Festkontaktflansch 40' direkt an dem Isolierteil 20 befestigt sein.The Figure 2 shows a section through the area of the fixed contact flange 40 'of a vacuum interrupter according to the invention with a stiffened fixed contact flange 40'. The fixed contact rod 32 is connected again to the fixed contact flange 40 'and is thus guided into the interior of a vacuum interrupter according to the invention. The fixed contact flange 40' is in turn attached to an insulating part 20 of the vacuum interrupter. In In the example shown, a shielding element 90 is attached between the fixed contact flange 40' and the insulating part 20. Alternatively, the shielding element 90 can also be attached to the fixed contact flange 40' and the fixed contact flange 40' can be attached directly to the insulating part 20.

Der Festkontaktflansch 40' wird in dem Beispiel der Figur 2 durch das Strukturelement 45 versteift. Dabei bildet das Strukturelement 45 in einen ersten Bereich 46, der im wesentlicher senkrecht zu der Längsachse 56 des Festkontaktes 30 orientiert ist, im Wesentlichen die in das Innere der Vakuumschaltröhre gerichtete Form des Festkontaktflansches 40` nach und liegt in diesem Fall sogar an dem Festkontaktflansches 40` an. In einem zweiten Bereich 47 des Strukturelements 45, der im Wesentlichen parallel zur Längsachse 56 des Festkontaktes 30 orientiert ist, stützt der zweite Bereich 47 den ersten Bereich 46 gegen den Festkontaktflansch 40` ab. Alternativ kann der zweite Bereich 47 des Strukturelements 45 den ersten Bereich 46 des Strukturelementes 45 auch gegen das Isolierelement 20 und/oder das Schirmelement 90 abstützen. Wie in Figur 2 im Detail dargestellt ist, liegt das Strukturelement 45 im zweiten Bereich 47 nicht an dem Festkontaktflansch 40' vollständig an. Das Strukturelement 45 bildet in dem zweiten Bereich 47 nicht die Form des Festkontaktflansches 40` nach.The fixed contact flange 40 'is in the example Figure 2 stiffened by the structural element 45. The structural element 45 in a first region 46, which is oriented essentially perpendicular to the longitudinal axis 56 of the fixed contact 30, essentially replicates the shape of the fixed contact flange 40` directed into the interior of the vacuum interrupter and in this case even lies on the fixed contact flange 40 ` on. In a second region 47 of the structural element 45, which is oriented essentially parallel to the longitudinal axis 56 of the fixed contact 30, the second region 47 supports the first region 46 against the fixed contact flange 40`. Alternatively, the second region 47 of the structural element 45 can also support the first region 46 of the structural element 45 against the insulating element 20 and/or the shielding element 90. As in Figure 2 is shown in detail, the structural element 45 in the second region 47 does not completely rest on the fixed contact flange 40 '. The structural element 45 does not replicate the shape of the fixed contact flange 40' in the second region 47.

Die Figur 3 zeigt einen Schnitt durch eine Vakuumschaltröhre 10 mit erfindungsgemäß versteiftem Festkontaktflansch 40` und versteiftem Bewegkontaktflansch 60'. Die Vakuumschaltröhre 10 verfügt in diesem Ausführungsbeispiel über vier Isolierelemente 20, wobei zwischen zwei Isolierelementen 20 ein Zwischenelement 25 angeordnet ist, das aus einem elektrisch leitfähigen oder elektrisch nicht leitfähigen Material bestehen kann.The Figure 3 shows a section through a vacuum interrupter 10 with a fixed contact flange 40' stiffened according to the invention and a stiffened moving contact flange 60'. In this exemplary embodiment, the vacuum interrupter 10 has four insulating elements 20, with an intermediate element 25 being arranged between two insulating elements 20, which can consist of an electrically conductive or electrically non-conductive material.

Der Bewegkontakt 50 ist mittels eines Balgs 80 beweglich in die Vakuumschaltröhre 10 geführt, wobei ein ersten Balgende 82 am versteiftem Bewegkontaktflansch 60` befestigt ist und ein zweites Balgende 84 am Bewegkontaktstab 52 befestigt ist, entweder direkt oder über eine Balgkappe 86. Außerdem weist die Balgkappe einen optionalen Balgschirm 88 auf.The moving contact 50 is movably guided into the vacuum interrupter 10 by means of a bellows 80, a first bellows end 82 being attached to the stiffened moving contact flange 60' and a second bellows end 84 is attached to the moving contact rod 52, either directly or via a bellows cap 86. The bellows cap also has an optional bellows shield 88.

Der Bewegkontaktflansch 60' ist direkt oder über ein Schirmelement 90 mit einem Isolierelement 20 der Vakuumschaltröhre 10 verbunden.The moving contact flange 60 'is connected directly or via a shielding element 90 to an insulating element 20 of the vacuum interrupter 10.

Der Bewegkontaktflansch 60' wird durch das Stützelement 65 versteift. Das Strukturelement 65 weist einen ersten Bereich 66 auf, der im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse 56 des Bewegkontaktes 50 orientiert ist, im Wesentlichen die in das Innere der Vakuumschaltröhre gerichtete Form des Bewegkontaktflansches 60` nach und liegt in diesem Fall sogar an dem Bewegkontaktflansches 60' an. In einem zweiten Bereich 67 des Strukturelements 65, der im Wesentlichen parallel zur Längsachse 56 des Bewegkontaktes 50 orientiert ist, stützt der zweite Bereich 67 den ersten Bereich 66 gegen den Bewegkontaktflansch 60' ab. Alternativ kann der zweite Bereich 67 des Strukturelements 65 den ersten Bereich 66 des Strukturelementes 65 auch gegen das Isolierelement 20 und/oder das Schirmelement 90 abstützen.The moving contact flange 60 'is stiffened by the support element 65. The structural element 65 has a first region 66, which is oriented essentially perpendicular to the longitudinal axis 56 of the moving contact 50, essentially follows the shape of the moving contact flange 60 'directed into the interior of the vacuum switching tube and in this case even lies on the moving contact flange 60 ' at. In a second region 67 of the structural element 65, which is oriented essentially parallel to the longitudinal axis 56 of the moving contact 50, the second region 67 supports the first region 66 against the moving contact flange 60 '. Alternatively, the second region 67 of the structural element 65 can also support the first region 66 of the structural element 65 against the insulating element 20 and/or the shielding element 90.

Der Bewegkontakt 50 besteht in dem Ausführungsbeispiel aus einem Bewegkontaktstab 53, einem Bewegkontaktkörper 55 und einer Bewegkontaktkontaktscheibe 54.In the exemplary embodiment, the moving contact 50 consists of a moving contact rod 53, a moving contact body 55 and a moving contact contact disk 54.

Der Festkontakt 30 wird hier von einem Festkontaktstab 32, einem Festkontaktkörper 35 und einer Festkontaktkontaktscheibe 34 gebildet und ist mit dem Festkontaktflansch 40' verbunden und wird so in das Innere einer erfindungsgemäßen Vakuumschaltröhre 10 geführt. Der Festkontaktflansch 40' ist wiederum an einem Isolierteil 20 der Vakuumschaltröhre befestigt. In dem gezeigten Beispiel ist zwischen dem Festkontaktflansch 40' und dem Isolierteil 20 ein Schirmelement 90 befestigt. Alternativ kann das Schirmelement 90 auch am Festkontaktflansch 40' befestigt sein und der Festkontaktflansch 40` direkt an dem Isolierteil 20 befestigt sein.The fixed contact 30 is formed here by a fixed contact rod 32, a fixed contact body 35 and a fixed contact contact disk 34 and is connected to the fixed contact flange 40 'and is thus guided into the interior of a vacuum interrupter 10 according to the invention. The fixed contact flange 40' is in turn attached to an insulating part 20 of the vacuum interrupter. In the example shown, a shielding element 90 is attached between the fixed contact flange 40' and the insulating part 20. Alternatively, the shielding element 90 can also be attached to the fixed contact flange 40' and the fixed contact flange 40' can be attached directly to the insulating part 20.

Der Festkontaktflansch 40' wird in dem Beispiel der Figur 3 durch das Strukturelement 45 versteift. Dabei bildet das Strukturelement 45 in einen ersten Bereich 46, der im wesentlicher senkrecht zu der Längsachse 56 des Festkontaktes 30 orientiert ist, im Wesentlichen die in das Innere der Vakuumschaltröhre gerichtete Form des Festkontaktflansches 40` nach und liegt in diesem Fall sogar an dem Festkontaktflansches 40' an. In einem zweiten Bereich 47 des Strukturelements 45, der im Wesentlichen parallel zur Längsachse 56 des Festkontaktes 30 orientiert ist, stützt der zweite Bereich 47 den ersten Bereich 46 gegen den Festkontaktflansch 40' ab. Alternativ kann der zweite Bereich 47 des Strukturelements 45 den ersten Bereich 46 des Strukturelementes 45 auch gegen das Isolierelement 20 und/oder das Schirmelement 90 abstützen.The fixed contact flange 40 'is in the example Figure 3 stiffened by the structural element 45. The structural element 45 in a first region 46, which is oriented essentially perpendicular to the longitudinal axis 56 of the fixed contact 30, essentially replicates the shape of the fixed contact flange 40` directed into the interior of the vacuum interrupter and in this case even lies on the fixed contact flange 40 ' at. In a second region 47 of the structural element 45, which is oriented essentially parallel to the longitudinal axis 56 of the fixed contact 30, the second region 47 supports the first region 46 against the fixed contact flange 40 '. Alternatively, the second region 47 of the structural element 45 can also support the first region 46 of the structural element 45 against the insulating element 20 and/or the shielding element 90.

Die Figur 4 zeigt einen Schnitt durch Bereich des Festkontaktflansches 40" einer Vakuumschaltröhre mit versteiftem Festkontaktflansch 40", die nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist.The Figure 4 shows a section through the area of the fixed contact flange 40" of a vacuum interrupter with a stiffened fixed contact flange 40", which is not part of the present invention.

Der Festkontaktstab 32 ist mit dem Festkontaktflansch 40" verbunden und wird so in das Innere einer Vakuumschaltröhre geführt. Der Festkontaktflansch 40" ist an einem Isolierteil 20 der Vakuumschaltröhre befestigt. In dem gezeigten Beispiel ist zwischen dem Festkontaktflansch 40" und dem Isolierteil 20 ein Schirmelement 90 befestigt. Alternativ kann das Schirmelement 90 auch am Festkontaktflansch 40' befestigt sein und der Festkontaktflansch 40" direkt an dem Isolierteil 20 befestigt sein.The fixed contact rod 32 is connected to the fixed contact flange 40" and is thus guided into the interior of a vacuum interrupter. The fixed contact flange 40" is attached to an insulating part 20 of the vacuum interrupter. In the example shown, a shielding element 90 is attached between the fixed contact flange 40" and the insulating part 20. Alternatively, the shielding element 90 can also be attached to the fixed contact flange 40' and the fixed contact flange 40" can be attached directly to the insulating part 20.

Der Festkontaktflansch 40" wird in dem Beispiel der Figur 4 dadurch versteift, dass eine stärkere, also vom Material her dickere, Ausführung des versteiften Festkontaktflansches 40" verwendet wird, wobei der versteifte Festkontaktflansch 40" aus einem Material gebildet ist, das einen Ausdehnungskoeffizienten aufweist, der dem Ausdehnungskoeffizienten des Isolierkörpers 20 ähnlich ist.The fixed contact flange 40" is used in the example Figure 4 stiffened in that a stronger, i.e. thicker, version of the stiffened fixed contact flange 40" is used, the stiffened fixed contact flange 40" being formed from a material which has an expansion coefficient which is similar to the expansion coefficient of the insulating body 20.

Stärkeres oder dickeres Material, stärkere oder dickere Ausführung des Materials soll in diesem Zusammenhang bedeuten, dass das der Festkontaktflansch 40" eine größere Materialdicke 41 aufweist.In this context, stronger or thicker material, stronger or thicker design of the material should mean that the fixed contact flange 40" has a greater material thickness 41.

BezugszeichenlisteReference symbol list

1010
Vakuumschaltröhrevacuum interrupter
2020
Isolierkörperinsulating body
2525
ZwischenelementIntermediate element
3030
FestkontaktFixed contact
3232
FestkontaktstabFixed contact rod
3434
FestkontaktkontaktscheibeFixed contact contact disc
3535
FestkontaktkörperSolid contact body
40, 40', 40"40, 40', 40"
FestkontaktflanschFixed contact flange
4242
Materialdicke des Festkontaktflansch 40"Material thickness of the fixed contact flange 40"
4545
StrukturelementStructural element
4646
erster Bereich des Strukturelements 45first area of the structural element 45
4747
zweiter Bereich des Strukturelements 45second area of the structural element 45
5050
BewegkontaktMoving contact
5252
BewegkontaktstabMoving contact rod
5454
BewegkontaktkontaktscheibeMoving contact contact disk
5555
BewegkontaktkörperMoving contact body
5656
Längsachse des Bewegkontakts und FestkontaktesLongitudinal axis of the moving contact and fixed contact
60, 60`60, 60`
BewegkontaktflanschMoving contact flange
6565
StrukturelementStructural element
6666
erster Bereich des Strukturelements 65first area of the structural element 65
6767
zweiter Bereich des Strukturelements 65second area of the structural element 65
7070
BewegkontaktlagerMoving contact bearing
8080
Balgbellows
8282
erstes Balgendefirst bellows end
8484
zweites Balgendesecond bellows end
8686
Balgkappebellows cap
8888
BalgschirmBellows screen
9090
SchirmelementScreen element

Claims (7)

  1. Vacuum interrupter tube (10) comprising at least one insulating body (20), a fixed contact (30), a fixed contact flange (40), a moving contact (50) having a longitudinal axis (56) of the moving contact (50), a moving contact flange (60), and a bellows (80), wherein the fixed contact (30) is arranged in a positionally fixed manner in the fixed contact flange (40), the moving contact (50) is movably guided and the moving contact is movably secured to the moving contact flange (60) by the bellows (80), wherein the bellows (80) is secured to the moving contact flange (60) by a first bellows end (82) and the bellows (80) is secured to the moving contact (50) by a second bellows end (84), wherein the vacuum interrupter tube (10) is protected against deformation of the fixed contact flange (40) by an ambient pressure of the vacuum interrupter tube (10) of over two bar, 2 bar, by means of a stiffened fixed contact flange (40'), wherein the stiffening of the stiffened fixed contact flange (40') is achieved by a structural element (45) which partially reproduces the shape of the stiffened fixed contact flange (40') that is oriented into the interior of the vacuum interrupter tube, and the structural element (45) has a first region (46) and a second region (47), wherein the first region (46) extends substantially perpendicularly to the longitudinal axis (56) of the moving contact (50) and the second region (47) extends substantially parallel to the longitudinal axis (56) of the moving contact (50), wherein the first region (46) substantially reproduces the shape of the stiffened fixed contact flange (40') that is oriented into the interior of the vacuum interrupter tube and the second region (47) substantially supports the first region (46),
    characterized in that
    the second region (47) of the structural element (45) does not bear completely on the stiffened fixed contact flange (40').
  2. Vacuum interrupter tube (10) according to Claim 1,
    characterized in that
    the vacuum interrupter tube (10) is protected against deformation of the moving contact flange (60) by an ambient pressure of the vacuum interrupter tube (10) of over two bar, 2 bar, by means of a stiffened moving contact flange (60'), wherein the stiffening of the stiffened moving contact flange (60') is achieved by a second structural element (65) which partially reproduces the shape of the stiffened moving contact flange (60') that is oriented into the interior of the vacuum interrupter tube, and the second structural element (65) has a first region (66) and a second region (67), wherein the first region (66) of the second structural element (65) extends substantially perpendicularly to the longitudinal axis (56) of the moving contact (50) and the second region (67) of the second structural element (65) extends substantially parallel to the longitudinal axis (56) of the moving contact (50), wherein the first region (66) of the second structural element (65) substantially reproduces the shape of the stiffened moving contact flange (60') that is oriented into the interior of the vacuum interrupter tube and the second region (67) of the second structural element (65) substantially supports the first region (66) of the second structural element (65).
  3. Vacuum interrupter tube (10) according to Claim 1 or 2, characterized in that
    a shielding element (90) is arranged between the fixed contact flange (40') and/or moving contact flange (60') and the insulating element (20) or on the fixed contact flange (40') and/or moving contact flange (60').
  4. Vacuum interrupter tube (10) according to Claim 1, 2 or 3,
    characterized in that
    the second region (47, 67) of the structural element(s) (45, 65) supports the first region (46, 66) of the structural element(s) (45, 65) against
    • the insulating element, or
    • against the insulating element (20) via the shielding element (90), or
    • against a third region of the fixed contact flange (40') and/or moving contact flange (60'),
    and the first region (46, 66) of the structural element(s) (45, 65) thus protects the fixed contact flange (40') and/or moving contact flange (60') against deformation.
  5. Vacuum interrupter tube (10) according to one of the preceding claims,
    characterized in that
    the structural element or the structural elements (45, 65) is or are not soldered to the vacuum interrupter tube (10) or to components of the vacuum interrupter tube (10).
  6. Switchgear assembly comprising a vacuum interrupter tube (10) according to one of the preceding claims for medium-voltage applications or high-voltage applications,
    characterized in that
    the vacuum interrupter tube is arranged in a gas-tight container which is filled with an insulating gas, and the insulating gas in the gas-tight container has a pressure of at least 2 bar, preferably of more than 3 bar.
  7. Switchgear assembly according to Claim 6,
    characterized in that
    the insulating gas comprises one or more of fluoroketones, nitriles, nitrogen, oxygen and carbon dioxide.
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