EP4176456A1 - Verbesserte vakuumschaltröhre - Google Patents

Verbesserte vakuumschaltröhre

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Publication number
EP4176456A1
EP4176456A1 EP21754785.0A EP21754785A EP4176456A1 EP 4176456 A1 EP4176456 A1 EP 4176456A1 EP 21754785 A EP21754785 A EP 21754785A EP 4176456 A1 EP4176456 A1 EP 4176456A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
contact
moving contact
vacuum interrupter
counter
moving
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.)
Pending
Application number
EP21754785.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Frank Graskowski
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 AG
Original Assignee
Siemens AG
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 AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP4176456A1 publication Critical patent/EP4176456A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/06—Contacts characterised by the shape or structure of the contact-making surface, e.g. grooved
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66—Vacuum switches
    • H01H33/664—Contacts; Arc-extinguishing means, e.g. arcing rings
    • H01H33/6646—Contacts; Arc-extinguishing means, e.g. arcing rings having non flat disc-like contact surface
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/12—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage
    • H01H1/14—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by abutting
    • H01H1/34—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by abutting with provision for adjusting position of contact relative to its co-operating contact

Definitions

  • Vacuum interrupters for low, medium and high voltages are known from the prior art, which have at least one fixed contact and one moving contact, which are arranged at least in a tubular construction made of an insulator, end caps and a bellows for the realization of the moving contact.
  • the vacuum interrupter interrupts currents by moving the moving contact away from a first position, in which the moving contact touches the fixed contacts and thus makes electrical contact, i.e. moved away from the fixed contact, and in this way an isolating distance is reached, which allows an arc to be ignited and re-ignited between the Contacts, ie between moving contact and fixed contact, prevented.
  • This separate position of the moving contact and the fixed contact is referred to as the second position.
  • the vacuum interrupter switches on currents by moving the moving contact away from the second position, in which the moving contact is separated from the fixed contact and thus electrically isolated, i.e. it is moved towards the fixed contact and is thus transferred to the first position, in which the moving contact touches the fixed contact and thus electrically contacted.
  • Low voltage refers to a voltage range of up to I kV, medium voltage to a range between I kV and 52 kV and high voltage to voltages of 52 kV and over 52 kV.
  • Such vacuum interrupters are known, for example, from DE 38 32 493 A1.
  • the object of the invention is now to eliminate these disadvantages in the prior art and to specify an improved vacuum interrupter.
  • the object is achieved by a vacuum interrupter according to independent claim 1 and the claims dependent thereon and a switching device with one or more such vacuum interrupters and a switchgear with one or more such switching devices.
  • An exemplary embodiment relates to a vacuum interrupter for low, medium and high-voltage switchgear, with one or more insulators, a moving contact flange, a moving contact rod, a moving contact, a moving contact bushing and a fixed contact flange, the vacuum interrupter
  • the respective concave geometry and the respective convex geometry each having contact areas which are coordinated with one another in such a way that when the switch is in a closed position, i.e. a first position, the contact areas of the convex geometry and the concave geometry touch flatly, in particular the touching surfaces are complementary are constructed to each other, and allow a current flow with a low electrical resistance. Due to the convex and concave geometry of the respective contact, moving contact and mating contact, the respective contact areas do not have any surfaces that run only perpendicularly to the axis of symmetry of the vacuum interrupter.
  • the contact area of the concave geometry is located in the depression formed by the concave geometry and the contact area of the convex geometry engages the concave geometry when the contact areas touch.
  • the contact areas of the concave geometry and the convex geometry are located within the concave geometry.
  • Electromagnetic, repulsive forces in particular Holm forces (repulsive Holm force), when switching on - i.e. when transferring from the second position to the first position -, especially when switching on short-circuit currents, perpendicular to the lifting direction, or in a sharp Angle to the perpendicular to the stroke direction - ie the direction of movement of the moving contact, which moves parallel to a symmetry axis of the vacuum interrupter - effective.
  • the arrangement of the contact surface on the convex geometry and the concave geometry also leads to shear forces when separating contact welds and thus to lower demands on the switch drive, especially with regard to the power/energy requirement of the drive for the vacuum interrupter.
  • the reduction in the power/energy requirement of the drive for the vacuum interrupter also results from the reduction in the requirements for the separation shocks.
  • the moving contact lead-through means is a moving contact bellows, in particular a bellows or corrugated bellows.
  • the moving contact bushing means may be an elastomer sealed linear bushing or a liquid metal sealed bushing.
  • the moving contact and/or the counter-contact is formed from or with copper and the contact area on the moving contact and/or counter-contact is formed from a harder and/or more arc-resistant material than copper. This results in increased stability and thus increased service life of the contact areas and thus of the vacuum interrupter.
  • the harder and/or more arc resistant material is an alloy containing copper and chromium. It is also further preferred that the alloy contains copper and chromium but no carbon, ie less than 0.1%, preferably less than 0.01%, carbon.
  • the mating contact and the moving contact are partially or completely coated or otherwise covered with a copper-chromium alloy.
  • the interlocking areas of the moving contact and counter-contact ie in particular the convex geometry and the concave geometry, are coated with a copper-chromium alloy or otherwise covered.
  • the contact area is formed from one or more solid components and/or a coating of the moving contact and/or the counter-contact.
  • the contact area can consist of one or more solid components or of one or more applied layers or a combination of applied layers and solid components.
  • the layers applied can, in addition to the function of increased stability/resistance under switching conditions, in particular arcing events, also bring about a better connection between the respective convex or concave geometry and the solid component or other layers.
  • the contact area of the moving contact and/or the counter-contact is ring-shaped.
  • the ring-shaped design means that the smallest possible proportions of the electromagnetic forces that occur and have a repulsive effect can act parallel to the axis of symmetry of the vacuum interrupter.
  • the concave geometry is pot-shaped/bowl-shaped, with the side walls of the pot/bowl shape having an angle to the axis of symmetry of the vacuum interrupter of 0° to 30°, in particular an angle between 5° and 15 ° have, and the bottom area of the concave geometry a 90 ° angle, ie a right angle, to the axis of symmetry of the vacuum interrupter having .
  • the associated convex geometry has a partially complementary shape to the concave geometry.
  • the contact areas are ring-shaped and the contact areas, i.e. the surface of the contact areas that touch in the first position, have an angle to the axis of symmetry of the vacuum interrupter of 0° to 30°, in particular an angle between 5° and 15°.
  • the convex geometry of the moving contact on the side facing the counter-contact is truncated and the concave geometry of the counter-contact on the side facing the moving contact is bowl-shaped
  • the convex geometry of the counter-contact on the Moving contact side facing is designed like a truncated cone and the concave geometry of the moving contact on the side facing the mating contact is designed bowl-shaped.
  • the moving contact is designed as a truncated cone, this reduces the mass to be moved, which, because of the potentially lower drive energy required, has an advantageous effect on the drive design and causes a more advantageous bounce behavior.
  • the alternative embodiment, in which the moving contact is designed in the form of a bowl has the advantage that the bowl shape additionally protects the moving contact bellows from flashovers—electrical flashovers—and arcing reaction products.
  • the contact area on the moving contact and/or on the counter-contact is linear, that is to say straight. The straight course of the contact area, in the areas provided for contact with the other contact area, enables simple production and design of the contact areas with easily predictable electrical properties and electrical field distributions.
  • the contact area has an angle to the axis of symmetry of the vacuum interrupter of between 1° and 30°, preferably 5° to 30°, in particular between 5° and 15°.
  • the contact area runs linearly in two or three parts, i.e. runs linearly in two or three sections, the angle between the respective linear section and the axis of symmetry of the vacuum interrupter being between 5° and 30°, in particular between 5° and 15° is .
  • a wall of the concave geometry between the contact area and an opening edge of the concave geometry has a larger first angle to the axis of symmetry than a second angle from the contact area to the axis of symmetry.
  • the distance between the contact area of the moving contact and the wall of the counter-contact with a varied angle increases more than that of an embodiment without a varied angle, in particular without generating areas with excessively strong electrical field strengths.
  • the angle continuously or continuously with areas of constant angles with the bottom area preferably forming a right angle with the symmetry axis of the vacuum interrupter in the area of the axis of symmetry of the vacuum interrupter, and the angle up to the contact
  • the area of the concave geometry becomes smaller, and the angle from the bottom area to the contact area decreases further, or the angle to the axis of symmetry of the vacuum interrupter increases again.
  • the opening edge of the concave geometry is rounded.
  • the rounding of the opening edge of the concave geometry has the effect that the occurrence of field peaks, especially on edged structures, is avoided.
  • the insulator is a one-piece ceramic. As a result, a cost-effective realization of the vacuum interrupter is possible.
  • the insulator is a multi-part ceramic. This enables a field-optimized construction of the vacuum interrupter.
  • a metal area is arranged between a first ceramic part and a second ceramic part around an arc area between the moving contact and the counter-contact. This protects the ceramic parts, ie the first ceramic part and the second ceramic part and, if present, other ceramic parts, from heavy vapor deposition in the arc area.
  • a bellows shield ( 140 ) is arranged between the moving contact bellows ( 129 ) and the moving contact ( 126 ).
  • bellows shield essentially reproduces the geometry of the movable contact bellows end to be shielded.
  • the bellows shield protrudes beyond the end of the moving contact bellows in its radial extension. This ensures optimal shielding of the bellows against metal fumes and metal droplets from an arcing event and optimized field control is achieved.
  • the vacuum interrupter is designed to be operated in an overpressure environment, specifically in an overpressure environment of a gas-insulated switchgear, or to be operable.
  • high voltage levels can also be realized, in particular also medium voltages, high voltages and maximum voltages.
  • Operating in an overpressure environment implies technical features such as a more stable bellows design and/or efficient dissipation of forces on the ceramic.
  • the vacuum interrupter with a gas-insulated switchgear can be operated or is operated with an insulating gas, the insulating gas being a mixture of nitrogen and/or carbon dioxide, or containing nitrogen and/or carbon dioxide, or the insulating gas
  • Organofluoride contains or is formed from an organofluoride.
  • Organo fluorides are, inter alia, fluoroketones and/or fluoroolefins and/or hydrofluoroolefins (HFO) and/or fluoronitriles.
  • the mating contact is formed in one piece together with the fixed contact flange. This enables simpler, more cost-effective production, in particular since there is no need for a further connection point, a soldering point.
  • the mating contact can be preassembled in such a way that the connection is already formed, in particular fully formed, in the case of sealing soldering.
  • From another exemplary embodiment relates to a switching device with one or more vacuum interrupters according to one or more of the above from guides, wherein the switching device Has connection means that are suitable for connecting the switching device in a fixed or movable manner with a switchgear.
  • One exemplary embodiment relates to a switchgear with at least one switching device according to one or more of the above statements.
  • FIG. 1 Sectional representation of a vacuum interrupter from the prior art.
  • Figure 2 Sectional view of a vacuum interrupter according to the invention.
  • FIG. 3 Sectional representation of a contact system of a vacuum interrupter according to the invention.
  • FIG. 4 Sectional representation of a contact system with contact areas with arc-resistant material of a vacuum interrupter according to the invention.
  • FIG. 5 Sectional representation of a contact system with a bellows shield of a vacuum interrupter according to the invention.
  • FIG. 6 Schematic representation of a switching device according to the invention.
  • FIG. 7 Schematic representation of a switchgear according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional view of a vacuum interrupter 10 from the prior art.
  • the vacuum interrupter 10 has a tubular insulator 12 .
  • the insulator 12 is formed here from a ceramic.
  • the Vacuum interrupter 10 here has a moving contact 26 which is arranged on a moving contact rod 24 and the moving contact rod 24 can be moved by means of a moving contact bellows 28 and is arranged gas-tight on the moving contact flange 14 .
  • the moving contact bellows 28 can be arranged outside the insulator 12 or, not shown here, inside the insulator 12 and/or the moving contact flange 14 .
  • the moving contact flange 14 is in turn connected to the insulator 12 in a gas-tight manner.
  • a fixed contact 22 is arranged opposite the moving contact 26 and is guided through the fixed contact flange 16 in a gas-tight manner by means of a fixed contact rod 20 .
  • the fixed contact flange 16 is connected to the insulator 12 in a gas-tight manner.
  • FIG. 2 shows a schematic sectional illustration of an embodiment of a vacuum interrupter 100 according to the invention.
  • the body of the vacuum interrupter 100 is formed here in particular from an insulator 112 , which is tubular here, a moving contact flange 114 and a fixed contact flange 116 .
  • the vacuum interrupter 100 shown therefore has a tubular shape and thus has an axis of symmetry 101 .
  • the vacuum interrupter 100 has a moving contact rod 124 which is connected to the moving contact flange 114 in a movable and gas-tight manner by means of a moving contact bellows 128 .
  • the moving contact 126 is arranged at one end of the moving contact rod 124 within the vacuum interrupter 100, the first end of the moving contact bellows 129 being arranged closer or further away from the moving contact 126 depending on the required stroke and the length of the moving contact bellows 128 being selected accordingly.
  • the moving contact 126 and the moving contact rod 124 are formed in one piece.
  • the vacuum interrupter 100 optionally has a guide 115 for the moving contact rod 124 , with the guide 115 also being able to serve as a reinforcement for the moving contact flange 114 .
  • the mating contact 122 for the moving contact 126 is concave here - it has a concave geometry - while the moving contact 126 is convex here - it has a convex geometry
  • the concave geometry of the mating contact 122 has a bottom area 123 .
  • the moving contact 126 does not touch the mating contact 122 with its entire surface, but the moving contact 126 and the mating contact 122 only touch in the contact areas 132 where the electrical, low-impedance contact is made.
  • the moving contact 126 does not touch the bottom area 123 of the concave geometry of the counter-contact 122 in the closed state of the vacuum interrupter 100 shown.
  • FIG. 3 shows a detail of a schematic sectional view with a focus on the contact system, moving contact 126 and mating contact 122, of a vacuum interrupter 100 according to the invention with the axis of symmetry 101 of the vacuum interrupter 100.
  • a first moving contact bellows end 129 of the moving contact bellows 128 otherwise shown in FIG. 2 is also shown.
  • the contact region 134 with linear wall sections on the moving contact 126 and counter-contact 122 is shown here as a preferred embodiment.
  • the contact area 134 with linear wall sections is designed in such a way that a second angle 105 between the contact area 134 with linear wall sections and the axis of symmetry 101 remains the same.
  • the wall inside the concave geometry of the mating contact 122 has an angle to the axis of symmetry 101 in the area between the contact area 134 facing the base area 123 and the base area 123, which angle increases monotonously from the contact area 134 to the base area 123 and at the deepest point of the base area 123 preferably forms a right angle with the axis of symmetry 101 .
  • the first angle 103 increases from the contact area 134 to the opening edge 144 monotonically towards .
  • the area of the wall 142 of the mating contact 122 thus has a varying first angle 103 here.
  • Figure 4 shows a detail of a schematic sectional view with a focus on the contact system, moving contact 126 with an optional contact area 136 and a counter-contact 122 with an optional contact area 138 and a vacuum interrupter 100 according to the invention with the axis of symmetry 101 of the vacuum interrupter 100 .
  • a first moving contact bellows end 129 of the moving contact bellows 128 otherwise shown in FIG. 2 is also shown.
  • the contact area 136 on the moving contact 126 and the contact area 138 on the counter-contact 122 are designed as solid components.
  • the contact area 136 and/or the contact area 138 can also be embodied as a coating or be embodied from a combination of coating and solid components.
  • FIG. 5 shows a detail of a schematic sectional view with a focus on the contact system, moving contact 126 and mating contact 122, of a vacuum interrupter 100 according to the invention with the axis of symmetry 101 of the vacuum interrupter 100.
  • a first moving contact bellows end 129 of the moving contact bellows 128 otherwise shown in FIG. 2 is also shown.
  • a bellows shield 140 is arranged between the moving contact 126 and the first moving contact bellows end 129, which protects the moving contact bellows 128 from being coated with metal and/or hit by metal drops in the event of arcing and also functions as a control electrode.
  • FIG. 6 shows a schematic representation of a switching device 5 according to the invention with a housing 6, a drive 7, at least two connection means 8, 9 and at least one vacuum interrupter 100 according to the invention.
  • Tube 100 is shown, in alternative configurations the switching device is a single-pole switching device 5 with a vacuum interrupter 100 according to the invention and two connecting means 8, 9 or a three-pole switching device 5 with three inventive vacuum interrupters 100 and three times two, i.e. six, connecting means 8, 9 .
  • other solutions are also possible, such as a two-pole structure or a multi-pole structure.
  • FIG. 7 shows a schematic representation of a switching system 1 according to the invention with a switching device 5 according to the invention.
  • connection means in particular pole connection
  • connection means, in particular pole connection

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft eine verbesserte Vakuumschaltröhre für Nieder-, Mittel- und Hochspannungsschaltanlagen, ein Schaltgerät mit einer solchen verbesserten Vakuumschaltröhre und eine Schaltanlage mit einer solchen verbesserten Vakuumschaltröhre und einem Schaltgerät.

Description

Beschreibung
Verbesserte Vakuumschaltröhre
Aus dem Stand der Technik sind Vakuumschaltröhren für Nieder- , Mittel- und Hochspannungen bekannt , die zumindest einen Festkontakt und einen Bewegkontakt aufweisen, die zumindest in einer röhrenförmigen Konstruktion aus einem I solator, Endkappen und einem Balg für die Realisierung des Bewegkontaktes angeordnet sind . Die Vakuumschaltröhre unterbricht Ströme , indem der Bewegkontakt aus einer ersten Stellung, in der der Bewegkontakt den Festkontakte berührt und so elektrisch kontaktiert , wegbewegt , also vom Festkontakt wegbewegt , wird und so auch eine Trennstrecke erreicht wird, die ein Zünden, Wiederzünden eines Lichtbogens zwischen den Kontakten, also zwischen Bewegkontakt und Festkontakt , verhindert . Diese getrennte Stellung von Bewegkontakt und Festkontakt wird als zweite Stellung bezeichnet . Die Vakuumschaltröhre schaltet Ströme an, indem der Bewegkontakt aus der zweiten Stellung, in der der Bewegkontakt vom Festkontakte getrennt und so elektrisch isoliert ist , wegbewegt , also zum Festkontakt hinbewegt wird und so in die erste Stellung überführt wird, in der der Bewegkontakt den Festkontakte berührt und so elektrisch kontaktiert .
Niederspannung bezieht sich dabei auf einen Spannungsbereich bis I kV, Mittelspannung auf einen Bereich zwischen I kV und 52 kV und Hochspannungen auf Spannungen von 52 kV und über 52 kV .
Solche Vakuumschaltröhren sind beispielsweise aus der DE 38 32 493 Al bekannt .
Aufgrund der mechanischen und elektrischen Anforderungen an solchen Vakuumschaltröhren sind diese in der Herstellung teuer und empfindlicher als beispielsweise gasisolierte Schalter . Insbesondere erfordern klassische Vakuumschaltröhren, insbesondere beim Einschalten von Kurzschlussströmen, deutlich höhere Kontaktkräf te . Das führt zu einem höheren Risiko bezüglich des Kontaktverschweißens von Festkontakt und Bewegkontakt , zusammen Kontakte . Daher muss der Antrieb der Vaku- umschaltröhre sogenannte Trennschläge aus führen, um ein Trennen der Kontakte mit einer hohen Wahrscheinlichkeit zu gewährleisten . Solche Trennschläge führen zu dielektrischen Schwachstellen an den Kontakten .
Aufgabe der Erfindung ist es nun diese Nachteile im Stand der Technik zu beseitigen und eine verbesserte Vakuumschaltröhre anzugeben .
Gelöst wird die Aufgabe durch eine Vakuumschaltröhre gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 und den von diesem abhängigen Ansprüchen und ein Schaltgerät mit einer oder mehreren solcher Vakuumschaltröhren und eine Schaltanlage mit einem oder mehreren solcher Schaltgeräte .
Ein Aus führungsbeispiel bezieht sich auf eine Vakuumschaltröhre für Nieder- , Mittel- und Hochspannungsschaltanlagen, mit einem oder mehr I solatoren, einem Bewegkontakt flansch, einem Bewegkontaktstab, einem Bewegkontakt , einem Bewegkontaktdurchführungsmittel und einem Festkontakt flansch, wobei die Vakuumschaltröhre
- einen Bewegkontakt aufweist ,
- einen Gegenkontakt für den Bewegkontakt aufweist und a ) der Bewegkontakt auf der dem Gegenkontakt zugewandten Seite eine konvexe Geometrie aufweist und der Gegenkontakt auf der dem Bewegkontakt zugewandten Seite eine konkave Geometrie aufweist , oder b ) der Bewegkontakt auf der dem Gegenkontakt zugewandten Seite eine konkave Geometrie aufweist und der Gegenkontakt auf der dem Bewegkontakt zugewandten Seite eine konvexe Geometrie aufweist , wobei die j eweilige konkave Geometrie und die j eweilige konvexe Geometrie j eweils derart aufeinander abgestimmte Kontaktbereiche aufweisen, dass bei einer geschlossenen Schalterposition, also einer ersten Stellung, die Kontaktbereiche der konvexen Geometrie und der konkaven Geometrie sich flächig berühren, insbesondere die sich berührenden Flächen komplementär zueinander aufgebaut sind, und einen Stromfluss mit einem geringen elektrischen Widerstand erlauben . Dabei weisen die j eweiligen Kontaktbereiche durch die konvexe und konkave Geometrie des j eweiligen Kontaktes , Bewegkontaktes und Gegenkontaktes , keine Flächen auf , die nur senkrecht zur Symmetrieachse der Vakuumschaltröhre verlaufen .
Der Kontaktbereich der konkaven Geometrie ist in der, durch die konkave Geometrie gebildeten, Senke angeordnet und der Kontaktbereich der konvexen Geometrie grei ft in die konkave Geometrie ein, wenn sich die Kontaktbereiche berühren . So sind die Kontaktbereiche der konkaven Geometrie und der konvexen Geometrie in der ersten Stellung innerhalb der konkaven Geometrie angeordnet . Durch diese Anordnung wird beim Überführen des Schalters von der zweiten Stellung in die erste Stellung - also beim Schließen des Schalters , dem Überführen von der getrennten Position in die geschlossene , den elektrischen Kontakt herstellende Position - der Kontakt mit der konvexen Geometrie in der konkaven Geometrie zentriert , also der Bewegkontakt im Gegenkontakt oder der Gegenkontakt im Bewegkontakt zentriert .
Auch werden elektromagnetische , abstoßend wirkende , Kräfte , insbesondere Holm-Kräfte ( repulsive Holm force ) , beim Einschalten - also beim Überführen von der zweiten Stellung in die erste Stellung - , insbesondere beim Einschalten von Kurzschlussströmen, senkrecht zu der Hubrichtung, oder in einem spitzen Winkel zur Senkrechten zur Hubrichtung, - also der Bewegungsrichtung des Bewegkontaktes , der sich parallel zu einer Symmetrie Achse der Vakuumschaltröhre bewegt - wirksam . Das vermindert die erforderlichen Kontaktdruckkräfte zum Schließen der Kontakte , also des Bewegkontaktes und des Gegenkontaktes , der hier den Festkontakt ersetzt .
Auch führt die Anordnung der Kontakt fläche an der konvexen Geometrie und der konkaven Geometrie zu Scherkräften beim Trennen von Kontaktverschweißungen und damit zu einer geringeren Anforderung an den Schalterantrieb, insbesondere in Bezug auf den Kraf t-/Energiebedarf des Antriebes für die Vaku- umschaltröhre . Die Reduzierung des Kraf t-/Energiebedarf s des Antriebes für die Vakuumschaltröhre resultiert auch aus der Reduzierung der Anforderungen an die Trennschläge .
Bevorzugt wird, dass das Bewegkontaktdurchführungsmittel ein Bewegkontaktbalg ist , insbesondere ein Faltenbalg oder Wellenbalg ist . Alternativ kann das Bewegkontaktdurchführungsmittel auch eine elastomergedichtete Lineardurchführung oder eine mit einem flüssigen Metall gedichtete Durchführung sein .
Auch wird bevorzugt , dass der Bewegkontakt und/oder der Gegenkontakt aus oder mit Kupfer gebildet wird und der Kontaktbereich am Bewegkontakt und/oder Gegenkontakt aus härteren und/oder lichtbogenresistenterem Material als Kupfer gebildet wird . Das bewirkt eine erhöhte Stabilität und damit erhöhte Lebensdauer der Kontaktbereiche und damit der Vakuumschaltröhre .
Insbesondere wird bevorzugt , dass das aus härteren und/oder lichtbogenresistenterem Material eine Legierung ist , die Kupfer und Chrom enthält . Weiter bevorzugt wird auch, dass die Legierung Kupfer und Chrom enthält , aber keinen Kohlenstof f , also weniger als 0 , 1 % , bevorzugt weniger als 0 , 01 % , Kohlenstof f .
Alternativ sind auch andere elektrisch leitenden Kontaktmaterialien und Kombinationen/Legierungen aus diesen möglich . Bevorzugt wird auch, dass der Gegenkontakt und der Bewegkontakt teilweise oder vollständig mit einer Kupf er-Chrom Legierung beschichtet oder anderweitig bedeckt sind .
Insbesondere wird bevorzugt , dass neben den Kontaktbereichen auch die ineinandergrei fenden Bereiche des Bewegkontaktes und des Gegenkontaktes , also insbesondere die konvexe Geometrie und die konkave Geometrie , mit einer Kupfer-Chrom Legierung beschichtet oder anderweitig bedeckt sind .
Bevorzugt wird auch, dass der Kontaktbereich aus einem oder mehreren massiven Bauteilen und/oder einer Beschichtung des Bewegkontaktes und/oder des Gegenkontaktes gebildet ist . Mit anderen Worten, der Kontaktbereich kann aus einem oder mehreren massiven Bauteilen oder aus einer oder mehreren aufgebrachten Schichten oder einer Kombination aus aufgebrachten Schichten und massiven Bauteilen bestehen . Dabei können insbesondere die aufgebrachten Schichten neben der Funktion der erhöhten Stabilität/Beständigkeit unter Schaltbedingungen, insbesondere Lichtbogenereignissen, auch eine bessere Verbindung zwischen der j eweiligen konvexen oder konkaven Geometrie und dem massiven Bauteil oder weiteren Schichten bewirken .
Weiter wird auch bevorzugt , dass der Kontaktbereich des Bewegkontaktes und/oder des Gegenkontaktes ringförmig ausgebildet ist . Die ringförmige Ausgestaltung bewirkt , dass möglichst geringe Anteile der auftretenden elektromagnetischen, abstoßend wirkenden Kräfte parallel zur Symmetrieachse der Vakuumschaltröhre wirken können .
Auch wird bevorzugt , dass die konkave Geometrie topf för- mig/ schüssel förmig ausgebildet ist , wobei die seitlichen Wände des Topfes/der Schüssel form einen Winkel zur Symmetrieachse der Vakuumschaltröhre von 0 ° bis 30 ° aufweisen, insbesondere einen Winkel zwischen 5 ° und 15 ° aufweisen, und der Bodenbereich der konkaven Geometrie einen 90 ° Winkel , also einen rechten Winkel , zur Symmetrieachse der Vakuumschaltröhre aufweist . Die dazugehörige konvexe Geometrie weist dabei eine teilweise komplementäre oder komplementäre Form zur konkaven Geometrie auf . Insbesondere wird bevorzugt , dass die Kontaktbereiche ringförmig ausgebildet sind und die Kontaktbereiche , also die Fläche der Kontaktbereiche , die sich in der ersten Stellung berühren, einen Winkel zur Symmetrieachse der Vaku- umschaltröhre von 0 ° bis 30 ° aufweisen, insbesondere einen Winkel zwischen 5 ° und 15 ° aufweisen .
Bevorzugt wird auch, dass entweder a ) die konvexe Geometrie des Bewegkontaktes auf der dem Gegenkontakt zugewandten Seite kegelstumpfartig ausgeführt ist und die konkave Geometrie des Gegenkontaktes auf der dem Bewegkontakt zugewandten Seite schüssel förmig ausgeführt ist , oder b ) die konvexe Geometrie des Gegenkontaktes auf der dem Bewegkontakt zugewandten Seite kegelstumpfartig ausgeführt ist und die konkave Geometrie des Bewegkontaktes auf der dem Gegenkontakt zugewandten Seite schüssel förmig ausgeführt ist .
Damit wird auch ein Bedampfungsschutz für I solatoren, insbesondere Keramiken, der Vakuumschaltröhre erreicht , da bei einer solchen Konfiguration in der konkaven Struktur, also in der schüssel förmigen Struktur, in der Schüssel form, ausge- schalten wird . Der beim Ausschalten in der konkaven Struktur, der Schüssel form, auftretende Lichtbogen ist so gut abgeschirmt .
Ist der Bewegkontakt als Kegelstumpf ausgeführt reduziert das die zu bewegende Masse , was sich, wegen der potenziell geringeren notwendigen Antriebsenergie , vorteilhaft auf die Antriebsauslegung auswirkt und ein vorteilhafteres Prellverhalten bewirkt . Die alternative Ausgestaltung, bei der der Bewegkontakt in Schüssel form ausgeführt ist , hat den Vorteil , dass der Bewegkontaktbalg vor Überschlägen - elektrischen Überschlägen - und Lichtbogenreaktionsprodukten durch die Schüssel form zusätzlich geschützt ist . Auch wird bevorzugt , dass der Kontaktbereich am Bewegkontakt und/oder am Gegenkontakt linear, also gradlinig, ausgebildet ist . Der gradlinige Verlauf des Kontaktbereiches , in den j eweils für den Kontakt mit dem anderen Kontaktbereich vorgesehenen Bereichen, ermöglicht eine einfache Herstellung und Auslegung der Kontaktbereiche mit gut vorhersagbaren elektrischen Eigenschaften und elektrischen Feldverteilungen .
Bevorzugt wird dabei , dass der Kontaktbereich einen Winkel zur Symmetrieachse der Vakuumschaltröhre aufweist , der zwischen 1 ° und 30 ° , bevorzugt 5 ° bis 30 ° , insbesondere zwischen 5 ° und 15 ° liegt .
Insbesondere wird bevorzugt , dass der Kontaktbereich zwei- oder dreigeteilt linear verläuft , also in zwei oder drei Abschnitten linear verläuft , wobei der Winkel zwischen dem j eweiligen linearen Abschnitt und der Symmetrieachse der Vaku- umschaltröhre zwischen 5 ° bis 30 ° , insbesondere zwischen 5 ° und 15 ° liegt .
Weiter wird auch bevorzugt , dass eine Wandung der konkaven Geometrie zwischen dem Kontaktbereich und einem Öf fnungsrand der konkaven Geometrie einen größeren ersten Winkel zur Symmetrieachse , als ein zweiter Winkel von dem Kontaktbereich zur Symmetrieachse aufweist .
Dadurch vergrößert sich der Abstand zwischen dem Kontaktbereich des Bewegkontaktes und der Wandung des Gegenkontaktes mit variiertem Winkel stärker, als der einer Aus führung ohne variiertem Winkel , insbesondere ohne Bereiche mit zu starken elektrischen Feldstärken zu erzeugen .
Bevorzugt wird auch, den Winkel kontinuierlich oder kontinuierlich mit Bereichen konstanter Winkel zu variieren, wobei der Bodenbereich bevorzugt im Bereich der Symmetrieachse der Vakuumschaltröhre einen Rechtenwinkel mit der Symmetrieachse der Vakuumschaltröhre bildet , und der Winkel bis zum Kontakt- bereich der konkaven Geometrie kleiner wird, und der Winkel vom Bodenbereich aus nach dem Kontaktbereich sich weiter verringert oder aber sich der Winkel zur Symmetrieachse der Va- kuumschaltröhre wieder vergrößert .
Besonders bevorzugt wird, dass der Öf fnungsrand der konkaven Geometrie abgerundet ist . Das Abrunden des Öf fnungsrandes der konkaven Geometrie bewirkt , dass das Auftreten von Feldspitzen, insbesondere an kantigen Strukturen, vermieden wird .
Bevorzugt wird auch, dass der I solator eine einstückige Keramik ist . Dadurch ist eine kostengünstige Realisierung der Va- kuumschaltröhre möglich .
Auch wird bevorzugt , dass der I solator eine mehrteilige Keramik ist . Das ermöglicht einen feldoptimierten Aufbau der Va- kuumschaltröhre .
Insbesondere wird bevorzugt , dass zwischen einem ersten Keramikteil und einem zweiten Keramikteil ein Metallbereich um einen Lichtbogenbereich zwischen Bewegkontakt und Gegenkontakt angeordnet ist . Dadurch werden die Keramikteile , also das erste Keramikteil und das zweite Keramikteil und, falls vorhanden, weitere Keramikteile , vor einer stärkeren Bedampfung im Lichtbogenbereich geschützt .
Bevorzugt wird, dass ein Balgschirm ( 140 ) zwischen Bewegkontaktbalg ( 129 ) und Bewegkontakt ( 126 ) angeordnet ist .
Auch wird bevorzugt , dass der Balgschirm im Wesentlichen die Geometrie des abzuschirmenden Bewegkontaktbalgendes nachbildet .
Weiter wird auch bevorzugt , dass der Balgschirm das Bewegkontaktbalgende in seiner radialen Ausdehnung überragt . Dadurch wird eine optimale Abschirmung des Balges gegen Metalldämpfe und Metalltropf en aus einem Lichtbogenereignis und eine optimierte Feldsteuerung erreicht .
Auch wird bevorzugt , dass die Vakuumschaltröhre ausgebildet ist , in einer Überdruckumgebung, spezielle in einer Überdruckumgebung einer gasisolierten Schaltanlage , betrieben zu werden, bzw . betreibbar zu sein . Damit sind insbesondere auch hohe Spannungsebenen realisierbar, insbesondere auch Mittelspannungen, Hochspannungen und Höchstspannungen . Damit ist die Vakuumschaltröhre insbesondere auch für SF6 - Schwefelhexafluorid - und SF6 freie gasisolierte Schaltanlagen geeignet . Ein Betreiben in einer Überdruckumgebung impli ziert dabei technische Merkmale , wie eine stabilere Balgaus führung und/oder ef fi ziente Ableitung von Kräften auf die Keramik .
Bevorzugt wird dabei , dass die Vakuumschaltröhre mit einer gasisolierten Schaltanlage mit einem I soliergas betreibbar ist oder betrieben wird, wobei das I soliergas ein Gemisch aus Stickstof f und/oder Kohlendioxid ist , oder Stickstof f und/oder Kohlendioxid enthält , oder das I soliergas ein Orga- nofluorid enthält oder aus einem Organof luorid gebildet wird . Organof luoride sind dabei unter anderem Fluorketone und/der Fluoroiefine und/oder Hydrofluorolefine (HFO) und/oder Fluornitrile .
Auch wird bevorzugt , dass der Gegenkontakt zusammen mit dem Festkontakt flansch einstückig ausgebildet ist . Das ermöglicht eine einfachere kostengünstigere Herstellung, insbesondere da auf eine weitere Verbindungsstelle , Lötstelle , verzichtet wird . Alternativ kann bei einer zweistückigen Aus führung der Gegenkontakt derart vormontiert sein, dass die Verbindung bei einer Verschlusslötung bereits ausgebildet , insbesondere vollständig ausgebildet , ist .
Ein weiteres Aus führungsbeispiel bezieht sich auf ein Schaltgerät mit einer oder mehr Vakuumschaltröhren nach einer oder mehreren der vorstehenden Aus führungen, wobei das Schaltgerät Anschlussmittel aufweist , die geeignet sind, das Schaltgerät fest oder beweglich mit einer Schaltanlage zu verbinden .
Ein Aus führungsbeispiel bezieht sich auf eine Schaltanlage mit mindestens einem Schaltgerät gemäß einer oder mehreren der vorstehenden Aus führungen .
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren beispielhaft erläutert .
Figur 1 : Schnittdarstellung einer Vakuumschaltröhre aus dem Stand der Technik .
Figur 2 : Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Vakuum- schaltröhre .
Figur 3 : Schnittdarstellung eines Kontaktsystems einer erfindungsgemäßen Vakuumschaltröhre .
Figur 4 : Schnittdarstellung eines Kontaktsystems mit Kontaktbereichen mit lichtbogenresistenterem Material einer erfindungsgemäßen Vakuumschaltröhre .
Figur 5 : Schnittdarstellung eines Kontaktsystems mit einem Balgschirm einer erfindungsgemäßen Vakuumschaltröhre .
Figur 6 : Schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Schaltgerätes .
Figur 7 : Schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Schaltanlage .
Die Figur 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer Vakuumschaltröhre 10 aus dem Stand der Technik . Die Vakuumschaltröhre 10 weist dabei einen röhrenförmigen I solator 12 auf . Der I solator 12 ist hier aus einer Keramik gebildet . Die Vakuumschaltröhre 10 weist hier einen Bewegkontakt 26 auf , der an einem Bewegkontaktstab 24 angeordnet ist und der Bewegkontaktstab 24 ist mittels eines Bewegkontaktbalgs 28 bewegbar und gasdicht an dem Bewegkontakt flansch 14 angeordnet . Der Bewegkontaktbalg 28 kann dabei außerhalb des I solators 12 oder, hier nicht gezeigt , innerhalb des I solators 12 und/oder des Bewegkontakt flansches 14 angeordnet sein . Der Bewegkontaktflansch 14 ist wiederum gasdicht mit dem I solator 12 verbunden .
Gegenüber dem Bewegkontakt 26 ist ein Festkontakt 22 angeordnet , der mittels eines Festkontaktstabs 20 gasdicht durch den Festkontakt flansch 16 geführt ist . Der Festkontakt flansch 16 ist gasdicht mit dem I solator 12 verbunden .
Die Figur 2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer Aus führungs form einer erfindungsgemäßen Vakuumschaltröhre 100 . Der Körper der Vakuumschaltröhre 100 wird hier insbesondere aus einem hier röhrenförmigen I solator 112 , einem Bewegkontaktflansch 114 und einem Festkontakt flansch 116 gebildet . Die gezeigte Vakuumschaltröhre 100 weist also eine Röhrenform auf und besitzt so eine Symmetrieachse 101 . Die Vakuumschaltröhre 100 weist einen Bewegkontaktstab 124 auf , der mittels eines Bewegkontaktbalges 128 beweglich und gasdicht mit dem Bewegkontakt flansch 114 verbunden ist . An einem Ende des Bewegkontaktstabs 124 innerhalb der Vakuumschaltröhre 100 ist der Bewegkontakt 126 angeordnet , wobei das erste Bewegkontaktbalgende 129 j e nach notwendigem Hub näher oder weiter entfernt vom Bewegkontakt 126 angeordnet ist und die Länge des Bewegkontaktbalgs 128 entsprechend ausgewählt ist . In dem vorliegenden Beispiel sind der Bewegkontakt 126 und der Bewegkontaktstab 124 einstückig ausgebildet . Weiter verfügt die Vakuumschaltröhre 100 optional über eine Führung 115 für den Bewegkontaktstab 124 , wobei die Führung 115 auch als Versteifung für den Bewegkontakt flansch 114 dienen kann .
Der Gegenkontakt 122 für den Bewegkontakt 126 ist hier konkav ausgeführt - er weist eine konkave Geometrie auf - während der Bewegkontakt 126 hier konvex ausgeführt ist - er weist eine konvexe Geometrie auf
Die konkave Geometrie des Gegenkontaktes 122 weist einen Bodenbereich 123 auf . In dem dargestellten geschlossenen Zustand der Vakuumschaltröhre 100 berührt der Bewegkontakt 126 den Gegenkontakt 122 nicht mit seiner gesamten Fläche , sondern der Bewegkontakt 126 und der Gegenkontakt 122 berühren sich nur in den Kontaktbereichen 132 , wo der elektrische , niederohmige Kontakt hergestellt wird . In der bevorzugten gezeigten Ausgestaltung berührt der Bewegkontakt 126 in dem gezeigten geschlossenen Zustand der Vakuumschaltröhre 100 nicht den Bodenbereich 123 der konkaven Geometrie des Gegenkontaktes 122 .
Die Figur 3 zeigt einen Ausschnitt einer schematische Schnittdarstellung mit Fokus auf das Kontaktsystem, Bewegkontakt 126 und Gegenkontakt 122 , einer erfindungsgemäßen Vaku- umschaltröhre 100 mit der Symmetrieachse 101 der Vakuumschaltröhre 100 . Gezeigt ist auch ein erstes Bewegkontaktbalgende 129 des ansonsten in der Figur 2 dargestellten Bewegkontaktbalgs 128 . Als bevorzugte Ausgestaltung ist hier der Kontaktbereich 134 mit linearen Wandungsabschnitten am Bewegkontakt 126 und Gegenkontakt 122 gezeigt . Der Kontaktbereich 134 mit linearen Wandungsabschnitten ist derart ausgestaltet , dass ein zweiter Winkel 105 zwischen dem Kontaktbereich 134 mit linearen Wandungsabschnitten und der Symmetrieachse 101 gleichbleibt . Die Wandung im Innern der konkaven Geometrie des Gegenkontaktes 122 weist im Bereich zwischen dem dem Bodenbereich 123 zugewandten Kontaktbereich 134 und dem Bodenbereich 123 einen Winkel zur Symmetrieachse 101 auf , der von dem Kontaktbereich 134 hin zum Bodenbereich 123 monoton größer wird und am tiefsten Punkt des Bodenbereiches 123 bevorzugt einen rechten Winkel mit der Symmetrieachse 101 bildet . Im Bereich zwischen einer dem Bodenbereich 123 abgewandten Seite des Kontaktbereiches 134 und dem Öf fnungsrand 144 der Wandung 142 der konkaven Geometrie , dem Gegenkontakt , nimmt der erste Winkel 103 von dem Kontaktbereich 134 aus zum Öf f- nungsrand 144 hin monoton zu . Der Bereich der Wandung 142 des Gegenkontaktes 122 weist hier also einen variierenden ersten Winkel 103 auf .
Die Figur 4 zeigt einen Ausschnitt einer schematische Schnittdarstellung mit Fokus auf das Kontaktsystem, Bewegkontakt 126 mit einem optionalen Kontaktbereich 136 und einen Gegenkontakt 122 mit einem optionalen Kontaktbereich 138 und einer erfindungsgemäßen Vakuumschaltröhre 100 mit der Symmetrieachse 101 der Vakuumschaltröhre 100 . Gezeigt ist auch ein erstes Bewegkontaktbalgende 129 des ansonsten in der Figur 2 dargestellten Bewegkontaktbalgs 128 . Als bevorzugte Ausgestaltung sind hier der Kontaktbereich 136 am Bewegkontakt 126 und der Kontaktbereich 138 am Gegenkontakt 122 als massive Bauteile ausgebildet . Alternativ, hier nicht gezeigt , können der Kontaktbereich 136 und/oder der Kontaktbereich 138 auch als Beschichtung ausgebildet sein oder aus einer Kombination aus Beschichtung und massiven Bauteilen ausgebildet sein .
Die Figur 5 zeigt einen Ausschnitt einer schematische Schnittdarstellung mit Fokus auf das Kontaktsystem, Bewegkontakt 126 und Gegenkontakt 122 , einer erfindungsgemäßen Vaku- umschaltröhre 100 mit der Symmetrieachse 101 der Vakuumschaltröhre 100 . Gezeigt ist auch ein erstes Bewegkontaktbalgende 129 des ansonsten in der Figur 2 dargestellten Bewegkontaktbalgs 128 . Als bevorzugte Ausgestaltung ist zwischen dem Bewegkontakt 126 und dem ersten Bewegkontaktbalgende 129 ein Balgschirm 140 angeordnet , der bei Lichbogenereignissen den Bewegkontaktbalg 128 davor schützt mit Metall bedampft und/oder von Metalltropf en getrof fen zu werden und auch als Steuerelektrode fungiert .
Die Figur 6 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Schaltgerätes 5 mit einem Gehäuse 6 , einem Antrieb 7 , mindestens zwei Anschlussmittel 8 , 9 und mindestens einer erfindungsgemäßen Vakuumschaltröhre 100 . In der hier gezeigten Ansicht ist nur eine erfindungsgemäße Vakuumschalt- röhre 100 gezeigt , in alternativen Ausgestaltungen ist das Schaltgerät ein einpoliges Schaltgerät 5 mit einer erfindungsgemäßen Vakuumschaltröhre 100 und zwei Anschlussmitteln 8 , 9 oder ein dreipoliges Schaltgerät 5 mit drei erf indungsge- mäßen Vakuumschaltröhren 100 und drei mal zwei , also sechs , Anschlussmitteln 8 , 9 . Möglich sind aber auch andere Lösungen wie ein zweipoliger Aufbau oder mehrpoliger Aufbau .
Die Figur 7 zeigt eine schematische Darstellung einer erfin- dungsgemäßen Schaltanlage 1 mit einem erfindungsgemäßen Schaltgerät 5 .
Bezugszeichenliste
1 Schaltanlage;
5 Schaltgerät;
6 Gehäuse des Schaltgerätes 5;
7 Antrieb;
8 Anschlussmittel, insbesondere Polanschluss;
9 Anschlussmittel, insbesondere Polanschluss;
10 Vakuumschaltröhre;
12 Isolator, Keramik;
14 Bewegkontakt flansch;
16 Festkontakt flansch;
20 Festkontaktstab;
22 Festkontakt;
24 Bewegkontaktstab;
26 Bewegkontakt;
28 Bewegkontaktbalg;
100 Vakuumschaltröhre;
101 Symmetrieachse der Vakuumschaltröhre 100;
103 erster Winkel zur Symmetrieachse 101;
105 zweiter Winkel zur Symmetrieachse 101;
112 Isolator, Keramik;
114 Bewegkontakt flansch;
115 Führung für den Bewegkontakt, Versteifung für den Bewegkontaktflansch;
116 Festkontakt flansch;
117 Festkontakt f lanschanschluss ;
122 Gegenkontakt;
123 Bodenbereich einer konkaven Geometrie, hier des Gegenkontaktes 122
124 Bewegkontaktstab;
126 Bewegkontakt;
128 Bewegkontaktbalg;
129 erstes Bewegkontaktbalgende;
132 Kontaktbereich; 134 Kontaktbereich mit linearem Wandungsabschnitt am Bewegkontakt 126 und Gegenkontakt 122 ;
136 Kontaktbereich am Bewegkontakt 126 ;
138 Kontaktbereich am Gegenkontakt 122 ; 140 Balgschirm;
142 Wandung des Gegenkontaktes 122 mit variiertem Winkel ;
144 Öf fnungsrand der konkaven Geometrie

Claims

Patentansprüche
1. Vakuumschaltröhre (100) für Nieder-, Mittel- und Hochspannungsschaltanlagen, mit einem oder mehr Isolatoren (112) , einem Bewegkontakt flansch (114) , einem Bewegkontaktstab (124) , einem Bewegkontakt (126) , einem Bewegkontaktdurchführungsmittel und einem Festkontakt flansch (116) d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die Vakuumschaltröhre (100)
- einen Bewegkontakt (126) aufweist,
- einen Gegenkontakt (122) für den Bewegkontakt (126) aufweist und c) der Bewegkontakt (126) auf der dem Gegenkontakt (122) zugewandten Seite eine konvexe Geometrie aufweist und der Gegenkontakt (122) auf der dem Bewegkontakt (126) zugewandten Seite eine konkave Geometrie aufweist, oder d) der Bewegkontakt (126) auf der dem Gegenkontakt (122) zugewandten Seite eine konkave Geometrie aufweist und der Gegenkontakt (122) auf der dem Bewegkontakt (126) zugewandten Seite eine konvexe Geometrie aufweist, wobei die jeweilige konkave Geometrie und die jeweilige konvexe Geometrie jeweils derart aufeinander abgestimmte Kontaktbereiche (132, 134) aufweisen, dass bei einer geschlossenen Schalterposition die Kontaktbereiche (132, 134) der konvexen Geometrie und der konkaven Geometrie sich flächig berühren und einen Stromfluss mit einem geringen elektrischen Widerstand erlauben.
2. Vakuumschaltröhre (100) nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s das Bewegkontaktdurchführungsmittel ein Bewegkontaktbalg (128) ist.
3. Vakuumschaltröhre (100) nach einem der vorstehenden An-
Sprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s der Bewegkontakt (126) und/oder der Gegenkontakt (122) aus oder mit Kupfer gebildet ist und der Kontaktbereich (132, 134) am Bewegkontakt (126) und/oder Gegenkontakt (122) aus härterem und/oder lichtbogenresistenterem Material als Kupfer gebildet ist. Vakuumschaltröhre (100) nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s der Kontaktbereich (132, 134) aus einem massiven Bauteil (136, 138) oder einer Beschichtung des Bewegkontaktes (126) und/oder des Gegenkontaktes (122) gebildet ist. Vakuumschaltröhre (100) nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s der Kontaktbereich (132, 134) des Bewegkontaktes (126) und/oder des Gegenkontaktes (122) ringförmig ausgebildet ist . Vakuumschaltröhre (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s c) die konvexe Geometrie des Bewegkontaktes (126) auf der dem Gegenkontakt (122) zugewandten Seite kegelstumpfartig ausgeführt ist und die konkave Geometrie des Gegenkontaktes (122) auf der dem Bewegkontakt (126) zugewandten Seite schüsselförmig ausgeführt ist, oder d) die konvexe Geometrie des Gegenkontaktes (122) auf der dem Bewegkontakt (126) zugewandten Seite kegelstumpfartig ausgeführt ist und die konkave Geometrie des Bewegkontaktes (126) auf der dem Gegenkontakt (122) zugewandten Seite schüsselförmig ausgeführt ist. Vakuumschaltröhre (100) nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s der Kontaktbereich (134) am Bewegkontakt (126) und/oder am Gegenkontakt (122) linear, gradlinig, ausgebildet ist. 19 Vakuumschaltröhre (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s eine Wandung der konkaven Geometrie zwischen dem Kontaktbereich (134) und einem Öffnungsrand (144) der konkaven Geometrie einen größeren ersten Winkel (103) zur Symmetrieachse (101) , als einen zweiten Winkel (105) von dem Kontaktbereich (134) zur Symmetrieachse (101) aufweist. Vakuumschaltröhre (100) nach einem der vorstehenden An-
Sprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s der Isolator (112) eine einstückige Keramik (112) ist. Vakuumschaltröhre (100) nach einem der vorstehenden An-
Sprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s der Isolator (112) eine mehrteilige Keramik (112) ist. Vakuumschaltröhre (100) nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s zwischen einem ersten Keramikteil und einem zweiten Keramikteil ein Metallbereich um den Lichtbogenbereich zwischen Bewegkontakt (126) und Gegenkontakt (122) angeordnet ist. Vakuumschaltröhre (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s ein Balgschirm (140) zwischen Bewegkontaktbalg (129) und Bewegkontakt (126) angeordnet ist. Vakuumschaltröhre (100) nach einem der vorstehenden An-
Sprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s 20 die Vakuumschaltröhre (100) ausgebildet ist, in einer Überdruckumgebung, speziell in einer Überdruckumgebung einer gasisolierten Schaltanlage, betreibbar zu sein. 14. Schaltgerät (5) mit einer oder mehr Vakuumschaltröhren
(100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Schaltgerät (5) Anschlussmittel (8,9) aufweist, die geeignet sind, das Schaltgerät (5) fest oder beweglich mit einer Schaltanlage zu verbinden.
15. Schaltanlage (1) mit mindestens einem Schaltgerät (5) gemäß Anspruch 14.
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