NO820976L - Kontaktanordning for vakuumbryter. - Google Patents

Description

Kontaktanordning for vakuumbryter

Oppfinnelsen angår en kontaktanordning for vakuumbryter - med to koaksialt anordnede og i det vesentlige sylindriske kontakter.

Det er kjent at en stigning av lysbuespenningen og den dermed forbundne store effektomdannelse i vakuumbrytere kan forhindres ved hjelp av et koaksialt magnetfelt i luftspalten mellom de åpnede kontakter. Til formålet kan der benyttes en spole som omslutter koblingskammeret sylindrisk og er elektrisk seriekoblet med koblingskontaktene, og som bygger opp et aksialt magnetfelt som avhenger av strømmen og går gjennom spalten mellom kontaktene. For å høyne feidstyrken i kontaktspalten kan man utføre spolen med to lag og la vindingene forløpe skrueformig frem og tilbake. Fremstillingen av slike vakuumbrytere krever imidlertid en forholdsvis stor påkost-ning .(DE-OS 29 11 706).

Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgave å gi en kontaktanordning som har hovedsakelig sylindriske kontakter, og hvis lysbuestrøm i kontaktspalten danner et aksialt, altså med strømretningen parallelt magnetfelt, en slik utformning at _ magnetfeltet mellom kontaktene blir konsentrisk og i tillegg bevirker en økning av kontakttrykket i sluttet tilstand av kontaktene.

Der er kjent kontaktanordninger for vakuumbrytere som har flate kontakter, hvis anleggsflate danner en sirkelflate som er konsentrisk omgitt av et avbrannsområde. Mellom kontaktens anleggsflate og dens elektriske tilslutningsleder er der tildannet et flatt hulrom som er forsynt med et ferromagnetisk innlegg. Ved hjelp av dette innlegg med skiveformig utstrekning i retning radialt til lysbuen, skal der dannes en radial strømkomponent, hvis kraftkomponent skal drive lysbuen radialt utover til kontaktenes avbrannsområde (DE-OS 25 46 375).

Videre er der kjent vakuumbrytere med boksformede kontakter, hvis bunn er forbundet.med en strømtilførsel og hvis rand danner kontaktens ringformede anleggsflate. Kpntaktbærerne for de to kontakter omgir en jernkjerne som danner en del av endeflaten, og er forsynt med motsatt forløpende skråslisser. Til grunn for denne utformning ligger den oppgave å frem-bringe et magnetfelt som forløper radialt, altså loddrett rett på strømretningen i lysbuen, og som lar denne rotere mellom kontaktene (DE-PS 1 196 751).

Den overnevnte oppgave blir nu ved en kontaktanordning av den innledningsvis nevnte art, ifølge oppfinnelsen løst med de karakteristiske trekk som er angitt i hovedkravet. Lysbue-strømmen frembringer mellom kontaktene et aksialt magnetfelt, hvis feltstyrke frembringer en diffus lysbue. Underkravene er rettet på særlig gunstige ytterligere utformninger.

Takket være utførelsen av kontaktens mantel i likhet

med en vridd stav, fåes en asimutal komponent av strømmen og dermed på en måte en virkning som en spole som har aksialt magnetfelt og ligger forholdsvis langt borte fra kontakten.

For å konsentrere dette felt i kontaktgapet anvender man den ferromagnetiske kjerne med liten koersitivkraft, f.eks. jern. Med disse jernkjerner i strømtilførselen til begge kontaktene blir der i kontaktgapet konsentrert et magnetfelt som avtar radialt utover fra kontaktaksen. Ved hensiktsmessig utformning av kontaktenes anleggsflate, f.eks. som rotasjonsellipsoid, står magnetfeltet på alle steder av de mot hinannen vendende partier av kontaktoverflåtene loddrett på denne overflate. Under praktiske betingelser må overflaten tilpasses den form

av magnetfeltet som frembringes av jernkjernen. Dermed har man mulighet for å tilpasse den magnetiske feltstyrke efter midlere strømtetthet. En ellipsoidform av kontaktenes an-leggsflater muliggjør pga. det diver.gerende kontaktgap en rask nedbygning av damptrykket fra kontaktenes sentrum.

Til ytterligere belysning av oppfinnelsen skal der henvises til tegningen.

, , Fig.:.l. og ' 2 anskueliggjør skjematisk et utf ørelseseksem-pel på en kontaktanordning ifølge oppfinnelsen, delvis aksialt gjennomskåret.

Fig. 3-6 viser hver sin spesielle utformning av kontaktanordningen i tverrsnitt.

På fig. 1 sees en i det vesentlige sylindrisk kontakt

2 forbundet med en strømtilførsel 4. Mantelpartiet 6 av kontakten 2 er forsynt med skruelinjeformede slisser 8 som gir den en form i likhet med en vridd stav og slutter like ved den lukkede endeflate av kontakten 2. Denne endeflate er for- . synt med et kontaktbelegg 10, bestående av såkalt kontaktmateriale, f.eks. kromkobber.

Rett overfor kontakten 2 og koaksialt med denne er

der anordnet en kontakt 3 som har samme utformning, og som er vist-i lengdesnitt på fig. 2. Kontaktene 2 og 3 er forsynt med hvert sitt ferromagnetiske innlegg 12 resp. 13. Disse innlegg 12 og 13 sitter i aksen for kontaktene 2 og 3 og består av bløttmagnetisk materiale, f.eks. jern, og i kontaktgapet mellom kontaktbeleggene 10 og 11 danner de et hovedsakelig aksialt-rettet felt som er konsentrert i aksen 16 for kontaktene 2 og 3 og derfra avtar radialt utover. Takket være denne feltkonsentrasjon oppstår der i kontaktgapet efter åpning av kontaktene 2 og-3 en diffus lysbue, som begrenser effektomdannelsen. Videre gir denne feltkonsentrasjon ved sluttede kontakter et tilsvarende øket sammentrykningskraft.

I utførelsesformen på fig. 3 er skrueformen av partiene av mantelen 6 tilveiebragt med slisser 8 som er frest inn i kontaktmantelen 6 og har mindre dybde enn mantelens tykkelse, så de ikke når inn til kjernen 12. Dermed kan skrueformen av partiene av mantelen 6 fortsetteAi vakuum frem til kontakt-belegget 10 resp. 11.

I utførelsesformen på fig. 4 består kontaktens mantel

av staver 18 som er snodd og anordnet konsentrisk til kjernen 12. Disse snodde staver 18 kan fortrinnsvis være elektrisk isolert mot hverandre med mellomlegg eller omhyllinger som ikke er vist på figuren.

I utførelsesformen på fig. 5 er mantelen 6 forsynt med skrueformede innlegg 22 av materiale, som har ".dårligere elektrisk ledningsevne, f.eks. kontaktmateriale. Dybden av disse innlegg kan fortrinnsvis velges mindre enn tykkelsen av mantelen 6, så disse innlegg 22 ikke når helt inn til kjernen 12. I. utførelsesformen på fig. 6 består kjernen av et pro-filert legeme 24 som fortrinnsvis har aksial lengdeutstrekning, og som er forsynt med ribber eller lameller 26 som følger skru-flater om aksen for kontakten 2 og derved bevirker et hovedsakelig skrueformet strømforløp.

Claims (5)

1. Kontaktanordning for vakuumbryter med to aksialt anordnede og i det vesentlige sylindriske kontakter, hvis lukkede endeflater er forsynt med et. kontaktbelegg (10,11), karakterisert ved at minst en av kontaktene (2,3) inneholder en koaksial kjerne (12 resp. 13) av ferromagnetisk materiale, og at i det minste en del av de strøm-førende mantelpartier (6) av kontakten (2,3) som omgir kjernen (12 resp. 13^ da-nner en skruelinje.

2. Kontaktanordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at den annen kontakt (2 resp. 3) er utformet på samme måte og skruelinjen i de to kontakter (2,3) har samme stigningsretning.

3. Kontaktanordning som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at mantelpartienes;(6) skrue-linjeform er tilveiebragt med slisser (8), hvis dybde er mindre enn mantelpartienes (6" ) radiale tykkelse (fig. 3).

4. Kontaktanordning som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at mantelpartiene består av staver (18) som er snodd skrueformig (fig. 4).

5. Kontaktanordning som angitt i ett av kravene 1-3, karakterisert ved at mantelen (6) er forsynt med dårlig elektrisk ledende skrueformede innlegg (22) (fig. 5).