WO2010097287A1 - Haltering für eine vakuumschaltröhre und vakuumschaltröhre - Google Patents

Haltering für eine vakuumschaltröhre und vakuumschaltröhre Download PDF

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vacuum interrupter
switching tube
housing part
vacuum switching
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Klaus Oberndörfer
Klaus Petznick
Roman Renz
Michael Westerkowski
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • 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
    • H01H33/662—Housings or protective screens
    • H01H33/66261—Specific screen details, e.g. mounting, materials, multiple screens or specific electrical field considerations
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    • H01H33/66261—Specific screen details, e.g. mounting, materials, multiple screens or specific electrical field considerations
    • H01H2033/66276—Details relating to the mounting of screens in vacuum switches

Definitions

  • the invention relates to a retaining ring for a vacuum interrupter with holding means for supporting a vapor shield for the protection of inner surfaces of a tubular housing of the vacuum interrupter.
  • Such a retaining ring is for example from the
  • DE 44 29 379 C2 discloses a vacuum interrupter with a tube housing comprising a first and a second housing part, between which a retaining ring for holding a vapor shield for protecting inner surfaces of the tubular housing of the vacuum interrupter is arranged.
  • the retaining ring has retaining means in the form of a conically tapered pipe section as attached to the retaining ring approach to which the steam shield is attached and held.
  • Object of the present invention is to form a retaining ring of the type mentioned, with a structurally simple and inexpensive construction of a vacuum interrupter is possible.
  • this object is achieved in a retaining ring of the type mentioned in the fact that the holding means are formed by extending from the retaining ring on the inner circumference axially in opposite directions extending tabs.
  • Such retaining means in the form of in opposite directions ge ⁇ translated extending tabs on the inner periphery of the retaining ring are over a rotating pipe section as saving approach to the retaining ring material, and thus cost.
  • a secure and stable attachment of the steam shield to such a retaining ring is also required.
  • holding means according to the invention possible, because tilting of the vapor shield is effectively prevented by extending in opposite directions tabs.
  • axially extending in opposite directions in the sense of the present invention is meant that the tabs extend in opposite directions with respect to a longitudinal or symmetrical axis of the vacuum interrupter in opposite directions when the retaining ring is installed in the vacuum interrupter.
  • adjacently arranged tabs extend in opposite directions.
  • a particularly stable position for the vapor shield of the vacuum interrupter is formed because adjacent tabs that extend in opposite directions, a tilt-safe and thus stable mounting and mounting of the steam shield is possible.
  • the tabs as holding means can be varied or arranged in various numbers, symmetrical or asymmetric in the context of the present invention.
  • particularly preferred in the present invention is an arrangement of the sheets in a 30 ° pitch.
  • a sufficient number of tabs as holding means for a necessary stability of the attachment de Dampfnemes on the holding means of the retaining ring guaranteed and on the other hand, a low material cost allows, which a significant cost savings.
  • the retaining ring having means for the coaxial alignment of a first housing part and a second housing part of the vacuum circuit ⁇ umschaltrschreibe each other. With such means for coaxial alignment of the housing parts is a centering of various components of the vacuum interrupter, in particular of the first and second housing part and the vapor shield to each other in a simple manner possible.
  • the means for coaxial alignment are formed by arranged on the holding means of the retaining ring bulges.
  • such bulges are easy to produce in, for example, a drawing process for the production of the retaining ring or by embossing.
  • such bulges are advantageous because in the vapor shield no additional own bulges or centering devices are needed. Therefore, with such bulges a structurally simple construction and a simple centering of the components enables one another.
  • the bulges on a round profile is advantageous because tips or edges are avoided and in particular field strength peaks and thus partial discharge processes are effectively prevented.
  • the retaining ring is formed of copper and in a further advantageous embodiment, the retaining ring is silvered. Copper as material for the
  • Steam screen is particularly advantageous because of its electrical properties, wherein a silver plating a simple Possibility to solder the retaining ring with the steam shield and secure it effectively and safely.
  • the invention further relates to a vacuum interrupter with a tube housing having a first housing part and a second housing part, a vapor shield for protecting inner surfaces of the tube housing, which is held on holding means of a retaining ring.
  • Such a vacuum interrupter is also from the
  • Object of the present invention is also to develop a vacuum interrupter of the type mentioned above, which has a retaining ring with holding means with which a structurally simple and cost-effective design is possible.
  • this object is achieved by a retaining ring ⁇ according to any of the above embodiments.
  • FIG. 1 shows a partial cross-sectional view of a vacuum interrupter according to the invention
  • Figure 2 shows a retaining ring according to the invention in a three-dimensional representation
  • FIG. 3 shows an enlarged detail of the vacuum interrupter according to the invention from FIG. 1.
  • Figure 1 shows a vacuum interrupter 1 with a Röhrengeophu ⁇ se 2 of a first housing part 3 and a second housing part 4, and a vapor shield 5, which is held on a retaining ring 6.
  • the vacuum interrupter 1 has a moving contact pin 7 with a moving contact 8 and a fixed contact 9 and a fixed contact pin 10.
  • the BewegCountbolzen 7 with the moving contact 8 is led out vacuum-tight on a bellows not shown figuratively by a likewise not shown first cover part;
  • the fixed contact pin 10 with the fixed contact 9 is vaku ⁇ umdicht led out of the vacuum interrupter on a likewise not shown figuratively second cover part.
  • the moving ⁇ contact pin 7 is connected to figuratively not shown drive means for initiating a drive movement in the BewegCountbolzen, so that is made possible by the movement of the contact pin opening and closing the contact system of fixed contact and moving contact to perform a switching operation.
  • further shields 11 and 12 are provided which protect further regions of the housing parts 3 and 4 from vapor deposition.
  • the retaining ring 6 has holding means in the form of tabs 13 and 14 which extend from a circular portion 15 of the retaining ring 6 in the axial direction, ie in the direction of the axis of symmetry S of the vacuum interrupter 1 in the opposite direction.
  • the tab 13 extends from the circular portion 15 in the figure 1 upwards and the tab 14 from the circular portion 15 downwards.
  • the tab 13 has a recess 16, which is provided for centering or coaxial alignment of the vapor shield, the first housing part 3 and the second housing part 4.
  • the steam shield 5 further has a peripheral step 17, with which stage 17th the steam shield on the retaining ring 6 and its upwardly extending tabs 13 is held and supported.
  • the vapor shield 5 is soldered to the tabs 13 and 14 of the retaining ring by the retaining ring 6 and the tabs 13 and 14 have a silver coating, with which in a simple manner a solder joint can be formed.
  • the retaining ring 6 further serves for vacuum-tight sealing between the housing parts 3 and 4, by the retaining ring 6 is also soldered vacuum-tight with the housing parts 3 and 4.
  • FIG. 2 shows a three-dimensional view of the retaining ring 6 from FIG. 1 with the annular section 15 and the tabs 13 and 14 arranged thereon in a 30 ° division, with 13 denoting the tabs extending upwards in FIG. 2 and FIG 2 are downwardly extending tabs are designated, of which in each case six pieces are arranged on the annular portion 15 and which have a radius of the nikringförmi ⁇ gene portion 15 corresponding bend, wherein the radius of the bend to the outer diameter or outer radius of the Steam shield 5 of the vacuum interrupter 1 corresponds, so that thus a secure mounting of the vapor shield on the retaining ring and its attachment tabs 13 and 14 is ensured.
  • FIG. 3 shows a detailed view of the vacuum interrupter 1 from FIG.
  • the tab 13 is soldered to the vapor shield 5 by a silver coating of the retaining ring 6, as well as the annular portion 15 with the first and second housing parts 3 and 4 by means of the silver coating of the annular portion or the retaining ring 6 vacuum-tight with each other are ver ⁇ soldered.

Landscapes

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

Abstract

Um einen Haltering für eine Vakuumschaltröhre mit Haltemitteln zur Halterung eines Dampfschirmes zum Schutz von Innenflächen eines Röhrengehäuses der Vakuumschaltröhre auszubilden, mit dem ein konstruktiv einfacher und kostengünstiger Aufbau einer Vakuumschaltröhre ermöglicht ist, wird vorgeschlagen, dass die Haltemittel durch sich vom Haltering an dessen inneren Umfang axial in entgegen gesetzte Richtungen erstreckende Laschen gebildet sind.

Description

Haltering für eine Vakuumschaltröhre und Vakuumschaltröhre
Die Erfindung betrifft einen Haltering für eine Vakuumschaltröhre mit Haltemitteln zur Halterung eines Dampfschirmes zum Schutz von Innenflächen eines Röhrengehäuses der Vakuumschaltröhre .
Ein derartiger Haltering ist beispielsweise aus der
DE 44 29 379 C2 bekannt. Die DE 44 29 379 C2 offenbart eine Vakuumschaltröhre mit einem Röhrengehäuse aus einem ersten und einem zweiten Gehäuseteil, zwischen welchen ein Haltering zur Halterung eines Dampfschirmes zum Schutz von Innenflächen des Röhrengehäuses der Vakuumschaltröhre angeordnet ist. Der Haltering verfügt über Haltemittel in Form eines sich konisch verjüngenden Rohrstückes als an dem Haltering angebrachten Ansatz, an welchem der Dampfschirm befestigt und gehalten ist .
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Haltering der eingangs erwähnten Art auszubilden, mit dem ein konstruktiv einfacher und kostengünstiger Aufbau einer Vakuumschaltröhre ermöglicht ist.
Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe bei einem Haltering der eingangs erwähnten Art dadurch, dass die Haltemittel durch sich vom Haltering an dessen inneren Umfang axial in entgegen gesetzte Richtungen erstreckende Laschen gebildet sind. Derartige Haltemittel in Form von sich in entgegen ge¬ setzten Richtungen erstreckende Laschen am inneren Umfang des Halterings sind gegenüber einem umlaufenden Rohrstück als Ansatz an dem Haltering Material sparend und damit kostengünstig. Weiterhin ist auch eine sichere und stabile Befestigung des Dampfschirmes an einen derartigen Haltering mit erfin- dungsgemäßen Haltemitteln möglich, weil durch die sich in entgegen gesetzte Richtungen erstreckenden Laschen ein Verkippen des DampfSchirmes wirkungsvoll verhindert ist. Mit sich axial in entgegen gesetzte Richtungen erstreckend im Sinne der vorliegenden Erfindung ist hierbei gemeint, dass sich die Laschen in entgegen gesetzte Richtungen bezüglich einer Längs- oder Symmetrieachse der Vakuumschaltröhre in entgegen gesetzte Richtungen erstrecken, wenn der Haltering in der Vakuumschaltröhre eingebaut ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung strecken sich jeweils nebeneinander angeordnete Laschen in entgegen gesetzte Richtungen. Durch derartig zueinander angeordnete Laschen ist eine besonders stabile Haltung für den Dampfschirm der Vakuumschaltröhre ausgebildet, weil bei nebeneinander angeordneten Laschen, die sich in entgegen gesetzte Richtungen erstrecken, eine verkippsichere und damit stabile Montage und Befestigung des Dampfschirmes ermöglicht ist .
Die Laschen als Haltemittel können im Sinne der vorliegenden Erfindung vielfältig bzw. in verschiedener Anzahl angeordnet sein, symmetrisch oder asymmetrisch. Besonders bevorzugt ist jedoch bei der vorliegenden Erfindung eine Anordnung der La- sehen in einer 30°-Teilung. Bei einer 30°-Teilung mit sechs nach oben und sechs nach unten weisenden Laschen ist einerseits eine ausreichende Anzahl von Laschen als Haltemitteln für eine notwendige Stabilität der Befestigung de Dampfschirmes an den Haltemitteln des Halterings gewährleistet und an- dererseits eine geringer Materialaufwand ermöglicht, welcher zu einer erheblichen Kosteneinsparung führt. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung verfügt der Haltering über Mittel zur koaxialen Ausrichtung eines ersten Gehäuseteils und eines zweiten Gehäuseteils der Vaku¬ umschaltröhre zueinander. Mit derartigen Mitteln zur koaxia- len Ausrichtung der Gehäuseteile ist eine Zentrierung von verschiedenen Bauteilen der Vakuumschaltröhre, insbesondere von erstem und zweitem Gehäuseteil und Dampfschirm zueinander in einfacher Weise möglich.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Mittel zur koaxialen Ausrichtung durch an den Haltemitteln des Halterings angeordnete Ausbuchtungen gebildet. Derartige Ausbuchtungen sind einerseits einfach herstellbar in beispielsweise einem Ziehprozess für die Herstellung des Halterings oder durch Prägen. Weiterhin sind derartige Ausbuchtungen vorteilhaft, weil dadurch im Dampfschirm keine zusätzlichen eigenen Ausbuchtungen oder Zentrierungsvorrichtungen benötigt werden. Daher ist mit derartigen Ausbuchtungen ein konstruktiv einfacher Aufbau und eine einfache Zentrierung der Bauteile zuein- ander ermöglicht.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen die Ausbuchtungen ein rundes Profil auf. Ein derartiges rundes Profil ist vorteilhaft, weil dadurch Spitzen oder Kanten ver- mieden sind und insbesondere Feldstärkeüberhöhungen und damit Teilentladungsvorgänge wirkungsvoll verhindert werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Haltering aus Kupfer gebildet und in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist der Haltering versilbert. Kupfer als Material für den
Dampfschirm ist auf Grund seiner elektrischen Eigenschaften besonders vorteilhaft, wobei eine Versilberung eine einfache Möglichkeit bietet, den Haltering mit dem Dampfschirm zu verlöten und damit wirkungsvoll und sicher zu befestigen.
Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Vakuumschaltröhre mit einem ein erstes Gehäuseteil und ein zweites Gehäuseteil aufweisenden Röhrengehäuse, einen Dampfschirm zum Schutz von Innenflächen des Röhrengehäuses, welcher an Haltemitteln eines Halteringes gehalten ist.
Eine derartige Vakuumschaltröhre ist ebenfalls aus der
DE 44 29 379 C2 bekannt. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es weiterhin, eine Vakuumschaltröhre der oben genannten Art weiterzubilden, welche über einen Haltering mit Haltemitteln verfügt, mit denen ein konstruktiv einfacher und kosten- günstiger Aufbau ermöglicht ist.
Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe durch einen Halte¬ ring gemäß einer der oben genannten Ausführungsformen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung und eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beiliegenden Figu¬ ren näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine teilweise Querschnittsansicht einer erfin- dungsgemäßen Vakuumschaltröhre;
Figur 2 einen erfindungsgemäßen Haltering in einer dreidimensionalen Darstellung; und
Figur 3 einen vergrößerten Ausschnitt der erfindungsgemäßen Vakuumschaltröhre aus Figur 1. Figur 1 zeigt eine Vakuumschaltröhre 1 mit einem Röhrengehäu¬ se 2 aus einem ersten Gehäuseteil 3 und einen zweiten Gehäuseteil 4, sowie einem Dampfschirm 5, welcher an einem Haltering 6 gehalten ist. Die Vakuumschaltröhre 1 verfügt über ei- nen Bewegkontaktbolzen 7 mit einem Bewegkontakt 8 sowie einem Festkontakt 9 und einem Festkontaktbolzen 10. Der Bewegkontaktbolzen 7 mit dem Bewegkontakt 8 ist an einem figürlich nicht dargestellten Faltenbalg durch ein ebenfalls nicht dargestelltes erstes Deckelteil vakuumdicht herausgeführt; der Festkontaktbolzen 10 mit dem Festkontakt 9 ist an einem ebenfalls figürlich nicht dargestellten zweiten Deckelteil vaku¬ umdicht aus der Vakuumschaltröhre herausgeführt. Der Beweg¬ kontaktbolzen 7 ist dabei mit figürlich nicht dargestellten Antriebsmitteln zur Einleitung einer Antriebsbewegung in den Bewegkontaktbolzen verbunden, so dass durch die Bewegung des Kontaktbolzens ein Öffnen und Schließen des Kontaktsystems aus Festkontakt und Bewegkontakt ermöglicht ist, um einen Schaltvorgang auszuführen. Neben dem Dampfschirm 5 sind weitere Abschirmungen 11 und 12 vorgesehen, welche weitere Be- reiche der Gehäuseteile 3 und 4 vor Bedampfung schützen. Der Haltering 6 verfügt über Haltemittel in Form von Laschen 13 und 14, welche sich von einem kreisförmigen Abschnitt 15 des Halterings 6 in axialer Richtung, also in Richtung der Symmetrieachse S der Vakuumschaltröhre 1 in entgegen gesetzter Richtung erstrecken. Wie im Ausführungsbeispiel ersichtlich erstreckt sich die Lasche 13 vom kreisförmigen Abschnitt 15 in der Figur 1 nach oben und die Lasche 14 vom kreisförmigen Abschnitt 15 nach unten. Im Ausführungsbeispiel der Figur 1 verfügt die Lasche 13 über eine Ausbuchtung 16, welche zur Zentrierung bzw. koaxialen Ausrichtung von Dampfschirm, erstem Gehäuseteil 3 und zweitem Gehäuseteil 4 vorgesehen ist. Im Ausführungsbeispiel der Figur 1 verfügt der Dampfschirm 5 weiterhin über eine umlaufende Stufe 17, mit welcher Stufe 17 der Dampfschirm auf dem Haltering 6 bzw. dessen sich nach oben erstreckenden Laschen 13 gehalten und getragen ist. Der Dampfschirm 5 wird dabei an den Laschen 13 und 14 des Halterings verlötet, indem der Haltering 6 bzw. die Laschen 13 und 14 über eine Silberbeschichtung verfügen, mit welcher in einfacher Weise eine Lötverbindung ausbildbar ist. Der Haltering 6 dient weiterhin zur vakuumdichten Abdichtung zwischen den Gehäuseteilen 3 und 4, indem der Haltering 6 mit den Gehäuseteilen 3 und 4 ebenfalls vakuumdicht verlötet ist.
Figur 2 zeigt eine dreidimensionale Ansicht des Halterings 6 aus Figur 1 mit dem kreisringförmigen Abschnitt 15 und den daran in einer 30°-Teilung angeordneten Laschen 13 und 14, wobei mit 13 die sich in der Figur 2 nach oben erstreckenden Laschen bezeichnet sind und mit 14 die in Figur 2 sich nach unten erstreckenden Laschen bezeichnet sind, von denen jeweils sechs Stück am kreisringförmigen Abschnitt 15 angeordnet sind und welche über eine dem Radius des kreisringförmi¬ gen Abschnitts 15 entsprechende Biegung verfügen, wobei der Radius der Biegung dem Außendurchmesser bzw. Außenradius des Dampfschirmes 5 der Vakuumschaltröhre 1 entspricht, so dass damit eine sichere Halterung des Dampfschirmes an dem Haltering bzw. dessen Befestigungslaschen 13 und 14 gewährleistet ist. Weiterhin verfügen die Laschen 13 und 14 über Ausbuch- tungen 16, mittels derer Haltering 6, erstes Gehäuseteil 3 und zweites Gehäuseteil 4 zueinander ausgerichtet und anein¬ ander zentriert werden. Durch die Ausbuchtungen 16 mit einem runden Profil ist einerseits eine Möglichkeit der Zentrierung ohne Ecken und Kanten und damit eine bezüglich dielektrischer Eigenschaften günstige Ausrichtungsmöglichkeit gegeben, andererseits sind weitere Zentrierungsmittel am Dampfschirm 5 da¬ durch nicht notwendig. Figur 3 zeigt eine Detailansicht der Vakuumschaltröhre 1 aus Figur 1 mit dem ersten Gehäuseteil 3 und dem zweiten Gehäuseteil 4 sowie dazwischen angeordnetem Haltering 6 mit dem kreisförmigen Abschnitt 15 und der sich nach oben erstrecken- den Lasche 13 mit daran angeordneter Ausbuchtung 16, mittels derer der Haltering 6 und das erste Gehäuseteil 3 zueinander zentriert sind. Im Ausführungsbeispiel der Figur 3 ist die Lasche 13 mit dem Dampfschirm 5 durch eine Silberbeschichtung des Halterings 6 verlötet, ebenso wie der kreisringförmige Abschnitt 15 mit den ersten und zweiten Gehäuseteilen 3 bzw. 4 mittels der Silberbeschichtung des kreisringförmigen Abschnittes bzw. des Halterings 6 vakuumdicht miteinander ver¬ lötet sind.
Be zugs zeichenl i ste
1 Vakuumsehaltröhre
2 Röhrengehäuse
3 erstes Gehäuseteil
4 zweites Gehäuseteil
5 Dampfschirm
6 Haltering
7 Bewegkontaktbolzen
8 Bewegkontakt
9 Festkontakt
10 Festkontaktbolzen
11, 12 Abschirmungen
13, 14 Laschen
15 kreisringförmiger Abschnitt
16 Ausbuchtungen
17 Stufe

Claims

Patentansprüche
1. Haltering (6) für eine Vakuumschaltröhre (1) mit Haltemitteln zur Halterung eines DampfSchirmes (5) zum Schutz von In- nenflächen eines Röhrengehäuses (2) der Vakuumschaltröhre
(D, 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 Haltemittel durch sich vom Haltering (6) an dessen inneren Umfang axial in entgegen gesetzte Richtungen erstreckende Laschen (13, 14) gebildet sind.
2. Haltering (6) 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 sich jeweils nebeneinander angeordnete Laschen (13, 14) in entgegen gesetzte Richtungen erstrecken.
3. Haltering (6) nach Anspruch 1 oder 2, 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 Laschen (13, 14) in einer 30°-Teilung angeordnet sind.
4. Haltering (6) nach einem der vorangehenden 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 der Haltering (6) über Mittel (16) zur koaxialen Ausrichtung eines ersten Gehäuseteils (2) und eines zweiten Gehäuseteils (3) der Vakuumschaltröhre (1) zueinander verfügt.
5. Haltering (6) 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 die Mittel (16) zur koaxialen Ausrichtung durch an den Halte- mittein (13, 14) des Halterings (6) angeordnete Ausbuchtungen (16) gebildet sind.
6. Haltering (6) nach Anspruch 5, 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 Ausbuchtungen (16) ein rundes Profil aufweisen.
7. Haltering (6) nach einem der vorangehenden 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 der Haltering (6) aus Kupfer gebildet ist.
8. Haltering (6) nach einem der vorangehenden 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 der Haltering (6) versilbert ist.
9. Vakuumschaltröhre (1) mit einem ein erstes Gehäuseteil (3) und ein zweites Gehäuseteil (4) aufweisenden Röhrengehäuse (2), einen Dampfschirm (5) zum Schutz von Innenflächen des Röhrengehäuses (2), welcher an Haltemitteln (13, 14) eines Halteringes (6) gehalten ist, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen Haltering (6) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8.
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