DE19902498A1 - Vacuum interrupter - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vakuumschaltröhre mit einem in einer Vakuumschaltkammer angeordneten Hubleiter, umfassend einen Kontaktträger und ein Kontaktstück, sowie einen Festleiter, umfassend einen Kontaktträger und ein Kontaktstück und eine gegebenenfalls zylinderförmige die Kontaktstücke beabstandet umgebende Abschirmung, wobei die Vakuumschaltkammer von zwei über einen Isolatorring verbundenen metallischen Deckelteilen gebildet ist, in denen jeweils einer der Kontaktträger befestigt und aus der Vakuumschaltkammer herausgeführt ist, wobei zur Verbesserung der Nennstromtragfähigkeit und Ableitung von Wärme von der Oberfläche der Kontaktstücke die Oberfläche mindestens eines Kontaktträgers durch Ausbildung einer axialen zum aus der Vakuumschaltkammer herausgeführten Ende des Kontaktträgers verlaufenden Bohrung, die an Atmosphärendruck angrenzt, vergrößert ist.The invention relates to a vacuum interrupter with a lifting conductor arranged in a vacuum interrupter chamber, comprising a contact carrier and a contact piece, and a fixed conductor, comprising a contact carrier and a contact piece and, if appropriate, a cylindrical shield surrounding the contact pieces, the vacuum interrupter chamber being composed of two metallic interconnected via an insulator ring Cover parts are formed, in each of which one of the contact carriers is fastened and led out of the vacuum interrupter, the surface of at least one contact carrier being improved by forming an axial end of the contact carrier leading out of the vacuum interrupter to improve the nominal current carrying capacity and dissipating heat from the surface of the contact pieces Hole adjacent to atmospheric pressure is enlarged.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vakuumschaltröhre mit einem in einer Vakuumschaltkammer angeordneten Hubleiter, umfassend einen Kontaktträger und ein Kontaktstück, sowie einen Festleiter, umfassend einen Kontaktträger und ein Kontaktstück und gegebenenfalls eine zylinderförmige die Kontaktstücke beabstandet umgebende Abschirmung, wobei die Vakuumschaltkammer von zwei über einen Isolatorring verbundenen metallischen Deckelteilen gebildet ist, in denen jeweils einer der Kontaktträger befestigt und aus der Vakuumschaltkammer herausgeführt ist.The invention relates to a vacuum interrupter with a a vacuum interrupter arranged lifting ladder, comprising a contact carrier and a contact piece, and one Fixed conductor, comprising a contact carrier and a contact piece and optionally a cylindrical one the contact pieces spaced surrounding shield, the Vacuum interrupter of two via an insulator ring connected metallic cover parts is formed, in which each one of the contact carriers attached and from the Vacuum interrupter is led out.

Bei der Konstruktion von Vakuumschaltröhren ist darauf zu achten, daß diese eine möglichst hohe Nennstromtragfähigkeit aufweisen, wozu gewährleistet werden muß, daß die Kontaktoberflächen der Kontaktstücke sich bei der Führung des Nennstroms im Dauerbetrieb nicht unzulässig hoch erhitzen. Hierfür ist eine gute Wärmeabfuhr erforderlich. Die Wärme kann in einer Vakuumschaltröhre nur durch Wärmeleitung über den Kontaktträger und in einem geringen Maße durch Wärmestrahlung von der Oberfläche der Kontaktstücke abgeführt werden.This is important when designing vacuum interrupters make sure that they have the highest possible current carrying capacity have, for which it must be ensured that the Contact surfaces of the contact pieces when guiding the Do not heat the rated current to an unacceptably high level in continuous operation. Good heat dissipation is required for this. The heat can in a vacuum interrupter only by heat conduction over the Contact carrier and to a small extent due to heat radiation are dissipated from the surface of the contact pieces.

Bei bekannten Konstruktionen der Hubleiter und Festleiter werden die Kontaktträger als runde Kupferstempel oder Kupferbolzen ausgeführt, deren Durchmesser stets kleiner oder maximal gleich dem Durchmesser der Kontaktstücke ist, siehe beispielsweise DE 44 47 391 C1.In known constructions of the lifting ladder and fixed ladder are the contact carriers as round copper stamps or Executed copper bolts whose diameter is always smaller or  is at most equal to the diameter of the contact pieces, see for example DE 44 47 391 C1.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte und schnellere Wärmeabfuhr der Wärme von der Oberfläche der Kontaktstücke zu ermöglichen und die Wärme von der Oberfläche der Kontaktstücke möglichst schnell auf eine möglichst große Oberfläche zu verteilen, von der sie abgeführt oder von der aus sie in die freie Luft abgestrahlt werden kann.The invention has for its object an improved and faster heat dissipation of heat from the surface of the Allow contact pieces and heat from the surface the contact pieces as quickly as possible Distribute surface from which it is dissipated or from which from it can be radiated into the open air.

Diese Aufgabe wird bei einem Vakuumschalter der gattungsgemäßen Art dadurch gelöst, daß zur Verbesserung der Nennstromtragfähigkeit und Ableitung von Wärme von der Oberfläche der Kontaktstücke die Oberfläche mindestens eines Kontaktträgers durch Ausbildung einer axialen zum aus der Vakuumschaltkammer herausgeführten Ende des Kontaktträgers verlaufenden Bohrung, die an Atmosphärendruck angrenzt, vergrößert ist.This is the task of a vacuum switch Generic type solved in that to improve the Rated current carrying capacity and dissipation of heat from the Surface of the contact pieces the surface of at least one Contact carrier by forming an axial to from the Vacuum interrupter led out end of the contact carrier extending bore that is adjacent to atmospheric pressure is enlarged.

Die erfindungsgemäße Vergrößerung der Oberfläche des Kontaktträgers, die an den Atmosphärendruck angrenzt, ermöglicht, die Wärme von den Kontaktstücken schneller über die vergrößerte Oberfläche abzuführen und dann in die freie Luft abzustrahlen. Durch diese schnellere Ableitung der Wärme von der Oberfläche des Kontaktstückes wird das Schaltvermögen verbessert.The enlargement of the surface of the invention Contact carrier that is adjacent to atmospheric pressure, allows the heat from the contact pieces to pass faster dissipate the enlarged surface and then into the free To emit air. This faster heat dissipation from the surface of the contact piece the switching capacity improved.

Die Wärmeableitung von den Kontaktoberflächen kann des weiteren durch Einsatz eines Kühlkörpers in die axiale Bohrung des Kontaktträgers verbessert werden.The heat dissipation from the contact surfaces can further by using a heat sink in the axial bore of the contact carrier can be improved.

Hierbei kann über den Kühlkörper eine Wärmeabstrahlung oder auch Umwandlung der abgeführten Energie in Verdampfungswärme erfolgen. Bevorzugt wird beispielsweise als Kühlkörper ein Wärmeüberträger, beispielsweise ein Wärmerohr, vorgesehen. In einem solchen Wärmerohr arbeitet das flüssige oder gasförmige Kühlmedium in einem Kreislauf und transportiert die Wärme, so daß sie nach außen abgeführt werden kann. In this case, heat radiation or also converting the energy dissipated into heat of vaporization respectively. A heat sink is preferred, for example Heat exchangers, for example a heat pipe, are provided. In such a heat pipe works the liquid or gaseous Coolant in a circuit and transports the heat, so that it can be discharged to the outside.  

Eine verbesserte Wärmeabfuhr von der Oberfläche der Kontakte gestattet eine höhere Leistung der Vakuumschaltröhre und/oder eine kleinere Bauform derselben. Verringerung des Platzbedarfes ist stets eine wirtschaftliche Forderung für die Schaltgeräteausführung.Improved heat dissipation from the surface of the contacts allows a higher performance of the vacuum interrupter and / or a smaller design of the same. Reduction of Space requirements are always an economic requirement for the Switchgear version.

Eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung der Vergrößerung der Oberfläche und verbesserten Wärmeabfuhr aus dem Bereich der Kontaktstücke besteht darin, daß mindestens ein Kontaktträger das angrenzende Kontaktstück seitlich flanschartig mit entsprechender Vergrößerung seiner Oberfläche überkragt. Dieser flanschartige Kragen verbessert die Abführung der Wärme aus dem Kontaktstück und ermöglicht eine direkte großflächige Einleitung in den angrenzenden Deckelteil der Vakuumschaltröhre, über dessen große Fläche eine optimale Abstrahlung der Wärme in die angrenzende freie Luft - Atmosphäre - ermöglicht ist. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des flanschartigen Kragens des Kontaktträgers, der das angrenzende Kontaktstück seitlich überragt, sieht die Ausbildung als flacher Kegelstumpf mit einer kurzen Höhe H1 und möglichst großer Differenz der Außendurchmesser A2 des Kontaktstückes zu dem maximalen Außendurchmesser A1 des Kragens - Kegelstumpfes - vor. Bevorzugt entspricht die Höhe H1 etwa der Hälfte der Differenz des maximalen Außendurchmessers des Kontaktträgers im Bereich des kegelstumpfartigen Flansches zu dem Außendurchmesser des Kontaktstückes. Die kegelstumpfartige Ausbildung ermöglicht eine gute schnelle Verteilung der von dem Kontaktstück auf den Festkontaktträger übergeleiteten Wärme, wobei die kurze Höhe des Kragens die schnelle Abführung in den angrenzenden Deckelteil der Vakuumschaltröhre ermöglicht. Je größer die Differenz zwischen dem Außendurchmesser des Kontaktstückes und dem Außendurchmesser des flanschartigen Kragens ist, desto schneller und mehr Wärme kann abgeführt werden. Dies ist jedoch auch abhängig von den übrigen Konstruktionsmerkmalen der Vakuumschaltröhre. Another embodiment of the enlargement according to the invention the surface and improved heat dissipation from the area the contact pieces is that at least one Contact carrier the adjacent contact piece on the side flange-like with a corresponding enlargement of its surface overhanging. This flange-like collar improves the Dissipation of the heat from the contact piece and enables one direct large-scale introduction into the adjacent cover part the vacuum interrupter, over the large area of which an optimal one Radiation of heat into the adjacent free air - Atmosphere - is made possible. A particularly beneficial one Configuration of the flange-like collar of the contact carrier, who projects beyond the adjacent contact piece, sees the Training as a flat truncated cone with a short height H1 and the greatest possible difference in the outer diameter A2 of the Contact piece to the maximum outer diameter A1 of the Collar - truncated cone - in front. The height preferably corresponds H1 about half the difference of the maximum Outside diameter of the contact carrier in the area of frustoconical flange to the outside diameter of the Contact piece. The frustoconical formation enables a good quick distribution of the contact piece on the Fixed contact carrier transferred heat, the short height of the collar the quick discharge into the adjacent Lid part of the vacuum interrupter enables. The bigger the Difference between the outer diameter of the contact piece and the outer diameter of the flange-like collar, the more faster and more heat can be dissipated. This is however also dependent on the other design features the vacuum interrupter.  

Obgleich der Kontaktträger des Hubleiters auf Grund seiner Größe, insbesondere wenn er aus gut wärmeleitendem Material, wie Kupfer, hergestellt ist, relativ viel Wärme aufnehmen kann und auch ableiten kann, ist es bevorzugt, den Hubleiter mit einer axialen Bohrung zu versehen, die die Oberfläche für die Ableitung der Wärme aus dem Kontaktträger an die Luft erheblich vergrößert. Zusätzlich kann diese Bohrung mit einem Wärmeüberträger, wie Kühlkörper, ausgerüstet werden. Auf diese Weise können größere Wärmemengen schneller abgeleitet werden.Although the contact carrier of the lift conductor is due to its Size, especially if it is made of a good heat-conducting material, how copper is made, can absorb a relatively large amount of heat and can also derive, it is preferred to use the lift to provide an axial bore that the surface for the Dissipation of the heat from the contact carrier to the air significantly enlarged. In addition, this hole with a Heat exchangers, such as heat sinks, are equipped. To this In this way, larger amounts of heat can be dissipated more quickly.

Die Ausbildung des Kontaktträgers mit einem flanschartigen seitlich das Kontaktstück überragenden kegelstumpfförmigen Kragen wird bevorzugt für den Festleiter vorgesehen. Hier ist der Weg von dem Kragen zu dem angrenzenden Gehäuse der Vakuumschaltröhre in Gestalt des Deckelteiles kurz und damit eine schnelle Wärmeableitung ermöglicht.The formation of the contact carrier with a flange-like frusto-conical projecting beyond the contact piece Collar is preferably provided for the fixed conductor. Here is the path from the collar to the adjacent housing of the Vacuum switching tube in the shape of the cover part short and therefore enables rapid heat dissipation.

Um die schnelle Wärmeableitung zumindest im Bereich des Festkontaktes, der mit einem flanschartigen Kragen ausgerüstet ist, weiter zu verbessern und die Wege kurz zu halten, wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, daß der Hubleiter und der Festleiter derartig in der Vakuumschaltkammer angeordnet sind, daß ihre Kontaktstücke in bezug auf die Längserstreckung (Längsrichtung) der Vakuumschaltröhre in extremer Asymmetrie nahe dem dem Festleiter benachbarten Deckelteil angeordnet sind.To ensure rapid heat dissipation at least in the area of Fixed contact, which is equipped with a flange-like collar is to continue to improve and keep the paths short Development of the invention proposed that the lifting ladder and the fixed conductor such in the vacuum interrupter are arranged that their contact pieces with respect to the Longitudinal extension (longitudinal direction) of the vacuum interrupter in extreme asymmetry close to that adjacent to the fixed conductor Cover part are arranged.

Auf diese Weise wird ein kürzestmöglicher Weg für den Wärmetransport durch Wärmeleitung von dem Kontaktstück des Festkontaktes zu dem Gehäuse der Vakuumschaltröhre ermöglicht und damit die Gestaltfestigkeit des Deckelteiles in diesem Bereich verbessert.In this way, the shortest possible route for the Heat transfer by conduction from the contact piece of the Fixed contact to the housing of the vacuum interrupter allows and thus the structural strength of the cover part in this Area improved.

Die Wärmeabteilung wird auch durch Weiterbildung der Vakuumschaltröhre gemäß der Erfindung dadurch verbessert, daß der Kontaktträger an seiner dem flanschartigen Kragen abgewandten Seite als zylindrischer Schaft mit einem Außendurchmesser kleiner als der Kragen, insbesondere gleich oder kleiner als der Außendurchmesser des Kontaktstückes ausgebildet ist. Bevorzugt ist eine Anordnung der Festkontaktträger des Festleiters einer Vakuumschaltröhre mit einem flanschartigen Kragen, der das Kontaktstück seitlich überkragt, und einem sich anschließenden Schaft. Die Wärmeableitung wird auch dadurch verbessert, daß gemäß dem Vorschlag der Neuerung der Kontaktträger des Festleiters mit seinem flanschartigen Kragen auf dem metallischen Deckelteil der Vakuumschaltröhre innenseitig aufliegt. Bevorzugt ist hierbei das Deckelteil aus gut Wärme leitendem Kupfer ausgebildet.The heating department is also through continuing education Vacuum interrupter according to the invention improved in that the contact carrier on its flange-like collar opposite side as a cylindrical shaft with a Outside diameter smaller than the collar, in particular the same  or smaller than the outside diameter of the contact piece is trained. An arrangement of the Fixed contact carrier of the fixed conductor of a vacuum interrupter a flange-like collar, which the contact piece laterally cantilevered, and a subsequent shaft. The Heat dissipation is also improved in that according to the Propose the innovation of the contact carrier of the fixed conductor with its flange-like collar on the metallic cover part the vacuum interrupter lies on the inside. Is preferred here the cover part made of good heat-conducting copper educated.

Zur Verbesserung der Ableitung von Strahlungswärme der Kontaktstücke wird vorgeschlagen, die die Kontaktstücke beabstandet umgebende Abschirmung aus Kupfer zu fertigen, wobei diese Abschirmung möglichst nahe an die Kontaktstücke herangeführt ist und an ihrem Fußpunkt mit dem Festkontaktträger bzw. dem diesen aufnehmenden Deckelteil durch Lötung verbunden ist. Auf diese Weise kann die von dem Schirm aufgefangene Strahlungswärme unmittelbar in den Deckelteil sehr schnell abgeleitet werden. Damit kann die Abschirmung zusätzlich zur Ableitung von Strahlungswärme, die von den Kontaktstücken ausgeht, genutzt werden.To improve the dissipation of radiant heat Contact pieces are proposed, which are the contact pieces to manufacture spaced-apart shielding from copper, this shield being as close as possible to the contact pieces is introduced and at its base with the Fixed contact carrier or the cover part receiving it is connected by soldering. In this way, that of the Radiant heat captured directly in the screen Lid part can be derived very quickly. So that Shielding in addition to dissipating radiant heat starting from the contact pieces can be used.

Die erfindungsgemäßen Maßnahmen der verbesserten und schnelleren Wärmeableitung von den Kontaktoberflächen der Kontaktstücke verbessern die Nennstromtragfähigkeit der Vakuumschaltröhre und das Schaltvermögen derselben, da die Aufheizung der Kontaktoberfläche schnell reduzierbar ist.The measures of the improved and faster heat dissipation from the contact surfaces of the Contact pieces improve the nominal current carrying capacity of the Vacuum interrupter and the switching capacity of the same, since the Heating of the contact surface can be reduced quickly.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigenThe invention is based on the drawing Exemplary embodiments explained. Show it

Fig. 1 den Querschnitt durch eine Vakuumschaltröhre mit Hubleiter und Festleiter, Fig. 1 shows the cross section through a vacuum interrupter with Hubleiter and fixed conductor,

Fig. 2 auszugsweise den Querschnitt eines Festkontaktes mit angrenzenden Bauteilen der Vakuumschaltröhre, Fig. 2 extracts the section of a fixed contact with adjacent components of the vacuum interrupter,

Fig. 3 einen Hubleiter im Querschnitt, Fig. 3 is a Hubleiter in cross-section,

Fig. 4 die Vakuumschaltröhre gemäß Fig. 1 im Querschnitt mit Angaben zum Wärmefluß, Fig. 4, the vacuum interrupter of Fig. 1 in cross section with information about the heat flux,

Fig. 5 schematische Darstellung eines Wärmerohres. Fig. 5 shows a schematic representation of a heat pipe.

Fig. 1 zeigt den Aufbau einer Vakuumschaltröhre 1 mit einem aus den metallischen topfartigen Deckelteilen 5, 6 mit dazwischen angeordnetem Isolatorring 7 ausgebildeten Gehäuse, das den Schaltraum (Vakuumschaltkammer) 100 umgibt. Die Leiter sind koaxial zur Längsachse X der Vakuumschaltröhre 1 angeordnet, wobei der Festleiter 3 den Kontaktträger 30 aus Kupfer mit darauf befestigtem Kontaktstück 31 umfaßt und der Kontaktträger 30 durch eine Öffnung des Deckelteiles 5 für den Anschluß an die Stromleitung aus der Vakuumschaltkammer herausgeführt ist. Der bewegliche Leiter oder Hubleiter 2 umfaßt den Kontaktträger 20 aus Kupfer mit dem Kontaktstück 21, wobei der Kontaktträger 20 mit seinem langen Schaft durch eine Öffnung des zweiten Deckelteiles 6 herausgeführt ist und die Bewegung des Hubleiters 2 mittels eines Faltenbalges 9, der innerhalb der Vakuumschaltkammer angeordnet ist, und der auf der Innenseite des Deckelteiles 6 im Bereich 15 angelötet ist und an seinem anderen Ende im Bereich 13 mit dem Hubleiter 2 fest verbunden ist, beispielsweise durch Lötung. Die Hubbewegung des Hubleiters 2 ist durch Pfeil P angedeutet. Der Hubleiter wird durch die Führungsbuchse 91 geführt. Das Deckelteil 6 ist ebenso wie das Deckelteil 5 mit dem Isolator 7 über Lötverbindungen 14, 11 verbunden, ebenso ist das Deckelteil 5 mit dem Festleiter 3 über eine Lötverbindung 10 verbunden, wodurch die Dichtigkeit der Vakuumschaltkammer 100 (Schaltraum) gewährleistet ist. Fig. 1 shows the structure of a vacuum interrupter 1 with a pot-like from the metallic cover parts 5, 6 formed with the interposition of insulating ring 7 housing surrounding the switchyard (vacuum switching chamber) is 100. The conductors are arranged coaxially to the longitudinal axis X of the vacuum interrupter 1 , the fixed conductor 3 comprising the contact carrier 30 made of copper with a contact piece 31 fastened thereon and the contact carrier 30 being led out of the vacuum interrupter chamber through an opening in the cover part 5 for connection to the power line. The movable conductor or lifting conductor 2 comprises the contact carrier 20 made of copper with the contact piece 21 , the contact carrier 20 with its long shaft being led out through an opening in the second cover part 6 and the movement of the lifting conductor 2 by means of a bellows 9 which is arranged inside the vacuum interrupter chamber is, and which is soldered on the inside of the cover part 6 in the area 15 and is firmly connected at its other end in the area 13 to the lifting conductor 2 , for example by soldering. The stroke movement of the stroke conductor 2 is indicated by arrow P. The stroke conductor is guided through the guide bushing 91 . The cover part 6 , like the cover part 5, is connected to the insulator 7 via soldered connections 14 , 11 , and the cover part 5 is connected to the fixed conductor 3 via a soldered connection 10 , thereby ensuring the tightness of the vacuum interrupter 100 (switch compartment).

Im Dauerbetrieb bei der Führung des Nennstroms, d. h. geschlossenen Kontakten 21, 31, erwärmt sich die Kontaktoberfläche und es muß gewährleistet werden, daß diese Kontaktoberfläche sich bei der Führung des Nennstroms im Dauerbetrieb nicht unzulässig hoch erhitzt. Es ist also für eine ausreichende und ausreichend schnelle Wärmeableitung von der Kontaktoberfläche Sorge zu tragen. Die Wärme kann nur durch Wärmeleitung über die Kontaktträger 20 bzw. 30 und in einem geringen Maße durch Wärmestrahlung direkt von der Kontaktoberfläche abgeführt werden. Zur Vergrößerung der Oberfläche für die Wärmeableitung ist der Kontaktträger 20 des Hubleiters 2 mit einer von seinem aus der Vakuumschaltkammer herausgeführten Ende ausgehenden axialen Bohrung 201 versehen, die bis nahe an die Kontaktstücke heranreicht. Auf diese Weise wird die Oberfläche des Kontaktträgers 20, über welche die in dem Kontaktträger eingeleitete Wärme abgeleitet werden kann, erheblich vergrößert. In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, wie aus der Fig. 3 ersichtlich und schematisch dargestellt, in diese Bohrung 201 zusätzlich einen Kühlkörper 23 einzusetzen, der aus der Bohrung herausgeführt ist. Als Kühlkörper kommt beispielsweise ein an sich bekanntes Wärmerohr in Frage, bei dem beispielsweise die Umwandlung der abgeführten Wärmeenergie in Verdampfungswärme vorgenommen wird. In der Fig. 5 ist das Funktionsprinzip eines derartigen an sich bekannten Wärmerohres schematisch dargestellt, siehe Buch "Effekte der Physik und ihre Anwendung" von M. v. Ardenne, Harry Deutsch Verlag, S. 760. Das Wärmerohr 23 weist eine Heizzone, eine Transportzone und eine Kühlzone auf und umfaßt im Inneren angrenzend an das Rohrgehäuse eine Kapillarschicht auf, dergestalt, daß im Bereich der Heizzone Wärme in das Rohrinnere eingeleitet wird und das im Inneren zirkulierende Medium erwärmt und dieses auf Grund der Erwärmung im zentralen Bereich des Wärmerohres erwärmt, beispielsweise übergegangen in Dampfform aufsteigt und hier im Bereich der Kühlzone wieder abgekühlt wird und kondensiert und dann in der Flüssigphase in die Heizzone zurückläuft, wobei die Wärme in der Kühlzone nach außen wieder abgeführt wird. Varianten eines solchen Wärmerohres sind in verschiedenen Ausführungen möglich.In continuous operation when carrying the nominal current, ie closed contacts 21 , 31 , the contact surface heats up and it must be ensured that this contact surface does not become excessively high when the nominal current is guided in continuous operation. Sufficient and fast heat dissipation from the contact surface must therefore be ensured. The heat can only be dissipated directly from the contact surface by heat conduction via the contact carriers 20 or 30 and to a small extent by heat radiation. In order to enlarge the surface for heat dissipation, the contact carrier 20 of the lifting conductor 2 is provided with an axial bore 201 which extends from its end which leads out of the vacuum interrupter chamber and which extends close to the contact pieces. In this way, the surface of the contact carrier 20 , via which the heat introduced into the contact carrier can be dissipated, is considerably increased. In a further development of the invention, as can be seen and schematically shown in FIG. 3, it is proposed to additionally insert a heat sink 23 into this bore 201 , which is led out of the bore. As a heat sink, for example, a heat pipe known per se comes into question, in which, for example, the dissipated thermal energy is converted into heat of vaporization. In Fig. 5 the principle of operation of such a known heat pipe is shown schematically, see book "Effects of physics and their application" by M. v. Ardenne, Harry Deutsch Verlag, p. 760. The heat pipe 23 has a heating zone, a transport zone and a cooling zone and comprises a capillary layer in the interior adjacent to the tube housing in such a way that heat is introduced into the tube interior in the area of the heating zone and that medium circulating in the interior is heated and, due to the heating in the central area of the heat pipe, is heated, for example in the form of a vapor, and is then cooled and condensed again in the area of the cooling zone and then runs back into the heating zone in the liquid phase, the heat in the cooling zone is led outside again. Variants of such a heat pipe are possible in different designs.

Mit der Ausbildung des Hubleiters mit einer großen axialen Bohrung, wodurch die Oberfläche des Leiters vergrößert wird und zu dem der Einsatz eines weiteren Kühlkörpers zur verbesserten Wärmeabfuhr ermöglicht wird, schafft eine Wärmeableitung mit einer Oberfläche, die nun außerhalb der Vakuumschaltkammer an den Atmosphärendruck angrenzt. Die mit dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Hubleiters bewirkte schnellere Ableitung der Wärme von der Oberfläche des beweglichen Kontaktes führt zur Verbesserung des Schaltvermögens und verbesserten Nennstromtragfähigkeit.With the formation of the lift ladder with a large axial Hole, which increases the surface area of the conductor  and the use of another heat sink for Enables improved heat dissipation Heat dissipation with a surface that is now outside of the Vacuum interrupter adjoins the atmospheric pressure. With caused this embodiment of the ladder according to the invention faster heat dissipation from the surface of the moving contact leads to improvement of the Switching capacity and improved nominal current carrying capacity.

Auch der Festkontakt 3 kann mit einer solchen zentralen axialen Bohrung 303 versehen werden, die zur Oberflächenvergrößerung und damit schnelleren Wärmeableitung führt. Üblicherweise wird jedoch die zentrale Bohrung 303 des Festleiters 3 als Schraubgewinde ausgeführt und dient der Verschraubung des Stromanschlusses. Die verbesserte und schnellere Wärmeableitung von der Kontaktoberfläche 31 des Festleiters 3 wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß der Kontaktträger 30 in dem an das Kontaktstück 31 angrenzenden Bereich verbreitert ausgeführt ist, so daß er mit einem Kragen 301 seitlich vorsteht, wobei dieser Kragen zusätzlich kegelstumpfförmig verläuft, wie auch aus, Fig. 2 ersichtlich. Nun ist eine wesentlich verbesserte und schnellere Wärmeableitung aus dem Kontaktstück 31 in den anliegenden Kontaktträger 30 des Festleiters 3 ermöglicht. Des weiteren ist die Anordnung so getroffen, daß der Festleiter einen Schaft 302 aufweist, dessen Außendurchmesser A3 wiederum erheblich kleiner als der maximale Außendurchmesser A1 des vorstehenden kegelstumpfartigen Kragens 301 ist. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Festkontakt 3 mit dem flanschartigen Kragen 301, der sowohl über den Schaft 302 des Kontaktträgers als auch über das Kontaktstück 31 seitlich vorsteht, auf dem metallischen Deckelteil 5 des Gehäuses innenseitig aufliegt. Auf diese Weise ist in diesem Auflagebereich eine große Oberfläche für die Wärmeableitung nach außen gegeben. Das ist der mit 10 bezeichnete Bereich gemäß Fig. 1 und 2. Die Abmessungen des Kontaktträgers sowie des Kontaktstückes richten sich nach der Leistung der Vakuumschaltröhre und deren Bauart. Es ist jedoch angestrebt, um eine möglichst schnelle Verteilung und Ableitung der Wärme aus dem Festkontaktleiter zu ermöglichen, den Festkontaktträger 30 in einer Art T-Form, im Querschnitt betrachtet, mit kegelförmigen Kragen mit seiner kurzer Höhe H1 bei möglichst großer Differenz der Durchmesser A1 und A2 auszubilden. Der kegelförmige Abfall kann einen Winkel α im Bereich von etwa 25 bis 40° aufweisen.The fixed contact 3 can also be provided with such a central axial bore 303 , which leads to an increase in surface area and thus faster heat dissipation. Usually, however, the central bore 303 of the fixed conductor 3 is designed as a screw thread and is used to screw the power connection. The improved and faster heat dissipation from the contact surface 31 of the fixed conductor 3 is achieved according to the invention in that the contact carrier 30 is widened in the area adjacent to the contact piece 31 so that it protrudes laterally with a collar 301 , this collar additionally running in the shape of a truncated cone, as can also be seen from FIG. 2. A significantly improved and faster heat dissipation from the contact piece 31 into the adjacent contact carrier 30 of the fixed conductor 3 is now possible. Furthermore, the arrangement is such that the fixed conductor has a shaft 302 , the outer diameter A3 of which is in turn considerably smaller than the maximum outer diameter A1 of the protruding truncated cone 301 . In a further embodiment of the invention it is provided that the fixed contact 3 with the flange-like collar 301 , which protrudes laterally both over the shaft 302 of the contact carrier and over the contact piece 31 , rests on the inside on the metallic cover part 5 of the housing. In this way, there is a large surface for heat dissipation to the outside in this contact area. This is the area designated by 10 according to FIGS. 1 and 2. The dimensions of the contact carrier and of the contact piece depend on the performance of the vacuum interrupter and its design. However, in order to enable the heat to be distributed and dissipated from the fixed contact conductor as quickly as possible, the fixed contact carrier 30 in a type of T-shape, viewed in cross section, with a conical collar with its short height H1 and the greatest possible difference in diameter A1 and To train A2. The conical drop can have an angle α in the range of approximately 25 to 40 °.

Eine weitere Verbesserung der Wärmeabfuhr erfährt die erfindungsgemäße ausgestaltete Vakuumschaltröhre gemäß Fig. 1 dadurch, daß die Kontaktstücke 21, 31 in extremer Asymmetrie in bezug auf die Längserstreckung der Vakuumschaltröhre 1 innerhalb derer angeordnet sind, und zwar möglichst nahe der Befestigungsstelle und dem Durchgang des Festleiters 3 am Deckelteil 5. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist die Länge H2 der Vakuumschaltröhre 1 ins Verhältnis zu setzen zu der.A further improvement in heat dissipation is achieved by the vacuum interrupter according to the invention as shown in FIG. 1 in that the contact pieces 21 , 31 are arranged inside them in extreme asymmetry with respect to the longitudinal extent of the vacuum interrupter 1 , as close as possible to the fastening point and the passage of the fixed conductor 3 on the cover part 5 . As can be seen from Fig. 1, the length H2 of the vacuum interrupter 1 is to be related to that.

Kontaktierungsstelle der Kontaktstücke 21, 31, welche von dem gleichen Bezugspunkt der Deckelseite 5, in der der Festleiter 3 angeordnet ist, welche mit H3 bezeichnet ist, gesetzt ist. Die Asymmetrie wird durch ein Verhältnis von H3 zu H2 im Bereich von 1 zu 5 bis 1 zu 7 gekennzeichnet. Dieser kurze Weg der Wärmeableitung im Bereich des Festleiters für die Kontaktoberflächen 21, 31 erhöht ebenfalls die Nennstromtragfähigkeit der Vakuumschaltröhre und verbessert darüber hinaus die Gestaltfestigkeit des Deckels 5.Contacting point of the contact pieces 21 , 31 , which is set from the same reference point on the cover side 5 , in which the fixed conductor 3 is arranged, which is denoted by H3. The asymmetry is characterized by a ratio of H3 to H2 in the range from 1 to 5 to 1 to 7. This short path of heat dissipation in the area of the fixed conductor for the contact surfaces 21 , 31 also increases the nominal current carrying capacity of the vacuum interrupter and also improves the structural strength of the cover 5 .

Die Wärmeabfuhr durch Wärmestrahlung von der Kontaktoberfläche der Kontaktstücke 21, 31 kann des weiteren durch die Anordnung einer Abschirmung 4 in Gestalt eines zylindrischen Rohrabschnittes aus Kupfer, der mit möglichst großer Annäherung an die Kontaktstücke 21, 31 in der Vakuumschaltkammer 100 angeordnet ist, erreicht werden. Die zylinderförmige Abschirmung, siehe Fig. 1 ist unmittelbar neben dem Kragen 301 des Festkontaktträgers 30 auf dem Deckelteil 5 befestigt, ebenfalls durch Lötung, so daß die von der Abschirmung 4 aufgenommene Wärmestrahlung ebenfalls in den Deckel 5 und damit nach außen abgeleitet werden kann. The heat dissipation by heat radiation from the contact surface of the contact pieces 21 , 31 can also be achieved by arranging a shield 4 in the form of a cylindrical tube section made of copper, which is arranged in the vacuum switching chamber 100 with the greatest possible proximity to the contact pieces 21 , 31 . The cylindrical shield, see Fig. 1 is attached directly next to the collar 301 of the fixed contact carrier 30 on the cover part 5 , also by soldering, so that the heat radiation absorbed by the shield 4 can also be dissipated into the cover 5 and thus to the outside.

In der Fig. 4 ist zusammenfassend schematisch dargestellt, mit welchen Maßnahmen bei einer Vakuumschaltröhre 1 mit Hubleiter 2 und Festleiter 3 gemäß Fig. 1 zusätzliche Wärmeabfuhr ermöglicht wird. Eine zusätzliche Wärmeabfuhr im Bereich des Hubleiters 2 wird über die axiale Bohrung 201 gegebenenfalls unter zusätzlichem Einsatz eines Kühlkörpers erreicht. Eine wesentlich verbesserte Wärmeabfuhr wird im Bereich des Festkontaktes 3 durch die Ausbildung des Festkontaktes mit im wesentlichen T-förmigen Querschnitt mit über das Kontaktstück überkragendem Flansch erreicht, der zugleich auf dem Deckelteil aufliegt und hier eine verbesserte Wärmeableitung nach außen ermöglicht. Des weiteren wird auch Wärme über Wärmestrahlung über die Abschirmung und den metallischen Deckel nach außen abgeführt.In FIG. 4 is summarized schematically is what measures at a vacuum interrupter 1 with Hubleiter 2 and fixed conductor 3 of FIG. 1 additional heat removal allows. Additional heat dissipation in the area of the lift conductor 2 is achieved via the axial bore 201, optionally with the additional use of a heat sink. A significantly improved heat dissipation is achieved in the area of the fixed contact 3 by the design of the fixed contact with a substantially T-shaped cross section with a flange projecting over the contact piece, which at the same time rests on the cover part and here enables improved heat dissipation to the outside. Furthermore, heat is dissipated to the outside via heat radiation via the shield and the metal cover.

Claims (12)

1. Vakuumschaltröhre mit einem in einer Vakuumschaltkammer angeordneten Hubleiter, umfassend einen Kontaktträger und ein Kontaktstück, sowie einen Festleiter, umfassend einen Kontaktträger und ein Kontaktstück und eine gegebenenfalls zylinderförmige die Kontaktstücke beabstandet umgebende Abschirmung, wobei die Vakuumschaltkammer von zwei über einen Isolatorring verbundenen metallischen Deckelteilen gebildet ist, in denen jeweils einer der Kontaktträger befestigt und aus der Vakuumschaltkammer herausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbesserung der Nennstromtragfähigkeit und Ableitung von Wärme von der Oberfläche der Kontaktstücke die Oberfläche mindestens eines Kontaktträgers durch Ausbildung einer axialen zum aus der Vakuumschaltkammer herausgeführten Ende des Kontaktträgers verlaufenden Bohrung, die an Atmosphärendruck angrenzt, vergrößert ist.1. Vacuum interrupter with a lifting conductor arranged in a vacuum interrupter chamber, comprising a contact carrier and a contact piece, and a fixed conductor, comprising a contact carrier and a contact piece and a possibly cylindrical shield surrounding the contact pieces, the vacuum interrupter chamber being formed by two metallic cover parts connected via an insulator ring is, in each of which one of the contact carriers is attached and led out of the vacuum interrupter, characterized in that to improve the nominal current carrying capacity and dissipation of heat from the surface of the contact pieces, the surface of at least one contact carrier by forming an axial end of the contact carrier led out of the vacuum interrupter extending bore, which is adjacent to atmospheric pressure, is enlarged. 2. Vakuumschaltröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ableitung der Wärme ein Kühlkörper in die axiale Bohrung des Kontaktträgers eingesetzt ist.2. vacuum interrupter according to claim 1, characterized in that to dissipate the heat Heatsink in the axial bore of the contact carrier is inserted. 3. Vakuumschaltröhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Kühlkörper ein Wärmerohr vorgesehen ist.3. vacuum interrupter according to claim 1 or 2, characterized in that a heat pipe as a heat sink is provided. 4. Vakuumschaltröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Kontaktträger das angrenzende Kontaktstück seitlich flanschartig mit entsprechender Vergrößerung seiner Oberfläche überkragt.4. vacuum interrupter according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least one contact carrier the adjacent contact piece with a flange on the side corresponding enlargement of its surface overhangs. 5. Vakuumschaltröhre nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der flanschartige Kragen als flacher Kegelstumpf mit einer kurzen Höhe (H1) und möglichst großer Differenz der Außendurchmesser (A2) des Kontaktstückes zu dem maximalen Außendurchmesser (A1) des Kragens des Kontaktträgers ausgebildet ist.5. vacuum interrupter according to claim 4,  characterized in that the flange-like collar as flat truncated cone with a short height (H1) and greatest possible difference in the outer diameter (A2) of the Contact piece to the maximum outer diameter (A1) of the Collar of the contact carrier is formed. 6. Vakuumschaltröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktträger (20) des Hubleiters (2) mit einer axialen aus der Vakuumschaltkammer herausführenden Bohrung (201) ausgebildet ist.6. Vacuum interrupter according to one of claims 1 to 5, characterized in that the contact carrier ( 20 ) of the lifting conductor ( 2 ) is formed with an axial bore ( 201 ) leading out of the vacuum interrupter chamber. 7. Vakuumschaltröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktträger (30) des Festleiters (3) einen flanschartigen seitlich das Kontaktstück (31) überkragenden kegelstumpfförmigen Kragen (301) aufweist.7. Vacuum interrupter according to one of claims 1 to 6, characterized in that the contact carrier ( 30 ) of the fixed conductor ( 3 ) has a flange-like frusto-conical collar ( 301 ) projecting laterally beyond the contact piece ( 31 ). 8. Vakuumschaltröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubleiter und der Festleiter derartig in der Vakuumschaltkammer angeordnet sind, daß ihre Kontaktstücke (21, 31) in bezug auf die Längsachse (X) der Vakuumschaltkammer in extremer Asymmetrie nahe dem dem Festleiter (3) benachbarten Deckelteil (5) angeordnet sind.8. Vacuum interrupter according to one of claims 1 to 6, characterized in that the lifting conductor and the fixed conductor are arranged in such a way in the vacuum interrupter that their contact pieces ( 21 , 31 ) with respect to the longitudinal axis (X) of the vacuum interrupter in extreme asymmetry near the the fixed part ( 3 ) adjacent cover part ( 5 ) are arranged. 9. Vakuumschaltröhre nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (H1) des flanschartigen Kragens (301) etwa der Hälfte der Differenz des Außendurchmessers (A1) des Kragens minus Außendurchmesser (A2) des Kontaktstückes beträgt.9. Vacuum interrupter according to claim 5, characterized in that the height (H1) of the flange-like collar ( 301 ) is approximately half the difference in the outer diameter (A1) of the collar minus the outer diameter (A2) of the contact piece. 10. Vakuumschaltröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ableitung von Strahlungswärme der Kontaktstücke eine Abschirmung aus Kupfer die Kontaktstücke umgibt, wobei die Abschirmung an ihrem Fußpunkt mit dem Festkontaktträger (30) bzw. diesen aufnehmenden Deckelteil (5) durch Lötung verbunden ist.10. Vacuum interrupter according to one of claims 1 to 9, characterized in that a shield made of copper surrounds the contact pieces for dissipating radiant heat of the contact pieces, the shield at its base with the fixed contact carrier ( 30 ) or this receiving cover part ( 5 ) Soldering is connected. 11. Vakuumschaltröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktträger an seiner dem flanschartigen Kragen abgewandten Seite als zylindrischer Schaft mit einem Außendurchmesser kleiner als der Kragen, insbesondere gleich oder kleiner als der Außendurchmesser des Kontaktstückes ausgebildet ist.11. Vacuum interrupter according to one of claims 1 to 10, characterized in that the contact carrier on its the side facing away from the flange-like collar as cylindrical shaft with an outer diameter smaller than the collar, especially equal to or smaller than that Outside diameter of the contact piece is formed. 12. Vakuumschaltröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktträger des Festleiters (3) mit seinem flanschartigen Kragen (301) auf dem metallischen Deckelteil (5) der Vakuumschaltröhre innenseitig aufliegt.12. Vacuum interrupter according to one of claims 1 to 11, characterized in that the contact carrier of the fixed conductor ( 3 ) with its flange-like collar ( 301 ) rests on the inside of the metallic cover part ( 5 ) of the vacuum interrupter.