DE3227594A1

DE3227594A1 - Vakuumschalter-kontaktanordnung mit vorrichtung zur erzeugung eines achsialen magnetfeldes

Info

Publication number: DE3227594A1
Application number: DE19823227594
Authority: DE
Inventors: Ernst Prof. Dr.techn.habil. 1000 Berlin Slamecka
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-07-22
Filing date: 1982-07-22
Publication date: 1983-04-28
Also published as: DE3227594C2

Description

Vakuumschalter-Eontaktanordnung mit Vorrichtung
zur Erzeugung eines achsialen Nagnetfeldes Gegenstand der Erfindung Die Erfindung betrifft Kontaktanordnungen für elektriche Vakuumschalter, mit denen Betriebs- und Kurzschlußströme unterbrochen werden.
Insbesondere geht sie solche Vakuumschalter an, bei denen auch im Falle großer Schaltströme der Stromfluß zwischen den Schaltstücken durch ein achsilales Magnetfeld im diffusen oder unterteiltem Zustand gehalten werden soll, Die Vorrichtung zur Erzeugung des achsialen Magnetfeldes befindet sich im Innenraum des Schaltgefässes.
Stand der Technik In DE-OS 24 43 141.wird vorgeschlagen für die Erzeugung eines achsialen Magnetfeldes senkrecht zur Schaltstückachse eine Anordnung von radialen Speichen und Bogenelementen zu verwenden. Die Bogenelemente sind an den offenen Enden mit Ansätzen versehen zur Auflage einer Kontakt- und 31ektrodenacheibe.
In diese Scheibe sind Schlitze eingearbeitet, die den schädlichen Einfluß abschwächen sollen, der von Wirbelströmen ausgeht univon Stromflüssen, die das achsiale Magnetfeld verzerren.
Verzerrt wird das magnetische Hauptfeld auch von dem Stromfluß in den radialen Speichen.
Die Verbindung der Kontakt- und Elektrodenscheibe mit den Kreisbogenelementen ist auf nur wenige Punkte beschränkt, und sie erfordert Lötstellen, was alles zu einer zusätzlichen unerwünschten Erhöhung des Kontaktwiderstandes und damit der Kontakterwärmung führt.
Zur Kompensation der feldverzerrenden Wirkung des Stromflusses in den Speichen wurde schon in DE-OS 24 12 224 vorgeschlagen Paare von sich überlappenden Kreisbogenabschnitten einzusetzen. Dabei bildet ihre Verbindung mit dem Tragbolzen bifilare leiterelemente.
Die kompensierende Wirkung wird jedoch dadurch beeinträchtigt, daß zwischen diesen radialen Leiterelementen ein Isolierabstand eingehalten werden muß.
Als unvorteilhafte Nebenwirkung der bifilaren Anordnung der Verbindungsleiter tritt eine Erhöhung des ohmschen Widerstandes ein.
Bemerkenswert erscheint auch der erhöhte konstruktive und fertigungstechnische Aufwand, den diese Anordnung erfordert.
Nach einem Vorschlag in DE-OS 29 46 800 werden achsiale magnetische Teilflüsse erzeugt, die den Schaltraum mit wechselnder Richtung durchdringen.
Konstruktiv dient dazu ein kreisringförmiger Beiterkörper, der durch zwei auch als Stromzuführung verwendete Speichen an dem zentralen Tragbolzen befestigt ist.
Unter einer solchen Erregeranordnung leidet die Xomogenität des Magnetfeldes beträchtlich.
Die auch hier unverzichtbaren Kontakt- und Elektrodenscheiben besitzen zwangsläufig eine sehr komplizierte Form. Ungünstig auf die Stromerwärmung der Schalt stücke wirkt sich aus, daß die Kontakt- und Elektrodenscheibe nur an zwei Punkten auf dem kreisringförmigen Leiterkörper aufliegt.
Wenig zufriedenstellend sind auch einige andere Varianten der Erzeugung eines achsialen Magnetfeldes mittels radialer Speichen, greisbogenelemente und Scheiben als Kontakt und Elektrode: DE- OS 29 47 090, DE-OS 31 12 432, DE-OS 31 12 407.
Aufgabe der Erfindung Die Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, die vorstehend angemerkten Unvollkommenheiten zu vermeiden und die konstruktive Ausbildung der mit dem Schaltstück integrierten Erregeranordnung zu verbessern.
Darstellung der Erfindung Die vorstehend gestellte Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 sowie in den nachfolgenden Patentansprüchen definierten und an Hand eines Ausführungsbeispiels erläuterten Erfindungsmerkmale gelöst.
Ausführungsbeispiel Die wesentlichen Merkmale der Erfindung werden an einem Ausführungsbeispiel verdeutlicht.
Figo 1 veranschaulicht die Kontakt- und Elektrodenfläche des bewegbaren Schaltstücks.
Fig. 2 stellt eine Ansicht dar des feststehenden und des bewegbaren Schaltstücks, Fig. 3 zeigt die Draufsicht auf die Kontakt- und Elektrodenfläche des feststehenden Schaltstücks.
Zu Fig. 1 In einem nicht weiter dargestellten Vakuum-Schaltgefäß sind vier Windungskörper (9) durch je ein radial angeordnetes Verbindungselement (12) an einem Tragkörper.(8) befestigt.
An seinem offenen Ende geht jeder Windungskörper in eine breite Kontakt- und Elektrodenfläche (13) über.
Der Windungskörper ist abgestuft.
Diese Ausbildung ermöglicht ein Überlappen der einzelnen Windungskörper, und sie ergänzen sich so zu einer umlaufenden gleichsinnig magnetisierenden Windung.
Zwischen den sich überlappenden Windungskörpern befinden sich Stützelemente, deren Darstellung jedoch unterblieb, um die Übersichtlichkeit nicht zu beeinträchtigen.
Damit der markierte Windungskörper gut erkennbar wird, ist der vorangehende Windungskörper nur bruchstückhaft zu sehen; außerdem ist er stark ausgezogen.
Zu Fig. 2 In dieser Fig, sind die beiden Schaltstücke - oben das feststehende (1), unten das bewegbare (2) - während einer Stromunterbrechung dargestellt.
Den Stromfluß deuten Pfeile an.
Man erkennt auch die Abstufung der Windungskörper, und wie sie sich überlaptend zu einer Gesamtwindung ergänzen.
Zwischen den sich überdeckenden Elektrodenflächen- zwei korrespondierende sind durch größere Strichstärke hervorgehoben - fließt der Strom in einem Plasma.
Zu Fig. 3 So wie bereits in Fig. 1 geschehen, ist auch bei dieser Sicht auf die Kontakt- und Elektrodenfläche des feststehenden oberen Schaltstücks ein Windungskörper durch die Strichstärke betont.
Und zwar handelt es sich um jenen T1lndungskörper, dessen Kontaktfläche den Strom der Ladungsträger von der Elektrodenfläche des korrespondierenden stark ausgezogenen Windungskörpers an dem bewegbaren unteren Schaltstück aufnimmt.
Der Strom fließt dann so weiter, daß sich die Felderregung gleichsinnig fortsetzt.
Hinzuweisen ist noch darauf, daß der elektrisch wirksame Außendurchmesser der Kontakt- und Elektrodenflächen kleiner ist als der Außendurchmesser des zugehörigen Windungskörpers, was'durch Abschrägen erreicht wird.
Dies bewirkt, daß der Gasentladungsstrom im Innenraum der erregenden Windung fließt, also im Bereich der größten Feldstärke.
Desweiteren wird so die Kontakt- und Elektrodenfläche vom Bogenelement des nachfolgenden Windungskörpers eingehüllt, was die Homogenität des magnetischen Feldes erhöht.
Leerseite

Claims

Patentansprüche S Kontaktanordnung für Vakuums chalt er, in die Schaltstücke sind Einrichtungen integriert für die Erregung eines hauptsächlich achsialen magnetischen Feldes, dadurch gekennzeichnet, daß an einem ersten (3) und zweiten (8) Tragkörper mindestens je ein komplexer Windungskörper (9,13) angeordnet ist, daß die Windungskörper sich zu Kontakt- und Elektrodenflächen (13) erweitern, daß Kontakt- und Elektrodenflächen je eines Windungs-'körpers an dem ersten und zweiten Tragkörper sich mindestens teilweise überdecken, und daß von dem Überdeckungsbereich ausgehende Bogenabschnitte (9) demselben Windungssinn folgen.
2. Kontaktanordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakt- und Elektrodenfläche an einem ersten Windungskörper von dem Bogenabschnitt an einem zweiten Windungskörper mindestens teilweise umgeben wird.
7. Kontaktanordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungskörper an zentralen Tragkörpern befestigt sind.
4. Kontaktanordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Raum zwischen den Verbindungselementen (12) und den Kontakt- und Elektrodenflächen(13) Mittel zur Abstützung angeordnet sind.
5. Kontaktanordnung nach Patentanspruch 1, 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Abstützung der Kontakt- und Elektrodenflächen aus elektrisch schlecht leitendem oder isolierendem Material bestehen.
6. Kontaktanordnung nach Patentanspruch 1, 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Abstützung aus im wesentlichen radial angeordneten Blechen aus magnetisierbarem Material bestehen.