DE3401497A1

DE3401497A1 - Vacuum switch contact arrangement

Info

Publication number: DE3401497A1
Application number: DE19843401497
Authority: DE
Inventors: Ernst Prof. Dr.techn.habil. 1000 Berlin Slamecka
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-07-22
Filing date: 1984-01-13
Publication date: 1984-08-09

Abstract

An excitation system formed from circular ring sections (9) is used to excite an axial magnetic field. Each of these winding formers expands to form a contact and electrode body (13) which is in the form of circular sectors and surrounds the subsequent winding former except for the gap width (15). The winding former and contact body are located virtually on the same level. In order to prevent disturbing eddy currents, the contact and electrode bodies are provided with gaps (13a). The excitation and contact system is supported by ribs (12), with the interposition of a stainless steel disc (14) and is supplied with current. These ribs originate as an acute angle from the current-conductor bolt (8). An advantageous variant is to arrange the excitation system on only the stationary switching element. The contact body of the mobile switching element, whose mass has been reduced by this measure, is likewise provided with gaps. <IMAGE>

Description

Vakuumschalter-KontaktanordnungVacuum switch contact arrangement

Zusatzpatent zu Patent AZ P 32 27 594.3 Gegenstand des Hauptpatents ist eine Vakuumschalter-Kontaktanordnung mit einer Vorrichtung zur Erzeugung eines achsialen Magnetfeldes. Diese Kontaktanordnung zeichnet sich vor allem dadurch aus, daß von einem zentralen Stromleiterbolzen (8) im rechten Winkel Leiterspeichen (12) ausgehen, an denen Windungskörper angebracht sind, die sich zu Kontakt-und Elektrodenflächen (13) ausweiten.Additional patent to patent AZ P 32 27 594.3 Subject of the main patent is a vacuum switch contact assembly with a device for generating a axial magnetic field. This contact arrangement is characterized above all by that from a central conductor bolt (8) at right angles conductor spokes (12) go out, on which winding bodies are attached, which become contact and electrode surfaces (13) expand.

Hauptanliegen des ersten Zusatzpatents AZ P 32 40 031.4 ist die Verbesserung der Stromzuführung zu den Windungskörpern sowie ihre konstruktive Vereinfachung.The main concern of the first additional patent AZ P 32 40 031.4 is improvement the power supply to the winding bodies and their structural simplification.

Mit einer weiteren Verbesserung der Stromzuführung zu den Windungskörpern und insbesondere mit dem rationellen Aufbau des Windungs- und Kontaktkörpers befaßt sich das zweite Zusatzpatent AZ P 34 00 190.5.With a further improvement in the power supply to the winding bodies and in particular concerned with the rational construction of the winding and contact body the second additional patent AZ P 34 00 190.5.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vakuumschalter-Kontaktanordnung nach dem Hauptpatent. Sie stellt sich die Aufgabe, in systematischer Fortsetzung der Entwicklungsreihe ein Kontakt- und Erregungsssystem zu schaffen, das mit deutlichem Abstand gegenüber dem Stand der Technik die optimale Lösung repräsentiert.The present invention relates to a vacuum switch contact assembly according to the main patent. She sets herself the task in a systematic continuation to create a contact and excitation system in the development series, which with a clear Distance compared to the prior art represents the optimal solution.

Beurteilungskriterien für das Erreichen des gesteckten Ziels sind: Erfüllungsgrad der technisch-physikalischen Funktion; Zweckmäßigkeit, Einfachheit und Anpassungsfähigkeit der konstruktiven Ausführung; fertigungstechnisch keine Problematik; geringe Herstellungskosten.Assessment criteria for achieving the set goal are: Degree of fulfillment of the technical-physical function; Practicality, simplicity and adaptability of the structural design; technically none Problematic; low manufacturing costs.

Die gestellte Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 sowie in den nachfolgenden Patentansprüchen definierten Erfindungsmerkmale gelöst; ein Ausführungsbeispiel erläutert sie.The problem is solved by the in claim 1 as well as in the features of the invention defined in the following claims solved; an embodiment she explains.

Fig. 1: Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kontakt-und Erregungsanordnung im Längsschnitt.Fig. 1: Embodiment of the contact and excitation arrangement according to the invention in longitudinal section.

Fig. 2: Kontakt- und Erregungsanordnung in der Draufsicht.Fig. 2: Contact and excitation arrangement in plan view.

In einer nicht dargestellten Vakuumschaftkammer befinden sich ein feststehendes und ein bewegbares Schaltstück, ausgerüstet mit einer Anordnung für die Erregung eines achsialen magnetischen Feldes. Die Bauelemente der beiden Schaltstücke sind gleich; daher genügt für das Verständnis die Darstellung eines Schaltstücks.In a vacuum shaft chamber, not shown, there is a fixed and one movable contact piece, equipped with an arrangement for the excitation of an axial magnetic field. The components of the two contact pieces are the same; therefore, the illustration of a contact piece is sufficient for understanding.

An dem Stromleiterbolzen (8) in Fig. 1 sind vier rippenförmige Trag- und Lelterelemente angeordnet; kennzeichnend für sie ist ihre Neigung gegenüber dem Stromleiterbolzen. An jedem dieser Bauelemente ist ein Windungskörper (9) befestigt, der sich erweiternd zu einem Kontakt- und Elektrodenkörper (13) fortsetzt. Diese Anschlußform wirkt sich besonders günstig aus hinsichtlich der verzerrungsfreien Ausbildung des achsialen magnetischen Feldes. Dieses Feld erzeugen die vier Windungskörper. Selbst ihre Erweiterungen, die Kontakt- und Elektrodenkörper beteiligen sich durch ihre zweckmäßige Anordnung noch an der Erregung des Achsialfeldes. Damit in ihnen keine schädlichen Wirbelströme fließen, sind sie mit radialen Spalten (13a) versehen, was Fig. 2 deutlich zeigt.On the conductor bolt (8) in Fig. 1 are four rib-shaped support and parent elements arranged; characteristic of them is their inclination towards one another the conductor bolt. A coil body (9) is attached to each of these components, which continues expanding to a contact and electrode body (13). These The connection shape has a particularly favorable effect with regard to the distortion-free Formation of the axial magnetic field. This field is generated by the four winding bodies. Even their extensions, the contact and electrode bodies participate through their expedient arrangement still to the excitation of the axial field. So in them no harmful eddy currents flow, they are provided with radial gaps (13a), which Fig. 2 clearly shows.

Auf den Leit- und Verbindungsrippen (12) liegt auch die Scheibe (14) auf; sie besteht aus einem elektrisch relativ schlecht leitendem aber mechanisch sehr festem Material, wie z.B.Edelstahl. Sowohl die Windungskörper (9) als auch ihre Erweiterungen (13) sind sehr robust ausgeführt, damit sie den thermischen Beanspruchungen durch den Dauerstrom ebenso gewachsen sind wie der dynamischen Beanspruchung durch den Kurzschlußstrom.The disc (14) also rests on the guide and connecting ribs (12) on; it consists of a relatively poor electrical conductor but mechanically very solid material such as stainless steel. Both the winding body (9) and their extensions (13) are designed to be very robust so that they can use the thermal The stresses caused by the continuous current have grown as well as the dynamic stress by the short-circuit current.

Zwischen den Kontakt- und Elektrodenkörpern und den nachfolgenden, sie dabei umgebenden Windungskörpern liegt ein Spalt, wie in Fig. 2 erkennbar. Störende Stromflüsse zwischen den vier Erregungs- und Kontaktkörpern sind dadurch ausgeschlossen.Between the contact and electrode bodies and the following, there is a gap surrounding the winding bodies, as can be seen in FIG. Disruptive Current flows between the four excitation and contact bodies are excluded.

Eine besonders vorteilhafte, hier zeichnerisch nicht dargestellte Lösung ergibt sich, wenn nur das feststehende Schaltstück mit Windungskörpern ausgestattet wird. Die erfinderische Anordnung der Windungskörper praktisch auf demselben Niveau, auf dem sich auch die Kontakt- und Elektrodenkörper befinden, begünstigt diese Weiterentwicklung durch ihren erhöhten magnetischen Wirkungsgrad im Hinblick auf den Schaltraum. Zur Unterstützung ist der windungslose - und damit massearme - bewegbare Gegenkontakt mit z.B. zwei sich kreuzenden Spalten versehen, was hier ebenfalls nicht zeichnerisch dargestellt ist, weil eindeutig vorstellbar. Die Spalträume sind mit Einsatzkörpern z.B. aus Edelstahl ausgefüllt.A particularly advantageous one, not shown in the drawing here The solution arises if only the stationary contact piece is equipped with winding bodies will. The inventive arrangement of the winding bodies practically on the same level, on which the contact and electrode bodies are located, promotes this further development due to their increased magnetic efficiency with regard to the switch room. To the Support is the winding - and thus low-mass - movable counter contact provided with e.g. two intersecting columns, which is also not graphically here is shown because clearly imaginable. The gaps are with insert bodies e.g. filled out of stainless steel.

Claims

Patentansprüche Kontaktanordnung für Vakuumschalter: in die Schaltstücke sind Windungskörper integriert zur Erregung eines achsialen magnetischen Feldes; die Windungskörper erweitern sich zu Kontakt- und Elektrodenflächen; die Kontakt- und Elektrodenflächen des feststelienden und des bewegbaren Schaltstücks überlappen sich; vom Oberlappungsbereich ausgehende Windungskörper folgen demselben Windungssinn; nach Patent AZ P 32 27 594.3; dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Windungskörper (9) wenigstens angenähert einen Kreisringsektor bildet, daß der Windungskörper sich erweitert zu einem wenigstens näherungsweise kreissektorförmigen Kontakt-und Elektrodenkörper (13), und daß der Innendurchmesser des Windungskörpers gleich oder größer ist als der Außendurchmesser des Kontakt-und Elektrodenkörpers. Claims Contact arrangement for vacuum switch: in the contact pieces winding bodies are integrated to excite an axial magnetic field; the winding bodies expand to form contact and electrode surfaces; the contact and overlap electrode surfaces of the fixed and movable contact pieces themselves; Winding bodies emanating from the area of the overlap follow the same direction of winding; according to patent AZ P 32 27 594.3; characterized in that at least one winding body (9) at least approximately a circular ring sector that the winding body forms expanded to an at least approximately circular sector-shaped contact and electrode body (13), and that the inner diameter of the winding body is equal to or greater than the outer diameter of the contact and electrode body.

2. Kontaktanordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere die stirnseitigen Oberflächen von Windungskörper (9) und daran anschließendem Kontakt- und Elektrodenkörper (13) sich auf derselben oder nahezu derselben Ebene befinden 2. Contact arrangement according to claim 1, characterized in that that in particular the end-face surfaces of the winding body (9) and thereon subsequent contact and electrode body (13) are on the same or almost on the same level

3. Kontaktanordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakt- und Elektrodenkörper (13) mindestens eine hauptsächlich radial angeordnete spaltförmige Oberflächenunterbrechung (13a) aufweist.3. Contact arrangement according to claim 1, characterized in that the contact and electrode body (13) at least a mainly radially arranged gap-shaped surface interruption (13a) having.

4. Kontaktanordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromechanische Verbindung zwischen dem Windungskörper (9) und dem Stromleiterbolzen (8) durch einen rippenförmigen Körper (12) hergestellt ist, und daß der rippenförmige Körper (12) an dem Stromleiterbolzen (8) schiefwinkelig angeordnet ist.4. Contact arrangement according to claim 1, characterized in that that the electromechanical connection between the winding body (9) and the current conductor bolt (8) is made by a rib-shaped body (12), and that the rib-shaped Body (12) is arranged at an oblique angle on the conductor bolt (8).

5. Kontaktanordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem rippenförmigen Körper (12) ein Stützkörper (14) gelagert ist, und daß der Stützkörper aus elektrisch isolierendem oder schlecht leitendem Material besteht.5. Contact arrangement according to claim 1, characterized in that that a support body (14) is mounted on the rib-shaped body (12), and that the support body consists of electrically insulating or poorly conductive material.

6. Kontaktanordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakt- und E.lektrodenkörper (13) zumindest teilweise auf dem Stützkörper (14) gelagert ist 6. Contact arrangement according to claim 1, characterized in that that the contact and E. electrode body (13) at least partially on the support body (14) is stored

7. Kontaktanordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die längsachsenparallele Erstreckung des Windungskörpers (9) gleich oder größer ist als diejenige des Kontakt- und Elektrodenkörpers (13).7. Contact arrangement according to claim 1, characterized in that that the longitudinal axis-parallel extension of the winding body (9) is equal to or greater is than that of the contact and electrode body (13).

8. Kontaktanordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Windungskörper vorzugsweise an dem feststehenden Schaltstück angeordnet sind, daß sie das gleiche oder nahezu das gleiche magnetische Feld erzeugen wie es besteht bei einer Anordnung der Windungskörper sowohl an dem feststehenden als auch an dem bewegbaren Schaltstück, und daß der Kontakt- und Elektrodenkörper an dem bewegbaren Schaltstück mit mindestens einer spaltförmigen Oberflächenunterbrechung versehen ist.8. Contact arrangement according to claim 1, characterized in that that winding bodies are preferably arranged on the stationary contact piece, that they generate the same or almost the same magnetic field as it exists in an arrangement of the winding body both on the fixed and on the movable contact, and that the contact and electrode body on the movable Provide contact with at least one gap-shaped surface interruption is.

9. Kontaktanordnung nach Patentanspruch 1, 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenunterbrechung mit elektrisch isolierendem oder schlecht leitendem Material ganz oder teilweise ausgefüllt ist.9. Contact arrangement according to claim 1, 8, characterized in that that the surface interruption with electrically insulating or poorly conductive Material is completely or partially filled out.