DE4014768A1 - Axialmagnetfeld-schaltstueckanordnung in einer vakuumschaltkammer - Google Patents
Axialmagnetfeld-schaltstueckanordnung in einer vakuumschaltkammerInfo
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- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
- 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
- H01H33/664—Contacts; Arc-extinguishing means, e.g. arcing rings
- H01H33/6644—Contacts; Arc-extinguishing means, e.g. arcing rings having coil-like electrical connections between contact rod and the proper contact
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- High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Axialmagnetfeld-Schaltstück
anordnung in einer Schaltkammer für Vakuumschalter mit
Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei den bekannten, gattungsgemäßen Axialmagnetfeld-Schalt
stückanordnungen befinden sich die Windungsanordnungen
zur Erzeugung des axialen Magnetfeldes innerhalb des eva
kuierten Raumes der Schaltkammer. Diese Konstruktionsform
hat zur Folge, daß die Windungskörper aus Spezialkupfer
angefertigt werden müssen, was die Herstellungskosten
erhöht. Außerdem wird die Abfuhr der in den Windungen
enstehenden Stromwärme erschwert. Schließlich vergrös
sert eine Windungsanordnung im evakuierten Raum der Schalt
kammer zumindest das Volumen dieses Raumes.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gat
tungsgemäße Vakuumschaltkammer mit darin befindli
chen gattungsgemäßen Schaltstückanordnungen derart
zu verbessern, daß der zu evakuierende Raum der
Schaltkammer und die Anzahl der darin angeordneten
Schaltstückteile kleiner werden.
Die Erfindungsaufgabe wird bei einer gattungsgemäßen
Vakuumschaltkammer mit darin befindlichen gattungs
gemäßen Schaltstückanordnungen durch das kennzeich
nende Merkmal des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteil
hafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes wer
den in den Unteransprüchen beschrieben.
Durch die Anwendung des Erfindungsgegenstandes lassen
sich die Windungsanordnungen aus genormtem Leitungs
kupfer für den Elektromaschinenbau herstellen.
Stromwärmeverluste werden direkt in die Umgebungs
atmosphäre abgeführt. Die Abmessungen der Schaltkammer
verkleinern sich und das Evakuierungsverfahren nimmt
eine kürzere Zeit in Anspruch.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind durch
Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher
beschrieben; es zeigen:
Fig. 1 Längsschnitt einer Vakuumschaltkammer mit
Napfwand-Windungsanordnung;
Fig. 2 Längsschnitt einer Vakuumschaltkammer mit
Kreisring-Windungsanordnung;
Fig. 3 Draufsicht auf Windungsanordnung gemäß Fig. 2.
Zu Fig. 1:
Die in der Fig. 1 dargestellte Vakuumschaltkammer 1 besteht aus einem metallischen Kammerzylinder 2 und aus einem daran einseitig angeordneten Durchführungsisola tor 3. Auf gemeinsamer Achse sind ein feststehendes Schalt stück 4 und ein gleichartig aufgebautes bewegbares Schalt stück 4′ angeordnet. Das bewegbare Schaltstück wird durch einen nicht dargestellten Schalterantrieb betätigt.
Die in der Fig. 1 dargestellte Vakuumschaltkammer 1 besteht aus einem metallischen Kammerzylinder 2 und aus einem daran einseitig angeordneten Durchführungsisola tor 3. Auf gemeinsamer Achse sind ein feststehendes Schalt stück 4 und ein gleichartig aufgebautes bewegbares Schalt stück 4′ angeordnet. Das bewegbare Schaltstück wird durch einen nicht dargestellten Schalterantrieb betätigt.
Das feststehende Schaltstück setzt sich zusammen aus ei
nem Stromleiterbolzen 5, aus einem napfförmigen Kontakt-
und Windungsträger 6, in dessen Wand 7 zur Achse geneigte
Schlitze 8 angebracht sind, und aus einer Kontakt- und
Elektrodenscheibe 9; die Wandschlitze sind durch ihre
Mittellinien angedeutet. Durch den Boden 11 des Kammerzy
linders erstreckt sich kammereinwärts eine Durchführung 10.
Darin ist das feststehende Schaltstück als komplett vor
montierte Baugruppe derart eingefügt, daß die über den
Napfrand hinausreichende Kontakt- und Elektrodenscheibe
mit ihrem gebördelten Rand die Stirnseite der Durchfüh
rung umfaßt und damit vakuumdicht verlötet ist.
Somit befindet sich die aus den Windungsabschnitten
17 zusammengesetzte Windungsanordnung des festste
henden Schaltstücks 4 außerhalb des evakuierten
Raumes 19 der Schaltkammer.
Auf der Seite des bewegbaren Schaltstücks 4′ ist ein
Faltenbalg 12 durch eine vakuumdicht angeschlossene
Hülse mit unterschiedlichem Durchmesser 13,14,15 in
Richtung auf den evakuierten Raum 19 des Kammerzylin
ders verlängert. Das Endstück 15 der Hülse umfaßt den
Napf 6′ und ist vakuumdicht mit der bewegbaren Kontakt
und Elektrodenscheibe 9′ mit napfförmiger Vertiefung
verbunden, wozu diese napfförmige Kontakt- und Elek
trodenscheibe gleichfalls einen gebördelten Rand hat.
Die Schlitze 8′ in der Wand 7′ des bewegbaren Napfes 6′
besitzen dieselbe Neigung zur Schaltstückachse wie die
Schlitze 8 in der Wand 7 des feststehenden Napfes 6.
Somit befindet sich auch die aus den Windungsabschnit
ten 17′ bestehende Windungsanordnung des bewegbaren Schalt
stücks 4′ außerhalb des evakuierten Raumes des Kammer
zylinders. Auch das bewegbare Schaltstück stellt mit Falten
balg und Verlängerungshülse eine selbständige Baugruppe dar.
Die Verlängerungshülse 13, 14, 15 ist aus gleichem oder
ähnlichem Material hergestellt wie der Metallfaltenbalg,
d. h. aus nichtrostendem Stahl; die Wandstärke beträgt nur
den Bruchteil eines Millimeters. Daher ist der elektrische Neben
schluß der Windungsabschnitte in der Napfwand durch das
Endstück 15 vernachläßigbar. Rechts von der Mittellinie
des Kammerzylinders setzt sich das Mittelstück 14 der Ver
längerungshülse in einem Schirmkörper 23 fort. Mit seiner
Unterseite ist der Faltenbalg an einem Flansch des hohl
zylindrischen Ansatzes 20 an der Abschlußplatte 21 befes
tigt. Diese Abschlußplatte umfaßt mit dem gebördelten
Rand den Durchführungsisolator vakuumdicht. Mit seiner
Innenseite umfaßt der Ansatz 20 einen Führungskörper 16
für den bewegbaren Stromleiterbolzen 5′.
Gemäß Fig. 2 werden für die Erzeugung des axialen Mag
netfeldes Kreisringabschnitte 30, 30′ an dem feststehen
den und bewegbaren Schaltstück 31, 31′ verwendet.
Die Kreisringe sind an radialen, von den Stromleiterbol
zen 5, 5′ ausgehenden Stromleitern 32, 32′ befestigt. An jedem Schalt
stück erstrecken sich die Enden der Kreisringabschnitte
in dieselbe Umfangsrichtung, wobei diese Richtung
von Schaltstück zu Schaltstück entgegengesetzt ist. An
die Enden der Kreisringabschnitte schließen sich kreis
einwärts Stromleiter 33, 33′ an. Daran ist ein zentraler
Kontaktansatz 35, 35′ angeordnet, der die Elektrodenschei
ben 34, 34′ durchdringt und von dieser vollständig umge
ben ist.
Die vakuumdichte Verbindung des Kontakt- und Elektroden
körpers 35′, 34′ mit dem Endstück 15 der Verlängerungshülse
erfolgt an dem gebördelten Rand 44′ der Elektroden
scheibe. Somit befindet sich die aus den Kreisringab
schnitten 30′ zusammengesetzte Windungsanordnung des
bewegbaren Schaltstücks 31′ außerhalb des evakuierten
Raumes des Kammerzylinders.
Die Einführung des feststehenden Schaltstücks 31 in den
Kammerzylinder 2 ist folgendermaßen gelöst: Im Boden 11
ist eine sich auswärts erstreckende Durchführung 36 an
geordnet mit einem Stopflansch 37 an der Stirnseite.
An der Innenseite der Wand der Durchführung ist eine zy
lindrische Hülse 29 aus z. B. nichtrostendem Stahl ange
ordnet und mit der Wandoberfläche vakuumdicht verbunden.
Mit dieser Hülse ist der gebördelte Rand der Elektroden
scheibe 34 vakuumdicht verbunden, sodaß die Kreisring
abschnitte 30 der Windungsanordnung an dem feststehenden
Schaltstück 31 außerhalb des evakierten Raumes 19 des
Kammerzylinders liegen. Der Spalt zwischen der Hülse
29 und den tatsächlich von der Hülse umfaßten Kreisring
abschnitten 30 hat nur den Sinn, die Hülse, deren Wand
stärke nur den Bruchteil eines Millimeters ausmacht, er
kennen zu lassen.
Die Fig. 3 zeigt das Magnetfeld-Erzeugersystem an
dem bewegbaren Schaltstück 31′ in der Draufsicht.
Das in der Draufsicht nicht dargestellte Magnetfeld-
Erzeugersystem an dem feststehenden Schaltstück 31
ist gleichartig aufgebaut, jedoch gegenüber dem be
wegbaren in der Umfangrichtung so gedreht, daß jeweils
die Anfangs- und Endbereiche von zwei aufeinanderfol
genden Kreisringabschnitten 30 durch die Bogenbereiche
der Kreisringabschnitte 30′ an dem bewegbaren Schalt
stück 31′ überdeckt werden.
Auch die in der Fig. 2 dargestellten Schaltstücke 31
und 31′ bilden je eine selbständige Baugruppe.
Somit bestehen die in den Fig. 1 und 2 abgebildeten
Vakuumschaltkammern mit Axialmagnetfeld-Schaltstückan
ordnungen aus jeweils drei vorgefertigten Baugruppen
für die Endfertigung, nämlich: Schaltkammer 1 mit
Kammerzylinder 2 und Isolierdurchführung 3; feststehen
des Schaltstück 4 bzw. 31 mit Boden 11 des Kammerzylinders;
bewegbares Schaltstück 4′ bzw. 31′ mit Faltenbalg 12
und Verlängerungshülse 13, 14, 15.
Claims (8)
1. Axialmagnetfeld-Schaltstückanordnung in einer
Vakuumschaltkammer mit:
- a) einem Kammerzylinder (2) mit mindestens einer Kammerdurchführung (3);
- b) einem feststehenden (4, 31) und mit einem auf einer gemeinsamen Achse gegenüberliegenden, bewegbaren Schaltstück (4′, 31′);
- c) einer Windungsanordnung zur Erzeugung eines axialen Magnetfeldes; gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
- d) mindestens an einem Schaltstück befindet sich die Windungsanordnung zur Erzeugung des axialen Magnet feldes außerhalb des evakuierten Raumes (19) der Schaltkammer (1).
2. Schaltstückanordnung nach Patentanspruch 1,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- a) auf der Seite des feststehenden Schaltstücks besteht die Begrenzung des evakuierten Raumes (19) der Schaltkammer (1) teilweise aus einem mit dem Kammerboden (11) vakuumdicht verbundenen Kontakt- und Elektrodenkörper (9; 34, 35) des feststehenden Schaltstücks;
- b) die Windungsanordnung zur Erzeugung des axialen Magnetfeldes schließt sich dem Kontakt- und Elek trodenkörper auf dessen außerhalb des evakuierten Raumes der Schaltkammer gelegenen Seite an.
3. Schaltstückanordnung nach Patentanspruch 2,
gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
die Verbindung des Kontakt- und Elektrodenkörpers
mit dem Kammerboden stellt eine sich durch den
Kammerboden kammereinwärts erstreckende Durch
führung (10) her, die durch den Kontakt- und
Elektrodenkörper vakuumdicht abgeschlossen wird.
4. Schaltstückanordnung nach Patentanspruch 2,
gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
die Verbindung des Kontakt- und Elektrodenkörpers
mit dem Kammerboden stellt ein hülsenförmiger
Körper (29) her, der innerhalb einer sich durch
den Kammerboden kammerauswärts erstreckenden Durch
führung (36) angeordnet ist und durch den Kontakt-
und Elektrodenkörper vakuumdicht abgeschlossen wird.
5. Schaltstückanordnung nach einem der Patentansprüche
1 bis 4,
gekennzeichnet durch folgendes Merkmale:
- a) auf der Seite des bewegbaren Schaltstücks erstreckt sich in die Schaltkammer (1) als Teil der Begrenzung des evakuierten Raumes (19) ein hülsenförmiger, va kuumdichter Körper (12, 13, 14, 15), dessen axiale Ausdehnung sich verändern läßt und dessen Endstück (15) durch einen Kontakt- und Elek trodenkörper (9′; 34′, 35′) des bewegbaren Schaltstücks vakuumdicht abgeschlossen wird.
- b) die Windungsanordnung zur Erzeugung des axialen Magnetfeldes schließt sich dem Kontakt- und Elektroden körper auf dessen außerhalb des evakuierten Raumes der Schaltkammer gelegenen Seite an.
6. Schaltstückanordnung nach einem der Patentansprüche
1 bis 5,
gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
die Windungsanordnungen, die sich den Kontakt- und Elektroden körpern (9, 9′) der Schaltstücke (4, 4′) auf den außerhalb des evakuierten Raumes (19) der Schaltkammer (1) liegenden Seiten anschließen, bestehen aus Windungs abschnitten (17, 17′), die durch Schlitze (8, 8′) glei cher Neigung zur Schaltstückachse in den Wänden (7, 7′) der Näpfe (6, 6′) hergestellt sind und die sich an den Schaltstücken in relativ zueinander entgegengesetzte Umfangrichtungen erstrecken.
die Windungsanordnungen, die sich den Kontakt- und Elektroden körpern (9, 9′) der Schaltstücke (4, 4′) auf den außerhalb des evakuierten Raumes (19) der Schaltkammer (1) liegenden Seiten anschließen, bestehen aus Windungs abschnitten (17, 17′), die durch Schlitze (8, 8′) glei cher Neigung zur Schaltstückachse in den Wänden (7, 7′) der Näpfe (6, 6′) hergestellt sind und die sich an den Schaltstücken in relativ zueinander entgegengesetzte Umfangrichtungen erstrecken.
7. Schaltstückanordnung nach einem der Patentansprüche
1 bis 5, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
die Windungsanordnungen, die sich den Kontakt- und Elektrodenkörpern (34, 35; 34′, 35′) der Schaltstücke (31, 31′) auf den außerhalb des evakuierten Raumes (19) der Schaltkammer (1) liegenden Seiten anschließen, be stehen aus Kreisringabschnitten (30, 30′), die an radia len Stromleitern (32, 32′) angeordnet sind und die sich an den Schaltstücken in relativ zueinander entgegenge setzte Umfangsrichtungen erstrecken.
die Windungsanordnungen, die sich den Kontakt- und Elektrodenkörpern (34, 35; 34′, 35′) der Schaltstücke (31, 31′) auf den außerhalb des evakuierten Raumes (19) der Schaltkammer (1) liegenden Seiten anschließen, be stehen aus Kreisringabschnitten (30, 30′), die an radia len Stromleitern (32, 32′) angeordnet sind und die sich an den Schaltstücken in relativ zueinander entgegenge setzte Umfangsrichtungen erstrecken.
8. Schaltstückanordnung nach einem der Patent
ansprüche 1 bis 5,
gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
die Windungsanordnungen, die sich den Kontakt- und Elektrodenkörpern (34, 35; 34′, 35′) der Schalt stücke (31, 31′) auf den außerhalb des evakuierten Raumes (19) der Schaltkammer (1) liegenden Seiten anschließen, bestehen aus Kreisringabschnitten (30, 30′), die jeweils durch Längsschlitze und daran sich anschließende Querschlitze im Mantel eines auch als Stromzuleitung verwendeten Rohrabschnitts hergestellt sind und die sich an den Schaltstücken in relativ zueinander entgegengesetzte Umfangrichtungen erstrecken.
die Windungsanordnungen, die sich den Kontakt- und Elektrodenkörpern (34, 35; 34′, 35′) der Schalt stücke (31, 31′) auf den außerhalb des evakuierten Raumes (19) der Schaltkammer (1) liegenden Seiten anschließen, bestehen aus Kreisringabschnitten (30, 30′), die jeweils durch Längsschlitze und daran sich anschließende Querschlitze im Mantel eines auch als Stromzuleitung verwendeten Rohrabschnitts hergestellt sind und die sich an den Schaltstücken in relativ zueinander entgegengesetzte Umfangrichtungen erstrecken.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904014768 DE4014768A1 (de) | 1990-05-03 | 1990-05-03 | Axialmagnetfeld-schaltstueckanordnung in einer vakuumschaltkammer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904014768 DE4014768A1 (de) | 1990-05-03 | 1990-05-03 | Axialmagnetfeld-schaltstueckanordnung in einer vakuumschaltkammer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4014768A1 true DE4014768A1 (de) | 1990-11-29 |
Family
ID=6405970
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19904014768 Withdrawn DE4014768A1 (de) | 1990-05-03 | 1990-05-03 | Axialmagnetfeld-schaltstueckanordnung in einer vakuumschaltkammer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4014768A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4341714A1 (de) * | 1993-12-05 | 1994-04-28 | Slamecka Ernst | Vakuumschalter-Kontaktanordnung |
EP0794545A1 (de) * | 1996-03-08 | 1997-09-10 | Schneider Electric Sa | Vakuumschalter oder Lastschalter |
-
1990
- 1990-05-03 DE DE19904014768 patent/DE4014768A1/de not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4341714A1 (de) * | 1993-12-05 | 1994-04-28 | Slamecka Ernst | Vakuumschalter-Kontaktanordnung |
EP0794545A1 (de) * | 1996-03-08 | 1997-09-10 | Schneider Electric Sa | Vakuumschalter oder Lastschalter |
FR2745946A1 (fr) * | 1996-03-08 | 1997-09-12 | Schneider Electric Sa | Interrupteur ou disjoncteur electrique sous vide |
US5877466A (en) * | 1996-03-08 | 1999-03-02 | Schneider Electric Sa | Vacuum electrical switch or circuit breaker |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAV | Applicant agreed to the publication of the unexamined application as to paragraph 31 lit. 2 z1 | ||
8122 | Nonbinding interest in granting licenses declared | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |