DE3107155C2

DE3107155C2 - Vakuumschalter

Info

Publication number: DE3107155C2
Application number: DE19813107155
Authority: DE
Inventors: Fred E. Dipl.-Phys. Bestel; Manfred Dipl.-Ing. 4030 Ratingen Hinz
Original assignee: CALOR-EMAG ELEKTRIZITAETS-AKTIENGESELLSCHAFT 4030 RATINGEN DE
Current assignee: CALOR-EMAG ELEKTRIZITAETS-AKTIENGESELLSCHAFT 4030 RATINGEN DE
Priority date: 1981-02-26
Filing date: 1981-02-26
Publication date: 1984-12-13
Also published as: DE3107155A1

Abstract

Ein Vakuumschalter besitzt zwei miteinander in Verbindung bringbare Schaltkontakte, von denen mindestens einer eine flache, aus zwei Windungsarmen (2, 3) bestehende Magnetspule (11) zur Erzeugung eines axialen Magnetfeldes aufweist. Die Windungsarme (2, 3) sind in radialer Ebene - von einem gemeinsamen Mittelsteg (1) ausgehend - spiralförmig mit gleicher Drehrichtung um eine gemeinsame Achse geführt. Ihre Umfangslänge beträgt wesentlich mehr als eine halbe Windung, wobei sich die Windungsarme (2, 3) nach 180 ° Weglänge umschlingen.

Description

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Die Erfindung betrifft einen Vakuumschalter gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein solcher Schalter ist aus der DE-OS 29 47 090 bekannt. Die Windungsarme seiner Schaltkontakte ergänzen sich jeweils zu einer vollen Windung, die zwischen der stützenden Basisplatte sowie einem scheibenförmigen Lichtbogenkontakt eingeschlossen ist Da die schraubenlinienförmig verlaufenden Windungsarme nur an einer Stelle mit dem Lichtbogenkontakt fest verbunden sind, werden noch mechanische, die Windungsarme in axialer Richtung überbrückende Stützen benötigt. Ein axiales Magnetfeld ermöglicht es, den Abschaltlichtbogen bis zu hohen Grenzstromstärken diffus zu halten.

Die SU-PS 1 97 714 zeigt Schaltkontakte zur Erzeugung eines radialen Magnetfeldes. Den topfförmigen Kontaktstücken sind Spulen mit jeweils zwei spiralförmig verlaufenden Spulenarmen zugeordnet Diese beginnen an gegenüberliegenden Stellen eines kreisringförmigen Kontaktstückes und umschlingen sich nach 180° Umfangsweg. Die Spulen haben keinerlei mechanische Funktion und sind außerhalb des Kontaktbereiches — von diesem konisch abfallend, angeordnet

Die Aufgabe der Erfindung ist es, einem Vakuumschalter gemäß Oberbegriff des Anspruches 1 zu ermöglichen, das axiale Magnetfeld zu verstärken ohne auf eine ohne weiteres mechanisch stabilen sowie kompakten Schaltkontaktaufbau verzichten zu müssen.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1.

Durch die sich umgreifenden Windungsarme kann die zur Verfügung stehende Fläche für die Bildung einer hochwirksamen Spule voll genutzt werden. Da die Windungsarme auf der Basisplatte aufsitzen, sind zusätzliche mechanische Stützen entbehrlich. Mit der Sichelform der auslaufenden Windungsarme ist ein nahezu kreisrunder Aufbau des Schaitkontaktes ermöglicht Die die Stirnnut begrenzenden Nutenstege des Stromführungsbolzens zur Aufnahme des Mittelsteges der Windungsarme sind nicht bis zur Oberseite des Mittelsteges geführt, um sicherzustellen, daß der Strom zunächst auf den Mittelsteg sowie die Windungsarme übergeht Die zweckmäßigerweise in radialer Richtung ebenen Wirdungsarme lassen sich vorteilhaft aus einem Profilmaterial in die Spulenform biegen; gleichwohl lassen sie sich durch Gießen und/oder spanabhebende Bearbeitung fertigen.

An Hand der Zeichnungen, die ein Ausführungsbeispiel zeigen, wird die Erfindung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 die Draufsicht auf eine Magnetspule, mit der mindestens ein Schaltkontakt des Vakuumschalters ausgestaltet ist;

F i g. 2 einen Schnitt durch diese Magnetspule;

F i g. 3 einen kompletten Schaltkontakt, teilweise im Schnitt, dem ein weiterer, nicht gezeigter, in einer evakuierten Schaltkammer angeordneter Schaltkontakt gegenübersieht

An den gegenüberliegenden Seiten der Enden des Mittelsteges 1 sind die die Magnetspule 11 bildenden Windungsarme 2 und 3 angesetzt. Sie verlaufen in gleicher Richtung spiralförmig um den Achsenmittelpunkt. Dabei umgreifen sie sich nach einer Strecke von 180° und verlaufen fortan bis zu einem Umfangsweg von nahezu 360° — einen Spalt 4 zwischen sich lassend — in gleichem Abstand zueinander. Die Mindestlänge der Windungsarme sollte 270° Umfangsweg sein. Die dargestellte flache Magnetspule U besitzt nahezu zwei volle Windungen für ein wirksames Magnetfeld. Die auslaufenden Enden der Windungsarme 2,3 verringern ihren Querschnitt in der Spulenebene stetig, so daß eine nahezu kreisförmige Außenkontur der Magnetspule 11 gebildet wird. Der Stromanschluß der Magnetspule 11 erfolgt am Mittelsteg 1. Dieser ist in eine Stirnnut 5 eines Stromzuführungsbolzens 6 eingesetzt, dessen Nutenstege 7 in die freien Taschen 8, 8a zu beiden Seiten des Mittelsteges 1 ragen.

Die Magnetspule ist aus gut leitendem Material, z. B. Kupfer, gefertigt und zwischen einer Basisplatte 9 aus schlechter leitendem Material sowie einem scheibenförmigen Lichtbogenkontaktstück 10 eingeschlossen. Alle diese Teile sind zweckmäßig miteinander verlötet. Die Nutenstege 7 sind, wie aus Fig.3 ersichtlich, nicht bis zum Lichtbogenkontaktstück 10 geführt. Der Strom wird daher im wesentlichen vom Stromanschlußbolzen

über den Mittelsteg 1 an die Magnetspule gelangen.
Beim Trennen der Schaltkontakte folgt der durch die
V/indungsarme 2,3 fließende Strom einer Schleife, und
der Ausschaltlichtbogen wird zur Außenseite des
Schaltkontaktes getrieben und zusätzlich umfänglich in 5 Bewegung gehalten. Bei dem neuen Kontakt ist kein
besonderes, die gesamte Oberseite der Magnetspule abdeckendes Lichtbogenkontaktstück notwendig. Die
Magnetspule kann selbst mit ihrer Oberseite, die dann
freilich z. B. durch eine Oberflächenlegierung besonder" io präpariert ist, den Kontakt herstellen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Ergänzungsblatt zur Patentschrift 31 U/ IJJ

Int. CL: H Ol H 33/66

Veröffentlichungstag: 13. Dezember 1984

(Beschreibungsteil, einzufügen in PS 31 07 155 zwischen die Zeilen 7 und 8 im 2. Abschnitt)

Ein Schaltkontakt für Vakuumschalter gemäß CH-PS 4 51 286 besitzt kreisringförmige in Berührung bringbare Kontaktstücke. An diese schließen sich axial zurückspringende, zu einer Ringscheibe zusammengesetzte, sprialförmig verlaufende und sich umgreifende Windungsarme von jeweils 180° Umschlingungsweg an.

Claims

Patentansprüche:

1. Vakuumschalter, mit zwei in einer evakuierten Schaltkammer angeordneten, relativ in axialer Riehtung bewegbaren Schaltkontakten, von denen mindestens einer zur Erzeugung eines axialen, längs zum Lichtbogenstrom gerichteten Magnetfeldes einen radial gerichteten Mittelsteg aufweist, von dessen Enden sich umfänglich in gleicher Richtung Windungsarme erstrecken, denen eine mechanisch stabile, verhältnismäßig gering leitfähige Basisplatte unterbaut ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungsarme (2,3) auf der Basisplatte (9) aufsitzen und jeweils mit einer, eine halbe Windung wesentlich übersteigende Länge ausgeführt sind, in radialer Ebene spiralförmig verlaufen und sich nach 180° Umfangsweg umgreifen, wobei sich deren Querschnitt etwa ab dem letzten Drittel ihres Umfangsweges stetig in radialer Richtung vermindert (Sichelform), daß der Mittelsteg (1) in eine von Nutenstegen (7) begrenzte Stirnnut (5) eines Stromzuführungsbolzens (6) eingesetzt ist und die Nutenstege (7) nicht bis zur Oberseite des Mittelsteges (1) reichen.

2. Vakuumschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Windungsarm (2, 3) mit einem Umfangsweg von 270° oder größer ausgeführt ist.

3. Vakuumschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß Mittelsteg (1) und Windungsarme (2,3) durch spanabhebende Bearbeitung hergestellt sind.

4. Vakuumschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß Mittelsteg (1) und Windungsarme (2,3) von einem Gußteil gebildet sind.

5. Vakuumschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere die Windungsarme (2,3) durch Verbiegen von Profilmaterial in ihre Spiralform gebracht sind.

6. Vakuumschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch in radialer Richtung ebene Windungsarme (2,3).

7. Vakuumschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite der Windungsarme (2,3) mit einem Lichtbogenkontaktstück (10) bedeckt sind.