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Elektrisches Relais oder elektrischer Schalter in gekapselter Ausführung
Es sind Relais und Schalter bekannt, die entweder ganz oder bei denen nur die beweglichen Teile oder die betätigten Kontakte
1. staubdicht gekapselt, oder
2. gasdicht (z, B. in Vakuum oder Schutzgas) angeordnet sind oder
3. in einem flüssigen Medium (Öl) arbeiten.
Diese Ausführungen weisen folgende Nachteile auf :
Zu 1 : Bei hohen Schaltleistungen und Schalthäufigkeiten entstehen im Inneren des Gerätes starke
Korrosionen durch chemische Auswirkung, die durch Kontaktfunken und- lichtbogen ausgelöst werden und nach relativ kurzer Zeit zu Funktionsstörungen führen. Ausserdem erhalten die vorzugsweise in transparen- tem Kunststoff gekapselten Relais durch die Korrosion ein sehr schlechtes Aussehen.
Zu 2 : Bei völlig gasdichter Ausführung sind die Kontakte nichtmehr zurNachjustierung und Reinigung zugänglich und bei vakuumdichter Ausführung muss überdies ein sehr hohe ! Vakuum aufrechterhalten wer- den, um Stossionisation (Glimmentladung) zu vermeiden. Ausser den technologischen und konstruktiven
Schwierigkeiten tritt hiebei eineverminderung der elektrischen Belastbarkeit ein, da die Abkühlungsver- hältnisse im Vakuum schlechter sind. Die gasdichte Ausführung, d. h. die fabrikationsmässige Einbringung eines Schutzgases hat trotz der dann besseren Abk1lh1ungsverhältnisse noch die schon beim Vakuum genannten Nachteile technologischer und konstruktiver Art.
Zu 3 : In Öl arbeitende Kontakte haben bekanntlich die Nachteile des höheren Abbrandes durch den Kohlenwasserstoff des Öles, die längeren Ansprech- und Abfallzeiten und die ganze Umständlichkeit, die die Ölfüllung mit sich bringt, wodurch diese lediglich auf Leistungsschalter beschränkt bleibt.
Erfindungsgemäss werden alle diese Nachteile dadurch vermieden, dass das gekapselte Relais oder der Schalter mit einer leicht oxydierbaren Substanz (z. B. Pyrogallol) allein oder in Verbindung mit einer feuchtigkeitsanziehenden Substanz (z. B. Silicagel) versehen wird, wodurch eine Beseitigung korrodierender Einflüsse (z. B. Stickstoffdioxyd-und HNO -Bildung durch Kontaktfunken und-Lichtbogen) erfolgt.
Ebenso werden von aussen in die gekapselte Ausführung eindringende korrodierende Beimengungen der Atmosphäre, z. B. Schwefelwasserstoff, der die Silberkontakte angreift, in weiterer Ausgestaltung der Erfindung durch Zusätze von beispielsweise Aktivkohle gebunden und unschädlich gemacht. Der dann verbleibende Stickstoff (+ Restgase) ist indifferent, und Korrosionen sowie Störungen der Funktion durch die chemischen Auswirkungen sind nunmehr unmöglich.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die erwähnten Substanzen bei staubdichter Kapselung eine mehrere Jahre anhaltende Wirkung besitzen, wobei kurzzeitiges Öffnen zwecks Reinigung und Justierung der Kontakte auf die Wirkung keinen Einfluss hat. Die Anordnung der wirksamen Substanzen kann entweder im Inneren des Gerätes bzw. der Kapselung oder in bzw. an der Kapselung, beispielsweise in Form eines Reservoires, Filters, Belages od. dg1. erfolgen.
Die konstruktive Ausbildung einer völlig (absolut) gasdichten Ausführung ist nicht erforderlich ; es genügt eine staubdichte Ausführung, da keine oder nur geringe Druckdifferenz zwischen der Aussenluft und dem Inneren des Gerätes herrscht.
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Electric relay or electric switch in encapsulated design
There are relays and switches known that either completely or in which only the moving parts or the actuated contacts
1. Enclosed dust-tight, or
2. are arranged gas-tight (e.g. in a vacuum or protective gas) or
3. work in a liquid medium (oil).
These versions have the following disadvantages:
Regarding 1: With high switching capacities and switching frequencies, strong ones occur inside the device
Corrosion due to chemical effects that are triggered by contact sparks and arcs and lead to malfunctions after a relatively short time. In addition, the relays, which are preferably encapsulated in transparent plastic, have a very poor appearance due to the corrosion.
Regarding 2: In the case of a completely gas-tight design, the contacts are no longer accessible for readjustment and cleaning, and in the case of a vacuum-tight design, a very high! Maintain a vacuum in order to avoid impact ionization (glow discharge). Except the technological and constructive ones
Difficulties arise here with a reduction in the electrical load capacity, since the cooling conditions in the vacuum are worse. The gas-tight design, i.e. H. In spite of the better cooling conditions, the production-based introduction of a protective gas still has the technological and structural disadvantages already mentioned for vacuum.
Re 3: Contacts working in oil are known to have the disadvantages of higher burn-up due to the hydrocarbons in the oil, the longer response and fall times and all the inconvenience that the oil filling entails, which means that it is only limited to circuit breakers.
According to the invention, all of these disadvantages are avoided in that the encapsulated relay or switch is provided with an easily oxidizable substance (e.g. pyrogallol) alone or in conjunction with a moisture-attracting substance (e.g. silica gel), thereby eliminating corrosive influences (e.g. nitrogen dioxide and ENT formation through contact sparks and arcs).
Corrosive additions to the atmosphere that penetrate into the encapsulated design, e.g. B. hydrogen sulfide, which attacks the silver contacts, bound and rendered harmless in a further embodiment of the invention by the addition of activated carbon, for example. The then remaining nitrogen (+ residual gases) is indifferent, and corrosion and functional disturbances due to the chemical effects are now impossible.
Another advantage is that the substances mentioned have an effect that lasts for several years in the case of dust-tight encapsulation, with brief opening for the purpose of cleaning and adjusting the contacts having no effect on the effect. The active substances can be arranged either in the interior of the device or the encapsulation or in or on the encapsulation, for example in the form of a reservoir, filter, coating or the like. respectively.
The structural design of a completely (absolutely) gas-tight design is not required; a dust-tight design is sufficient, as there is little or no pressure difference between the outside air and the interior of the device.