DE1244914B - Vakuumschalter - Google Patents

Description

• Vakuumschalter Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Schalter mit in einem evakuierten Gehäuse untergebrachten, relativ zueinander beweglichen und gegeneinander vermittels eines aus keramischem Werkstoff bestehenden Isolierteils isolierten Schaltkontakten und einer im Kontaktbereich um die Schaltkontakte herum angeordneten, am Gehäuse gehalterten Abschirmung.
• Hierbei ist es bekannt, das Gehäuse des Vakuumschalters *als Isolierrohr aus Glas oder keramischem Werkstoff herzustellen und die Enden des Isolierrohres durch Metalldeckel, welche die Kontakte tragen, vakuumdicht zu verschließen. Dabei werden die Metalldeckel beispielsweise in Glas eingeschmolzen und bei Keramikrohren aufgelötet.
• Vakuumschalter geringer Leistung, wie sie für Steuerzwecke verwendet werden, weisen wegen der einfacheren Herstellung vielfach ein Gehäuse aus Glas auf. Andererseits ist bei einem bekannten Schalter dieser Art das Gehäuse wegen der höheren mechanischen Festigkeit als Keramikrohr ausgebildet worden, auf welches die Verschlußkappen aufgelötet sind. Hierbei ist es jedoch als Nachteil anzusehen, daß die vakuumdichte Verbindung zwischen Gehäuse und Verschlußkappen nicht so gut gelingt wie bei Glas, weshalb dieser Schalter außer der Vakuumschaltstrecke zur Unterbrechung des Stromes eine Sicherheitssehaltstrecke aufweist. Demgegenüber ist eine derart aufwendige Anordnung bei Verwendung von Glas für das Gehäuse von Vakuumschaltern nicht erforderlich, wenn nur, wie bei einem anderen bekannten Schalter, dafür gesorgt ist, daß die in den Glaskörper einzuschmelzenden Kappen aus einem geeigneten Werkstoff, z. B. einer Nickellegierung, hergestellt sind.
• Vakuumschalter für höhere Spannungen und größere Leistungen, wie sie bisher für ausschaltbare Kurzschlußströme von 10 000 A und mehr b2k9.iintgeworden sind, werden ebenfalls in der Glastechnik hergestellt. Dabei besteht der isolierende Teil des Gehäuses aus einem zylindrischen hohlen Glaskörper, dessen offene Enden durch dicke Metallplatten, die die Schaltkontakte tragen, vakuumdicht verschlossen sind. Die vakuumdichte Verbindung zwischen diesen beiden verschiedenartigen Materialien wird dadurch erreicht, daß in die Erden des Glaskörpers zunächst Flanschringe aus dünnem Blech eingeschmolzen werden und dann diese Flanschringe durch eine Bördelschweißung mit den metallenen Platten verbunden werden. Bei dieser an sich einfachen Verbindungsart ist andererseits, wie schon angedeutet, die Auswahl der Glas- und Blechmaterialien besonders schwierig, da sie in ihren physikalischen Eigenschaften aufeinander abgestimmt werden müssen.
• . Die so hergestellten Vakuumschaltkammern sind für eine Freiluftaufstellung wegen ihrer glatten Glasoberfläche ungeeignet. Sie erfordern für diesen Zweck im allgemeinen ein besonderes Schutzgehäuse, so daß eine derartige Fertigung recht aufwendig wird.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vakuumschaltkammer für die Freiluftaufstellung zu schaffen, wobei insbesondere für deren Aufbau geeignete Materialien anzugeben sind. Erfindungsgemäß besteht das Isolierteil des Gehäuses als ein mit Schirmen ausgebildeter Isolierhohlkörper aus Steatit. Dabei ist es für eine einwandfreie Verbindung der inetallischen Verschlußplatten mit dem Isolierhohlkörper zweckmäßig, daß an den beiden Enden des Isolierhohlkörpers Flanschringe aus dünnem Blech, vorzugsweise aus einer gut mit Steatit verbindbaren Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung, angelötet sind und die Flanschringe durch eine Bördelschweißung mit an sich bekannten Verschlußplatten vakuumdicht verbunden sind. Eine in dieser Weise aufgebaute Vakuumschaltkammer hat eine hohe Spannungsfestigkeit in Freiluft und genügt außerdem der Forderung, ein Hochvakuum über einen längeren Zeitraum ohne zusätzliche Pumpeneinrichtung aufrechtzuerhalten. Auch führt die Verwendung von Steatit zu einer hohen mechanischen Festigkeit der Schaltkammer.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch im Schnitt dargestellt. Dabei können mehrere Vakuumschaltkammern zu einem größeren Schalter zusammengesetzt sein.
• Jede Vakuumschaltkammer besteht aus einem mit I bezeichneten zylindrischen, innen nicht glasierten Hohlisdator, der mit Schirmen versehen und aus Steatit hergestellt ist. An den beiden metallisierten Enden des jlohlisolators 1 sind Flanschringe 2 angelötet, w;.lche aus einem gut mit Steatit verbindbaren Metall, z. B. einer Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung, bestehen. Die Flanschringe 2 sind an ihrem freien Ende abgewinkelt und mit metallenen Verschlußplatten 3, 4 über eine Bördelschweißung 5 vakuumdicht verbunden. An der Verschlußplatte 3 ist ein beweglicher Schaltkontakt 6 des Schalters über eine Gleitverbindung 7 elektrisch und mechanisch geführt und gegen die Verschlußplatte durch einen Faltenbalg 8 abgedichtet. Dem beweglichen Kontakt 3 gegenüber ist ein feststehender Kontakt 9 angeordnet, der an der Verschlußplatte 4 befestigt ist.
• Um einen Niederschlag von Metallteilchen während des Lichtbogenvorganges an der inneren Wandung des Hohlisolators 1 zu verhindern, ist im Kontaktbereich der Schaltkontakte 6, 9 eine konzentrische Abschirmung 10 vorgesehen. Die Abschirmung ist vermittels einer Halterung 11. welche in einer Nut an der Wandung des Hohlisolators abgestützt ist, befestigt. Dabei kann die Halterung auch in nicht weiter dargestellter Weise aus mehreren stegförmigen Elementen bestehen.

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. Elektrischer Schalter mit in einem evakuierten Gehäuse untergebrachten, relativ zueinander beweglichen und gegeneinander vermittels eines aus keramischem Werkstoff bestehenden Isolierteils isolierten Schaltkontakten und einer im Kontakbereich um die Schaltkontakte herum angeordneten, am Gehäuse gehalterten Abschirmung, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolierteil des Gehäuses als ein mit Schirmen ausgebildeter Isolierhohlkörper aus Steatit besteht.
2. 2. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den beiden Enden des Isolierhohlkörpers Flanschringe aus dünnem Blech, vorzugsweise aus einer gut mit Steatit verbindbaren Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung angelötet sind und die Flanschringe durch eine Bördelschweißung mit an sich bekannten Verschlußplatten vakuumdicht verbunden sind.
3. 3. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung eine Halterung aufweist, die in einer Nut der Gehäusewandung abgestützt ist.
4. 4. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper innen nicht glasiert ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 693 424, 694 788, 699 682, 1048 625, 1056 698; französische Patentschriften Nr. 1373 612, 1378 462, 1 387 810, 1391315.