DE3026197A1

DE3026197A1 - Vakuumschalter

Info

Publication number: DE3026197A1
Application number: DE19803026197
Authority: DE
Inventors: Adil Prof. Dr.-Ing. 3300 Braunschweig Erk
Original assignee: BBC Brown Boveri AG Germany
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Germany
Priority date: 1980-07-10
Filing date: 1980-07-10
Publication date: 1982-02-04
Also published as: GB2080035A

Description

BROWN,BOVERI & CIE AKTIENGESELLSCHAFT Mannheim 9. Juli 1980

ZFE/P4-Ft/Ht Mp.-Nr. 5 75/80

Vakuumschalter

Die Erfindung betrifft einen Vakuumschalter mit zwei festen Kontaktstücken, zu denen je ein Zuführungs- und Abführungsleiter führt, welche Kontaktstücke mittels einer angetriebenen Kontaktbrücke überbrückbar sind.

Es ist ein Vakuumschalter bekanntgeworden, bei dem zwei Kontaktstellen vorhanden sind, die mittels einer von außen über ein elektromagnetisches System betätigbarer?.Kontaktbrücke miteinander verbindbar sind. Diese Anordnung ist insoweit problematisch, als die Übertragung der magnetischen Kraft des elektromagnetischen Antriebssystems ins Innere des Vakuumbehälters wegen der dazwischenliegenden Isolierwand schwierig ist.

Darüberhinaus ist die Anordnung relativ groß.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Vakuumschalter zu schaffen, der einfacher im Aufbau ist und der daher kostengünstiger hergestellt werden kann. Insbesondere soll der Vakuumschalter auch ein deutlich verringertes bzw. verkürztes Einschaltkontaktprellen

besitzen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zuführung und die Abführung zu und von den zugehörigen festen Kontaktstücken weg von je einem Isolierrohr umgeben ist und daß der Faltenbalg ^die bewegliche Kontaktbrücketrägt, wobei die Antriebsstahge von dem Faltenbalg umgeben ist.

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. Durch die erfindungsgemäße Anordnung werden alle flexiblen Stromzuführen vermieden. Durch die entsprechende Wahl des Faltenbalgdurchmessers kann die erforderliche Kontaktkraft erzielt werden, wodurch Gegenfedern zur Reduzierung der Kontaktkraft auch entfallen können. Aufgrund der hierdurch ermöglichten relativ kleinen beweglichen Kontaktbrücke wird die bewegliche Masse der Kontaktbrücke verringert, so daß das Einschaltkontaktprellen deutlich reduziert werden kann.

Weitere vorteilhafte Ausgstaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Anhand der Zeichnung, in der einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, sollen die Erfindung selbst sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen näher erläutert werden.

Es zeigt

Figur 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausgestaltung der Erfindung,

Figur 2 eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, Figur 3 eine dritte Ausgestaltung der Erfindung.

Es sei Bezug genommen auf die Figur 1. Die Figur 1 zeigt einen Vakuumschalter mit einer Zuführung 10 und einer Abführung 12, an deren im Inneren des durch einen Behälter 16 begrenzten, unter Vakuum stehenden Löschkammerraumes 14 liegenden Enden feste Kontaktstücke 18 bzw. 20 befestigt sind. Mit diesen beiden festen Kontaktstücken 18 und 20 wirkt eine Kontaktbrücke 22 zusammen, welche die beweglichen Kontaktstücke 24 bzw. 26 trägt.

Die Zu- bzw. Abführungen liegen parallel zueinander. Sowonl die Zuführung als auch die Abführung ist von einem Isolierrohr 28 bzw. 30 umgeben, welche jeweils an dem der Kontaktstelle abgewandten Ende über Befestigungselemente 32 bzw. 34 mit der Zu-

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• führung 10 bzw. Abführung 12 vakuumdicht verbunden sind. An dem .,zur Kontaktstelle hinweisenden Ende jedes Isolierrohres 28 bzw.

• 30 ist jeweils ein Halterungsrohr 36 bzw. 38 angeschlossen, welche über weitere Befestigungselemente 40 mit dem in der Zeichnung oben liegenden Stirnrand 42 des Behälters 16 fest verbunden sind; das Befestigungselement 40 ist dabei als eine Art Deckel anzusehen, der mit zwei Offnungen versehen ist, in die die beiden Halterohre 36 und 38 eingreifen und an denen diese beiden Halterohre 36 und 38 angeschlossen sind (die Offnungen sind ohne weitere Bezugsziffern). Eine derartige Anordnung ist als solche bekannt, so daß nicht weiter auf sie eingegangen werden muß. Der Behälter 16 besitzt zwei Abschnitte, einen ersten Abschnitt 44 mit größerem Durchmesser, in dessen Bereich die beiden Kontaktstellen liegen, und einen zweiten Bereich 46 mit geringerem Durchmesser, wobei der Verbindungsbereich kegelstumpfförmig bzw. konisch ist.

Der zweite Bereich 46 mit dem geringeren Durchmesser umfaßt einen Faltenbalg 48 und ist mit diesem an dessen den Kontaktstellen abgewandten Ende vakuumdicht über ein drittes Befestigungselement 50 lest verbunden. Das den Kontaktstellen benacnbarte Ende des Faltenbalges ist mit der Kontaktbrücke fest verbunden, welche Kontaktbrücke in diesem Falle aus zwei Teilen besteht, nämlich einem die Kontaktstücke 24 und 26 tragenden inneren Teil 23 und einem mit dem Faltenbalg vakuumdicht verbundenen äußeren Teil 25; die Verbindung erfolgt an einer Trennfuge 29 durch ein Schweißoder Lötverfahren bzw. in der vorliegenden Ausführung mittels einer Schraubverbindung 31.

An dem außerhalb des Vakuums liegenden Bereich des äußeren Teiles 25 ist eine Antriebsstange 52 befestigt, die von einem nicht weiter dargestellten Antrieb betätigt ist und über ein "³^ Zapfengelank 54 die Antriebskraft auf das äußere Teil 25 überträgt (eine derartige Anordnung ist ansich bekannt). Im Inneren des Faltenbalges befindet sich ferner eine Schraubenfeder 53, die im Inneren einer Gleitführung 56 geführt ist und sich nach außen gegen den BodenVeines topfförmigen Halters 58, der mittels

Schrauben-Mutternverbindungen 60 mit dem Bereich 46 in Verbindung steht bzw. daran befestigt ist, ab. Die Kontaktdruckkraft wird hierbei im wesentlichen durch den Luftdruck sowie die Druckfeder 53 aufgebracht. 130065/0321

Nicht dargestellt sind in der Anordnung gem. Figur 1 Abschirm-bleche, die zur Getterung der bei den Schalthandlungen auftretenden Metallionen dienen.

Diese Ausgestaltung eines Vakuumschalters ist baulich relativ kompakt und kann dabei insbesondere als Niederspannungsschaltgerät verwendet werden.

Der Schalter gem. der Figur 2 besitzt eine andere Anordnung der · Zu- und Abführung 10 bzw. 12; diese beiden liegen sich exakt gegenüber und ihre Achsen fluchten miteinander. Die beiden sich gegenüberliegenden Enden im Inneren des Löschkammerraumes 14 tragen die festen Kontaktstücke 18 und 20, die mittels der Kontaktbrücke 22 überbrückt sind. Die Zuführung bzw. die Abführung 10 bzw. 12 ist jeweils von einem Isolierrohr 60 bzw. 62 umgeben, wobei die den Kontakstellen zugewandten Enden der beiden Isolierrohre 60 und 62 über Befestigungsmittel 64 bzw. 66 mit dem Zu- bzw. Abführungen fest verbunden sind. Die den Kontaktstellen abgewandten Enden der Isolierrohre 60 und 62 besitzen zylinderförmige Fortsätze 68 und 70, deren freie Enden über radiale Zwischenringe mit einem annähernd zylindrischen ersten Teil bzw. einem ebenfalls annähernd zylindrischen zweiten Teil des den Löschkammerraum bildenden Behälters 80 vakuumdicht verbunden sind. Der erste und der zweite·Teil 76 und 78 umfaßen die Isolierrohre 60 bzw. 62 und fluchten miteinander und liegen konzentrisch zu den Achsen der Zu- bzw. Abführung 10 bzw. 12. Der den Löschkammerraum insgesamt begrenzende Behälter 80 besitzt ferner einen dritten Teil 82, derart, daß die drei Teile miteinander ein T bilden, wobei der Teil ein zylindrischer Kessel ist, der sich diametral gegenüberliegende Öffnungen besitzt, in die die Teile 76 und 78 vakuumdicht eingesetzt sind. Das obere Ende des Behälters 80 ist mittels eines Deckels 84 fest verbunden, wogegen am unteren Ende des Behälters 80 ein weiterer Deckel 86 befestigt ist, der einen zylindrischen Rand 88 hat, der den Behälter 82 außen umfaßt.

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• An der Innenseite des Teiles 82 ist über ein drittes

Befestigungsmittel 90 mit einem angenähert L- bzw. Z-förmigem Querschnitt das eine Ende des Faltenbalges 48 befestigt, wogegen das andere Ende des Faltenbalges an einer Platte 92 befestigt

^ ist, an deren den Kontakstellen zugewandten Fläche die Kontaktbrücke 22 befestigt ist. Auf der rechten Seite der Figur 2 ist eine Variante dargestellt: Der Teil, der dem Teil 82 entspricht besitzt hierbei die Bezugsziffer 83 und besitzt einen nach innen verlaufenden Flansch 85, an dessen Innenrand ein zylindrisches Teil 8 7 befestigt ist, welches zylindrische Teil 8 mit dem einen Ende des Faltenbalges 48 verbunden ist. Der Faltenbalg 48 nimmt dabei die Antriebsstange 52 auf, die in nicht weiter dargestellter Weise mit der Platte 92 fest verbunden ist.

^ Man erkennt aus der Figur 2, daß die Feder 54 der Figur 1 weggelassen worden ist; die Haltekraft erfolgt ausschließlich durch die Federkraft des Balges sowie die umgebende Atmosphäre.

Aufgrund der Anordnung der Isolierrohre im Inneren der beiden Teile 76 und 78, die die Lichtbogenlöschkammer bzw. den Löschkammerraum 14 begrenzen, wird eine relativ kleine und kompakte Bauweise erzielt, derart, daß die ohnehin schon kleine Bauweise gem. der Figur 1 noch weiter verkleinert wird. Die Figur 3 zeigt eine ähnliche Ausgestaltung wie die gem. der Figur 1; die Zu- und Abführung hierbei ist zu der Richtung der Antriebsbewegung jeweils unter einem spitzen Winkel angeordnet, wodurch das Befestigungselement 40 geändert werden muß, derart, daß die Halterohre 36 und 38 nunmehr schräg in derden Behälter 100 nach oben abschliessende Platte 102 befestigt werden. Was die Anordnung betreffend den Behälter und die Befestigung des Faltenbalges sowie die Halterung der Kontaktbrücke am Faltenbalg betrifft, so entspricht diese Ausgestaltung der der Figur 2 und dort der Anordnung nach der rechts von der Mitellinie liegenden Ausgestaltung.

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Claims

575/80 - 9. Juli 1980

Ansprüche

fly Vakuumschalter mit zwei festen Kontaktstücken, zu denen je ein Zuführungs- und Abführungsleiter führt, welche Kontaktstücke mittels einer angetriebenen Kontaktbrücke überbrückbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung und die Abführung zu und von den zugehörigen festen Kontaktstücken weg von je einem Isolierrohr umgeben ist und daß der Faltenbalg die bewegbare Kontaktbrücke trägt, wobei die Antriebsstange von dem Faltenbalg umgeben ist.
2. Vakuumschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierrohre an ihren der Kontaktstellen abgewandten Seiten mit der Zuführung bzw. der Abführung fest verbunden sind, daß an die Isolierrohre ein Ende des den Vakuumraum (Schaltkammer) umgebenden Behälters anschließt, und daß mit dem anderen Ende des Behälters das den Kontaktstellen abgewandte Ende des Faltenbalges vakuumdicht verbunden ist.
3. Vakuumschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenbalg zusätzlich eine Druckfeder umgibt, die den Faltenbalg und die Kontaktbrücke in Richtung Einschalten beaufschlagt .

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4. Vakuumschalter nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Kontaktbrücke aus zwei miteinander festverbundenen Teilen besteht, denen das eine, äußere, mit dem Faltenbalg und dem Antrieb verbunden ist und das innere die Kontaktstücke der Kontaktbrücke trägt.
5. Vakuumschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Teile als Platte ausgebildet ist, an deren Wand der Faltenbalg anschließt, und daß das innere Teil an der innenliegenden Fläche der Platte befestigt ist.
6. Vakuumschalter nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu- und Abführungen parallel geführt sind, daß der Behälter annähernd zylindrisch ist und daß an dem ersten Rand des Behälters die Zu- und Abführungen über die Isolierrohre ins Innere des Behälters geführt sind, wogegen der andere Rand des Behälters ggf. mit gegenüber dem Durchmesser des ersten Randes verringertem Durchmesser mit dem ins Innere des Behälters ragenden Faltenbalg verbunden ist, derart, daß der Behälter sowohl die Kontaktstellen als auch den Faltenbalg überdeckt.
7. Vakuumschalter nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierrohre mit den Zu- bzw. Abführungen an ihren den Kontaktstellen benachbarten Enden mit denselben verbunden sind, daß der Behälter mit den der Kontaktstelle abgewandteriV* ^^r Isolierrohre verbunden ist und daß der Behälter die Isolierrohre umgibt.
8. Vakuumschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu- bzw. Abführung miteinander fluchtet und daß der Behälter drei zylindrische Bereiche umfaßt, von denen zwei, die die Isolierrohre umfassen, koaxial zueinander und zu den Zu- bzw. Abführungen liegen und daß der dritte Teil mit seiner Achse senkrecht zu den Achsen der beiden ersten Teile verläuft und den Faltenbalg umgibt, derart, daß der Behälter insgesamt ein T bildet.

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9. Vakuumschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu- und Abführungen miteinander einen spitzen Winkel bilden.

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