DE3227594C2

DE3227594C2 - Vakuumschalter-Kontaktanordnung mit Vorrichtung zur Erzeugung eines axsialen Magnetfeldes

Info

Publication number: DE3227594C2
Application number: DE19823227594
Authority: DE
Inventors: Ernst Prof. Dr.techn.habil. 1000 Berlin Slamecka
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-07-22
Filing date: 1982-07-22
Publication date: 1985-02-28
Also published as: DE3227594A1

Abstract

In einem Vakuumschaltgefäß wird durch eine mit den relativ zueinander bewegbaren Schaltstücken vereinigte Erreger anordnung ein axiales homogenes Magnetfeld erzeugt. Der Aufbau der Erregeranordnung kommt mit einer vergleichsweise verringerten Zahl von Bauteilen aus. Diese neuartige Konstruktion weist folgende charakteristische Merkmale auf: Von einem ersten und zweiten als Rundstab ausgebildeten Tragkörper gehen zentralsymmetrisch Speichen aus. Daran sind komplexe Windungskörper befestigt. An den Enden erweitern sich die Windungskörper zu Kontakt- und Elektrodenflächen. Die Kontakt- und Elektrodenflächen je eines Windungskörpers an dem ersten und zweiten Tragkörper überdecken sich, und die von dem Überdeckungsbereich ausgehenden Kreisbogenabschnitte stellen Teile einer Erregerwicklung dar. Wesentlich ist auch, daß die Kontakt- und Elektrodenfläche eines ersten Windungskörpers von dem Kreisbogenabschnitt des nachfolgenden Windungskörpers mindestens teilweise umgeben wird.

Description

Stand der Technik

In DE-OS 24 43 141 wird ausgeführt für die Erzeugung eines axialen Magnetfeldes senkrecht zur Schaltstückachse eine Anordnung von radialen Speichen und Bogenelementen zu verwenden. Die Bogenelemente sind an den offenen Enden mit Ansätzen versehen zur Auflage einer Kontakt- und Elektrodenscheibe.

In diese Scheibe sind Schlitze eingearbeitet, die den schädlichen Einfluß abschwächen sollen, der von Wirbeiströmen ausgeht uTid von Stromflüssen, die das axiale Magnetfeld verzerren.

Verzerrt wird aas magnetische Hauptfeld auch von dem Stromfluß in den radialen Speichen.

Die Verbindung der Kontakt- und Elektrodenscheibe mit den Kreisbogenelementen ist auf nur wenige Punkte beschränkt, und sie erfordert Lötstellen, was alles zu einer zusätzlichen unerwünschten Erhöhung des Kontakt'viderstandes und damit der Kontakterwärmung führt.

Zur Kompensation der feldverzerreiiden Wirkung des Str&influsses in den Speichen wurde schon in der DE-OS 24 31 224 angegeben, Paare von sich überlappenden Kreisbogenabschnitten einzusetzen. Dabei bildet ihre Verbindung mit dem Tragbolzen bifilare Leiterelemente.

Die kompensierende Wirkung wird jedoch dadurch beeinträchtigt, daß zwischen diesen radialen Leiterelementen ein Isolierabstand eingehalten werden muß.

Als unvorteilhafte Nebenwirkung der bifilaren Anordnung der Verbindungsleiter tritt eine Erhöhung des ohmschen Widerstandes ein.

Bemerkenswert erscheint auch der erhöhte konstruktive und fertigungstechnische Aufwand, den diese Anordnung erfordert.

Nach der in der DE-OS 29 46 800 beschriebenen Konstruktion werden axiale magnetische Teilflüsse erzeugt, die den Schaltraum mit wechselnder Richtung durchdringen.

Konstruktiv dient dazu ein kreisringförmiger Leiterkörper, der durch zwei auch als Stromführung verwendete Speichen an dem zentralen Tragbolzen befestigt ist.

Unter einer solchen Erregeranordnung leidet die Homogenität des Magnetfeldes beträchtlich.

Die auch hier unverzichtbaren Kontakt- und Elektrodenscheiben besitzen zwangläufig eine sehr komplizierte Form. Ungünstig auf die Stromerwärmung der Schaltstücke wirkt sich aus, daß die Kontakt- und Elektrodenscheibe nur an zwei Punkten auf dem kreisringförmigen Leiterkörper aufliegt.

Wenig zufriedenstellend sind auch einige andere Varianten der Erzeugung eines axialen Magnetfeldes mittels radialer Speichen, Kreisbogenelemente und Scheiben als Kontakt und Elektrode:

DE-OS 29 47 090, DE-OS 31 12 432, DE-OS 31 12 407.

Die Erfindung betrifft Kontaktanordnungen für elektrische Vakuumschalter, mit denen Betriebs- und Kurzschlußströme unterbrochen werden.

Insbesondere geht sie solche Vakuumschalter an, bei 65 stehend angemerkten Unvollkommenheilen zu vernieidenen auch im Falle großer Schaltströme der Stromfluß den und die konstruktive Ausbildung der mit dem

Aufgabe der Erfindung
Die Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, die vor-

zwischen den Schaltstücken durch ein axiales Magnetfeld im diffusen oder unterteilten Zustand gehalten wer-Schaltstück integrierten Erregeranordnung zu verbessern.

Darstellung der Erfindung

Die vorstehend gestellte Aufgabe wird drjch die im Patentanspruch 1 definierten und anhand eines Ausführungsbeispiels erläuterten Erfindungsmerkmale gelöst

Vorteilhafte Weiterbildungen sind hi den Unteransprüchen angegeben.

Ausführungsbeispiel

Die wesentlichen Merkmale der Erfindung werden an einem Ausführungsbeispiel verdeutlicht

F i g. 1 veranschaulicht die Kontakt- und Elektrodenflache des bewegbaren Schaltstücks.

F i g. 2 stellt eine Ansicht dar des feststehenden und des bewegbaren Schaltstücks.

F i g. 3 zeigt die Draufsicht auf die Kontakt- und Elektrodenfläche des feststehenden Schaltstücks.

Zu Fig. 1

flächen kleiner ist als der AuBendurchmesser des zugehörigen Windungskörpers, was durch Abschrägen erreicht wird.

Dies bewirkt daß der Gasentladungsstrom im Innenraum der erregenden Windung fließt also im Bereich der größten Feldstärke.

Desweiteren wird so die Kontakt- und E'efctrodenfläche vom Bogenelement des nachfolgenden Windungskörpers eingehüllt was die Homogenität des magnetischen Feldes erhöht

In einem nicht weiter dargestellten Vakuum-Schaltgefäß sind vier Windungskörper (9) durch je ein radial angeordnetes Verbindungselement (12) an einem Tragkörper (8) befestigt.

An seinem offenen Ende geht jeder Windungskörper in eine breite Kontakt- und Elektrodenfläche (13) über.

Der Windungskörper ist in axialer Richtung abgestuft. Diese Ausbildung ermöglicht ein Überlappen der einzelnen Windungskörper, und sie ergänzen sich so zu einer umlaufenden gleichsinnig magnetisierenden Windung.

Zwischen den sich überlappenden Windungskörpern befinden sich Stützelemente, deren Darstellung jedoch unterblieb, um die Übersichtlichkeit nicht zu beeinträchtigen. Damit der markierte Windungskörper gut erkennbar wird, ist der vorangehende Windungskörper nur bruchstückhaft zu sehen; außerdem ist er stark ausgezogen.

ZuFig.2

In dieser Fig. sind die beiden Schaltstücke — oben das feststehende (1), unten das bewegbare (2) — während einer Stromunterbrechung dargestellt.

Den Stromfluß deuten Pfeile an.

Man erkennt auch die Abstufung der Windungskörper, und wie sie sich überlappend zu einer Gesamtwindung ergänzen. Zwischen den sich überdeckenden Elektrodenflächen- zwei korrespondierende sind durch größere Strichstärke hervorgehoben — fließt der Strom in einem Plasma.

ZuFig.3

So wie bereits in F i g. 1 geschehen, ist auch bei dieser Sicht auf die Kontakt- und Elektrodenfläche des feststehenden oberen Schaltstücks ein Windungskö.-per durch die Strichstärke betont.

Und zwar handelt es sich um jenen Windungskörper, to dessen Kontaktfläche den Strom der Ladungsträger von der Elektrodenfläche des korrespondierenden stark ausgezogenen Windungskörpers an dem bewegbaren unteren Schaltstück aufnimmt.

Der Strom fließt dann so weiter, daß sich die Felderregung gleichsinnig fortsetzt.

Hinzuweisen ist noch darauf, daß der elektrisch wirksame Außendurchmesser der Kontakt- und Elektroden-Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kontaktanordnung für Vakuumschalter, bei der ein axiales Magnetfeld erregt wird, dessen Feldlinien die Kontaktflächen senkrecht durchdringen, bestehend aus zwei Tragkörpern, an denen Schaltstücke angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet,

— daß die Schaltstücke (1, 2) als aus zwei Bereichen (9,13) bestehende Windungskörper ausgebildet sind, die über Speichen (12) an den Tragkörpern (3,8) befestigt sind,

— daß der erste Windungskörperbereich (9) *ü»r kreisringsektorförmig ausgebildet ist und der zweite Bereich tym' kreissektorförmige Kontakt- und Elektrodenfläche* (13) aufweist, ^ voneinander getrennten

■ daß di? Kontakt- und Elektrodenflächen (13) der zweiten Bereiche der Windungskörper an den beiden Tragkörpern (3.8) sich jeweils mindestens teilweise überdecken, und

— daß von dem Überdeckungsbereich ausgehende erste Bereiche der Windungskörper (9, 0) demselben Windungssinn folgen.

2. Kontaktanordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

— daß der Bereich der Kontakt- und Elektrodenflachen (13) eines Windungskörpers (9, 13) von dem kreisringförmigen Bereich (9) eines in Windungsrichtung nachfolgenden Windungskörpers (9, 13) desselben Schaltstücks mindestens teilweise umgeben wird.

3. Kontaktanordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

— daß in dem Raum zwischen den Speichen (12) und den Kontakt- und Elektrodenflächen (13) Mittel zur Abstützung angeordnet sind.

4. Kontaktanordnung nach Patentanspruch 1, 3, dadurch gekennzeichnet,

— daß die Mittel zur Abstützung der Kontakt- und Elektrodenflächen aus elektrisch schlecht leitendem oder isolierendem Material bestehen.

5. Kontaktanordnung nach Patentanspruch 1, 3, dadurch gekennzeichnet,

— daß die Mittel zur Abstützung aus im wesentlichen radial angeordneten Blechen aus magnetisierbarem Material bestehen.

Gegenstand der Erfindung

den soll. Die Vorrichtung zur Erzeugung des axialen Magnetfeldes befindet sich im Innenraum des Schaltgefäßes.