DE19808083C1 - Vacuum switch arrangement - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Vakuumschalter, dessen Vakuum schaltkammer durch mindestens einen Isolierzylinder und durch zwei stirnseitige Endplatten begrenzt ist, wobei innerhalb der Vakuumschaltkammer ein feststehender Kontaktbolzen mit einem Schaltkontakt und ein in Längsrichtung gegen diesen verschiebbarer, durch einen aus einem Magnetanker und mindestens einer stromdurchflossenen Spule bestehenden elek trodynamischen Antrieb antreibbarer Kontaktbolzen mit einem Schaltkontakt angeordnet ist.The invention relates to a vacuum switch, the vacuum switching chamber through at least one insulating cylinder and through two end plates is limited, being inside the vacuum interrupter with a fixed contact pin a switch contact and one in the longitudinal direction against this slidable, by a made of a magnetic armature and at least one current-carrying coil existing elek contact pin with a trodynamic drive Switch contact is arranged.
Ein derartiger Vakuumschalter geht hinsichtlich der Ausbil dung der Vakuumschaltkammer und der Kontaktanordnung bei spielsweise aus der DE 196 03 158 A1 hervor. Dabei ist die Vakuumschaltkammer durch einen oberen und unteren Isolierzy linder, einen zwischen diesen angeordneten Metalldampfschirm sowie durch zwei den stirnseitigen Abschluß der Vakuumschalt kammer bildende, mit den Isolierzylindern vakuumdicht ver bundene Endplatten begrenzt. Die Kontaktanordnung besteht bei diesem Vakuumschalter aus einem feststehenden Kontaktbolzen mit einem Schaltkontakt und aus einem in Längsrichtung gegen diesen verschiebbaren, antreibbaren Kontaktbolzen mit einem Schaltkontakt. Ein vakuumdichter Abschluß des antreibbaren Kontaktbolzens bei seiner Herausführung aus der Vakuum schaltkammer erfolgt über einen Metallfaltenbalg.Such a vacuum switch is in terms of training the vacuum interrupter and the contact arrangement example from DE 196 03 158 A1. Here is the Vacuum interrupter through an upper and lower insulating cylinder linder, a metal vapor screen arranged between them and by two the end of the vacuum switch chamber forming, with the insulating cylinders vacuum-tight ver bound end plates limited. The contact arrangement is at this vacuum switch from a fixed contact pin with a switching contact and from one in the longitudinal direction this movable, drivable contact pin with a Switch contact. A vacuum-tight seal of the drivable Contact pin when it is removed from the vacuum Switching chamber takes place via a metal bellows.
Die Betätigung des antreibbaren Kontaktbolzens mit seinem Schaltkontakt bei Auslösung eines Schaltvorganges erfolgt über ein außerhalb der Vakuumschaltkammer des Vakuumschalters angeordnetes, im wesentlichen aus Hebeln bestehendes Schalt getriebe. Unabhängig davon, wie dieses ausgebildet ist - ei nige Ausführungsvarianten gehen aus den DE 34 14 016 A1, DE 39 15 522 A1 und DE 40 06 452 A1 hervor - ist die Anwendung eines außerhalb der Vakuumschaltkammer vorgesehenen Schaltge triebes nicht nur mit einem erhöhten Aufwand für den Vakuum schalter verbunden, sondern die aus der Gestaltung und aus der Anordnung des Schaltgetriebes resultierende vakuumdichte Durchführung des antreibbaren Kontaktbolzens aus der Vakuum schaltkammer ist immer damit verbunden, daß durch den dazu notwendigen Metallfaltenbalg die Lebensdauer des Vakuumschal ters beeinträchtigt wird.The actuation of the drivable contact pin with his Switch contact occurs when a switching process is triggered via an outside of the vacuum interrupter of the vacuum switch arranged, consisting essentially of levers switching transmission. Regardless of how it is designed - ei Some design variants go from DE 34 14 016 A1, DE 39 15 522 A1 and DE 40 06 452 A1 - is the application a switching device provided outside the vacuum interrupter not only with increased effort for the vacuum switches connected, but those from the design and out the arrangement of the manual transmission resulting vacuum tight Implementation of the drivable contact bolt from the vacuum Switching chamber is always connected to that by the necessary metal bellows the life of the vacuum scarf ters is affected.
Ein derartiges Schaltgetriebe wird jedoch bei dem Vakuum schalter, von dem die DE-OS 20 12 487 ausgeht, nicht benö tigt, indem ein elektrodynamischer Antrieb zur Anwendung kommt, bei dem bei Auslösung eines Schaltvorganges im Zusam menwirken mit einer das bewegliche Schaltstück konzentrisch umgebenden Primärspule ein auf dem Schaft des Schaltstückes gleitender Kurzschlußring beschleunigt wird, der bei seiner Bewegung auf einen auf dem Schaft befindlichen Bund trifft und seine Bewegungsenergie an das Schaltstück abgibt, wodurch die Öffnung der schaltkontakte bewirkt wird. Dieser elektro dynamische Antrieb führt jedoch nicht nur zu einer Erhöhung der Eigenzeit des Vakuumschalters, sondern erfordert auch eine Vergrößerung der Vakuumschaltkammer.Such a manual transmission, however, is in the vacuum switch, from which DE-OS 20 12 487 is not required by applying an electrodynamic drive comes in which when triggering a switching process together operate with a concentric moving contact surrounding primary coil on the shaft of the contact sliding short-circuit ring is accelerated at its Movement hits a collar on the shaft and gives its kinetic energy to the contact piece, whereby the switching contacts are opened. This electro dynamic drive does not only lead to an increase the proper time of the vacuum switch, but also requires an enlargement of the vacuum interrupter.
Bei einem weiterhin bekannten elektrodynamischen Antrieb für einen Vakuumschalter nach der DE 27 31 349 A1 ist das beweg liche Kontaktstück von einem innerhalb des Gehäuses beweglich gelagerten Magnetanker betätigbar, der mit einem außerhalb des Gehäuses befindlichen Magnetkern zusammenwirkt. Dabei ist jedoch das bewegliche Kontaktstück als Kontaktbrücke ausge bildet, die in einem mit dem Magnetanker verbundenen Kontakt brückenträger federnd gelagert ist und im eingeschalteten Zu stand zwei sich gegenüberliegende feste Kontaktstücke elek trisch miteinander verbindet. Das aber bedeutet, daß dieser elektrodynamische Antrieb zwar für einen Vakuumschalter ge eignet ist, der als Schütz ausgebildet ist, nicht jedoch für Vakuumschalter mit einer Kontaktanordnung, die aus einem in nerhalb der Vakuumschaltkammer angeordneten feststehenden Kontaktbolzen mit einem Schaltkontakt und aus einem in Längs richtung gegen diesen verschiebbaren, antreibbaren Kontakt bolzen mit einem Schaltkontakt besteht.In a further known electrodynamic drive for a vacuum switch according to DE 27 31 349 A1 is the moving Liche contact piece movable from within the housing stored magnetic armature can be operated with an outside the magnetic core of the housing interacts. It is however, the movable contact piece out as a contact bridge forms that in a contact connected to the magnet armature bridge girder is spring loaded and in the closed position stood two opposite fixed contact pieces elek trically connects with each other. But that means that this electrodynamic drive ge for a vacuum switch is suitable, which is designed as a contactor, but not for Vacuum switch with a contact arrangement consisting of an in fixed within the vacuum interrupter Contact pin with a switching contact and one in the longitudinal direction against this movable, drivable contact bolt with a switching contact.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Vakuumschal ter entsprechend dem Oberbegriff von Anspruch 1 zu schaffen, bei dem der in Längsrichtung verschiebbare, antreibbare Kon taktbolzen mit seinem Schaltkontakt sowohl beim Ausschaltvor gang als auch beim Einschaltvorgang ohne Erhöhung der Eigen zeit des Vakuumschalters und ohne Vergrößerung der Vakuum schaltkammer im Zusammenwirken des Magnetankers mit minde stens einer stromdurchflossenen Spule von der einen in die jeweils andere Endstellung eines Schaltvorganges zu verschie ben ist.The invention has for its object a vacuum scarf ter to create according to the preamble of claim 1, in which the longitudinally displaceable, drivable Kon with its switching contact both when switching off gear as well as when switching on without increasing the Eigen time of the vacuum switch and without increasing the vacuum Switching chamber in the interaction of the magnet armature with mind least one current-carrying coil from one to the other to shift each other end position of a switching operation ben is.
Erfindungsgemäß wird dieses dadurch erreicht, daß der Magnetanker mit dem in Längsrichtung verschiebbaren Kon taktbolzen fest in Verbindung und mit jeweils einer von zwei außerhalb der Vakuumschaltkammer diese konzentrisch umgeben den, mit axialem Abstand zueinander angeordneten, bei Durch führung eines Schaltvorganges wechselweise stromdurchflosse nen, ein Magnetfeld erzeugenden Spulen in Wirkverbindung steht, von denen die eine Spule dem Ausschaltvorgang und die zweite Spule dem Einschaltvorgang zugeordnet ist. Dabei kann der Magnetanker ein Permanentmagnet sein oder er besteht aus einem geblechten Eisenkern.According to the invention this is achieved in that the Magnetic armature with the con clock bolts firmly connected and with one of two outside the vacuum interrupter concentrically surround it the, arranged at an axial distance from each other, at through conducting a switching process alternating current flows NEN, coils generating a magnetic field in operative connection stands, of which one coil the shutdown and the second coil is assigned to the switch-on process. It can the magnet armature can be a permanent magnet or it consists of a sheet iron core.
Damit die Kraft des Magnetfeldes der jeweils einem Schaltvor gang zugeordneten Spule bei einem Stromfluß durch diese Spule in seiner vollen Stärke auf den Magnetanker bis zum Erreichen der jeweiligen Endstellung eines Schaltvorganges wirksam wird, entspricht gemäß einer vorteilhaften Anordnung der axiale Abstand A der Spulen dem Abstand B der Schaltkontakte nach einem Ausschaltvorgang, derart, daß der Magnetanker, der mittelbar oder unmittelbar unter der Kraft einer Kontakt druckfeder steht, in der jeweiligen Endstellung nach einem Schaltvorgang sich axial in der Höhe der jeweiligen Spule be findet. Da die aus dem Magnetfeld resultierende Kraft der dem Ausschaltvorgang zugeordneten Spule bei einer Verschiebung des in Längsrichtung verschiebbaren Kontaktbolzens mit seinem Schaltkontakt im Zusammenwirken mit dem Magnetanker im Gegen satz zu der Kraft, die aus dem Magnetfeld der dem Einschalt feld zugeordneten Spule resultiert, die Kraft der Kontakt druckfeder mit zu überwinden hat, sollte die dem Ausschalt vorgang zugeordnete Spule stärker ausgelegt sein als die dem Einschaltvorgang zugeordnete Spule.So that the force of the magnetic field of one switching device gear associated coil with a current flow through this coil in its full strength on the magnet armature until it is reached the respective end position of a switching operation is, according to an advantageous arrangement, corresponds to axial distance A of the coils the distance B of the switch contacts after a switch-off process, such that the magnet armature, the indirectly or directly under the force of a contact compression spring is in the respective end position after a Switching process be axially in the amount of the respective coil finds. Since the force of the magnetic field resulting from the Switching off associated coil during a shift of the longitudinally displaceable contact pin with his Switch contact in cooperation with the magnetic armature in the opposite set to the force that results from the magnetic field of the switch-on field-associated coil results in the force of the contact compression spring has to overcome, should the switch off process associated coil be designed stronger than that Switch-on process assigned coil.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Kontakt druckfeder aber auch aus mehreren am Umfang des in Längsrich tung verschiebbaren Kontaktbolzens angeordneten, mit diesem oder mit dem Magnetanker in Verbindung stehenden Druckfedern bestehen, die derart angeordnet sind, daß sie in der Ein schaltstellung einen Kontaktdruck erzeugen und in der Aus schaltstellung oder einer Zwischenstellung komprimiert und im wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung des in Längs richtung verschiebbaren Kontaktbolzens ausgerichtet sind. Ausgehend davon, daß hierbei die Druckfedern in der Ein schaltstellung vorzugsweise eine in Richtung der Schaltkon takte verlaufende, nach innen geneigte Lager einnehmen, wäh rend sie in der Ausschaltstellung beispielsweise senkrecht zum in Längsrichtung verschiebbaren Kontaktbolzen ausgerich tet sind, ist dies gegenüber der Verwendung einer am Magnet anker angreifenden Kontaktdruckfeder mit dem Vorteil verbun den, daß beide Spulen im wesentlichen gleich stark ausgelegt werden können, da die zu überwindende Kraft der Druckfedern bei einem Ausschaltvorgang sich stetig verringert. In a further embodiment of the invention, the contact compression spring also from several on the circumference of in the longitudinal direction device arranged movable contact pin, with this or compression springs connected to the magnetic armature exist, which are arranged so that they are in the one switch position generate a contact pressure and in the off switch position or an intermediate position compressed and in substantially perpendicular to the direction of movement in the longitudinal direction sliding contact pin are aligned. Assuming that the compression springs in the one switch position preferably in the direction of the Schaltkon Take clockwise, inward inclined bearings, weh rend in the off position, for example, vertically aligned to the longitudinally displaceable contact pin tet, this is compared to the use of a magnet Anchor attacking contact pressure spring combined with the advantage the fact that both coils are designed essentially the same strength can be because the force to be overcome by the compression springs decreases continuously during a switch-off process.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der durch den elektrodynamischen Antrieb antreibbare Kontaktbolzen auf seiner dem Magnetanker abgewandten Seite bei seiner Verschie bung in Längsrichtung über selbstfedernde Kontaktelemente in nerhalb eines mit der einen Endplatte in Verbindung stehenden Zylinders geführt. Damit die Lebensdauer der selbstfedernden Kontaktelemente, die den Stromübergang vom in Längsrichtung verschiebbaren Kontaktbolzen über den Zylinder und damit über die Endplatte der Vakuumschaltkammer zum mit der Endplatte galvanisch in Verbindung stehenden Stromanschluß des Vakuum schalters gewährleisten, die Lebensdauer des Vakuumschalters nicht beeinträchtigen, ist es zweckmäßig, wenn die selbstfe dernden Kontaktelemente eine schraubenfederartige Form besit zen und aus Beryllium-Bronze bestehen.According to a further feature of the invention, the by electrodynamic drive driven contact bolts its side facing away from the magnet armature during its displacement Exercise in the longitudinal direction via self-spring contact elements in within one connected to the one end plate Cylinder led. So that the life of the self-bouncing Contact elements, which the current transfer from in the longitudinal direction sliding contact pin over the cylinder and thus over the end plate of the vacuum interrupter chamber with the end plate galvanically connected vacuum power connection switch ensure the lifespan of the vacuum switch do not interfere, it is useful if the selfe derenden contact elements have a helical spring-like shape zen and made of beryllium bronze.
Um ein "Schwimmen" des in Längsrichtung verschiebbaren Kon taktbolzens bei seiner Führung in dem mit der einen Endplatte in Verbindung stehenden Zylinder zu vermeiden, ist innerhalb des Zylinders eine ebenfalls mit dieser Endplatte in Verbin dung stehende Verdrehsicherung für den antreibbaren Kontakt bolzen vorgesehen. Diese Verdrehsicherung kann aus einem Bol zen bestehen, der beispielsweise einen rechteckförmigen Quer schnitt besitzt.To "float" the longitudinally displaceable Kon clock bolt in its guidance in the one end plate Avoiding related cylinders is inside of the cylinder is also connected to this end plate The anti-rotation lock for the drivable contact bolt provided. This anti-rotation device can be made from a bolt zen consist of, for example, a rectangular cross owns cut.
Unabhängig davon, ob der Magnetanker unter der Kraft einer Kontaktdruckfeder steht, oder ob die Kontaktdruckfeder aus mehreren, am Umfang des in Längsrichtung verschiebbaren Kon taktbolzens angeordneten, mit diesem oder mit dem Magnetanker in Verbindung stehenden Druckfedern steht, ist in der Aus schaltstellung des Vakuumschalters der Magnetanker durch eine Verklinkung arretiert.Regardless of whether the magnetic armature is under the force of a Contact pressure spring is standing, or whether the contact pressure spring is out several, on the circumference of the longitudinally movable Kon arranged with a bolt or with this or with the magnet armature related compression springs is in the off Switch position of the vacuum switch of the magnet armature through a Latch locked.
Obwohl die Arretierung des Magnetankers durch sehr unter schiedliche Verklinkungen erreicht werden kann, könnte die Verklinkung aus einem unter der Kraft einer Druckfeder ste henden, den Magnetanker in der Ausschaltstellung arretieren den, zweiten Magnetanker bestehen, der bei einem "Ein-Impuls" durch das Magnetfeld einer stromdurchflossenen Spule zurück ziehbar ist. Da die Spulen, die mit dem Magnetanker wechsel weise in Wirkverbindung stehen, zur Auslösung eines Schalt vorganges an einen Kondensator anschließbar sind, hat das den Vorteil, daß bei Auslösung eines Einschaltvorganges, bei dem die dem Einschaltvorgang zugeordnete Spule an den Kondensator angeschlossen wird, gleichzeitig auch die Spule der Verklin kung mit Spannung versorgt wird, so daß bei Einleitung eines Einschaltvorganges, also bei Anschluß der dem Einschaltvor gang zugeordneten Spule an dem Kondensator, der Magnetanker der Verriegelung gegen die Kraft der Druckfeder den Magnetan ker des elektrodynamischen Antriebes und damit den in Längs richtung verschiebbaren Kontaktbolzen mit seinem Schaltkon takt freigibt.Although the locking of the magnet armature by very under different latches can be reached, the Latching from a spring under the force of a compression spring stop, lock the magnet armature in the off position the, second magnet armature exist, which with an "on-pulse" back through the magnetic field of a current-carrying coil is draggable. Because the coils that change with the magnet armature are in operative connection to trigger a switch event can be connected to a capacitor, that has the Advantage that when triggering a switch-on, in which the coil assigned to the switch-on process to the capacitor is connected, at the same time the coil of the Verklin kung is supplied with voltage so that when a Switch-on process, i.e. when connecting the switch-on gear associated coil on the capacitor, the magnet armature locking against the force of the compression spring the magnet ker of the electrodynamic drive and thus in the longitudinal direction movable contact pin with its Schaltkon clock releases.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles näher
erläutert:
In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention is explained in more detail using an exemplary embodiment:
In the accompanying drawings:
Fig. 1 den Schnitt einer Vakuumschaltkammer eines Vakuum schalters mit einem elektrodynamischen Antrieb, Fig. 1 shows the section of a vacuum switching chamber of a vacuum switch with an electro-dynamic drive,
Fig. 2 die Ansicht "Z" nach Fig. 1 und Fig. 2 shows the view "Z" of Fig. 1 and
Fig. 3 eine Teilansicht der Vakuumschaltkammer nach Fig. 1 unter Verwendung eines Isolierzylinders mit einer weiteren Ausführungsvariante der Kontaktdruckfeder. Fig. 3 is a partial view of the vacuum interrupter according to Fig. 1 using an insulating cylinder with a further embodiment of the contact pressure spring.
Die Fig. 1 zeigt eine Vakuumschaltkammer 1 eines Vakuum schalters, die durch zwei Isolierzylinder 2, 3, einen zwischen diesen angeordneten Metalldampfschirm 4 sowie durch zwei den stirnseitigen Abschluß der Vakuumschaltkammer 1 bildende, mit den Isolierzylindern 2, 3 vakuumdicht verbundene Endplatten 5, 6 begrenzt ist. Diese sind mit jeweils einem Stromanschluß 7, 8 für den Vakuumschalter versehen. Innerhalb der Vakuum schaltkammer 1 ist ein mit der Endplatte 5 in Verbindung stehender, feststehender Kontaktbolzen 9 mit einem Schaltkon takt 10 und ein in Längsrichtung gegen diesen verschiebbar antreibbare Kontaktbolzen 11 mit einem Schaltkontakt 12 an geordnet. Dabei wird der Kontaktbolzen 11 bei seiner Ver schiebung in Längsrichtung über selbstfedernde Kontaktele mente 13, die eine schraubenfederartige Form besitzen und aus Beryllium-Bronze bestehen, innerhalb eines Zylinders 14 ge führt, der mit der Endplatte 6 verbunden ist. Fig. 1 shows a vacuum interrupter 1 of a vacuum switch, which is delimited by two insulating cylinders 2 , 3 , a metal vapor shield 4 arranged between them and two end caps of the vacuum interrupter 1 forming the end plates 5 , 6 which are vacuum-tightly connected to the insulating cylinders 2 , 3 is. These are each provided with a power connection 7 , 8 for the vacuum switch. Within the vacuum interrupter 1 is a with the end plate 5 in connection, fixed contact pin 9 with a Schaltkon clock 10 and a longitudinally movable against this drivable contact pin 11 with a switch contact 12 arranged. The contact pin 11 is at its Ver shift in the longitudinal direction via self-springing Kontaktele elements 13 , which have a helical spring-like shape and consist of beryllium bronze, leads within a cylinder 14 ge, which is connected to the end plate 6 .
Wie aus der Fig. 1 weiterhin hervorgeht, steht mit dem in Längsrichtung verschiebbaren Kontaktbolzen 11 ein als Permanentmagnet ausgebildeter Magnetanker 15 fest in Verbin dung, der zusammen mit zwei außerhalb der Vakuumschaltkammer 1 diese konzentrisch umgebenden, bei Durchführung eines Schaltvorganges wechselweise stromdurchflossenen, ein Magnet feld erzeugenden Spulen 16, 17 einen elektrodynamischen An trieb für den verschiebbaren Kontaktbolzen 11 und damit für den Vakuumschalter bildet. Dabei sind die Spulen 16, 17, von denen die Spule 16 dem Einschaltvorgang und die Spule 17 dem Ausschaltvorgang zugeordnet ist, mit einem axialen Abstand A zueinander angeordnet, der dem Abstand B der Schaltkontakte 10, 12 nach einem Ausschaltvorgang, der in der Fig. 1 darge stellt ist, entspricht, und zwar derart, daß der Magnetanker 15 in der jeweiligen Endstellung nach einem Schaltvorgang sich axial in der Höhe der jeweiligen Spule 16, 17 befindet. Der in der Einschaltstellung des Vakuumschalters notwendige Kontaktdruck wird durch die am Magnetanker 15 angreifende Kontaktdruckfeder 18 erreicht, die sich an dem Zylinder 14 abstützt. Ausgehend davon, daß die Kraft, die das Magnetfeld der dem Ausschaltvorgang zugeordneten Spule 17 aufzubringen hat, die Kraft der Kontaktdruckfeder 18 mit zu überwinden hat, ist die Spule 17 stärker ausgelegt, als die dem Ein schaltvorgang zugeordnete Spule 16. Soll durch den aus dem fest mit dem in Längsrichtung verschiebbaren Kontaktbolzen 11 in Verbindung stehende Magnetanker 15 und den beiden außer halb der Vakuumschaltkammer 1 angeordneten, wechselweise stromdurchflossenen, ein Magnetfeld erzeugenden Spulen 16, 17 bestehenden elektrodynamischen Antrieb ein Schaltvorgang aus geführt werden, so ist die jeweilige Spule 16, 17 über einen jeder Spule 16, 17 zugeordneten Schalter 19, 20 an einen Kon densator 21 anschließbar. Wird also ausgehend von der aus Fig. 1 hervorgehenden Schaltstellung zur Durchführung eines Einschaltvorganges die dem Einschaltvorgang zugeordnete Spule 16 durch den Schalter 19 an Spannung gelegt, so wird durch das durch die Spule 16 erzeugte Magnetfeld der Magnetanker 15 in Richtung der Spule 16 gezogen, bis der Magnetanker 15 sich in Höhe der Spule 16 befindet und damit der Schaltkontakt 12 an den Schaltkontakt 10 anschlägt.As is also apparent from FIG. 1, with the longitudinally displaceable contact pin 11 a magnet armature 15 designed as a permanent magnet is firmly connected, which, together with two outside of the vacuum interrupter chamber 1, concentrically surrounds it, alternately through which a switching process flows, a magnetic field generating coils 16 , 17 an electrodynamic drive for the movable contact pin 11 and thus forms for the vacuum switch. The coils 16 , 17 , of which the coil 16 is assigned to the switch-on process and the coil 17 to the switch-off process, are arranged at an axial distance A from one another which corresponds to the distance B of the switch contacts 10 , 12 after a switch-off process, which is shown in FIG. 1 Darge is, corresponds, in such a way that the magnet armature 15 is in the respective end position after a switching operation axially at the height of the respective coil 16 , 17 . The contact pressure required in the switched-on position of the vacuum switch is achieved by the contact pressure spring 18 acting on the armature 15 , which is supported on the cylinder 14 . Based on the fact that the force that the magnetic field of the coil 17 assigned to the switching-off process has to overcome, the force of the contact pressure spring 18 has to be overcome, the coil 17 is designed to be stronger than the switching-on coil 16 . If a switching process is to be carried out by the electrodynamic drive consisting of the magnet armature 15, which is firmly connected to the longitudinally displaceable contact bolt 11 , and the two electrodynamic drives, which are arranged outside of the vacuum interrupter chamber 1 and which are alternately current-carrying, generate a magnetic field, 16 , 17 , so the respective coil 16, 17 a of each coil 16, 17 associated switches 19, 20 connected to a capacitor Kon 21st If, starting from the switch position shown in FIG. 1 for carrying out a switch-on process, the coil 16 assigned to the switch-on process is energized by the switch 19 , the magnet armature 15 is pulled in the direction of the coil 16 by the magnetic field generated by the coil 16 the magnet armature 15 is located at the level of the coil 16 and thus the switching contact 12 strikes the switching contact 10 .
Wird bei Einleitung eines Einschaltvorganges die Spule 16 durch den Schalter 19 an Spannung gelegt, so wird gleichzei tig auch bei einem "Ein-Impuls" eine Spule 22 einer den Magnetanker 15 in der Ausschaltstellung arretierenden Ver klinkung 23 über den Schalter 19 an den Kondensator 21 ange schlossen, so daß durch das Magnetfeld der Spule 22 gegen die Kraft einer Druckfeder 24 der zur Verklinkung 23 gehörende Magnetanker 25 den Magnetanker 15 freigibt. Dabei ist ein Kondensator geeignet, der bei einer Ladespannung von 220 V und einer Kapazität von 20 mF eine Energie von 500 J zur Ver fügung stellt.If the coil 16 is applied to voltage by the switch 19 when a switch-on process is initiated, a coil 22 of a latch 23 which locks the magnet armature 15 in the switched-off position via the switch 19 to the capacitor 21 is also connected to an "on pulse" is closed, so that the magnetic armature 15 releases the magnetic armature 25 by the magnetic field of the coil 22 against the force of a compression spring 24 belonging to the latch 23 . A capacitor is suitable, which provides an energy of 500 J at a charging voltage of 220 V and a capacitance of 20 mF.
Um die Wirkung des magnetischen Feldes zwischen der jeweili gen Spule 16, 17 und dem Magnetanker 15, der scheibenförmig ausgebildet ist, durch die Verklinkung 23 nicht zu beeinflus sen, besitzt der Magnetanker 15, wie aus Fig. 2 hervorgeht, an seinem Umfang lediglich eine Ausnehmung 26, durch die der Magnetanker 25 der Verklinkung 23 am Ende eines Ausschaltvor ganges hindurchläuft. Da der Magnetanker 25 mit einer Ein laufschräge 27 versehen ist, der eine mit dieser korrespon dierende Einlaufschräge 28 in der Ausnehmung 26 gegenüber steht, ist das Hindurchlaufen des Magnetankers 25 durch die Ausnehmung 26 mit einem geringen Reibungswiderstand verbun den. Zum Abschluß des Hindurchlaufens des Magnetankers 25 durch die Ausnehmung 26 des Magnetankers 15 setzt sich der Magnetanker 25 auf die Stirnseite 29 des Magnetankers 15 ab, und der Vakuumschalter ist in seiner Ausschaltstellung arre tiert. Ein "Schwimmen" des in Längsrichtung verschiebbaren Kontaktbolzens 11 bei seiner Führung innerhalb des Zylinders 14 wird vermieden, indem innerhalb des Zylinders 14 eine Ver drehsicherung 30 vorgesehen ist, die mit der Endplatte 6 in Verbindung steht und als Bolzen 31 mit einem rechteckförmigen Querschnitt ausgebildet, dem Kontaktbolzen 11 in Längsrich tung verschiebbar aufnimmt.In order not to influence the effect of the magnetic field between the respective coils 16 , 17 and the armature 15 , which is disc-shaped, by the latch 23 , the armature 15 has , as shown in FIG. 2, only one at its circumference Recess 26 through which the magnet armature 25 of the latch 23 runs at the end of an opening gear. Since the magnet armature 25 is provided with a taper 27 , which is opposed by a correspondence to the taper 28 in the recess 26 , the passage of the magnet armature 25 through the recess 26 is connected with a low frictional resistance. To complete the passage of the magnet armature 25 through the recess 26 of the magnet armature 15 , the magnet armature 25 settles on the end face 29 of the magnet armature 15 , and the vacuum switch is locked in its off position. A "floating" of the longitudinally displaceable contact pin 11 when it is guided inside the cylinder 14 is avoided by providing a locking device 30 within the cylinder 14 , which is connected to the end plate 6 and is designed as a pin 31 with a rectangular cross section, the contact pin 11 slidably receives in the longitudinal direction.
Gegenüber der Vakuumschaltkammer nach Fig. 1 ist die Vakuum schaltkammer 1 nach Fig. 3 nur durch einen Isolierzylinder 2 begrenzt, der an seinem inneren Umfang im Bereich der Schalt kontakte 10, 12 mit dem Metalldampfschirm 4 versehen ist. Auch bei dieser Vakuumschaltkammer 1 steht mit dem innerhalb der Vakuumschaltkammer 1 angeordneten, in Längsrichtung ver schiebbaren, antreibbaren Kontaktbolzen 11, mit seinem Schaltkontakt 12 ein Magnetanker 15 fest in Verbindung, der ebenfalls mit zwei der außerhalb der Vakuumschaltkammer 1 diese konzentrisch umgebenden, bei Durchführung eines Schalt vorganges wechselweise stromdurchflossenen, ein Magnetfeld erzeugenden Spulen 16, 17 in Wirkverbindung steht, von denen die Spule 17 dem Ausschaltvorgang und die Spule 16 dem Ein schaltvorgang zugeordnet ist.Compared to the vacuum interrupter according to FIG. 1, the vacuum interrupter 1 according to FIG. 3 is only limited by an insulating cylinder 2 , which is provided on its inner circumference in the area of the switching contacts 10 , 12 with the metal vapor screen 4 . Also in this vacuum interrupter chamber 1 with its switching contact 12, an armature 15 is engaged with the arranged inside the vacuum interrupter chamber 1, ver longitudinally slidable, drivable contact pin 11, fixed in connection, also with two of the outside of the vacuum interrupter chamber 1 concentrically surrounding, when performing a Switching process alternately current-carrying, a magnetic field generating coils 16 , 17 is in operative connection, of which the coil 17 is associated with the switching-off process and the coil 16 with the switching-on process.
Im Gegensatz zu der Vakuumschaltkammer nach Fig. 1 besteht die Kontaktdruckfeder 18 bei dieser Vakuumschaltkammer 1 aus mehreren am Umfang des in Längsrichtung verschiebbaren Kon taktbolzens 11 angeordneten, mit diesem in Verbindung stehen den Druckfedern 32, 33, die in der Einschaltstellung einen Kontaktdruck erzeugen, indem sie eine in Richtung der Schalt kontakte 10, 12 verlaufende, nach innen geneigte Lage, einneh men. Wie gestrichelt angedeutet, sind diese Druckfedern 32, 33 jedoch in der Ausschaltstellung der Schaltkontakte 10, 12 und damit auch des Magnetankers 15 komprimiert und senkrecht zur Bewegungsrichtung des in Längsrichtung verschiebbaren Kontaktbolzens 11 ausgerichtet.In contrast to the vacuum interrupter according to FIG. 1, the contact pressure spring 18 in this vacuum interrupter chamber 1 consists of a plurality of contact bolts 11 arranged on the circumference of the longitudinally displaceable con, with this are the compression springs 32 , 33 , which generate a contact pressure in the switched-on position by they take a in the direction of the switching contacts 10 , 12 , inwardly inclined position, men. As indicated by dashed lines, these compression springs 32 , 33 are, however, compressed in the switched-off position of the switching contacts 10 , 12 and thus also the magnet armature 15 and aligned perpendicular to the direction of movement of the contact bolt 11 which can be displaced in the longitudinal direction.
Durch diese Ausbildung und Anordnung der Kontaktdruckfeder 18 ist es möglich, die stromdurchflossenen, ein Magnetfeld er zeugenden Spulen 16, 17 gleich stark auszulegen, da die in der Einschaltstellung wirksame Kraft der Druckfedern 32, 33 bei einem Ausschaltvorgang sich stetig gegen Null gehend verrin gert.Through this design and arrangement of the contact pressure spring 18 , it is possible to design the current-carrying, a magnetic field generating coils 16 , 17 of the same strength, since the force of the compression springs 32 , 33 effective in the switch-on position is continuously reduced to zero during a switch-off process.
Auch bei dieser Vakuumschaltkammer 1 kann in der Ausschalt stellung des Vakuumschalters der Magnetanker 15 durch eine Verklinkung 23 arretiert werden, die vorteilhaft der nach Fig. 1 entspricht.Also in this vacuum interrupter chamber 1 , the magnet armature 15 can be locked in the off position of the vacuum switch by a latch 23 , which advantageously corresponds to that of FIG. 1.
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