Kontaktanordnung für Vacuumschalter und Verfahren zu ihrer Herstellung

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Kontaktanordnung für Vakuumschalter mit koaxial zueinander angeordneten Topfkontakten, deren geschlitzter Kontaktträger mit einem geschlossenen Kontaktring versehen ist, dessen Stirnfläche die Kontaktauflagefläche bildet.

[0002] Die koaxial einander gegenüber angeordneten Topfkontakte bilden jeweils einen Rotationshohlkörper, dessen Boden mit einer Stromzuführung verbunden ist und dessen Rand die ringförmige Kontaktauflagefläche bildet. Die Kontaktträger der beiden Kontakte sind mit gegenläufig verlaufenden schrägen Schlitzen versehen, die den Kontaktträger in einzelne Segmente aufteilen. Diese Segmente bilden mit dem nach dem Öffnen der Kontakte entstehenden Lichtbogen eine Stromschleife, deren Lorentzkraft den Lichtbogen zwischen den Kontakten rotieren läßt. Die Neigung der Schlitze gegenüber der Achse des Topfkontaktes wird so groß gewählt, daß sich die Schlitze in azimutaler Richtung im Kontaktträger überlappen. Auch der Boden des Topfkontaktes kann mit Schlitzen versehen sein (DE-B-1 196751).

[0003] Eine bekannte Ausführungsform einer Kontaktanordnung für Vakuumschalter enthält Topfkontakte, die mit einer scheibenförmigen Kontaktauflage versehen sind. Die beiden Kontakte sind derart konzentrisch zueinander angeordnet, daß ein innerer Kontakt von den Kontaktwänden des äußeren Kontaktes umgeben ist und ihre Ränder axial in die gleiche Richtung weisen. Beim äußeren Kontakt ist die Kontaktauflage innerhalb des Topfes angeordnet, während bei dem inneren Kontakt die Stromzuführung im Topf angeordnet und der Boden des Kontaktes mit der Kontaktauflage versehen ist. Die Kontaktauflagen liegen somit jeweils in einem zentralen Teil der beiden Kontakte einander gegenüber. Ein nach dem Abheben der Kontakte entstehender Lichtbogen soll von den Kontaktauflageflächen weg zu den Wänden der Topfkontakte getrieben werden, die als Abbrandbereiche der Kontakte dienen. Zu diesem Zweck ist jeweils zwischen der Kontaktauflage und der Stromzuführung eine flache Zwischenlage aus einem Material mit erhöhtem elektrischen Widerstand eingelagert, die möglichst nahe an der Stromzuführung im Boden der Topfkontakte angeordnet ist (DE-A1-25 46 376).

[0004] Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, in einer Kontaktanordnung mit Topfkontakten, deren Ränder jeweils die Kontaktauflageflächen bilden, eine derartige Stromverteilung in jedem der Kontakte zwischen der Stromzuführung und der ringförmigen Kontaktauflagefläche zu erzwingen, daß die Fußpunkte eines zwischen den Kontakten entstehenden und rotierenden Lichtbogens zwischen den Kontaktauflageflächen stabilisiert werden. Insbesondere soll sowohl eine radial nach innen als auch nach außen gerichtete Kraftkomponente auf den Lichtbogen vermieden werden.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die freie Oberfläche des Kontaktringes radial nach innen und nach außen jeweils mit einer Abschrägung versehen ist und daß der Kontaktring und/oder der an den Kontaktring angrenzende Teil des Kontaktträgers eine mittlere Zone mit gegenüber dem Material des Kontaktträgers wesentlich verminderter elektrischer Leitfähigkeit enthalten. Diese Zone mit geringer elektrischer Leitfähigkeit bewirkt eine Verzweigung der Stromzuführung vom Kontaktträger zur Kontaktauflagefläche des Kontaktringes, deren Stromkomponenten innerhalb des Kontaktringes im wesentlichen radial verlaufen. Die Magnetfelder dieser radialen Stromkomponenten bewirken jeweils auf den Lichtbogen eine Lorentzkraft, die radial zur Mitte der streifenförmigen Kontaktauflagefläche gerichtet ist, und man erhält eine Stabilisierung der Bogenentladung auf dem Kontaktring. Der Lichtbogen kann somit weder in die Ausnehmung des Topfkontaktes noch zum Außenrand abwandern.

[0006] Die gegenläufig schräge Schlitzung der Kontaktträger der koaxial zueinander angeordneten Kontakte bewirkt eine azimutal zu den Kontaktringen gerichtete Komponente der Lorentzkraft, die den Lichtbogen antreibt. Er rotiert auf einer Kreisbahn zwischen den Kontaktauflageflächen.

[0007] Durch die Abschrägung des Kontaktringes wird verhindert, daß der Lichtbogen an einer Stelle der Kontaktauflagefläche gezündet wird, an der die stabilisierende Wirkung noch nicht eintreten kann. Außerdem erhält man mit dieser Ausführungsform einen erhöhten Kontaktdruck durch die gegenüber der Breite des Kontaktträgers entsprechend verminderte Kontaktauflagefläche.

[0008] Um die stromverdrängende Wirkung der Zone auf die Stromkomponenten zu erhalten, kann der elektrische Widerstand der Zone vorzugsweise wenigstens um den doppelten Betrag, insbesondere mindestens um den dreifachen Betrag, größer sein als der elektrische Widerstand des Kontaktträgers. Eine besonders einfache und wirksame Ausführungsform der Kontaktanordnung erhält man dadurch, daß die Zone als Aussparung gestaltet ist, die mit der Umgebung der Kontaktanordnung, beispielsweise innerhalb der Löschkammer eines Vakuumschalters, evakuiert wird.

[0009] Ferner erhält man die Zone mit erhöhtem elektrischen Widerstand auch durch das Einbringen, beispielsweise Eindiffundieren oder Einlegieren, von den Widerstand erhöhendem Zusatzmaterial. Hierzu ist beispielsweise Zinn, Wismut oder Phosphor sowie Arsen geeignet. Zu diesem Zweck kann die dem Kontaktträger zugewandte Oberfläche des Kontaktringes beispielsweise mit einer Auflage aus dem Widerstandsmaterial versehen werden, das dann in den Kontaktring eingeschmolzen oder eingesintert wird. Anschließend kann die Auflage von der Oberfläche des Kontaktringes wieder entfernt werden.

[0010] Ferner kann das entsprechend gestaltete Widerstandsmaterial auch in die Aussparung eingelegt werden. Diese Einlage kann aus einem ferromagnetischen Material, beispielsweise Eisen, bestehen, das die auf den Lichtbogen wirkenden stabilisierenden Kräfte verstärkt. Die Einlage kann ferner aus einem Isolator, beispielsweise einem Keramikkörper, bestehen. Außerdem können als Einlage Metalle mit geringer elektrischer Leitfähigkeit, beispielsweise Chrom oder auch Chrom-Kupfer sowie Kobalt, verwendet werden. Auch Graphit ist als Einlage geeignet.

[0011] Die Einlage kann vorzugsweise so gestaltet sein, daß im Strompfad wenigstens annähernd quer zur Stromrichtung zwischen der Einlage und dem Kontaktträger oder auch zwischen der Einlage und dem Kontaktring ein Spalt entsteht. Die Größe dieses Spaltes wird vorzugsweise wenigstens so groß gewählt wie die axiale Komponente der Breite der Schlitze des Kontaktträgers. Die Spaltbreite wird im allgemeinen 0,2 mm nicht wesentlich unterschreiten.

[0012] Eine besondere Ausführungsform der Kontaktanordnung besteht darin, daß die an den Kontaktring angrenzende Fläche des Kontaktträgers mit einer Aussparung versehen wird und daß die Einlage aus dem Material des Kontaktringes besteht. In dieser Ausführungsform kann der Kontaktring als Profilkörper mit einem ringförmigen Fortsatz hergestellt werden, der in die Aussparung des Kontaktträgers hineinreicht. Die Höhe dieses Fortsatzes kann etwas geringer bemessen sein als die Tiefe der Aussparung. Zwischen der Stirnfläche des Fortsatzes und dem Boden der Aussparung wird dann der erwähnte Spalt gebildet.

[0013] Der Kontaktring besteht aus einem Material mit hoher Temperaturbeständigkeit und hoher Abbrandfestigkeit sowie hoher mechanischer Festigkeit. Solche Eigenschaften haben beispielsweise Sinterwerkstoffe, die Chrom und Kupfer als wesentliche Bestandteile enthalten. In Verbindung mit einem Kontaktring, der aus einer metallgetränkten Metallmatrix, beispielsweise einer Chrom-Kupfer-Matrix, besteht, wird vorzugsweise ein Material für den Kontaktträger gewählt, das wenigstens im wesentlichen aus dem Tränkmetall des Kontaktringes, beispielsweise Kupfer, besteht. Der Kontaktring mit wenigstens dem angrenzenden Teil des Kontaktträgers kann dann durch sogenanntes Hintergießen hergestellt werden, bei dem in einem gemeinsamen Arbeitsgang zunächst der Kontaktring und anschließend der Trägerkörper gegossen werden. Die Einlage kann als Formkörper eingelegt sein und beim Gießen vom Gußmaterial eingeschlossen werden oder bei entsprechender Gestaltung anschließend auch wieder entfernt werden. In dieser Ausführungsform kann beispielsweise sowohl der Kontaktring als auch der angrenzende Teil des Kontaktträgers mit einer gemeinsamen Aussparung versehen sein. Dieses gemeinsame Bauteil wird dann am Kontaktboden befestigt, beispielsweise festgelötet.

[0014] In einer besonderen Ausführungsform des Kontaktes ist die elektrische Leitfähigkeit des Kontaktringes wesentlich geringer, vorzugsweise um mindestens den Faktor 3, als die Leitfähigkeit des Kontaktträgers. Diese Widerstandserhöhung des Kontaktringes im Vergleich zum Kontaktträger erhält man durch die Verwendung der Chrom-Kupfer-Matrix. Ferner ergibt sich eine derartige Widerstandserhöhung auch durch einen erhöhten Gehalt des Kontaktringes an geeigneten Zusätzen, beispeilsweise Eisen bis zu etwa 15 % oder Kobalt bis zu etwa 20 %, oder auch nur in einem Zusatz von Eisen und Kobalt.

[0015] Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in der Topfkontakte koaxial einander gegenüber angeordnet sind. In den Figuren 1 bis 6 sind beiderseits der gemeinsamen Rotationsachse jeweils verschiedene Gestaltungen als Schnitt schematisch veranschaulicht. Eine Schraffur der Schnittfläche ist in Figur 1 teilweise nicht dargestellt, um die Übersichtlichkeit nicht zu stören.

[0016] In der Ausführungsform der Kontaktanordnung nach Figur 1 ist ein vorzugsweise flacher Topfkontakt 2 mit einem Außendurchmesser von beispielsweise 2 R = 75 mm und einem Innendurchmesser 2 r = 45 mm mit einem Kontaktträger 4, dessen Höhe H beispielsweise 13 mm betragen soll, und einem Boden 6 mit einem elektrischen Anschlußleiter 8 versehen. Der Kontaktträger 4 enthält schräge Schlitze 10, deren Neigungswinkel a gegenüber der Rotationsachse 18 vorzugsweise so gewählt ist, daß sich die Stirnflächen der jeweils zwischen zwei Schlitzen entstehenden Segmente in azimutaler Richtung nicht überlappen. Dies ist sichergestellt, wenn man vom Ende eines der Schlitze am Kontaktring 12 ausgehend senkrecht nach oben auf einen benachbarten Schlitz trifft. In gleicher Weise trifft man vom Ende dieses Schlitzes am Boden 6 ausgehend senkrecht nach unten ebenfalls auf den benachbarten Schlitz, wie es in der Figur durch nicht näher bezeichnete Pfeile angedeutet ist. Mit dieser Neigung der Schlitze 10 ist sichergestellt, daß der durch die entstehenden Segmente fließende Strom immer eine gegenüber der Achse 18 geneigte Richtungskomponente erhält, die mit einem zwischen den Kontakten entstehenden Lichtbogen und dem Strom in dem entsprechenden Segment des gegenüberliegenden Kontaktes eine Stromschleife bildet, die eine azimutal gerichtete Lorentzkraft auf den Lichtbogen bewirkt und den Lichtbogen somit zwischen den Kontakten rotieren läßt. Mit der angegebenen Neigung der Schlitze 10 durchsetzt immer mindestens ein in der Figur nicht dargestellter Schlitz im Kontaktträger 4 die Schnittebene.

[0017] Die Stirnflächen des Kontaktträgers 4 sind mit einem Kontaktring 12 aus sogenanntem Kontaktmaterial versehen, das bekanntlich eine hohe Abbrandfestigkeit und hohe Temperaturfestigkeit sowie eine hohe mechanische Festigkeit hat und beispielsweise ein Chrom und Kupfer enthaltender Sinterwerkstoff sein kann. Die Höhe h des Kontaktringes 12 kann beispielsweise 4 mm betragen. Die dem Kontaktträger 4 zugewandte Oberfläche des Kontaktringes 12 ist mit einer ringförmigen Aussparung 14 versehen, die für den Strom I einen erhöhten elektrischen Widerstand darstellt, so daß er schon im Kontaktträger 4 in zwei Teilströme 1₁ und 1₂ aufgeteilt wird, die im Kontaktring 12 in der Nähe seiner Stirnfläche, welche die Kontaktauflagefläche 13 bildet, im wesentlichen radial zur Rotationsachse gerichtet sind.

[0018] Der Kontaktring 12 ist in radialer Richtung beiderseits der Kontaktauflagefläche 13 jeweils mit einer nicht näher bezeichneten Abschrägung versehen. Die Abschrägung der Außenkante ist so gestaltet, daß der radiale Abstand a der Außenkante der Kontaktauflagefläche 13 von der Außenwand des Kontaktträgers 4 mehr als die Hälfte des Abstandes b der Außenkante der Aussparung 14 von der Außenwand des Kontaktträgers 4 beträgt. In entsprechender Weise ist auch die Abschrägung an der Innenseite des Kontaktringes 12 gestaltet. Mit dieser Ausführung der Abschrägungen des Kontaktringes 12 wird sowohl eine radiale Stromkomponente des Teilstromes 1₁ als auch eine solche des Teilstromes 1₂ gewährleistet, auch wenn der Lichtbogen beim Abheben der Kontakte am Rand der Kontaktauflagefläche entsteht.

[0019] In einer besonderen Ausführungsform der Kontaktanordnung nach Fig. 2 wird die Abschrägung jedoch vorzugsweise so gewählt, daß die radiale Breite c der Kontaktauflagefläche 13 höchstens so groß und insbesondere kleiner ist als die radiale Breite d der Aussparung 14. Dadurch erhält man eine erhöhte stabilisierende Wirkung auf den Lichtbogen durch größere radiale Stromkomponenten. Die Kante der Kontaktauflagefläche wirkt zusätzlich stabilisierend. Die Aussparung 14 ist mit einer ringförmigen Einlage 16 aus einem Material mit gegenüber dem Material des Kontaktträgers 4 erhöhtem elektrischen Widerstand versehen. Sie kann beispielsweise aus elektrisch Isolierendem Material, vorzugsweise Keramik, bestehen. Ferner ist Graphit oder auch ein ringförmiger Körper aus metallischem Widerstandsmaterial, beispielsweise Chrom oder Eisen, geeignet.

[0020] Anstelle der in Fig. 2 dargestellten Aussparung 14 mit einer geeigneten Einlage 16 aus Widerstandsmaterial kann die Zone mit erhöhtem elektrischen Widerstand ohne Aussparung auch dadurch hergestellt werden, daß in das Material des Kontaktringes 12 in dieser Zone ein Material mit erhöhtem elektrischen Widerstand eingelagert, beispielsweise einlegiert oder eindiffundiert wird. Das Material des Kontaktringes 12 in der Zone mit erhöhtem elektrischen Widerstand bzw. das Material der Einlage in dieser Zone wird vorzugsweise so gewählt, daß der elektrische Widerstand in dieser Zone wenigstens um den Faktor 2 höher ist als der Widerstand des Kontaktträgers 4.

[0021] In der Ausführungsform nach Fig. 3 ist die dem Kontaktring 12 zugewandte Stirnfläche des Kontaktträgers 4 mit der Aussparung 14 versehen, die eine ringförmige Einlage 16 enthält. Die Einlage 16 ist am Kontaktring 12 befestigt und kann vorteilhaft mit diesem ein integriertes Bauteil bilden und somit auch aus dem gleichen Material bestehen. Die Höhe des Fortsatzes der Einlage 16 kann vorzugsweise etwas geringer gewählt werden als die Tiefe der Aussparung 14, so daß zwischen der Stirnfläche des Fortsatzes der Einlage 16 und dem Boden der Aussparung 14 ein Spalt 8 entsteht, der eine geringe Stauchung des Kontaktträgers 4 zuläßt.

[0022] Die im Ausführungsbeispiel dargestellte Kontaktanordnung ist beispielsweise geeignet für eine Spannung von 12 kV und einen Betriebsstrom von etwa 1 000 A sowie einen Nennkurzschlußausschaltstrom von etwa 40 000 A. Solche Kontakte werden während des Betriebes mit einer entsprechend hohen Anpreßkraft, beispielsweise F = 4 000 N, aneinandergepreßt, die eine gewisse elastische Verformung des Kontaktträgers 4 und des Bodens 6 bewirkt. Durch diese elastische Verformung wird zunächst der Spalt 8 zwischen der Einlage 16 und dem Boden 6 nach Fig. 3 vermindert und mit zunehmender Verformung des Kontaktträgers 4 ausgefüllt, so daß er dann die weitere Verformung des Kontaktes durch die Kontaktandruckkraft F wesentlich vermindert. Der Spalt 8 wird jedoch auf einen Betrag begrenzt, der so gewählt wird, daß die Schlitze 10 mit zunehmender Verformung des Kontaktträgers 4 nicht völlig geschlossen werden.

[0023] Unter Umständen kann in der Ausführungsform des Kontaktes nach Fig. 3 die Aussparung 14 auch mit einer Einlage versehen sein, die am Boden der Aussparung 14 befestigt ist, so daß dann ein entsprechender Spalt zwischen dieser Einlage und dem Kontaktring 12 entsteht.

[0024] Ferner kann nach Fig. 4 eine Aussparung 14 vorgesehen sein, die sich sowohl in den Kontaktträger 4 als auch in den Kontaktring 12 erstreckt und die entweder mit der Kontaktanordnung evakuiert oder auch eine in der Figur nicht dargestellte Einlage enthalten kann. Diese Einlage kann auch so bemessen sein, daß entweder in dem Kontaktring oder in dem Teil der Aussparung des Kontaktträgers 4 ein Spalt entsteht, wie er in Fig. 3 dargestellt ist.

[0025] Ein besonders einfaches Verfahren zum Herstellen des Kontaktes besteht darin, daß der Kontaktträger 4 zugleich mit dem Tränken des Matrixmetalles des Kontaktringes 12 durch sogenanntes Hintergießen entsteht. Beim Hintergießen ist die Aussparung 14 beispielsweise nach Fig. 4 mit einem Formkörper gefüllt, der so geformt sein kann, daß er nach dem Gießen des Trägerkörpers 4 wieder entfernt werden kann. Die Metallmatrix des Kontaktringes 12, beispielsweise Chrom-Kupfer, und das Tränkmetall des Kontaktträgers, beispielsweise Kupfer, gegebenenfalls mit vorbestimmten Zusätzen, sind dann fest miteinander verschmolzen. Anschließend wird der Kontaktträger 4 mit seiner aus zwei konzentrischen Ringflächen bestehenden Stirnfläche am Boden 6 des Kontaktes befestigt, beispielsweise mit einem Hartlot angelötet. Zur Zentrierung dieses aus Kontaktring 12 und Kontaktträger 4 gebildeten gemeinsamen Körpers kann der Boden 6 mit einem entsprechenden und in der Figur nicht näher bezeichneten ringförmigen Fortsatz versehen sein, dessen radiale Breite gleich der radialen Breite der Aussparung 14 ist.

[0026] Unter Umständen kann es zweckmäßig sein, den erwähnten Formkörper als Einlage für die Aussparung 14 zu verwenden. Er kann dann von dem Material des Kontaktträgers 4 und dem Kontaktring 12 eingeschlossen sein.

[0027] Die Schlitze 10 können sich auch noch wenigstens durch einen Teil des Bodens 6 erstrecken.

[0028] In der Ausführungsform der Kontaktanordnung nach Figur 5 ist entsprechend der Gestaltung nach Figur 3 die dem Kontaktring 12 zugewandte Oberfläche des Kontaktträgers 4 mit einer Aussparung 14 versehen, die den zu schaltenden Strom in Strompfade aufteilt, deren Komponenten im Kontaktring 12 im wesentlichen radial verlaufen. Die Aussparung 14 ist mit einer Einlage 16 versehen. Diese Einlage 16 wird durch einen ringförmigen, flanschartigen Fortsatz des Kontaktringes 12 gebildet. Er ragt derartig in die Aussparung 14 hinein, daß seine freie Stirnfläche vom Boden 6 des Topfkontaktes 2 noch einen geringen Abstand hat. In der dargestellten Ausführungsform hat die Aussparung 14 etwa die gleiche Tiefe wie der Kontaktträger 4. Die Tiefe der Aussparung 14 und damit die Höhe der Einlage 16 kann aber unter Umständen auch wesentlich geringer gewählt werden als die Höhe des Kontaktträgers 4.

[0029] Mit zunehmender Verformung durch die großen Andruckkräfte bei geschlossenem Schalter kann der in der Figur zwischen der Stirnfläche der Einlage 16 und dem Boden 6 dargestellte Spalt geschlossen werden, so daß die Stirnfläche dann unmittelbar an dem Boden 6 anliegt. In diesem Falle wird ein Stromübertritt vom Boden 6 zur Einlage 16 durch die elektrisch isolierende Zwischenlage 20 verhindert. Falls die Einlage 16 aus dem gleichen Material wie der Kontaktring 12 besteht, kann die Zwischenlage 20 beispielsweise aus einer elektrisch isolierenden Oberflächenschicht, vorzugsweise aus einem Metalloxid, bestehen. In Verbindung mit einem Kontaktring 12, der Chrom und Kupfer als wesentliche Bestandteile enthält, kann diese Oberflächenschicht beispielsweise aus Chromoxid bestehen.

[0030] Unter Umständen kann es zweckmäßig sein, auch noch die Seitenflächen der Einlage 16 mit einer elektrisch isolierenden Oberflächenschicht zu versehen, damit auch dort ein Stromübertritt zur Einlage 16 verhindert werden kann.

[0031] In der Ausführungsform nach Figur 6 besteht die Einlage 16 aus einem eingelegten Ring aus elektrisch schlecht leitendem Material, beispielsweise Eisen. In dieser Ausführungsform kann beispielsweise die gesamte Oberfläche der ringförmigen Einlage 16 mit der elektrisch isolierenden Auflage 22 versehen sein. Unter Umständen kann es ausreichend sein, nur die am Kontaktring 12 anliegende Oberfläche der Einlage 16 mit einer elektrisch isolierenden Auflage oder einer besonderen Zwischenlage zu versehen, die einen Stromübertritt von der Einlage 16 zum Kontaktring 12 verhindert.

Ansprüche

1. Kontaktanordnung für Vakuumschalter mit koaxial zueinander angeordneten Topfkontakten (2), deren geschlitzter Kontaktträger (4) mit einem geschlossenen Kontaktring (12) versehen ist, dessen Stirnfläche die Kontaktauflagefläche (13) bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die freie Oberfläche des Kontaktringes (12) radial nach innen und nach außen jeweils mit einer Abschrägung versehen ist und daß der Kontaktring (12) und/oder der an den Kontaktring (12) angrenzende Teil des Kontaktträgers (4) eine mittlere Zone (14) mit gegenüber dem Material des Kontaktträgers (4) wesentlich verminderter elektrischer Leitfähigkeit enthalten.

2. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (d) der Zone (14) in radialer Richtung größer ist als die Breite (c) der Kontaktauflagefläche (13).

3. Kontaktanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zone aus einer Aussparung (14) besteht.

4. Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung (14) mit einer Einlage (16) versehen ist.

5. Kontaktanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlage (16) aus ferromagnetischem Material besteht.

6. Kontaktanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlage (16) aus einem Isolator besteht.

7. Kontaktanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlage (16) aus einem Metall mit hohem elektrischen Widerstand besteht.

8. Kontaktanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlage (16) aus Chrom oder Chrom-Kupfer besteht.

9. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zone aus dem Material des Kontaktringes (12) mit wenigstens einem den elektrischen Widerstand erhöhenden Zusatzmaterial besteht.

10. Kontaktanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzmaterial Zinn oder Wismut oder Phosphor oder Arsen oder mehrere dieser Materialien ist.

11. Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktträger (12) mit der Aussparung (14) versehen ist, und daß die Einlage (16) am Kontaktring (12) befestigt ist.

12. Kontaktanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlage (16) aus dem Material des Kontaktringes (12) besteht.

13. Kontaktanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlage (16) mit dem Kontaktring (12) ein gemeinsames Teilstück bildet.

14. Kontaktanordnung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlage (16) mit dem Kontaktträger (4) oder dessen Boden (6) einen Spalt (8) bildet.

15. Kontaktanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Spalts (8) kleiner ist als die axiale Komponente der Breite der Schlitze (10) des Kontaktträgers (4).

16. Kontaktanordnung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Spaltes (8) mindestens 0,2 mm beträgt.

17. Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktring (12) aus einer Chrom-Kupfer-Matrix und der Kontaktträger (4) aus Kupfer besteht.

18. Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Leitfähigkeit des Kontaktringes (12) wesentlich geringer ist als die Leitfähigkeit des Kontaktträgers (4).

19. Kontaktanordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktring (12) bis zu 15 % Eisen oder bis zu 20 % Kobalt oder Eisen und Kobalt enthält.

20. Kontaktanordnung nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 7 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Boden (6) oder dem Kontaktträger (4) des Topfkontaktes (2) und der Einlage (16) und/oder dem Kontaktring (12) und der Einlage (16) eine elektrisch isolierende Zwischenlage (20) vorgesehen ist.

21. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlage (20) eine Oberflächenschicht der Einlage (16) ist.

22. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Einlage (16) ein metallischer Ring mit wenigstens teilweise oxidierter Oberfläche vorgesehen ist.

23. Verfahren zum Herstellen einer Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktring (12) und der Kontaktträger (4) mit der Aussparung (14) durch Hintergießen entstehen, und daß dann der Kontaktträger (4) mit den Schlitzen (10) versehen und anschließend an dem Boden (6) befestigt wird.

Claims

1. Contact arrangement for vacuum circuit breakers having cup-shaped contacts (2) arranged coaxially to each other, whose slotted contact carrier (4) is provided with a closed contact ring (12), whose frontal face forms the contact bearing surface (13), characterised in that the free surface of the contact ring (12) is provided radially inwardly and outwardly respectively with a bevel, and in that the contact ring (12) and/or the portion of the contact carrier (4) abutting the contact ring (12) comprise a central zone (14) with a considerably lower electrical conductivity than the material of the contact carrier (4).

2. Contact arrangement according to claim 1, characterised in that the width (d) of the zone (14) is greater in a radial direction than the width (c) of the contact bearing surface (13).

3. Contact arrangement according to claim 1 or 2, characterised in that the zone consists of a recess (14).

4. Contact arrangement according to one of the claims 1 to 3, characterised in that the recess (14) is provided with an insert (16).

5. Contact arrangement according to claim 4, characterised in that the insert (16) consists of ferromagnetic material.

6. Contact arrangement according to claim 4, characterised in that the insert (16) consists of an insulator.

7. Contact arrangement according to claim 4, characterised in that the insert (16) consists of a metal with a high electrical resistance.

8. Contact arrangement according to claim 7, characterised in that the insert (16) consists of chromium or chromium-copper.

9. Contact arrangement according to claim 1, characterised in that the zone consists of the material of the contact ring (12) with at least one additional material increasing the electrical resistance.

10. Contact arrangement according to claim 9, characterised in that the additional material is tin or bismuth or phosphorus or arsenic or a combination of these materials.

11. Contact arrangement according to one of the claims 3 to 8, characterised in that the contact carrier (12) is provided with the recess (14), and in that the insert (16) is secured to the contact ring (12).

12. Contact arrangement according to claim 11, characterised in that the insert (16) consists of the material of the contact ring (12).

13. Contact arrangement according to claim 12, characterised in that the insert (16) forms a common part with the contact ring (12).

14. Contact arrangement according to claim 12 or 13, characterised in that the insert (16) forms a slot (8) with the contact carrier (4) or its floor (6).

15. Contact arrangement according to claim 14, characterised in that the width of the slot (8) is smaller than the axial component of the width of the slots (10) of the contact carrier (4).

16. Contact arrangement according to claim 14 or 15, characterised in that the width of the slot (8) amounts to at least 0.2 mm.

17. Contact arrangement according to one of the claims 1 to 12, characterised in that the contact ring (12) consists of a chromium-copper matrix and the contact carrier (4) consists of copper.

18. Contact arrangement according to one of the claims 1 to 17, characterised in that the electrical conductivity of the contact ring (12) is considerably lower than the conductivity of the contact carrier (4).

19. Contact arrangement according to claim 18, characterised in that the contact ring (12) contains up to 15 % iron, or up to 20 % cobalt, or iron and cobalt.

20. Contact arrangement according to claim 1 or one of the claims 7 to 16, characterised in that an electrically insulative intermediate layer (20) is provided between the floor (6) or the contact carrier (4) of the cup-shaped contact (2) and the insert (16) and/or the contact ring (12) and the insert (16).

21. Contact arrangement according to claim 1, characterised in that the intermediate layer (20) is a surface layer of the insert (16).

22. Contact arrangement according to claim 1, characterised in that a metallic ring having an at least partly oxidised surface is provided as an insert (16).

23. Process for producing a contact arrangement according to one of the claims 17 to 19, characterised in that the contact ring (12) and the contact carrier (4) with the recess (14) are produced by back casting, and in that the contact carrier (4) is then provided with the slots (10) and then secured to the floor (6).

Revendications

1. Agencement de contact pour interrupteur sous vide à contacts en pots (2) disposés coaxia- lement entre eux, dont le support de contact fendu (4) est pourvu d'un anneau de contact fermé (12) dont la surface frontale forme la portée de contact (13), caractérisé par le fait que la surface libre de l'anneau de contact (12) est pourvue radialement vers l'intérieur et vers l'extérieur respectivement d'un biseau et que l'anneau de contact (12) et/ou la partie du support de contact (4), qui jouxte l'anneau de contact, comportent une zone médiane (14) ayant, par rapport au matériau du support de contact (4), une conductibilité électrique notablement diminuée.

2. Agencement de contact selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la largeur (d) de la zone (14) est, en direction radiale, plus grande que la largeur (c) de la portée de contact (13).

3. Agencement de contact selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que la zone est constituée par un évidement (14).

4. Agencement de contact selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'évidement (14) est pourvu d'un insert (16).

5. Agencement de contact selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'insert (16) est constitué avec un matériau ferromagnétique.

6. Agencement de contact selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'insert (16) est constitué par un isolant.

7. Agencement de contact selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'insert (16) est constitué par un métal ayant une résistance électrique élevée.

8. Agencement de contact selon la revendication 7, caractérisé par le fait que l'insert (16) est constitué par du chrome ou par du chrome-cuivre.

9. Agencement de contact selon l'a revendication 1, caractérisé par le fait que la zone est constituée avec le matériau de l'anneau de contact (12) avec au moins un matériau d'addition qui augmente la résistance électrique.

10. Agencement de contact selon la revendication 9, caractérisé par le fait que le matériau d'addition est l'étain ou le bismuth ou le phosphore ou l'arsenic ou plusieurs de ces matériaux.

11. Agencement de contact selon l'une des revendications 3 à 8, caractérisé par le fait que le support de contact (4) est pourvu de l'évidement (14), et que l'insert (16) est fixé à l'anneau de contact (12).

12. Agencement de contact selon la revendication 11, caractérisé par le fait que l'insert (16) est constitué avec le matériau de l'anneau de contact (12).

13. Agencement de contact selon la revendication 12, caractérisé par le fait que l'insert (16) forme avec l'anneau de contact (12) une pièce partielle commune.

14. Agencement de contact selon la revendication 12 ou 13, caractérisé par le fait que l'insert (16) forme avec le support de contact (4) ou avec son fond (6) une fente (8).

15. Agencement de contact selon la revendication 14, caractérisé par le fait que la largeur de la fente (8) est plus petite que la composante axiale de la largeur des fentes (10) du support de contact (4).

16. Agencement de contact selon la revendication 14 ou 15, caractérisé par le fait que la largeur de la fente (8) est au moins égale à 0,2 mm.

17. Agencement de contact selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé par le fait que la bague de contact (12) est constituée par une matrice chrome-cuivre et le support de contact (4) par du cuivre.

18. Agencement de contact selon l'une des revendications 1 à 17, caractérisé par le fait que la conductibilité électrique de l'anneau de contact (12) est notablement inférieure à la conductibilité du support de contact (4).

19. Agencement de contact selon la revendication 18, caractérisé par le fait que l'anneau de contact (12) contient jusqu'à 15 % de fer ou jusqu'à 20 % de cobalt ou du fer et du cobalt.

20. Agencement de contact selon la revendication 1 ou selon l'une des revendications 7 à 16, caractérisé par le fait qu'entre le fond (6) ou le support de contact (4) du contact (2) en forme de pot et de l'insert (16) et/ou l'anneau de contact (12) et l'insert (16), est prévu une couche intermédiaire électriquement isolante (20).

21. Agencement de contact selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la couche intermédiaire (20) est une couche superficielle de t'insert (16).

22. Agencement de contact selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'insert (16) est un anneau métallique avec une surface au moins partiellement oxydée.

23. Procédé pour réaliser un agencement de contact selon l'une des revendications 17 à 19, caractérisé par le fait que l'anneau de contact (12) et le support de contact (4) avec l'évidement (14) sont formés par doublage, et qu'ensuite le support de contact (4) est pourvu avec les fentes (10) et est ensuite fixé au fond (6).

Zeichnung