DE1640211A1

DE1640211A1 - Vacuum interrupter

Info

Publication number: DE1640211A1
Application number: DE19671640211
Authority: DE
Inventors: Robert Crowell; Crouch Donald Wayne
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1966-03-28
Filing date: 1967-03-25
Publication date: 1970-06-04
Also published as: GB1103619A; JPS451489B1; US3430015A

Description

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General Electric Company, 1 River Road, Schenectady, N.Y.,USAGeneral Electric Company, 1 River Road, Schenectady, N.Y., USA

Vakuumunt e rb re ehe rVacuum lower r

Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Vakuumunterbrecher, die gegeneinander bewegbare Kontakte aufweisen, und im besonderen auf Unterbrecher dieser Art, bei denen ein Verschweißen der Kontakte durch die Anwesenheit einer besonderen Komponente indem Metall für die Kontakte verhindert wird.The invention relates to electrical vacuum interrupters having contacts movable with respect to one another, and in particular to on breakers of this type in which welding of the contacts is caused by the presence of a particular component Metal for the contacts is prevented.

Die Kontakte von Vakuumunterbrechern müssen außerordentlich sauber sein. Insbesondere müssen die Kontaktoberflächen frei von Oxydschichten und frei von Schichten aus anderen störenden Fremdstoffen sein. Diese Sauberkeit ist erforderlich, um hohe Durchschlagsfestigkeiten zu erreichen, und um hohe Stromstärken schalten zu können. Wenn die Kontaktoberflächen jedoch sehr sauber sind, so besteht die Gefahr, daß die Kontakte miteinander verschweißen. Um die Bildung solcher Verschweißungen zwischen den Kontakten zu verhindern, ist bereits die Beigabe eines Metalls in geringer Menge zu dem Kontaktmetall vorgeschlagen worden, das das Verschweißen der Kontakte verhindert oder erschwert. Diese in geringen Mengen beigegebene Komponente löst sich im festen Zustand in dem Kontaktmetall nur schlecht. Die Wirkung dieser Komponente besteht darin, daß jede Schweißstelle zwischen den Kontakten sehr spröde wird, so daß zwischen den KontaktenThe contacts of vacuum interrupter must be extremely clean be. In particular, the contact surfaces must be free from oxide layers and free from layers of other interfering foreign substances be. This cleanliness is necessary in order to achieve high dielectric strengths and to switch high currents to be able to. However, if the contact surfaces are very clean, there is a risk that the contacts will weld together. In order to prevent such welds between the contacts, a metal is already added has been proposed in small amounts to the contact metal, which prevents the welding of the contacts or makes it difficult. This component, which is added in small quantities, only dissolves poorly in the solid state in the contact metal. The effect this component consists in the fact that every weld between the contacts becomes very brittle, so that between the contacts

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nur verhältnismäßg geringe Trennkräfte zu wirken brauchen, um die Schweißstelle zu öffnen oder zu zerstören. Die Komponente, die das Verschweißen der Kontakte verhindern soll, hat außerdem eine niedrigere effektive Erstarrungstemperatur als der oder die Hauptbestandteile des IContaktmaterials. I.'enn beispielsweise die Kontakte aus Kupfer und/oder Silber hergestellt sind, kann man als Komponente, die das Verschweißen der Kontakte verhindert, Kismuth oder Blei verwenden.only relatively low separating forces need to act in order to open or destroy the weld. The component which is to prevent the welding of the contacts, also has a lower effective solidification temperature than the one or the other Main components of the contact material. I.'enn for example the Contacts are made of copper and / or silver, one can as a component that prevents the contacts from welding together, Kismuth or use lead.

Stellt man nun Vakuunmnterbrecher her, deren Kontakten eine Komponente beigegeben ist, die das Verschweißen der Kontakte verhindert, so besteht eine Schwierigkeit darin, die Vakuumhülle des Unterbrechers mit der erforderlichen mechanischen Festigkeit anzulöten oder anzuschweißen. Die Ursache hierfür ist noch nicht restlos geklärt. .lan vernutet jedoch,daß Spuren der Komponente aus der.: Kontaktmaterial, die das Verschweißen der Kontakte verhindert, bei der Herstellung der vakuumdichten Schweiß- oder Lötstellen zwischen der äußeren Vakuumhülle und den restlichen Unterbrecherbestandteilen in diese Schweiß- oder Lötstellen hinein gelangen und die Schweiß- oder Lötverbindungen beeinträchtigen. Es wurden selbst schon solche Schweiß- oder Lötstellen bzw. Schweißnähte beeinträchtigt, die ohne Berührung mit den Kontakten in einer verhältnismäßig großen Entfernung von den Kontakten angeordnet waren.If you now produce a vacuum breaker, the contacts of which are a component is added, which prevents welding of the contacts, there is a difficulty in the vacuum envelope of the To solder or weld the breaker with the required mechanical strength. The reason for this is not yet complete clarified. .lan assumes, however, that traces of the component from the: Contact material that prevents the contacts from welding together during the production of the vacuum-tight welding or soldering points between the outer vacuum envelope and the remaining breaker components get into these welding or soldering points and affect the welded or soldered joints. There have already been such welds or soldering points or weld seams themselves impaired, which is arranged without touching the contacts at a relatively great distance from the contacts was.

Ziel der Erfindung ist daher, dafür zu sorgen, daß die vakuumdichten Schweiß- oder Lötverbindungen eines Vakuumschalters durch dieThe aim of the invention is therefore to ensure that the vacuum-tight Weld or solder connections of a vacuum switch through the

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Anwesenheit einer Komponente des Kontaktmaterials, die das Verschweißen der Kontakte verhindert, nicht beeinträchtigt werden, während auf der anderen Seite ein Verschweißen der Kontakte unterbunden werden soll.Presence of a component of the contact material that causes the welding the contacts are prevented, not impaired, while on the other hand a welding of the contacts is prevented shall be.

Dieses wird dadurch erreicht, daß die schweißverhindernde Komponente nur dem einei^Kontakt beigegeben wird. Der andere Kontakt ist, bevor der Schalter in Betrieb genommen worden ist, von dieser schweißverhindernden Komponente völlig frei. Der Vakuumunterbrecher weist vakuumdichte Löt- oder Schweißnähte auf, jedoch befindet sich keine dieser Nähte in der iSie desjenigen Unterbrecherkontaktes, der die schweißverhindernde Komponente enthält. Jede vakuumdichte Löt- oder SChweftiaht ist in der Nähe desjenigen Kontaktes angeordnet, der frei von der schweißverhindernden Komponente ist. Von dem Kontakt, def die schweißverhindernde Komponente enthält, liegen diese vakuumdichten schweiß- oder Lötnähte ziemlich weit entfernt.This is achieved in that the antiperspirant component is only added to the one contact. The other contact is before the switch has been put into operation, completely free of this anti-sweat component. The vacuum interrupter shows vacuum-tight soldered or welded seams, but none of these seams are in the iSie of that breaker contact, which contains the antiperspirant component. Every vacuum-tight soldering or welding wire is arranged in the vicinity of the contact which is free of the antiperspirant component. From the contact that contains the antiperspirant component, these vacuum-tight welded or soldered seams lie quite a long way removed.

Ein VAkuumunterbrecher nach der Erfindung weist eine hochevakuierte Hülle auf, in die zwei gegeneinander bewegbare Elektroden hineinragen. Diese Elektroden sind mit Kontakten versehen, die innerhalb der hochevakuierten Hülle angeordnet sind, so daß sie einander berühren können. Zwischen der einen Elektrode und der Vakuuinhülle des Unterbrechers ist eine vakuumdichte SChweiß- oder Lötnaht vorgesehen, die unmittelbar am Kontakt dieser Elektrode angeordnet ist,vom Kontakt der anderen Elektrode jedoch entfernt liegt. Die andere Elektrode ist mit deT Vakuumhülle des UnterbrechersA vacuum interrupter according to the invention has a highly evacuated one Cover on, protrude into the two mutually movable electrodes. These electrodes are provided with contacts that are inside the highly evacuated envelope are arranged so that they can touch each other. Between one electrode and the vacuum envelope of the interrupter, a vacuum-tight weld or solder seam is provided, which is directly at the contact of this electrode is arranged, but removed from the contact of the other electrode lies. The other electrode is with the vacuum envelope of the interrupter

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ebenfalls durch eine vakuumdichte schweiß- oder Lötnaht verbunden, die von beiden Kontakten einen großen Abstand hat. Ein solcher Vakuumunterbrecher' ist nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakt der zweiten Elektrode aus einer Legierung hergestellt ist, die eine schweißverhindernde Komponente enthält, die jede Schweißstelle brüchig macht, die sich zwischen den Kontakten bildet, wenn die Kontakte aneinander angreifen, und daß der Kontakt der ersten Elektrode aus einem Material hergestellt ist, das, bevor der Unterbrecher in Betrieb genommen worden ist, praktisch frei von dieser schweißverhindernden Komponente ist.also connected by a vacuum-tight weld or solder seam, which has a large distance from both contacts. Such a vacuum interrupter is characterized according to the invention that the contact of the second electrode is made of an alloy which is an antiperspirant component that will brittle any welds that will form between the contacts when the contacts engage, and that the contact of the first electrode is made of a material that has been put into operation before the breaker is practically free of this antiperspirant component.

In der beiliegenden Figur ist ein Vakuumunterbrecher mit einerIn the accompanying figure is a vacuum interrupter with a

-4 Vakmimhülle 11 dargestellt, die bis auf einen Druck von 10 torr-4 Vakmimhülle 11 shown, which up to a pressure of 10 torr

evakuiert ist. Die Vakuumhüelle 11 weist ein röhrenförmiges keramisches Gehäuse 12 auf. Die Stirnseiten des Gehäuses 12 sind durch zwei metallische Endverschlüsse 13,14 vakuumdicht verschlossen. Hierzu werdeniMetall-Keramik-Verbindungen 15 zwischeen den metallischen Endverschlüssen 13 und 14 und dem keramischen Gehäuse 12 hergestellt.is evacuated. The vacuum envelope 11 has a tubular ceramic Housing 12 on. The end faces of the housing 12 are closed in a vacuum-tight manner by two metallic end closures 13, 14. For this purpose, metal-ceramic connections 15 are between the metallic terminations 13 and 14 and the ceramic housing 12 manufactured.

In die Vakuumhülle 11 ragen zwei gegeneinander bewegbare Elektroden 20 und 21 hinein, die durch dieEndverschlüsse 13 und 14 hindurchgeführt sind. Die obere Elektrode 20 ist die feststehende Elektrode des Unterbrechers. Sie ist mit dem oberen EndverschluiS 13 durch eine Vakuumdichte Schweiß- oder Lötnaht 23 verbunden, auf die noch näher eingegangen wird. Die untere Elektrode 21 ist die bewegbareTwo electrodes which can be moved relative to one another protrude into the vacuum envelope 11 20 and 21 passed through the end closures 13 and 14. The top electrode 20 is the stationary electrode of the breaker. It is through with the upper end closure 13 a vacuum-tight weld or solder seam 23 connected to the still will be discussed in more detail. The lower electrode 21 is the movable one

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Elektrode des Unterbrechers. Diese Elektrode geht frei durch eine Mittelöffnung 24 im unteren Endverschluß 14 hindurch.Breaker electrode. This electrode passes freely through a central opening 24 in the lower end closure 14.

Um die untere Elektrode derart abdichten zu können, daß sie auf und ab bewegbar ist, ohne daß das Vakuum innerhalb der Hülle 11 beeinträchtigt wird, ist ein flexibler Federbalg 25 aus Metall vorgesehen, der die Elektrode 21 umgibt. Der Federbalg 25 ist unten mittels einer Schweiß- oder Lötnaht 26 vakuumdicht mit dem Endverschluß 14 verbunden. Das obere Ende des Federbalgs 25 ist mit der bewegbaren Elektrode 21 durch eine Schweiß- oder Lötnaht 28 vakuumdicht verbunden.In order to be able to seal the lower electrode in such a way that it can be moved up and down without the vacuum inside the envelope 11 is impaired, a flexible bellows 25 made of metal is provided which surrounds the electrode 21. The bellows 25 is connected at the bottom to the end closure 14 in a vacuum-tight manner by means of a weld or solder seam 26. The upper end of the bellows 25 is connected in a vacuum-tight manner to the movable electrode 21 by a weld or solder seam 28.

Die obere Elektrode 20 ist aus eineir Kontaktstück 30 und einem Kontaktstab 32 zusammengesetzt, an dessen unterem Ende das Kontaktstück 30 sitzt. Das Kontaktstück 30 ist an dem Kontaktstab 32 mittels der Verbindung 34 befestigt. Diese Verbindung 34 wird so hergestellt, daß man das Koitaktstück 30 mit einem Ansatz 35 versieht, der in einen Sockel 36 im unteren Ende des Kontaktstabes 37 hineinpaßt. Die Wände dieses Sockels 36 sind etwas eingedrückt, so daß sich nach innen ragende Vorsprünge 37 ergbben, die fest in eine Ringnut im Ansatz 35 eingereifen.The upper electrode 20 is composed of a contact piece 30 and a Contact rod 32 assembled, at the lower end of which the contact piece 30 is seated. The contact piece 30 is on the contact rod 32 fastened by means of the connection 34. This connection 34 is made in such a way that the Koitakt piece 30 is provided with an attachment 35, which fits into a socket 36 in the lower end of the contact rod 37. The walls of this base 36 are somewhat dented, so that inwardly protruding projections 37 result which fit firmly into an annular groove in the shoulder 35.

Die untere Elektrode 21 ist genauso wie die obere Elektrode 20 aufgebaut. Sie weist ein Kontaktstück 40 und einen Kontaktatab auf, auf dessen oberem Ende das Kontaktstück 40 sitzt. Das Kontaktstück 40 und der Kontaktstab 42 sind auf die gleiche Weise miteinander befestigt, wie es bereits in Verbindung mit dem Kontaktstück 30 und dem Kontaktstab 32 beschrieben worden ist.The lower electrode 21 is constructed in the same way as the upper electrode 20. It has a contact piece 40 and a contact on, on the upper end of which the contact piece 40 is seated. The contact piece 40 and the contact rod 42 are the same fastened to one another, as has already been described in connection with the contact piece 30 and the contact rod 32.

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Wenn der Unterbrecher geschlossen werden soll, wird die untere Elektrode 21 nach oben gedrückt, so daß das Kontaktstück 40 am Kontaktstück 30 der oberen Elektrode angreifen kann. Die Stellung des unteren Kontaktstückes 40 im geschlossenen Zustand des Unterbrechers ist durch die gestrichelte Linie 40a dargestellt. Greifen die beiden Kontaktstücke aneinander an, so fließt durch den Unterbrecher ein Strom, der seinen Weg über die Elektroden 20 und 21 durch die Kataktstücke 30 und 40 hindurch nimmt. Wenn der Unterbrecher nun unter Strom wieder geöffnet werden soll, wird die untere Elektrode 21 nach unten gezogen, um das untere Kontaktstück 40 vom oberen Kontaktstück.30 zu trennen. Dabei wird zwischen den beiden Kontaktstücken ein Lichtbogen hervorgerufen. Wenn man annimmt,daß es sich um einen Wechselstromunterbrecher handelt, bleibt der Lichtbogen etwa bis zum ersten Mulldurchgang des Stromes bestehen. Zu diesem Zeitpunkt erlischt der Bogen, und das Vakuum im Schalter stellt die ursprüngliche Durchschlagsfestigkeit wieder her, so daß der Lichtbogen nicht mehr erneut zünden kann.When the breaker is to be closed, the lower electrode 21 is pushed upwards, so that the contact piece 40 on the contact piece 30 of the upper electrode can attack. The position of the lower contact piece 40 in the closed state of the interrupter is represented by the dashed line 40a. If the two contact pieces touch each other, then flows in through the interrupter Current that takes its way via the electrodes 20 and 21 through the catact pieces 30 and 40 through. If the breaker is now to be opened again under power, the lower electrode 21 is pulled down to the lower contact piece 40 from the upper Contact piece. 30 to separate. It is between the two contact pieces caused an arc. Assuming an AC breaker, the arc will remain persist until about the first passage of the current through gauze. At this point the arc goes out and the vacuum in the switch is set the original dielectric strength is restored so that the arc can no longer ignite again.

Um die Metalldämfpfe zu kondensieren, die durch den Lichtbogen erzeugt worden sind, und um zu verhindern, daß die Kondensation der Metalldämpfe auf der inneren Oberfläche des Isolators 12 eifblgt, ist eine röhrenförmige Abschirmung 50 aus Metall vorgesehen. Die Abschirmung 50 ist in einem gewissen Abstand um die KOntaktstücke 30 und 40 herum angeordnet. Die Abschirmung 50 sitzt auf dem unteren Endverschluß 14 auf. Das obere Ende der Abschirmung 50 ist vor, einer becherförmigen Hilfsabschirmung 52 umgeben, an der sich zusätzlich Metalldämpfe kondensieren können, die durch den Lichtbogen frei-To condense the metal vapors created by the arc have been generated and in order to prevent condensation of the metal vapors on the inner surface of the insulator 12, a tubular shield 50 made of metal is provided. The shield 50 is at a certain distance around the contact pieces 30 and 40 arranged around. The shield 50 rests on the lower end closure 14. The upper end of the shield 50 is in front of surrounded by a cup-shaped auxiliary shield 52, on which in addition Metal vapors can condense, which are released by the arc

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gesetzt worden sind und die auf den Isolator 12 zu laufen. Die üilfsabschirmung 52 weist in der Mitte eine öffnung auf, die die f-bere Elektrode 2D umgibt und mit der oberen Elektrode durch die vakuumdichte Schweißnaht 23 verbunden ist.have been set and to run on the isolator 12. the Auxiliary shielding 52 has an opening in the center, which the f-bere electrode 2D surrounds and with the upper electrode through the vacuum-tight weld 23 is connected.

..ine zusätzliche Abschirmung ist mit 54 bezeichnet. Diese Abschirmung 54 ist als metallische Kreisscheibe ausgebildet und sorgt dafür, daß der Federbalg 25 nicht durch die heißen Produkte des Lichtbogens beschädigt werden kann. Diese zusätzliche Abschirmung ist ι mit der Elektrode 21 durch die SChweiß- oder Lötnaht 28 verbunden... an additional shield is denoted by 54. This shield 54 is designed as a metallic circular disk and ensures that the bellows 25 is not affected by the hot products of the arc can be damaged. This additional shielding is connected to electrode 21 by welding or soldering seam 28.

Es wurde bereits bemerkt, daß die Oberflächen der Kontaktstücke und 40 sehr sauber und insbesondere frei von dünnen Schichten aus Oxyden oder anderen störenden Fremdmaterialien sind. Wenn die KäEtaktstücke aufeinander zugeschoben werden, besteht der Oberfläihensauberkeit der Kontaktstücke wegen sowie der angewendeten hohen SCliließdrucke und des auch beim Schließen möglicherweise auftretenden Lichtbogens wegen die Gefahr, daß die KOntaktstücke an ihren Oberflächen miteinander verschweißen.It has already been noted that the surfaces of the contact pieces 14 and 40 are very clean and, in particular, free of thin layers Oxides or other interfering foreign materials are. When the pieces of cheese are pushed together, the surface is clean the contact pieces because of the high closing pressures applied and the possibly occurring when closing Arc because of the risk that the contact pieces weld together on their surfaces.

«>, nun zu verhindern, daß sich dabei eine mechanisch zu feste ii»hweißstelle bildet, ist bereits vorgeschlagen worden, dem Ma-«>, Now to prevent a mechanically too tight it has already been proposed that the man-

2rial der Kontaktstücke eine geringe Menge eines Metalls zuzui tzen, das sie Bildugn solcher Schweissstellen verhindert oderA small amount of a metal is added 2rial to the contact pieces that it prevents the formation of such welds or

ischwert. Diese schweißverhindernde Komponente löst sich im festen Zustand nur wenig im Hauptbestandteil des Kontaktmaterials :d bewirkt eine drastische Schwächung jeder Schweißstelle, diesword. This antiperspirant component dissolves in the solid Condition only slightly in the main component of the contact material: d causes a drastic weakening of every weld, the

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sich zwischen den Kontaktstücken gebildet hat, da diese zugesetzte Komponente die schweißstelle sehr brüchig und spröde macht. Wenn sich somit noch eine schweißstelle zwischen den Kontakten bildet, so kann diese Schweißstelle beim öffnen des Schalters durch geringe Trennkräfte leicht und sauber auseinander gebrochen werden. Beispiele für solche metallischen Zusätze zu einem Kontaktmaterial aus Kupfer und/oder Silber sind Blei und Wismuth. Als Material für die Kontaktstücke 30 und 40 kann man also beispielsweise diehas formed between the contact pieces, as these clogged Component that makes the weld very brittle and brittle. If there is still a weld between the contacts, In this way, when the switch is opened, this welding point can be easily and cleanly broken apart by low separating forces. Examples of such metallic additives to a contact material made of copper and / or silver are lead and bismuth. As a material for the contact pieces 30 and 40 so you can, for example, the

„ folgenden Legierungen verwenden: Kupfer-Wismuth, Kupfer-Blei, Suberic Use the following alloys: copper-bismuth, copper-lead, suberic

Wismuth und Silber-Blei. DAbei ist die nur in geringen Mengen zugesetzte, das Verschweißen der KOntaktstücke verhindernde Komponente jeweils an zweiter Stelle genannt.Bismuth and silver-lead. There is the added only in small amounts, the component preventing the contact pieces from welding is named in the second place.

Eine Schwierigkeit bei der Herstellung von Vakuumunterbrechern, deren Kontaktstücke aus den eben beschriebenen Legierungen gefertigt waren, bestand darin, zwischen der Vakuumhülle des Unterbrechrs und den anderen Bestandteilen des Unterbrechers mechanisch ausreichend feste und vakuumdichte schweiß- oder Lötnähte herzustellen. Die Ursachen hierfür sind noch nicht restlös geklärt. Man vermutet jedoch, daß bei der Herstellung dieser vakuumdichten SChweiß- oder Lötnähte Spuren der schweißverhindernden Komponente des Kontaktmaterials in diese NÄhte gelangen und die Schweiß- oder Lötnähte etwas porös machen.One difficulty in the manufacture of vacuum interrupter, the contact pieces of which were made from the alloys just described , consisted in producing mechanically sufficiently strong and vacuum-tight welded or soldered seams between the vacuum envelope of the interrupter and the other components of the interrupter. The reasons for this have not yet been clarified. It is assumed, however, that when these vacuum-tight welded or soldered seams are made, traces of the antiperspirant component of the contact material get into these seams and make the welded or soldered seams somewhat porous.

Um diese SChweiß- oder Lötverbindungen 23 und 28 herzustellen, werden den zwischen oder neben die zu verbinden Teile Ringe aus LötmaterialIn order to produce these welded or soldered connections 23 and 28, between or next to the parts to be connected, rings made of soldering material

gelegt. Dann wird der ganze Unterbrecher auf eine Temperatur erhitzt, die über dem Schmelzpunkt der Lötlegierung liegt. Eine typische Löt-placed. Then the whole breaker is heated to a temperature which is above the melting point of the solder alloy. A typical solder

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legierung ist die eutektische Legierung z\\rischen Kupfer und Silber, die einen schmelzpunkt von 78O⁰C aufweist. Um somit mit diesem Lot eine Lötverbindung herzustellen, wird der ganze Unterbrecher auf eine Temperatur von etwas oberhalb 80O⁰C gebracht. Dadurch schmilzt die Lotlegierung und fließt in alle öffnungen und Zwischenräume an der Verbindungsstelle hinein. Daraufhin wird die Temperatur vermindert, so daß sich das geschmolzene Lot verfestigt und so daß die vakuumdichte Lötverbindung entsteht.alloy is the eutectic alloy for \\ step copper and silver, which has a melting point of 78o C ^0. In order to produce a soldered connection with this solder, the entire interrupter is brought to a temperature of slightly above 80O ⁰ C. As a result, the solder alloy melts and flows into all openings and spaces at the connection point. The temperature is then reduced, so that the molten solder solidifies and so that the vacuum-tight soldered joint is formed.

Vermutlich können nun während des Fertigungsschrittes, bei dem die Temperatur hoch ist, Spuren der Komponente des Kontaktmaterials , die das Verschweißen der Kontaktstücke verhindert, in das geschmolzene Lötmetall gelangen. Wenn auch solche Komponenten wie Blei oder Wismuth, die die Bildung von Schweißstellen zwischen Kupfer oder Silbern behindern, im festen Zustand nur eine geringe Löslichkeit in Kupfer, Silber oder der Lötlegierung aufweisen, ist ihre Löslichkeit in der flüssigen Phase recht hoch. Man nimmt daher an, daß etwas Wismuth oder Blei im geschmolzenen Lot gelöst wird. Wenn sich nun das Lot bei der Abkühlung verfestigt, scheidet sich das Wismuth oder das Blei aus der Lösugn aus und tritt in die Korngrenzen des Lotes ein. Dadurch kann das Wismuth oder das Blei aus Gründen, de noch nicht restlos geklärt sind, Poren in der Lötnaht hervorrufen. Diese Beeinträchtigung der Lötverbindung wurde selbst dann beobachtet, wenn die Lötverbindung an einer Stelle hergestellt wurde, die von den Kontaktstücken entfernt lag.Presumably, traces of the component of the contact material can now be found during the manufacturing step in which the temperature is high , which prevents the welding of the contact pieces, get into the molten solder. Albeit such components as Lead or bismuth, which hinder the formation of welds between copper or silver, only slightly in the solid state Have solubility in copper, silver or the solder alloy, their solubility in the liquid phase is quite high. One takes hence suggests that some bismuth or lead is dissolved in the molten solder. If the solder solidifies as it cools, the bismuth or lead separates out of the solution and enters the grain boundaries of the solder. This can cause bismuth or the lead cause pores in the soldered seam for reasons that have not yet been fully clarified. This impairment of the soldered connection was observed even when the solder joint was made at a point away from the contact pieces lay.

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Diese Schwierigkeiten, nämlich einmal mechanisch feste vakuumdichte Lötverbindungen herzustellen und zum anderen ein Verschweissen der Kontaktstücke zu verhüten, konnten durch mehrere zusammenwirkende Maßnahmen überwunden werden. Eine dieser Maßnahmen besteht darin, daß nur dem Kontaktstück; 30 die Komponente in geringen Mengen zugegeben wird, die das Verschweißen der Kontakte verhindert. DAs andere Kontaktstück 40 enthält 4iese Komponente zumindest so lange nicht, bis der Unterbrecher in Betrieb genommen worden ist. In einem Ausführungsbeispiel war das Kontaktstück 30 aus einer Kupfer-Wismuth-Legierung .hergestellt, während das Kontaktstück 40 nur aus Kupfer bestand. Es ist günstig, wenn der Kismuthgehalt der verwendeten Kupfer-Wismuthlegierung höchstens einige Gewichtsprozent bismuth beträgt. Eine zweite Maßnahme besteht darin, daß die Lötverbindungen 23 und 28 von denjenigen Kontaktstück 30 entfernt hergestellt werden, das das Wismuth enthält. Um einen Vakuumunterbrecher raumsparend aufzubauen, ist es notwendig, eine der beiden Kt nähte 23 oder 28 ganz in der Kähe eines der Kontaktstücke herzustellen. Dieses ist erfindungsgemäß ohne Beeinträchtigung dieser Lötnaht möglich, da diese Lötnaht 28 ganz dicht am wismuthfreien Kontaktstück 40 hergestellt werden kann. Die Lötnaht 28 hat dagegen von dem wismuthhaltigen Kontaktstück 40 einen ziemlich großen Abstand, und dieser Abstand ist die Ursache dafür, daß die Lötnaht 23 nicht durch das Uisnuth aus dem Kontaktstück beeinträchtigtwird. Bei einem VAkuumunterbrecher, bei dem zur Verhinderung des Verschweißens der hauptsächlich aus Kupfer bestehenden Kontaktstücke 0,5 I V/ismuth vertiendet wurde, konnten bei "28" und "23" erstklassige vakuumdichte Lötverbindungen'hergestellt werden, wenn das Wismuth nur dem Material des Kontaktstückes 30 beigegeben war. 009823/0556 These difficulties, namely to produce mechanically strong vacuum-tight soldered connections on the one hand and to prevent welding of the contact pieces on the other, could be overcome by several cooperating measures. One of these measures is that only the contact piece; 30 the component is added in small quantities, which prevents the contacts from welding. The other contact piece 40 does not contain this component at least until the breaker has been put into operation. In one embodiment, the contact piece 30 was made from a copper-bismuth alloy, while the contact piece 40 consisted only of copper. It is favorable if the bismuth content of the copper-bismuth alloy used is at most a few percent by weight bismuth. A second measure is that the soldered connections 23 and 28 are made away from that contact piece 30 which contains the bismuth. In order to build up a vacuum interrupter in a space-saving manner, it is necessary to produce one of the two Kt seams 23 or 28 right in the center of one of the contact pieces. According to the invention, this is possible without impairing this soldered seam, since this soldered seam 28 can be produced very close to the bismuth-free contact piece 40. The soldered seam 28, on the other hand, is at a fairly large distance from the bismuth-containing contact piece 40, and this distance is the reason why the soldered seam 23 is not impaired by the Uisnuth from the contact piece. In the case of a vacuum interrupter, in which 0.5 IV / ismuth was used to prevent the contact pieces consisting mainly of copper from welding, first-class vacuum-tight soldered connections could be made with "28" and "23" if the bismuth was only the material of the contact piece 30 beige was given. 009823/0556

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Selbst wenn die Komponeite , die das Verschweißen der Kontaktstücke verhindert, nur dem Material eines der Kontaktstücke beigegeben wird, verhindert sie die Bildung einer staken Schweißstelle zwischen den beiden Kontaktstücken,wenn die KOntaktstücke geschaltet werden.Even if the component is responsible for welding the contact pieces prevents only the material of one of the contact pieces is added, it prevents the formation of a sharp weld between the two contact pieces when the contact pieces are switched.

Wenn der Prozeßntsatz der Komponente, die das Verschweißen verhindert, hoch ist und wenn das Volumen der Vakuumhülle nur klein ist,bereitet die Herstellung zuverlässiger und guter vakuumdichter Lötverbindungen auch dann Schwierigkeiten, wenn diese Komponente nur dem einen Kontaktstück 30 zugegeben wird. So war es beispeislweise schwierig, bei einem Vakuumunterbrecher, wie er in der Figur abgebildet ist, der ein Volumen von etwa 80 cm aufwies und bei dem das Kontaktstück 40 nur aus Kupfer und das Kontaktstück 30 aus einer Kupfer-Wismuth-Leigierung hergestellt war, bei "28" und bei "23" gute Lötverbindungen herzustellen, wenn der Wismuthgehalt mehr als etwa 5 I betrug und als Lötmittel eine eutektische Kupfer-Silber-Legierung verwendet wurde. Bei Unterbrechern mit einem größeren Volumen konnten dagegen höhere Wismuthgehalte zugelassen werden.If the additional process of the component that prevents welding, is high and if the volume of the vacuum envelope is only small, it prepares the manufacture of reliable and good vacuum-tight Soldered connections also difficulties when this component is only added to the one contact piece 30. It was like this for example difficult with a vacuum interrupter as shown in the figure, which had a volume of about 80 cm and in which the contact piece 40 was made only of copper and the contact piece 30 was made of a copper-bismuth alloy, at "28" and at "23" to make good soldered connections if the bismuth content was more than about 5 liters and as solder one eutectic copper-silver alloy was used. In the case of interrupters with a larger volume, however, higher bismuth contents could be found be allowed.

Die Lötverbindungen 28 und 23 können auf jede übliche Art hergestellt werden. Die obere Lötverbindung 23 weist daher zwei Positionierungsringe 60 auf, die in einem gewissen Abstand voneinander die Elektrode 20 umgbben und von oben auf dem Endverschluß 13 und von unten an der HiIfsabschirmung 52 anliegen. Vor der HerstellungThe soldered connections 28 and 23 can be produced in any conventional manner will. The upper soldered connection 23 therefore has two positioning rings 60 which are at a certain distance from one another around the electrode 20 and bear against the end closure 13 from above and against the auxiliary shield 52 from below. Before making

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der Lötverbindung werden Ringe aus Lot zwischen oder neben den Einzelteilen dieser Verbindung angeordnet. Daraufhin wird der gesamte Unterbrecher nebst der Lötverbindung 23 erhitzt, bis das Lot schmilzt und alle Zwischenräume der Lötverbindung ausfüllt. Bei dem darauffolgenden Abkühlen verfestigt sich das Lot und verbindet sich mit den daneben liegenden Teilen, so daß zwischen diesen Einzelteilen eine vakuumdichte Verbindung ensteht. Die untere Lötstelle 28 wird im gleichen Fertigungsschritt auf die gleiche Weise hergestellt.the soldered connection, rings made of solder are arranged between or next to the individual parts of this connection. The entire interrupter together with the soldered connection 23 is heated until the solder melts and fills all the spaces in the soldered connection. During the subsequent cooling, the solder solidifies and connects to the parts lying next to it, so that a vacuum-tight connection is created between these individual parts. The lower solder joint 28 is made in the same manufacturing step made the same way.

Während des Erhitzens, das zur Herstellung der Lötverbindungen durchgeführt wird, wird der ganze Unterbrecher gleichzeitig ausgeheizt, so daß alle störenden Substanzen von den Oberflächen der Unterbrecherbestandteile entfernt werden. Die Vakuumhülle 11 wird entweder während dieses Aufheizens oder unmittelbar darauf evakuiert ,During the heating that is carried out to produce the soldered connections, the entire circuit breaker is heated out at the same time, so that any interfering substances are removed from the surfaces of the breaker components. The vacuum envelope 11 is evacuated either during this heating up or immediately afterwards,

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Claims

Expectations

1. fVakuui ^ interrupter with a highly evacuated housing into which two mutually movable electrodes protrude, each provided with a contact piece, which is located inside the housing are arranged and can be brought into contact, in which one electrode with the. Housing through a vacuum-tight welding or solder seam is connected, which is made close to the contact piece of this electrode, and in which the other electrode with the housing is connected by a vacuum-tight welded or soldered connection from the contact piece to the first and from the contact piece the second electrode is located remotely, thereby gekenn ze ichnet that the contact piece (30) of the second electrode (40) made of an alloy with a small proportion a component is made which prevents welding of the contact pieces and each formed between the contacts Makes the welding point brittle, and that the contact piece * (407 of the first electrode (21) is made of a material that is free of this component at least until the vacuum interrupter has been put into operation.

2. Vacuum interrupter according to claim 1, characterized that the main component of the alloy is a metal, the component of which is the welding of the contacts prevents, as a minor component is added, that this component is a metal, which in the solid phase in the main

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component of the alloy is insoluble or only soluble in traces and has a lower effective solidification temperature than the main constituent of the alloy, and that this component has less than about 5 weight percent is present in the alloy.

3. Vacuum interrupter according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the contact piece (30) of the second electrode (20) made of a copper-F / ismuth alloy or a copper-lead alloy or a silver-bismuth alloy or a silver-lead alloy and that the contact piece (40) of the first electrode is made of copper or silver.

4. Vacuum interrupter according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the contact piece (30) of the second electrode (20) made of a copper-bismuth alloy with a bismuth content of less than 5 percent by weight is made, and that the contact piece (40) of the first electrode (21) made of pure copper.

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