181738. lajstromszámú szabadalom • Vákuum ívoltókamra
3 181738 4 egyaránt az oltókamra házhoz van rögzítve. Ez a megoldás csak bonyolult, drága technológiákkal, nagy térfogatban és nagy fajlagos anyagfelhasználással készíthető el. A felsorolt megoldások közös hiányossága továbbá, hogy a kondenzációs ernyő, vagy ernyőrendszer felületéhez általában nem tapad hozzá tökéletesen az érintkezőkről elpárolgó fémgőz, különösen a nagyobb áramok hatására kispriccelt fémszemcsék könnyen lepereghetnek az emyőfelületről és a kamra aljában összegyűlve jelentősen leronthatják az átütési szilárdságot, és ezáltal veszélyeztetik az oltókamra helyes működését. Ezeket a hiányosságokat az ismert megoldások úgy küszöbölik ki, hogy az oltókamra méretét jelentősen megnövelik. Ezáltal tudják biztosítnai, hogy az oltókamra szigetelőanyag falára eljutó fémgőzök, illetve az oltókamra alján esetleg összegyűlő lepergett fémszemcsék ellenére is elérhető a kellő villamos élettartam nagysága. A találmány szerinti vákuum ívoltókamra a felsorolt hiányosságokat messzemenően kiküszöböli oly módon, hogy az optimális műszaki tulajdonságokat gazdaságos technológia alkalmazása és jelentős méretcsökkentés útján valósítja meg. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy az elpárolgó fémgőznek a kívánt helyen — a kondenzációs ernyőrendszeren — történő megkötése befolyásolható a fémgőz áramlás irányításának, a kondenzáló felületek felületi érdességének és az érintkező-kondenzációs ernyő rendszer geometriai méretarányának egyidejű összehangolásával. A találmány szerint kialakított vákuum ívoltókamrában biztosítva van, hogy a villamos ív hatására az érintkezőből elpárolgó fémgőz a lehető legteljesebb mértékben a kialakított kondenzációs ernyőrendszerben csapódjon le, ezáltal az oltókamra szigetelőanyag falának belső felületére fémgőz gyakorlatilag nem kerülhet, tehát garantálható, hogy az oltókamra két pólusa között a szigetelési szilárdság tartósan fennmarad. Ezáltal biztosítható, hogy a csökkentett oltókamra méretek mellett is az ismert megoldásokhoz képest azonos, vagy nagyobb villamos élettartamú a vákuum ívoltókamra. A találmány olyan vákuum ívoltókamra, amelyben az érintkezőket kondenzációs ernyőrendszer fogja körül, mely az eddig ismert megoldásoktól eltérő geometriai kialakítással, méretekkel, felületi kikészítéssel és anyagkiválasztással készül és ezáltal — azonos kapcsolási teljesítményt figyelembe véve - jelentős méretcsökkentéssel és anyagmegtakarítással készíthető el az oltókamra. Nevezetesen a találmány olyan vákuum ívoltókamra, amelynek önmagában ismert módon álló érintkezője, mozgó érintkezője, a mozgó érintkezőhöz kapcsolódó csőmembránja, valamint legalább három fémből készült, koncentrikus, egymással szembefordított és egymásba nyúló buraként kialakított kondenzációs ernyője van. A találmány lényege, hogy a kondenzációs ernyők mindegyike az érintkezők érintkezési helyét övezi és egyikük a mozgó érintkezővel mereven össze van kötve, a belső kondenzációs ernyő legnagyobb belső átmérőjének és az érintkezők átmérőjének viszonya 2,25 és 2,75 közé esik, a belső és a középső kondenzációs ernyő belső felületének felületi érdessége pedig optimális kondenzáció biztosítása céljából 50 ... 400 jum. A találmányt rajz alapján részletesebben ismertetjük. Az 1. ábrán a találmány szerint kialakított vákuum ívoltókamra példakénti kiviteli alakjának függőleges hosszmetszetét tüntettük fel. A 2. ábra az 1. ábra részletét mutatja. A vákuum ívoltókamra 3a álló és 3b mozgó érintkezővel, a mozgó érintkezőhöz kapcsolódó 4 csőmembránnal, valamint három fémből készült, koncentrikus, egymással szembefordított és egymásba nyúló buraként kialakított 5,6,7 kondenzációs ernyővel rendelkezik. Valamennyi kondenzációs ernyő az érintkezők érintkezési helyét övezi. Az egyik 5 kondenzációs ernyő a 3b mozgó érintkezővel mereven össze van kötve. A belső 5 kondenzációs ernyő legnagyobb belső átmérőjének és a 3a, 3b érintkezők átmérőjének viszonya 2,25 .. . 2,75 közé esik. A belső 5 és középső 6 kondenzációs ernyő belső felülete az optimális kondenzáció biztosítása céljából 50 ... 400 pm között van. A megvalósítás az 1. ábrán látható több elemből álló kondenzációs ernyőrendszer segítségével lehetséges. A belső 5 és középső 6 kondenzációs ernyő egymásba nyúló és egymással szembe fordított zárt buraként kialakított, a 3a, 3b érintkezőket koncentrikusan övező együttese, valamint a belső 5 kondenzációs ernyő és az érintkezők által határolt ívoltótér geometriai kialakítása a fémgőz áram irányát, a belső 5 és középső 6 kondenzációs ernyők belső felületének felületi érdessége pedig a kondenzáció mértékét befolyásolja. Az optimális arányok meghatározására kísérleteket végeztünk. A kísérleti eredmények azt mutatták, hogy henger alakú érintkezők és kondenzációs ernyők esetében a fémgőz áram iránya és a kondenzációs ernyőre jutó fémgőz mennyisége az érintkezők és a kondenzációs ernyők átmérőjének viszonyától függ elsősorban. A legkedvezőbb kondenzáció értékek 2,25 .. . 2,75 közötti átmérő arányokból adódtak. Ilyen arányok mellett biztosítható, hogy az elpárolgó fémgőznek mintegy 70—80%-a belső kondenzációs ernyőre kerüljön. A 3a, 3b érintkezőkből elpárolgott és a belső 5, és középső 6 kondenzációs ernyőkre kerülő fémgőz tartós megkötése további problémát jelent. Az ismert oltókamra kialakításoknál gyakran előforduló jelenség, hogy a kondenzációs ernyőn lecsapódott fémgőz a megszilárdulás után előbb-utóbb lepereg az ernyő felületéről. Ennek következménye, hogy az oltókamra belsejében idővel nagymennyiségű fémrészecske gyűlik össze, mely kedvezőtlen esetben zárlatot vagy átívelést okozhat az oltókamrában, csökkenhet az oltókamra kikapcsolási teljesítménye, illetőleg villamos élettartama. A lepergésnek az a fő oka, hogy a kondenzációs ernyők felülete és a kondenzálódott fémgőz anyaga között az adhéziós kötés nem eléggé nagy. A találmány egyszerűen kivitelezhető megoldással biztosítja az érintkezőfém tartós megkötését a kondenzációs ernyőrendszerben. A belső 5 és középső 6 kondenzációs ernyők felületének feldurvításával gyakorlatilag megakadá-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
