CH643085A5

CH643085A5 - Method and device for contact-point monitoring

Info

Publication number: CH643085A5
Application number: CH405779A
Authority: CH
Inventors: Richard Thaler; Rudolf Hunziker
Original assignee: Sprecher & Schuh Ag
Priority date: 1979-04-30
Filing date: 1979-04-30
Publication date: 1984-05-15
Also published as: FR2455790A1; FR2455790B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Überwachung der Betriebsfähigkeit von trennbaren Kontaktstellen mit Reibungsschluss, insbesondere schwer zugänglichen Kontaktstellen, wie sie etwa bei eingekapselten Leistungsschaltstellen sowie Druckgasschaltern vorkommen. The invention relates to the monitoring of the operability of separable contact points with frictional engagement, in particular contact points which are difficult to access, as occur, for example, in encapsulated power switching points and pressure gas switches.

Neben einfachen, aber nicht völlig befriedigenden Überwachungserleichterungen wie Einblickfenster und Stellungsmelder werden zu diesem Zweck vor allem elektrisch arbeitende Kontrollmittel eingesetzt. Die DE-OS 28 13 536 und die DE-AS 20 55 477 schlagen beide Widerstandsmessungen der Kontaktstelle vor, was aber verlangt, dass man an jedem zu kontrollierenden Schaltkontakt einen äusseren elektrischen Anschluss, im Falle gekapselter Schaltstellen also auch eine entsprechende Durchführung anbringen muss. Zudem müssen dann zwischen den Anschlüssen und den Kontaktstücken innerhalb des Schaltergehäuses liegende Trennstellen vorgesehen sein, was ausgesprochen aufwendig ist. Die DE-OS 27 27 378 schlägt eine - aufgrund von Erfahrungwerten -elektronisch durchgeführte Abschätzung des Abbrandes bei jedem Schaltvorgang, in Abhängigkeit des jeweils abgeschalteten Stromes, sowie ein numerisches Aufsummieren der so erhaltenen Werte vor. Die Nachteile dieser Lösung liegen sowohl darin, dass sie pro Schaltstelle eine im Dauerbetrieb arbeitende elektronische Vorrichtung verlangt, wie auch darin, dass anstelle einer direkten Messung am Kontakt selbst dessen Zustand indirekt, aufgrund einer angenommenen Abhängigkeit vom integrierten Stromwert abgeschätzt wird, was nur beschränkt zuverlässig ist. In addition to simple, but not entirely satisfactory, monitoring facilities such as inspection windows and position indicators, electrical control devices are used for this purpose. DE-OS 28 13 536 and DE-AS 20 55 477 propose both resistance measurements of the contact point, but this requires that an external electrical connection must be attached to each switching contact to be checked, so that in the case of encapsulated switching points a corresponding implementation must also be carried out. In addition, separating points lying between the connections and the contact pieces within the switch housing must then be provided, which is extremely complex. DE-OS 27 27 378 proposes - based on empirical values - an electronic estimate of the erosion for each switching operation, depending on the current switched off, and a numerical summation of the values obtained in this way. The disadvantages of this solution lie in the fact that it requires an electronic device that operates in continuous operation for each switching point, and also that instead of a direct measurement at the contact itself, its state is estimated indirectly, based on an assumed dependency on the integrated current value, which is only of limited reliability is.

Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteile und schlägt zu diesem Zweck ein Verfahren zur Kontrolle der Betriebsfähigkeit einer trennbaren Kontaktstelle mit Reibungsschluss zwischen mindestens zwei Kontaktstücken vor, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass während des Öffnens bzw. Schliessens der Kontaktstelle an dieser eine Bestimmung der gegenseitigen Abhängigkeit mehrerer, während des Öffnungs- bzw. Schliessvorganges auftretender, mechanischer Parameter durchgeführt wird. The invention aims to avoid these disadvantages and for this purpose proposes a method for checking the operability of a separable contact point with frictional engagement between at least two contact pieces, which is characterized in that during the opening or closing of the contact point a determination of the interdependency thereon several mechanical parameters occurring during the opening or closing process is carried out.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist gekennzeichnet durch ein an ein bewegliches Kontaktstück der Kontaktstelle ankoppelbares Dynamometer, mit einem Organ zur Anzeige der Lage seines mit diesem Kontaktstück starr verbindbaren einen Endes. The device for carrying out the method is characterized by a dynamometer which can be coupled to a movable contact piece of the contact point and has an organ for indicating the position of its one end which can be rigidly connected to this contact piece.

Im folgenden soll die Erfindung anhand einer genaueren Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und der Figuren erläutert werden. Es zeigt: The invention is to be explained below on the basis of a more detailed description of an exemplary embodiment and the figures. It shows:

Fig. 1 eine schematische Skizze einer an eine zu prüfende Kontaktstelle angekoppelten Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ; und Figure 1 is a schematic sketch of a device coupled to a contact point to be tested for performing the method. and

Fig. 2 ein Diagramm des lageabhängigen Reibungswiderstandes beim Öffnen und Schliessen einer Kontaktstelle. Fig. 2 is a diagram of the position-dependent frictional resistance when opening and closing a contact point.

Der linke Teil der Figur 1 zeigt in sehr schematischer Form eine Leistungsschaltstelle, dessen Zustand mittels der rechts skizzierten Vorrichtung geprüft werden soll. Die trennbare Kontaktstelle weist zwei Kontaktstücke 1 und 2 auf, von denen der erste einfachheitshalber einstückig mit einer der beiden zuverbindenden Leitungen 4,5 gezeichnet ist. Dieses, als Stift ausgebildete Kontaktstück 1 wird bei geschlossenem Stromkreis von einem als Tulpe ausgebildeten Kontaktstück 2 umfasst, welches durch einen biegsamen Leiter 17 mit der elektrischen Leitung 5 verbunden ist. Zum Öffnen und Schliessen der Kontaktstelle wird die Tulpe 2 mittels eines über die Stange 8 wirkenden, in der Figur nur angedeuteten Betätigungsmechanismus 6 in Richtung des Doppelpfeils bewegt. The left part of FIG. 1 shows in a very schematic form a power switching point, the condition of which is to be checked using the device outlined on the right. The separable contact point has two contact pieces 1 and 2, the first of which, for the sake of simplicity, is drawn in one piece with one of the two lines 4, 5 to be connected. When the circuit is closed, this contact piece 1, which is designed as a pin, is surrounded by a contact piece 2 which is designed as a tulip and is connected to the electrical line 5 by a flexible conductor 17. To open and close the contact point, the tulip 2 is moved in the direction of the double arrow by means of an actuating mechanism 6 which acts via the rod 8 and is only indicated in the figure.

Die Kontaktstelle könnte aber auch als Messerschalter oder dergleichen ausgebildet sein, wobei einzig wesentlich ist, dass die beiden Kontaktstücke über einen Teil ihres Weges in gegenseitigem Reibungsschluss stehen. Sie sind in einem Gehäuse 3 untergebracht, aus welchem die Stange 8 durch eine Dichtung 15 heraustritt. However, the contact point could also be designed as a knife switch or the like, the only essential thing being that the two contact pieces are in frictional engagement over part of their path. They are housed in a housing 3, from which the rod 8 emerges through a seal 15.

Zur Kontrolle der Kontaktstelle wird im Punkte A die rechts skizzierte Vorrichtung angekoppelt, welche im wesentlichen eine - in diesem Falle hydraulische - Kraftquelle 7 zum Öffnen und Schliessen des Kontaktes, einen Dynamometer 9, 10 und einen Stellungsanzeiger 14 aufweist. Die über das elastische Glied 9 auf das Kontaktstück 2 wirkende Kraft könnte anstatt durch die Hydraulik 7 auch durch eine Seilwinde, einen Motor, oder sogar von Hand ausgeübt werden. Die Kraftübertragung vor der Hydraulik 7 zum Kontakt 2 erfolgt über das elastische Glied 9, dessen Längenausdehnung mittels eines Dehnungsmessstreifens 10 gemessen und durch ein von einer Quelle 12 gespiesenes Messgerät 11 angezeigt wird. Der Wert y dieser Anzeige stellt die auf das Kontaktstück 2 ausgeübte Kraft dar, und kann ein von deren Richtung abhängiges Vorzeichen haben. Die durch die Skala 16 veranschaulichte Lage dieses Kontaktstückes wird mittels eines von den Bewegungen der Stange 8 gesteuerten Stufenwiderstandes 14 und eines daran angeschlossenen elektrischen Messgerätes 13 gemessen. Vorzugsweise steuern - in nicht gezeigter Weise - die an den Geräten 11 und 13 auftretenden Messspannungen die beiden Auslenkungen eines x-y-Schreibers, so dass der Verlauf der Kraft als Funktion der gegenseitigen Lage beider Kontakte, wie in Figur 2 gezeigt, direkt aufgezeichnet werden kann. To check the contact point, the device sketched on the right is coupled in point A, which essentially has a - in this case hydraulic - power source 7 for opening and closing the contact, a dynamometer 9, 10 and a position indicator 14. The force acting on the contact piece 2 via the elastic member 9 could also be exerted by a cable winch, a motor, or even by hand instead of by the hydraulics 7. The power transmission in front of the hydraulics 7 to the contact 2 takes place via the elastic member 9, the length of which is measured by means of a strain gauge 10 and indicated by a measuring device 11 fed by a source 12. The value y of this display represents the force exerted on the contact piece 2 and can have a sign depending on its direction. The position of this contact piece illustrated by the scale 16 is measured by means of a step resistor 14 controlled by the movements of the rod 8 and an electrical measuring device 13 connected to it. Preferably, in a manner not shown, the measuring voltages occurring on the devices 11 and 13 control the two deflections of an x-y recorder, so that the course of the force as a function of the mutual position of the two contacts, as shown in FIG. 2, can be recorded directly.

Figur 2 zeigt den Verlauf der Kraft als Funktion der Lage des beweglichen Kontaktstückes bei einer aus Tulpenkontakt und zugehörigem Stift bestehenden Kontaktstelle. In diesem Figure 2 shows the course of the force as a function of the position of the movable contact piece in a contact point consisting of tulip contact and associated pin. In this

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

643 085 643 085

Diagramm ist die zum Schliessen notwendige Kraft positiv und die zum Öffnen notwendige negativ aufgetragen. Aus dem Kurvenverlauf sind die steilen Übergänge der Kraft und/oder ihrer Ableitung nach dem Weg bei der (mit T bezeichneten) Stellung, wo sich Tulpe und Stift berühren, wie auch in dem (mit K bezeichneten) Kontaktpunkt der Krone erkennbar. Die Endstellung bei geschlossenem Kontakt ist mit E bezeichnet. Die links der Lage T notwendige, ziemlich konstante Kraft stellt im wesentlichen den Reibungswiderstand an der Büchse 15 (Figur 1) dar. Um weitere, nicht in direktem Zusammenhang mit dem Zustand der Kontaktstelle stehende Reibungswiderstände zu vermeiden, wird vorzugsweise der Hebel 6, und damit der ganze Betätigungsmechanismus der Kontaktstelle während der Messung abgekoppelt, etwa durch Lösen der Verbindung in B. Sowohl die Absolutwerte der aufgezeichneten Kräfte wie ihr Verlauf und die Lagen der Punkte T, K und E gestatten dem Fachmann einen 5 sicheren Rückschluss auf den Zustand der Kontaktstelle, The diagram shows the force required for closing positive and the force required for opening negative. The steep transitions of the force and / or its derivation after the path at the position (designated T) where the tulip and pin touch, as well as in the contact point (designated K) of the crown can be seen from the curve. The end position when the contact is closed is designated by E. The fairly constant force to the left of the position T essentially represents the frictional resistance on the bush 15 (FIG. 1). In order to avoid further frictional resistances that are not directly related to the state of the contact point, the lever 6, and thus, is preferably used the entire actuation mechanism of the contact point is disconnected during the measurement, for example by loosening the connection in B. Both the absolute values of the recorded forces, such as their course and the positions of the points T, K and E, allow the person skilled in the art to draw a reliable conclusion about the state of the contact point,

ohne an dieser eine elektrische Widerstandsmessung durchzuführen, oder sie in Augenschein nehmen zu müssen. Denn einerseits steigen die Reibungswiderstände mit zunehmender Abnutzung der Kontaktstelle, andererseits verschieben sich 10 die Punkte K und T, und schliesslich gibt sowohl die Grob-wie die Feinstruktur des Kraft-Weg-Diagramms dem Fachmann deutliche Auskunft über die Betriebsfähigkeit der untersuchten Kontaktstelle. without having to carry out an electrical resistance measurement on it or having to look at it. On the one hand, the frictional resistances increase with increasing wear of the contact point, on the other hand 10 points K and T shift, and finally both the rough and the fine structure of the force-displacement diagram provide the expert with clear information about the operability of the examined contact point.

G G

2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

643 085

1. A method for checking the operability of a separable contact point with frictional engagement between at least two contact pieces, characterized in that during the opening or closing of the contact point, a determination of the interdependency of several mechanical parameters occurring during the opening or closing process is carried out becomes.

2. The method according to claim 1, characterized in that the parameters are the force necessary for moving a contact piece of the contact point and the position of this contact piece.

2nd

PATENT CLAIMS

3. The method according to claim 2, characterized in that the actuators belonging to the contact point are uncoupled during the process.

4. Apparatus for carrying out the method according to claim 1, characterized by a dynamometer which can be coupled to a movable contact piece of the contact point, with an organ for displaying the position of its end which can be rigidly connected to this contact piece.

5. The device according to claim 4, characterized by means for exerting a force on the other end of the dynamometer.

6. The device according to claim 5, characterized in that these means are hydraulically actuated.

7. The device according to claim 4, characterized by an x-y recorder, one input of which is connected to the display of the dynamometer, and the other input of which to the position-indicating member.

8. The device according to claim 4, characterized in that the dynamometer has a strain gauge.

9. The device according to claim 4, characterized in that the position-indicating member has a step resistance provided with contact points.