**WARNUNG** Anfang DESC Feld konnte Ende CLMS uberlappen **.
PATENTANSPRÜCHE
1. Drehkontakt für elektrische Schalter, insbesondere für Hochspannungstrennschalter mit Kontaktmessern, mit mindestens einem schwenkbaren Kontaktstück, das an einem zweiten Kontaktstück drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kontaktfläche des einen Kontaktstückes (6) mit welcher es am anderen Kontaktstück (1) aufliegt, radial um die Drehachse angeordnete Kammern (7) ausgebildet sind und die Kontaktfläche des anderen Kontaktstückes (1) eben ist oder ebenfalls Kammern (7) aufweist.
2. Drehkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammern (7) kreisringsegmentförmig ausgebildet und in gleichen Abständen voneinander in einem mit der Drehachse zentrischen Kreisring angeordnet sind.
3. Drehkontakt nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kontaktstück (1) eine kreisförmige ebene Kontaktfläche aufweist, die von einer ringförmigen Vertiefung (8) umgeben ist, deren Innendurchmesser (D) dem Aussendurchmesser (D) des Kreisringes, in welchem die Kammern (7) des anderen Kontaktstückes (6) angeordnet sind, entspricht und deren Aussenradius (r) mindestens so gross wie der grösste radiale Abstand (R) des anderen Kontaktstücke (6) von der Drechachse ist.
4. Drehkontakt nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammern (7) ein Kontaktschmiermittel enthalten.
5. Drehkontakt nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das eine Kontaktstück als Lagerauge ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Kontaktstück (1) einen parallel zur Drehachse verlaufenden, durchgehenden Schlitz (9) aufweist.
6. Drehkontakt nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstücke (1, 6) durch Federkraft aneinander gepresst werden.
7. Drehkontakt nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktflächen der Kontaktstücke (1,6) durch Prägung geglättet sind.
8. Drehkontakt nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammern (7) geprägt sind.
9. Drehkontakt nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige Vertiefung (8) geprägt ist.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Drehkontakt für elektrische Schalter, insbesondere für Hochspannungstrennschalter mit Kontaktmessern, mit mindestens einem schwenkbaren Kontaktstück, das an einem zweiten Kontaktstück drehbar gelagert ist.
Drehkontakte der eingangs genannten Art werden vorwiegend bei Hochspannungstrennschaltern mit Trenn-Kontaktmessern, die in einem bestimmten Winkel schwenkbar sind, eingesetzt.
Solche Trennschalter müssen hohe Betriebsströme dauernd führen können, ohne dass eine unzulässig hohe Erwärmung ihrer Kontakte auftritt, auch nachdem sie häufig geschaltet wurden.
Bei bekannten Drehkontakten zeigte sich nach längerem Betrieb eine erhebliche Erhöhung des elektrischen Übergangswiderstandes, die auf ein Verreiben der Kontaktflächen zurückzuführen war.
Im Schalterbau ist es bekannt, Kontakte mit Fetten oder Ölen zu schmieren. Unabhängig von der Lebensdauer dieser Schmiermittel und den Einfluss ihrer Zersetzungsprodukte bedürfen diese Einrichtungen jedoch einer aufwendigen Wartung.
Es sind auch Einrichtungen bekannt, die einen kontinuierlichen Schmiervorgang ermöglichen. Hierbei ist die Schmiereinrichtung entweder ausserhalb oder innerhalb des Kontaktes angeordnet, wodurch ein zusätzlicher Platzbedarf erforderlich ist und sich eine relativ aufwendige Ausführung ergibt. Durch die in der Folge aufgezeigte erfindungsgemässe Ausführung wird bezweckt, einen Drehkontakt zu schaffen, der wartungsfrei ist, nach längerem Betrieb und hohen Schaltzahlen den nahezu gleichen elektrischen Übergangswiderstand wie im Neuzustand aufweist und wirtschaftlich herstellbar ist.
Dies wird dadurch erreicht, dass in der Kontaktfläche des einen Kontaktstückes, mit welcher es am anderen Kontaktstück aufliegt, radial um die Drehachse angeordnete Kammern ausgebildet sind und die Kontaktfläche des anderen Kontaktstückes eben ist oder ebenfalls Kammern aufweist.
Der bei Betätigung des Drehkontaktes zwischen den Kontaktflächen entstehende Kontaktabrieb lagert sich in den Kammern ab, so dass kein Verreiben des Kontaktes auftritt und eine Verschlechterung des elektrischen Übergangswiderstandes vermieden werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Kammern kreisringsegmentförmig ausgebildet und in gleichen Abständen voneinander in einem mit der Drehachse zentrischen Kreisring angeordnet.
Der um die Drehachse verteilt zwischen den Kontaktflächen entstehende Kontaktabrieb wird dadurch gleich nach seinem Entstehen von den Kammern aufgenommen.
Vorteilhafterweise weist das eine Kontaktstück eine kreisförmige, ebene Kontaktfläche auf, die von einer ringförmigen Vertiefung umgeben ist, deren Innendurchmesser dem Aussendurchmesser des Kreisringes, in welchem die Kammern des andern Kontaktstückes angeordnet sind, entspricht und deren Aussenradius mindestens so gross wie der grösste radiale Abstand des anderen Kontaktstückes von der Drehachse ist.
Dadurch wird erreicht, dass dieses Kontaktstück am anderen Kontaktstück nur auf den Kontaktflächen zwischen den Kammern aufliegt und kein Verreiben entstehen kann.
In einer Ausführungsform können die Kammern ein Kontaktschmiermittel enthalten.
Bei Betätigung des Drehkontaktes entsteht dadurch ein kontinuierlicher Schmiervorgang, der den Reibungswiderstand und Kontaktabrieb verringern und die Lebensdauer des Kontaktes erhöhen kann.
In einer weiteren Ausführungsform, bei der das eine Kontaktstück als Lagerauge ausgebildet ist, kann dieses Kontaktstück einen parallel zur Drehachse verlaufenden, durchgehenden Schlitz aufweisen.
Eine Überfüllung der Kammern kann durch diesen Schlitz vermieden werden, da der Kontaktabrieb aus den Kammern bei Betätigung des Drehkontaktes im Schlitz abgestreift wird.
Die Kontaktstücke können durch Federkraft aneinander gepresst sein, wodurch eine höhere Stromtragfähigkeit des Drehkontaktes erreicht werden kann.
Die Kontaktflächen der Kontaktstücke können durch Prägen geglättet sein.
Der Kontaktabrieb und Übergangswiderstand kann dadurch verringert werden.
Vorteilhafterweise können die Kammern, wie die ringförmige Vertiefung geprägt sein.
Das eine Kontaktstück bzw. Kontaktmesser kann dadurch aus Blech in einen Arbeitsgang durch Stanzen und Prägen auf eine wirtschaftliche Art hergestellt werden.
Das andere Kontaktstück kann beispielsweise aus einem
Halbzeugprofil durch Absägen und nach folgendem Prägen ebenfalls wirtschaftlich hergestellt werden.
Im folgenden wird an Hand der beiliegenden Zeichnungen
ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 den Aufriss eines als Kontaktmesser ausgebildeten Kontaktstückes, Fig. 2 den Aufriss und Fig. 3 den Grundriss einer erfindungsgemässen Drehkontaktausführung, teilweise im Schnitt dargestellt.
Der Drehkontakt besteht aus einem als Lagerauge ausgebildeten Kontaktstück 1, das an einem nicht gezeichneten Stützisolator befestigt ist und eine Anschlusszange 2 für den Anschluss einer Stromschiene aufweist. In der Bohrung des Kontaktstückes 1 befinden sich zwei Bolzen 3, die durch eine
Schrauben-Zugfeder 4 miteinander verbunden sind. Beide
Bolzen 3 weisen eine radiale Nut auf, in der eine Sicherungsscheibe 5 montiert ist. Zwischen jeder Sicherungsscheibe 5 und ringförmigen Stirnfläche des Kontaktstückes 1 ist das eine Ende eines als Kontaktmesser ausgebildeten Kontakt stückes 6 eingespannt. Durch die Federkraft der Schrauben
Zugfeder 4 werden die einen Enden der Kontaktstücke 6 an die Stirnflächen des Kontaktstückes 1 gepresst, womit sich ein geringer elektrischer Übergangswiderstand von Kontaktstück 1 auf die Kontaktstücke 6 ergibt.
Die Kontaktstücke 6 sind um die Achse der Bolzen 3 in einem bestimmten Winkel, beispielsweise 60 , schwenkbar und werden über eine nicht dargestellte Isolier-Antriebsstange betätigt. An ihrem anderen, nicht gezeichneten Ende sind die Kontaktstücke 6 durch einen Distanzbolzen miteinander verbunden und greifen in einen Gegenkontakt ein.
Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, sind in der Kontaktfläche der Kontaktstücke 6, mit der sie an die Stirnflächen des Kontakstückes 1 gepresst werden, Kammern 7 eingeprägt. Die
Kammern 7 sind kreisringsegmentförmig ausgebildet und in gleichen Abständen voneinander in einem mit der Drehachse der Bolzen 3 zentrischen Kreisring angeordnet.
Die Stirnflächen des Kontaktstückes 1 bilden eine kreisförmige, ebene Kontaktfläche, an die eine ringförmige Vertiefung 8 anschliesst, deren Innendurchmesser d etwa dem Aussendurchmesser D des Kreisringes, in welchem die Kammern 7 der Kontaktstücke 6 angeordnet sind, entspricht und deren Aussenradius r mindestens so gross wie der grösste radiale Abstand R der Kontaktstücke 6 von der Drehachse ist.
Die Kontaktstücke 6 liegen damit mit ihren Kontaktflächen nur auf dem ringförmigen ebenen Stirnflächen des
Kontaktstückes 1 auf.
Zur Verbesserung des Kontaktüberganges sind die Kon taktflächen der Kontaktstücke 1, 6 mit einer elektrisch gut leitenden Oberflächenschicht, z.B. Silberschicht, versehen.
Bei Betätigung des Drehkontaktes werden die Kontaktstücke bzw. Kontaktmesser 6 um einen bestimmten Winkel geschwenkt. Zwischen den Kontaktflächen der Kontaktstücke 1,6 entsteht dabei ein Kontaktabrieb, der sich in den Kammern 7 ablagert.
Ein Verreiben des Drehkontaktes nach häufiger Betätigung durch den entstehenden Kontaktabrieb kann dadurch vermieden werden.
Dauerschaltversuche haben gezeigt, dass der erfindungsgemässe Drehkontakt nach über 1000 Schaltungen den nahezu gleichen elektrischen Übergangswiderstand und damit die gleiche Stromfähigkeit aufwies wie im Neuzustand.
Die Kammern 7 können mit einem Kontaktschmiermittel versehen sein, wodurch bei Bewegung der Kontaktmesser 6 auf den Kontaktflächen ein kontinuierlicher Schmiervorgang entsteht, der den Reibungswiderstand und Kontaktabrieb verringern und die Lebensdauer des Kontaktes noch erhöhen kann.
Das als Lagerauge ausgebildete Kontaktstück 1 weist einen parallel zur Drehachse verlaufenden, durchgehenden Schlitz 9 auf. Der in den Kammern 7 sich angesammelte Kontaktabrieb wird bei Bewegung der Kontaktmesser 6 in diesen Schlitz 9 abgestreift. Eine Überfüllung der Kammern 7 mit Kontaktabrieb kann dadurch vermieden und die Kontaktle bensdauer erhöht werden.
Wie aus der Fig. 3 erkennbar ist, werden die Kontaktmesser 6 durch die Federkraft der Schrauben-Zugfeder 4 an das Kontaktstück 1 gepresst. Damit wird ein Kontaktdruck erreicht, der eine Eignung der Drehkontakte für hohe Betriebsströme ermöglicht.
Die Kontaktmesser 6 sind so ausgebildet, dass sie aus Blech oder Blechband, beispielsweise Kupferband, in einem Arbeitsgang durch Stanzen und Prägen auf wirtschaftliche Art hergestellt werden können.
Eine wirtschaftliche Herstellung des Kontaktstückes 1 ergibt sich, wenn beispielsweise als Ausgangswerkstoff ein entsprechend geformtes, gezogenes Halbzeugprofil verwendet wird. Die Fertigung kann dann durch Absägen und Prägen erfolgen, wobei durch das Prägen die Vertiefung 8 und eine ausreichende Glättung der Stirn- bzw. Kontaktflächen hergestellt wird.
Durch die beschriebenen Ausbildungen ergibt sich ein wartungsfreier Drehkontakt, der auch nach längerem Betrieb mit hohen Schaltzahlen hohe Betriebsströme dauernd führen kann, ohne dass eine unzulässig hohe Erwärmung auftritt.
Der Drehkontakt ist ausserdem wirtschaftlich herstellbar und eignet sich insbesondere für Hochspannungs-Schlagtrennschalter mit Nennbetriebsströmen über 1000 A.
In den Fig. 2 und 3 ist eine Drehkontaktausführung mit 2 parallelen Kontaktmessern 6 dargestellt. Es ist aber auch eine Ausführung mit 4 parallelen Kontaktmessern 6 und entsprechend ausgebildetein Kontaktstück 1, doppelte Breite, symmetrischer Schlitz, denkbar.
** WARNING ** beginning of DESC field could overlap end of CLMS **.
PATENT CLAIMS
1. Rotary contact for electrical switches, in particular for high-voltage disconnectors with contact blades, with at least one pivotable contact piece which is rotatably mounted on a second contact piece, characterized in that in the contact surface of the one contact piece (6) with which it is on the other contact piece (1) rests, chambers (7) arranged radially around the axis of rotation are formed and the contact surface of the other contact piece (1) is flat or also has chambers (7).
2. Rotary contact according to claim 1, characterized in that the chambers (7) are designed in the shape of an annular segment and are arranged at equal distances from one another in an annular ring which is central with the axis of rotation.
3. Rotary contact according to claim 1 or 2, characterized in that a contact piece (1) has a circular flat contact surface which is surrounded by an annular recess (8) whose inner diameter (D) the outer diameter (D) of the annulus, in which the chambers (7) of the other contact piece (6) are arranged, and their outer radius (r) is at least as large as the greatest radial distance (R) of the other contact piece (6) from the turning axis.
4. Rotary contact according to one of claims 1 to 3, characterized in that the chambers (7) contain a contact lubricant.
5. Rotary contact according to one of claims 1 to 4, wherein the one contact piece is designed as a bearing eye, characterized in that this contact piece (1) has a continuous slot (9) running parallel to the axis of rotation.
6. Rotary contact according to one of claims 1 to 5, characterized in that the contact pieces (1, 6) are pressed together by spring force.
7. Rotary contact according to one of claims 1 to 6, characterized in that the contact surfaces of the contact pieces (1,6) are smoothed by embossing.
8. rotary contact according to one of claims 1 to 7, characterized in that the chambers (7) are embossed.
9. rotary contact according to one of claims 1 to 8, characterized in that the annular recess (8) is embossed.
The invention relates to a rotary contact for electrical switches, in particular for high-voltage disconnectors with contact blades, with at least one pivotable contact piece which is rotatably mounted on a second contact piece.
Rotary contacts of the type mentioned are mainly used in high-voltage disconnectors with isolating contact blades that can be pivoted at a certain angle.
Disconnectors of this type must be able to carry high operating currents continuously without their contacts becoming excessively hot, even after they have been switched frequently.
In known rotary contacts, there was a considerable increase in the electrical contact resistance after prolonged operation, which was due to rubbing of the contact surfaces.
In switch construction, it is known to lubricate contacts with greases or oils. Regardless of the lifespan of these lubricants and the influence of their decomposition products, these devices require extensive maintenance.
Devices are also known which enable a continuous lubrication process. Here, the lubrication device is arranged either outside or inside the contact, which requires additional space and results in a relatively complex design. The purpose of the inventive design shown below is to create a rotary contact that is maintenance-free, has the almost same electrical contact resistance as when new and has a high number of switching operations, and is economical to manufacture.
This is achieved in that chambers arranged radially around the axis of rotation are formed in the contact surface of the one contact piece with which it rests on the other contact piece and the contact surface of the other contact piece is flat or also has chambers.
The contact abrasion that occurs between the contact surfaces when the rotary contact is actuated is deposited in the chambers, so that no rubbing of the contact occurs and a deterioration in the electrical contact resistance can be avoided.
In a preferred embodiment, the chambers are designed in the form of an annular segment and are arranged at equal distances from one another in an annular ring which is central with the axis of rotation.
The contact wear occurring between the contact surfaces, distributed around the axis of rotation, is thereby absorbed by the chambers as soon as it occurs.
Advantageously, the one contact piece has a circular, flat contact surface, which is surrounded by an annular recess, the inside diameter of which corresponds to the outside diameter of the circular ring in which the chambers of the other contact piece are arranged, and the outside radius of which is at least as large as the greatest radial distance of the other contact piece from the axis of rotation.
It is thereby achieved that this contact piece rests on the other contact piece only on the contact surfaces between the chambers and no rubbing can occur.
In one embodiment, the chambers can contain a contact lubricant.
When the rotary contact is actuated, this creates a continuous lubrication process, which can reduce the frictional resistance and contact wear and increase the service life of the contact.
In a further embodiment, in which the one contact piece is designed as a bearing eye, this contact piece can have a continuous slot running parallel to the axis of rotation.
Overfilling of the chambers can be avoided through this slot, since the contact wear from the chambers is stripped off when the rotary contact is actuated in the slot.
The contact pieces can be pressed against one another by spring force, whereby a higher current carrying capacity of the rotary contact can be achieved.
The contact surfaces of the contact pieces can be smoothed by embossing.
The contact wear and contact resistance can be reduced.
The chambers can advantageously be shaped like the annular recess.
The one contact piece or contact knife can thus be produced from sheet metal in one operation by stamping and embossing in an economical way.
The other contact piece can for example consist of one
Semi-finished profile can also be produced economically by sawing and after the following embossing.
The following is based on the accompanying drawings
an embodiment of the subject invention explained. 1 shows the elevation of a contact piece designed as a contact knife, FIG. 2 shows the elevation and FIG. 3 shows the outline of a rotary contact design according to the invention, partly in section.
The rotary contact consists of a contact piece 1 designed as a bearing eye, which is fastened to a support insulator (not shown) and has a connecting pliers 2 for connecting a busbar. In the bore of the contact piece 1 there are two bolts 3 through one
Screw tension spring 4 are interconnected. Both
Bolts 3 have a radial groove in which a locking washer 5 is mounted. Between each locking washer 5 and the annular end face of the contact piece 1, one end of a contact piece 6 designed as a contact knife is clamped. By the spring force of the screws
Tension spring 4, the one ends of the contact pieces 6 are pressed against the end faces of the contact piece 1, which results in a low electrical contact resistance from contact piece 1 to the contact pieces 6.
The contact pieces 6 can be pivoted about the axis of the bolts 3 at a certain angle, for example 60, and are actuated via an insulating drive rod, not shown. At their other, not shown end, the contact pieces 6 are connected to each other by a spacer bolt and engage in a mating contact.
As can be seen from FIG. 1, chambers 7 are impressed in the contact surface of the contact pieces 6, with which they are pressed against the end faces of the contact piece 1. The
Chambers 7 are designed in the shape of a segment of a circular ring and are arranged at equal distances from one another in a circular ring centered on the axis of rotation of the bolts 3.
The end faces of the contact piece 1 form a circular, flat contact surface, to which an annular recess 8 adjoins, the inside diameter d of which corresponds approximately to the outside diameter D of the circular ring in which the chambers 7 of the contact pieces 6 are arranged, and the outside radius r of which is at least as large as is the greatest radial distance R of the contact pieces 6 from the axis of rotation.
The contact pieces 6 are thus with their contact surfaces only on the annular flat end faces of the
Contact piece 1 on.
To improve the contact transition, the contact surfaces of the contact pieces 1, 6 are provided with an electrically highly conductive surface layer, e.g. Silver layer, provided.
When the rotary contact is actuated, the contact pieces or contact blades 6 are pivoted through a certain angle. A contact abrasion occurs between the contact surfaces of the contact pieces 1, 6 and is deposited in the chambers 7.
A rubbing of the rotary contact after frequent actuation due to the contact abrasion can be avoided.
Long-term switching tests have shown that the rotary contact according to the invention had almost the same electrical contact resistance and thus the same current capacity after more than 1000 switching operations as when new.
The chambers 7 can be provided with a contact lubricant, which results in a continuous lubrication process when the contact blades 6 move on the contact surfaces, which can reduce the frictional resistance and contact abrasion and increase the service life of the contact.
The contact piece 1 designed as a bearing eye has a continuous slot 9 running parallel to the axis of rotation. The contact abrasion accumulated in the chambers 7 is stripped into this slot 9 when the contact blades 6 move. An overfilling of the chambers 7 with contact abrasion can be avoided and the contact life can be increased.
As can be seen from FIG. 3, the contact blades 6 are pressed against the contact piece 1 by the spring force of the helical tension spring 4. This achieves a contact pressure that enables the rotary contacts to be suitable for high operating currents.
The contact knives 6 are designed such that they can be produced from sheet metal or sheet metal strip, for example copper strip, in one operation by stamping and embossing in an economical manner.
An economical production of the contact piece 1 results if, for example, a correspondingly shaped, drawn semi-finished profile is used as the starting material. The production can then be carried out by sawing and embossing, the embossing 8 and sufficient smoothing of the end faces or contact surfaces being produced by the embossing.
The designs described result in a maintenance-free rotary contact which, even after prolonged operation with a high number of switching operations, can continuously conduct high operating currents without causing excessive heating.
The rotary contact can also be produced economically and is particularly suitable for high-voltage circuit breakers with nominal operating currents above 1000 A.
2 and 3, a rotary contact design with 2 parallel contact blades 6 is shown. However, an embodiment with 4 parallel contact blades 6 and correspondingly designed a contact piece 1, double width, symmetrical slot is also conceivable.