CH658932A5

CH658932A5 - Contact device for switching apparatuses having high short-circuit currents

Info

Publication number: CH658932A5
Application number: CH653580A
Authority: CH
Inventors: Dietrich Hoffmann; Karl Dr-Ing Kriechbaum; Werner Krondorfer
Original assignee: Licentia Gmbh
Priority date: 1979-08-31
Filing date: 1980-08-29
Publication date: 1986-12-15
Also published as: SE445790B; SE8005948L; DE2935202A1

Description

Aufgabe der Erfindung ist es, die bekannte Kontaktvorrichtung dahingehend zu verbessern, dass eine bleibende Verformung des Kontaktstückes weitgehend verhindert wird. The object of the invention is to improve the known contact device in such a way that permanent deformation of the contact piece is largely prevented.

15 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die den Patentanspruch 1 kennzeichnenden Merkmale gelöst. 15 This object is achieved according to the features characterizing claim 1.

Durch die erfindungsgemässe Lösung werden die Kontaktfinger des Kontaktstückes mechanisch abgestützt. Gleichzeitig wird eine schützende Wirkung erzielt. Ausführungs-20 beispiele der Erfindung und ihrer Ausgestaltungen sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden beschrieben. The contact fingers of the contact piece are mechanically supported by the solution according to the invention. At the same time, a protective effect is achieved. Embodiment examples of the invention and its configurations are shown in the drawing and described below.

Es zeigen: Show it:

Figur 1 eine Seitenansicht einer Kontaktvorrichtung im Schnitt; Figure 1 is a side view of a contact device in section;

Figur 2 eine Seitenansicht einer anderen Kontaktvorrichtung im Schnitt, mit einer Fangelektrode und Stützelementen; Figure 2 is a side view of another contact device in section, with a catch electrode and support elements;

Figur 3 einen Schnitt durch ein Kontaktstück, wobei das Schutzrohr Rippen aufweist; FIG. 3 shows a section through a contact piece, the protective tube having ribs;

Figur 4 eine Seitenansicht einer anderen Kontaktvorrichtung (teilweise geschnitten), wobei das Schutzrohr Stifte aufweist; FIG. 4 shows a side view of another contact device (partially cut), the protective tube having pins;

Figur 5 eine Seitenansicht (im Schnitt) einer Kontaktvorrichtung mit kegelförmigem Kontaktstück; Figure 5 is a side view (in section) of a contact device with a conical contact piece;

Figur 6 eine Seitenansicht (im Schnitt) einer Kontaktvorrichtung mit axialverschiebbarem Schutzrohr; und FIG. 6 shows a side view (in section) of a contact device with an axially displaceable protective tube; and

Figur 7 eine Seitenansicht einer Kontaktvorrichtung (teilweise geschnitten), mit einer aussen um das Kontaktstück gelegten Halterung. Figure 7 is a side view of a contact device (partially cut), with a holder placed around the outside of the contact piece.

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Die Erfindung betrifft eine Kontaktvorrichtung für Schaltgeräte mit hohen Kurzschlussströmen, gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. The invention relates to a contact device for switching devices with high short-circuit currents, according to the preamble of claim 1.

Derartige Kontaktstücke, auch Kontakttulpen genannt, werden aus geschlitztem Rohrmaterial hergestellt. Durch die Such contact pieces, also called contact tulips, are made from slotted tube material. Through the

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Die in Figur 1 dargestellte Kontaktvorrichtung besteht im wesentlichen aus einem rohrförmigen Kontaktstück 2, das in Längsrichtung geschlitzt ist, einem Gegenkontaktstück 10, strichpunktiert eingezeichnet, das beim Einschalten in das 45 Kontaktstück 2 eingefahren wird und einem Schutzrohr 12, aus abbrandfestem Material, das im Inneren des Kontaktstückes 2 angeordnet ist, und dessen Aussendurchmesser nur geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser des Kontaktstückes 2. Diese Kontaktvorrichtung kann Teil einer so Schaltstrecke sein, die eine Düse 1 aufweist, durch die das über Kanäle 1' zugeführte Löschgas an den beim Abschalten entstehenden Lichtbogen herangeführt wird. The contact device shown in Figure 1 consists essentially of a tubular contact piece 2, which is slotted in the longitudinal direction, a mating contact piece 10, dash-dotted line, which is inserted into the contact piece 2 when it is switched on, and a protective tube 12, made of erosion-resistant material, which is inside of the contact piece 2 is arranged, and the outer diameter of which is only slightly smaller than the inner diameter of the contact piece 2. This contact device can be part of a switching path which has a nozzle 1 through which the quenching gas supplied via channels 1 'to the arc which arises when the device is switched off is introduced.

Die in Figur 2 dargestellte Kontaktvorrichtung unterscheidet sich von der in Figur 1 dargestellten lediglich 55 dadurch, dass im Inneren des Kontaktstückes 2 zusätzliche Stützelemente 8 angeordnet sind. Diese Stützelemente 8 können die Form von Speichen aufweisen, die an einer im Inneren des Kontaktstückes 2 angeordneten Fangelektrode 22 angebracht und am Schutzrohr 12 abgestützt sind. Der 60 Einbau einer derartigen Fangelektrode 22 im Inneren des Kontaktstückes 2 ist von Vorteil, da dadurch das Schaltvermögen der Schaltstrecke günstig beeinflusst und verhindert wird, dass der Lichtbogenfusspunkt im Inneren des Kontaktstückes 2 bzw. des Schutzrohres 12 umherwandert und dort 65 unerwünschten Abbrand erzeugt. Die Fangelektrode 22 kann dabei kreis- oder ringförmigen Querschnitt besitzen. Die Stützelemente 8 bestehen ebenfalls aus abbrandfestem Material und haben einen möglichst kleinen Strömungswiderstand. The contact device shown in FIG. 2 differs from that shown in FIG. 1 only 55 in that additional support elements 8 are arranged in the interior of the contact piece 2. These support elements 8 can have the shape of spokes, which are attached to a catch electrode 22 arranged in the interior of the contact piece 2 and are supported on the protective tube 12. The installation of such a catch electrode 22 in the interior of the contact piece 2 is advantageous, since this has a favorable influence on the switching capacity of the switching path and prevents the arc base from wandering around inside the contact piece 2 or the protective tube 12 and producing 65 undesired erosion there. The target electrode 22 can have a circular or annular cross section. The support elements 8 also consist of erosion-resistant material and have the lowest possible flow resistance.

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Die Bauelemente Fangelektrode 22 und Stützelemente 8 können dabei so ausgebildet werden, dass sie während der Ausschaltbewegung zum Festhalten eines nachlaufenden Gegenkontaktes benutzt werden. The components catch electrode 22 and support elements 8 can be designed so that they are used during the switch-off movement to hold a trailing mating contact.

Eine Abstützung der Kontaktfinger 6 des Kontaktstückes 2 ist auch möglich durch Verwendung von Einzelfingern, die so montiert sind, dass sie sich formschlüssig gegeneinander abstützen können. It is also possible to support the contact fingers 6 of the contact piece 2 by using individual fingers which are mounted in such a way that they can be positively supported against one another.

Eine derartige gegenseitige Abstützung kann entweder unmittelbar dadurch erfolgen, dass der Spalt soweit verringert wird, dass durch Formschluss eine gegenseitige Abstützung der Finger erfolgt. Mutual support of this type can either take place directly by reducing the gap to such an extent that the fingers are mutually supported by positive locking.

Ein derartiger geringer Spalt kann durch geeignete Fertigungsverfahren erzielt werden z.B. dadurch, dass das Kontaktstück zunächst mit konventionellen spanabhebenden Werkzeugen bearbeitet wird. Die fertigungsbedingten Spalten werden in einem zweiten Bearbeitungsvorgang, z.B. durch Rollen, auf das erforderliche Kleinstmass gebracht. Such a small gap can be achieved by suitable manufacturing processes e.g. in that the contact piece is first machined with conventional cutting tools. The production-related columns are processed in a second machining process, e.g. by rolling down to the required minimum size.

Eine Möglichkeit, bei der die Kontaktfinger 6 des Kontaktstückes mittelbar abgestützt werden, ist in Figur 3 dargestellt. Zur Abstützung sind dazu auf der Oberfläche des Schutzrohres 12a Rippen 14 vorgesehen, die in die von den Längsschlitzen gebildeten Spalte 4 des Kontaktstückes 2 eintauchen. Diese Rippen 14 bestehen aus einem abbrandfestem Material, das geringe Neigung hat mit dem Material des Kontaktstückes zu verschweissen, z.B. Wolfram-Sintermaterial, Graphit oder Kunststoff, besonders Polytetrafluoräthylen (PTFE). Sie können auf dem Schutzrohr 12a durch Ver-schrauben, Schweissen oder durch eine Schwalbenschwanzbefestigung angebracht sein. Es genügt auch, wenn die Rippen 14 nicht auf der vollen Länge der Spalte 4 ausgebildet werden, sondern nur in dem der Einschraubstelle gegenüberliegenden Teil des Kontaktstückes. One possibility in which the contact fingers 6 of the contact piece are supported indirectly is shown in FIG. 3. For support purposes, ribs 14 are provided on the surface of the protective tube 12a, which plunge into the gaps 4 of the contact piece 2 formed by the longitudinal slots. These ribs 14 are made of an erosion-resistant material which has a low tendency to weld with the material of the contact piece, e.g. Tungsten sintered material, graphite or plastic, especially polytetrafluoroethylene (PTFE). They can be attached to the protective tube 12a by screwing, welding or by a dovetail attachment. It is also sufficient if the ribs 14 are not formed over the full length of the column 4, but only in the part of the contact piece opposite the screw-in point.

Im Hinblick auf eine möglichst vollständige Ausnutzung des Einbauraumes für den stromführenden Querschnitt des Kontaktstückes kann es vorteilhaft sein, statt der Rippen 14 Stifte 16 zur Abstützung zu verwenden, die in radialer Richtung aus dem Schutzrohr 12b herausragen und in entspre-s chende Ausnehmungen 18 der Kontaktfinger 6 eingreifen und somit eine gegenseitige Berührung der Finger verhindern. Eine derartige Kontaktvorrichtung ist in Figur 4 dargestellt. With regard to the most complete utilization of the installation space for the current-carrying cross section of the contact piece, it can be advantageous to use pins 16 instead of the ribs 14 for support, which protrude in the radial direction from the protective tube 12b and the corresponding fingers 18 in corresponding recesses 18 6 intervene and thus prevent the fingers from touching each other. Such a contact device is shown in Figure 4.

Bei der in Figur 5 dargestellten Kontaktvorrichtung ist das io Kontaktstück 2b zum Gegenkontaktstück 10 hin verjüngt, dem auch das Schutzrohr 12c angepasst ist. Bei dieser Ausgestaltung erfolgt in vorteilhafter Weise weder in der Düse 1 noch im Rückblaskanal eine Verminderung der Querschnitte. In the contact device shown in FIG. 5, the io contact piece 2b is tapered towards the mating contact piece 10, to which the protective tube 12c is also adapted. In this embodiment, the cross sections are advantageously reduced neither in the nozzle 1 nor in the blow-back duct.

15 Bei der Ausgestaltung des Kontaktstückes 2b und des Schutzrohres 12d nach Figur 6 ist das Schutzrohr axial verschiebbar. Infolgedessen kann es bis zur oberen Kante des Kontaktstückes 2b hochgezogen sein, so dass die stützende und schützende Wirkung erhöht wird. Beim Einschalten wird dabei das Schutzrohr 12dvom Gegenkontaktstück 10 gegen die Kraft einer Feder 23 ins Innere des Kontaktstückes 2b hineingeschoben, wie mit strichpunktierten Linien in Figur 6 dargestellt ist. Dabei wird die Fangelektrode 22 über die Stützelemente 8 mitgenommen. 15 In the configuration of the contact piece 2b and the protective tube 12d according to Figure 6, the protective tube is axially displaceable. As a result, it can be pulled up to the upper edge of the contact piece 2b, so that the supporting and protective effect is increased. When switching on, the protective tube 12d is pushed in by the counter-contact piece 10 against the force of a spring 23 into the interior of the contact piece 2b, as shown in broken lines in FIG. The catch electrode 22 is carried along via the support elements 8.

In Figur 7 ist eine andere Kontaktvorrichtung dargestellt, bei dem aussen um das Kontaktstück 2 eine Halterung 20 herumgelegt und im Inneren das Schutzrohr 12 angeordnet ist. Diese Halterung 20 trägt Stifte 16a, die mittelbar eine formschlüssige Abstützung der Kontaktfinger 6 bewirken (ähnlich wie in Fig. 4 dargestellt). Eine derartige Halterung 20 kann gleichzeitig als Widerlager für zusätzliche Federelemente 24 dienen, mit denen die Kontaktkraft der Kontaktfinger 6 verstärkt wird. Another contact device is shown in FIG. 7, in which a holder 20 is placed around the outside of the contact piece 2 and the protective tube 12 is arranged on the inside. This holder 20 carries pins 16a, which indirectly provide form-fitting support for the contact fingers 6 (similar to that shown in FIG. 4). Such a holder 20 can simultaneously serve as an abutment for additional spring elements 24, with which the contact force of the contact fingers 6 is increased.

Das Schutzrohr besteht zweckmässig aus Graphit oder Grauguss. The protective tube is suitably made of graphite or gray cast iron.

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2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

658932 PATENT CLAIMS

1.Contact device for switching devices with high short-circuit currents, which has a tubular, longitudinally slotted contact piece and a mating contact piece which is inserted into the contact piece when switched on, characterized in that a protective tube (12, 12a, 12b) made of erosion-resistant material inside the Contact piece (2) is arranged.

2. Contact device according to claim 1, characterized in that in the interior of the contact piece (2) additional support elements (8) are arranged.

3. Contact device according to claim 2, wherein a catch electrode is arranged inside the contact piece, characterized in that a catch electrode (22) is held on the protective tube (12) via the support elements (8).

4. Contact device according to one of the preceding claims, characterized in that the contact piece (2) consists of individual fingers (6) which can be positively supported against each other.

5. Contact device according to claim 4, characterized in that formed by a longitudinal slot columns (4) are so small that the mutual support takes place by positive locking.

6. Contact device according to claim 4, characterized in that the protective tube (12) has ribs (14) which plunge into the gaps (4) between the individual fingers (6).

7. Contact device according to claim 6, characterized in that the ribs (14) extend only over part of the length of the columns (4).

8. Contact device according to claim 4, characterized in that the protective tube (12b) has pins (16) which protrude in the radial direction from the protective tube (12b) and which engage in correspondingly shaped recesses (18) of the individual fingers (6) to prevent mutual contact between the individual fingers.

9. Contact device according to one of the preceding claims, wherein a catch electrode is arranged in the interior of the contact piece, characterized in that the contact piece (2) and the protective tube (12d) taper towards the counter-contact piece (10).

10. Contact device according to one of the preceding claims, characterized in that the protective tube (12d) is axially displaceable.

11. Contact device according to one of the preceding claims, characterized in that the protective tube (12, 12a to 12d) consists of tungsten sintered materials.

12. Contact device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the protective tube (12, 12a to 12d) consists of gray cast iron.

13. Contact device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the protective tube (12, 12a to 12d) consists entirely or partially of graphite.

14. Contact device according to claim 8, characterized in that the pins (16) are provided on an outside around the contact piece (2) holder (20).

15. Contact device according to claim 14, characterized in that the holder (20) forms an abutment for additional spring elements (23) with which the contact force of the individual fingers (6) is increased.

The mobility of the contact fingers produced in this way achieves the required contact force when retracting via the counter-contact piece.

Flow, e.g. In the case of circuit breakers, in the switch-off phase, very large short-circuit currents via the open contact device, it is possible that the contact fingers are permanently deformed by electromagnetic forces, especially when the contact material, which is subjected to bending, is softened by the effects of the arc becomes.