-
Die Erfindung betrifft eine Elektrische Kontaktanordnung mit einem ersten Kontaktstück und einem zweiten Kontaktstück, welche unter Ausbildung einer Kontaktstelle miteinander elektrisch leitend kontaktiert sind sowie mit einer die Kontaktstelle dielektrisch schirmenden Schirmhaube.
-
Derartige elektrische Kontaktanordnungen sind beispielsweise in der japanischen Offenlegungsschrift
JP 60-170174 beschrieben. Bei den dortigen elektrischen Kontaktanordnungen ist jeweils ein erstes Kontaktstück mit einem zweiten Kontaktstück elektrisch leitend kontaktiert, so dass zwischen den beiden Kontaktstücken eine Kontaktstelle gebildet ist. Um die Kontaktstellen dielektrisch zu schirmen, ist jeweils eine Schirmhaube um die Kontaktstelle herum angeordnet. Eine Schirmhaube homogenisiert die Kontur der Kontaktstelle, um die Kontaktanordnung auch im Hochspannungsbereich einsetzen zu können.
-
Eine Kontaktanordnung stellt im Verlauf eines Leiterzuges eine Unstetigkeitsstelle dar, welche im Regelfall mit einem impedanzerhöhenden Kontaktwiderstand ausgestattet ist. Damit entsteht bei einem Stromfluss über die Kontaktanordnung Wärme. Eine Ableitung der Wärme durch direkte Strahlung in die Umgebung wird durch die Schirmhaube behindert. Somit ist die Schirmhaube einerseits notwendig, um die äußere Kontur der elektrischen Kontaktanordnung zu homogenisieren um im Hochspannungsbereich hohe Energiemengen über die elektrische Kontaktanordnung transportieren zu können. Andererseits behindert die Schirmhaube ein direktes Abstrahlen von thermischer Energie aus der Kontaktstelle heraus und begrenzt so deren Belastbarkeit.
-
Somit ergibt sich als Aufgabe eine elektrische Kontaktanordnung anzugeben, welche zum einen eine gute dielektrische Festigkeit und zum anderen eine hohe Stromtragfähigkeit aufweist.
-
Erfindungsgemäß wird dies bei einer elektrischen Kontaktanordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass zwischen dem ersten Kontaktstück und dem zweiten Kontaktstück ein erster Strompfad über die Kontaktstelle und ein zweiter Strompfad über die Schirmhaube ausgebildet sind.
-
Die Nutzung der Schirmhaube als Strompfad zur Übertragung elektrischer Energie ermöglicht es, Stromwärme auch unmittelbar in der Schirmhaube entstehen zu lassen. Da die Schirmhaube einer Homogenisierung der äußeren Kontur der elektrischen Kontaktanordnung dient, kann aus der äußeren Schirmhaube Wärme unmittelbar abgestrahlt werden. Damit kann die Wärme in direkter Weise aus der elektrischen Kontaktanordnung herausgeleitet werden. Die Schirmhaube stellt für einen Teil der Wärmestrahlung somit keine Barriere mehr dar, da in der Schirmhaube entstehende Wärme direkt aus der Schirmhaube heraus in die Umgebung abgeleitet werden kann. Zur Leitung eines elektrischen Stromes ist die Schirmhaube aus einem Material zu bilden, welches elektrisch leitfähig ist. Dazu können beispielsweise Metalle wie Aluminium, Kupfer usw. zum Einsatz kommen. Derartige Materialien können mit ihren metallischen Oberflächen auch eine Beeinflussung elektrischer Felder bewirken. Damit kann die Schirmhaube zum einen als Strompfad und zum anderen als Schirmelement zur Beeinflussung elektrischer Felder dienen.
-
Eine erfindungsgemäße Kontaktanordnung kann vorzugsweise in Druckgasisolationen von Elektroenergieübertragungsanlagen eingesetzt werden. Innerhalb eines Kapselungsgehäuses ist ein Isoliergas mit einem gegenüber atmosphärischem Druck erhöhten Druck beaufschlagt. Das Kapselungsgehäuse nimmt in seinem Inneren Phasenleiter zur Führung eines elektrischen Stromes auf. Teil dieser Phasenleiter sind beispielsweise Kontaktanordnungen.
-
Aufgrund der Komprimierung des Isoliergases können Isolierabstände im Vergleich zu atmosphärischen Bedingungen reduziert werden. Entsprechend kompakt können derartige Anlagen ausgeführt werden. In kompakten Anlagen können über eine erfindungsgemäße Kontaktanordnung hohe Leistungen übertragen werden, da auch bei kompakten Abmessungen große Wärmemengen aus der Kontaktanordnung herausgeleitet werden können.
-
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass der erste Strompfad und der zweite Strompfad elektrisch parallel verschaltet sind.
-
An einer zwischen einem ersten und einem zweiten Kontaktstück ausgebildeten Kontaktstelle kommt es zu einem Auftreten von einem die Impedanz der elektrischen Kontaktanordnung im Regelfall erhöhenden Kontaktwiderstand. Ist nunmehr eine elektrisch parallele Verschaltung eines zweiten Strompfades zu dem Strompfad, welcher über die Kontaktstelle gebildet ist, vorgesehen, so ergibt sich über die Schirmhaube ein Strompfad, welcher die Impedanz einer erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktanordnung gegenüber einer ausschließlich einen Strompfad über die Kontaktstelle nutzenden elektrischen Kontaktanordnung reduziert. Die in der elektrischen Kontaktanordnung entstehende Stromwärme wird durch eine Parallelverschaltung des ersten und des zweiten Strompfades reduziert. Zusätzlich kann die Stromwärme über die stromdurchflossene Schirmhaube im zweiten Strompfad an die Umgebung unmittelbar abgegeben werden. Damit reduziert sich die Erwärmung der elektrischen Kontaktanordnung. Die Kontaktanordnung kann so einen größeren Strom führen, ohne zu überhitzen.
-
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass der zweite Strompfad den ersten Strompfad umgreift.
-
Durch ein Umgreifen des ersten Strompfades kann mittels der Schirmhaube die äußere Kontur der elektrischen Kontaktanordnung geglättet werden. Damit ist eine Möglichkeit gegeben, den ersten Strompfad nahezu beliebig auszuformen, da dessen äußere Kontur durch die umgreifende Schirmhaube geglättet wird. Damit ist es beispielsweise möglich, an der Kontaktstelle hervorstehende Kanten, Bolzenköpfe usw. zuzulassen, um eine möglichst günstige Verspannung der beiden Kontaktstücke zu realisieren. Der erste und der zweite Strompfad sollten vorzugsweise koaxial zueinander angeordnet sein.
-
Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass der erste und der zweite Strompfad einen auf den ersten und den zweiten Strompfad aufgeteilten elektrischen Strom führen.
-
Eine Führung eines aufgeteilten Stromes ermöglicht, im Innern der elektrischen Kontaktanordnung über den ersten Strompfad einen ersten Teilstrom und im Äußeren über den zweiten Strompfad einen zweiten Teilstrom zu führen. Dabei ist es möglich, die Impedanzverhältnisse an dem ersten und an dem zweiten Strompfad derart einzurichten, dass beispielsweise eine gleichmäßige Aufteilung auf die beiden Strompfade erfolgt, oder der eine oder der andere Strompfad hinsichtlich seiner Impedanz optimiert wird und somit einen vergleichsweise größeren Anteil des aufzuteilenden elektrischen Stromes führt. Damit ist es beispielsweise möglich, gezielt im äußeren Oberflächenbereich, d. h., innerhalb des zweiten Strompfades größere Stromanteile zu führen. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass beispielsweise bei einem Auftreten des Skin-Effektes diesem entgegengewirkt wird, indem durch Wahl der Impedanzverhältnisse in der Schirmhaube ein reduzierter Anteil am zu teilenden elektrischen Strom geführt wird. In diesem Falle sollte die Impedanz des ersten Strompfades geringer sein, als die Impedanz des zweiten Strompfades.
-
Es kann weiter vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Kontaktstelle einen winkelstarren Verbund aus erstem Kontaktstück und zweitem Kontaktstück bildet und die Schirmhaube relativ zumindest zu einem der beiden Kontaktstücke, insbesondere zu beiden Kontaktstücken bewegbar ist.
-
Die beiden Kontaktstücke können an der Kontaktstelle winkelstarr miteinander verbunden sein, so dass Kräfte zwischen dem ersten Kontaktstück und dem zweiten Kontaktstück über die Kontaktstelle ausgetauscht werden können. So ist es beispielsweise möglich, über die Kontaktstelle wärmebedingte Längenänderungen zu übertragen und diese beispielsweise von einem Kompensationselement aufnehmen zu lassen. Um Verspannungen in der elektrischen Kontaktanordnung zu vermeiden, sollte die Schirmhaube zumindest zu einem der beiden Kontaktstücke relativ bewegbar sein. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Schirmhaube beispielsweise um eine Achse rotieren kann oder längs einer Achse verschieblich ist. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Schirmhaube mit einem der Kontaktstücke winkelstarr verbunden ist, beispielsweise mittels einer Presspassung oder eines stoffschlüssigen Fügeverfahrens, wohingegen zu dem anderen Kontaktstück eine relative Bewegbarkeit zwischen Kontaktstück und Schirmhaube möglich ist. Insbesondere bei einer relativen Bewegbarkeit der Schirmhaube zu beiden Kontaktstücken kann die Kontaktstelle von der Schirmhaube überspannt werden und beispielsweise zu Inspektions- oder Reparaturarbeiten durch ein axiales Verschieden von der Kontaktstelle fortbewegt werden.
-
Es kann vorgesehen sein, dass die relative Bewegbarkeit der Schirmhaube bezüglich der Kontaktstücke begrenzt ist. So kann beispielsweise der Einsatz von Sicherungsmitteln wie Schrauben, Bolzen, Federringen usw. vorgesehen sein. Durch die Sicherungsmittel wird ein unbeabsichtigtes Lösen der Schirmhaube von den Kontaktstücken beispielsweise in Folge von Vibrationen verhindert.
-
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass zwischen zumindest einem Kontaktstück und der Schirmhaube ein Gleitkontaktelement angeordnet ist.
-
Um auch bei Relativbewegungen eine dauerhafte Kontaktierung zwischen der Schirmhaube und zumindest einem der Kontaktstücke sicherzustellen, kann die Verwendung eines Gleitkontaktelementes zwischen Schirmhaube und Kontaktstück vorgesehen sein. Das Gleitkontaktelement sollte elastisch verformbar sein, um auch Relativbewegungen ausgleichen zu können. Ein Gleitkontaktelement kann beispielsweise eine Kontaktlamelle, ein Kontaktfinger, eine Kontaktfeder o. ä. sein, welche in einen Fügespalt zwischen der Schirmhaube und einem der Kontaktstücke eingesetzt ist. Ein Gleitkontaktelement kann insbesondere an den Stellen zum Einsatz kommen, an welchen ein Kontaktstück zu der Schirmhaube eine Relativbewegung ausführen kann. So ist es auch bei einem Auftreten einer Relativbewegung möglich, eine dauerhafte elektrisch leitende Verbindung zwischen der Schirmhaube und einem bzw. beiden der Kontaktstücke zu erreichen. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Schirmhaube mit einem der Kontaktstücke winkelstarr verbunden ist, beispielsweise mittels einer Presspassung oder eines stoffschlüssigen Fügeverfahrens, wohingegen eine Verbindung zu dem anderen Kontaktstück eine relative Bewegbarkeit zwischen Kontaktstück und Schirmhaube zulässt. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass beide Kontaktstücke relativ zu der Schirmhaube bewegbar sind. In diesem Falle ist zwischen dem ersten Kontaktstück und der Schirmhaube sowie zwischen dem zweiten Kontaktstück und der Schirmhaube jeweils zumindest ein Gleitkontaktelement vorzusehen.
-
Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass zumindest in einem der Kontaktstücke eine Ausnehmung angeordnet ist, welche einer Aufnahme von Befestigungsmittel dient, um einen Verbund der beiden Kontaktstücke herzustellen.
-
Eine Einbringung von Ausnehmungen in zumindest eines oder auch beide der Kontaktstücke ermöglicht, in der Kontur der Kontaktstücke Aufnahmevolumina bereitzustellen, um beispielsweise Bolzen o. ä. aufnehmen zu können. Beispielsweise kann die Ausnehmung nach Art einer Nut, insbesondere einer Ringnut, ausgestaltet sein, in welcher beispielsweise die Köpfe von Befestigungsbolzen aufgenommen werden.
-
Die Ausnehmungen sind dabei von der Schirmhaube überspannt, so dass ein Entstehen von Entladungserscheinungen an den Körperkanten der Ausnehmung bzw. an den innerhalb der Ausnehmung angeordneten Befestigungsmittel verhindert ist.
-
Vorteilhafterweise kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Schirmhaube eine Hülse, insbesondere mit endseitig konisch verjüngter Außenmantelfläche ist.
-
Eine Schirmhaube in Form einer Hülse ermöglicht, beispielsweise zylindrische, insbesondere kreiszylindrische Kontaktstücke zu verwenden, welche in die Hülse hineinragen, so dass umschlossen von der Hülse eine Kontaktstelle stirnseitig zwischen den Kontaktstücken ausgebildet werden kann. Die Hülse selbst schirmt und umgibt die Kontaktstelle, wobei die Hülse Teil eines parallel zum ersten Strompfad angeordneten zweiten Strompfades ist. Ein endseitig konisches Verjüngen der Außenmantelflächen gibt der Hülse eine dielektrisch günstige Form, so dass auch die Stirnseiten der Schirmhaube dielektrisch abgesteuert sind. In die Schirmhaube können beispielsweise auch Ausnehmungen eingebracht sein, welche eine Wandung der Schirmhaube vollständig durchsetzen, so dass beispielsweise innerhalb der Schirmhaube befindliche Bereiche einen Fluidaustausch über die Ausnehmungen mit der Umgebung vornehmen können. So können Ausnehmungen der Schirmhaube beispielsweise in Ausnehmungen der Kontaktstücke münden, welche zur Aufnahme der Befestigungsmittel vorgesehen sind. Damit wird an der elektrischen Kontaktanordnung zusätzlich eine Durchströmung mittels eines Fluides befördert, wodurch die Kühlung der elektrischen Kontaktanordnung unterstützt ist. Die Schirmhaube kann beispielsweise eine zylindrische, insbesondere kreiszylindrische Außenmantelfläche aufweisen. Dabei kann vorgesehen sein, die Außenmantelfläche endseitig konisch verjüngt zulaufen zu lassen. Es kann auch vorgesehen sein, eine tonnenförmig gewölbte Außenmantelfläche zu verwenden.
-
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass zumindest eines, insbesondere beide Kontaktstücke einen Anschlag aufweisen, welche eine Bewegbarkeit der Schirmhaube begrenzen.
-
Eine Nutzung eines Anschlages an den Kontaktstücken ermöglicht, eine Bewegbarkeit der Schirmhaube einzuschränken. Somit ist es beispielsweise möglich, eine gleitfähige Schirmhaube auf die Kontaktstücke aufzusetzen und diese an eine Axialbewegung durch Anschläge an den Kontaktstücken zu hindern. Damit ist nur noch eine Bewegung innerhalb der durch die Anschläge vorgegebenen Begrenzung ermöglicht. Eine Begrenzung der Bewegung kann beispielsweise in koaxialer Richtung vorgesehen sein. Ein Anschlag kann beispielsweise dadurch gebildet sein, dass an den Kontaktstücken eine Querschnittsreduzierung vorgenommen wird, so dass eine umlaufende Schulter in die Kontur der Kontaktstücke eingezogen ist. So kann zum einen eine Begrenzung der Bewegbarkeit der Schirmhaube erzwungen werden. Zum anderen kann der Übergang zwischen Schirmhaube und Kontaktstück zusätzlich dielektrisch geschirmt sein.
-
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die Schirmhaube einstückig ausgeformt ist.
-
Die Schirmhaube kann beispielsweise im Gussverfahren geformt sein, so dass eine einstückige Oberfläche an der Schirmhaube gegeben ist, welche einer Homogenisierung von elektromagnetischen Feldern dient.
-
Daneben kann weiter vorgesehen sein, dass die Schirmhaube vorteilhafterweise mehrstückig ausgeformt ist.
-
Ein mehrstückiges Ausformen kann beispielsweise derart erfolgen, dass die Schirmhaube mehreren Schalen aufweist, wobei zwischen den Schalen Fügespalte verbleiben. Die Fügespalte können eine derartige Breite aufweisen, dass eine ausreichende Fluidmenge durch diese hindurchtreten kann. Dadurch ist es in einfacher Weise möglich, Ausnehmungen in der Schirmhaube auszubilden, welche eine Durchflutung der Ausnehmungen zur Aufnahme von Befestigungsmitteln in den Kontaktstücken zur Erzielung einer verbesserten Kühlung der Kontaktanordnung unterstützen.
-
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Zeichnung gezeigt und nachfolgend näher beschrieben.
-
Dabei zeigen die
-
1 eine erste Ausgestaltungsvariante einer Kontaktanordnung, die
-
2 eine zweite Ausgestaltungsvariante einer Kontaktanordnung und die
-
3 einen Querschnitt durch eine dritte Ausgestaltungsvariante einer Kontaktanordnung.
-
Die Gegenstände der 1 und 2 sind jeweils für den Einsatz in gasisolierten Schaltanlagen oder gasisolierten Leitungen vorgesehen, d. h., die in den beiden Figuren gezeigten Kontaktanordnungen sind innerhalb einer Druckgasisolation angeordnet.
-
Die 1 zeigt symbolisch ein Kapselungsgehäuse 1 im Schnitt. Dass Kapselungsgehäuse 1 ist rohrförmig ausgestaltet und weist eine Rohrachse 2 auf. Innerhalb des Kapselungsgehäuses 1 sind ein erstes Kontaktstück 3 sowie ein zweites Kontaktstück 4 angeordnet. Die beiden Kontaktstücke 3, 4 sind jeweils rotationssymmetrisch ausgeformt und koaxial zur Rohrachse 2 angeordnet. Ihre Rotationsachsen entsprechen der Rohrachse 2. Alternativ kann auch eine davon abweichende Lage innerhalb des Kapselungsgehäuses vorgesehen sein. Beispielsweise können auch mehrere Kontaktanordnungen innerhalb ein und desselben Kapselungsgehäuses 1 zueinander elektrisch isoliert angeordnet sein, so dass ein darin befindliches Druckgas einer elektrischen Isolation der Kontaktanordnungen untereinander sowie gegenüber dem Kapselungsgehäuse 1 dient.
-
Die beiden Kontaktstücke 3, 4 weisen einen kreisförmigen Querschnitt auf. Das zweite Kontaktstück 4 durchsetzt einen elektrischen Isolator 10a in Topfform. Der elektrische Isolator 10a und das zweite Kontaktstück 4 können fluiddicht miteinander verbunden sein. Über den elektrischen Isolator 10a ist die Kontaktanordnung im Innern des Kapselungsgehäuses 1 positioniert. Die beiden Kontaktstücke 3, 4 sind koaxial zueinander ausgerichtet und ihre Stirnseiten berühren einander. Zwischen den beiden Stirnseiten ist eine Kontaktstelle 5 der elektrischen Kontaktanordnung ausgebildet. Über die Kontaktstelle 5 ist ein erster Strompfad gebildet. Bezüglich der Kontaktstelle 5 sind die beiden Kontaktstücke 3, 4 spiegelsymmetrisch aufgebaut. Die beiden Kontaktstücke 3, 4 weisen beabstandet zu ihren Stirnseiten jeweils eine Ringnut 6a, 6b auf. Die Ringnut 6a, 6b läuft koaxial um die Rohrachse 2 um und öffnet sich in radialer Richtung. Damit ist in den beiden Kontaktstücken 3, 4 jeweils eine Ausnehmung gebildet, in welche Befestigungsmittel zum Verspannen der beiden Kontaktstücke 3, 4 aufgenommen werden können. Es kann vorgesehen sein, dass in den Nutflanken der Kontaktstücke 3, 4 der beiden Ringnuten 6a, 6b, die einander zugewandt sind, fluchtend durchgreifende Ausnehmungen eingebracht sind, in welche Gewindebolzen eingelegt werden können, um die beiden Kontaktstücke 3, 4 winkelstarr miteinander zu verbinden. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass lediglich in einem der beiden Kontaktstücke 3, 4 eine Durchgangsbohrung vorgesehen ist, wobei in dem anderen der beiden Kontaktstücke 3, 4 fluchtend Gewindesacklöcher angeordnet sind, so dass eine Verbolzung unmittelbar erfolgen kann, so dass lediglich eines der beiden Kontaktstücke 3, 4 eine Ringnut 6a, 6b aufweisen muss (vgl. hierzu Darstellung der 2).
-
Ausgehend von der Kontaktstelle 5 in axialer Richtung auf die Ringnuten 6a, 6b folgend, sind weitere Ringnuten 7a, 7b am äußeren Umfang der beiden Kontaktstücke 3, 4 angeordnet.
-
Eine Schirmhaube 8 überspannt die Kontaktstelle 5, die beiden Ringnuten 6a, 6b sowie die weiteren Ringnuten 7a, 7b in Richtung der Rohrachse 2. Die Schirmhaube 8 ist nach Art einer Hülse gebildet, wobei Hülsenöffnungen formkomplementär zum Querschnitt der beiden Kontaktstücke 3, 4 ausgebildet sind, so dass die Kontaktstücke 3, 4 von der Schirmhaube 8 bündig umgriffen werden können. Die äußere Kontur der Schirmhaube 8 ist dabei derart gewählt, dass zumindest zu den stirnseitigen Enden der Schirmhaube 8 ein konisch abfallender Mantelbereich gebildet ist, so dass an den stirnseitigen Enden der Schirmhaube 8 winklig vorspringende Körperkanten vermieden sind. Vorzugsweise sollte die gesamte äußere Mantelfläche der Schirmhaube 8 bauchig gerundet ausgeführt sein.
-
In der Schirmhaube 8 sind mehrere Durchgangsbohrungen 9 angeordnet, welche im Montagezustand die Ringnuten 6a, 6b zur Aufnahme der Befestigungsmittel mit der Umgebung der Kontaktanordnung verbinden. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, auch das Innere der Kontaktanordnung von dem Isoliergas, welches sich im Innern des Kapselungsgehäuses befindet, durchfluten zu lassen.
-
In den weiteren Ringnuten 7a, 7b sind jeweils federelastisch verformbare Gleitkontaktelemente angeordnet, welche eine elektrische Kontaktierung des jeweiligen Kontaktstückes 3, 4 mit der Schirmhaube 8 ermöglicht. Somit ist über die Schirmhaube 8 parallel zu dem ersten Strompfad ein zweiter Strompfad gebildet. Als Gleitkontaktelement können beispielsweise Kontaktlamellen, Schraubenfedern o. ä. Verwendung finden.
-
Bei der ersten Ausgestaltungsvariante gemäß der 1 ist die Verwendung einer einstückigen Schirmhaube 8 vorgesehen. In diesem Fall wird zur Montage der Kontaktanordnung zunächst die Schirmhaube 8 auf eines der Kontaktstücke 3, 4 aufgeschoben, so dass die beiden Ringnuten 6a, 6b der beiden Kontaktstücke 3, 4 zugänglich sind. Anschließend kann ein winkelstarrer Verbund der beiden Kontaktstücke 3, 4 zur Ausbildung der Kontaktstücke 5 vorgenommen werden, worauf die Schirmhaube 8 über die Kontaktstelle verschoben wird, so dass die Schirmhaube 8 mit den Gleitkontaktelementen, welche in den weiteren Ringnuten 7a, 7b eingelegt sind, in Kontakt gesetzt wird.
-
Die 2 zeigt eine zweite Ausgestaltungsvariante einer elektrischen Kontaktanordnung, wobei auf die Darstellung eines Kapselungsgehäuses verzichtet wurde. Ebenso wie in der 1 ist eine Anbindung der Kontaktanordnung an einen elektrischen Isolator 10b vorgesehen. Der elektrische Isolator 10b weist eine gegenüber dem in der 1 gezeigten elektrischen Isolator 10a abweichende Gestalt auf. Der elektrische Isolator 10b der 2 ist ein Scheibenisolator, welcher sich in einer Ebene erstreckt. In den elektrischen Isolator 10b ist eine Elektrode 11 eingesetzt. Mittels der Elektrode 11 kann ein elektrisches Potential durch den elektrischen Isolator 10b hindurch übertragen werden. An die Elektrode 11 kann beispielsweise ein Kontaktstück angeschlossen werden.
-
Die 2 zeigt ein erstes Kontaktstück 3a sowie ein zweites Kontaktstück 4a. Die beiden Kontaktstücke 3a, 4a sind voneinander abweichend ausgeformt. Die beiden Kontaktstücke 3a, 4a sind rotationssymmetrische Körper mit einem kreisförmigen Querschnitt, welcher sich koaxial zu einer Rohrachse 2 erstreckt. Die Rotationsachsen entsprechen der Rohrachse 2. Das erste Kontaktstück 3a sowie das zweite Kontaktstück 4a liegen einander stirnseitig gegenüber, wobei zwischen den Stirnseiten eine Kontaktstelle 5 gebildet ist. Das erste Kontaktstück 3a ist mit einer Ringnut 6c ausgestattet, so dass Befestigungsmittel in der Ringnut 6c aufgenommen werden können, welche einem winkelstarren Verbund der beiden Kontaktstücke 3a, 4a dienen. Das zweite Kontaktstück 4a weist stirnseitig eine kreisförmige Fläche auf, in welcher Durchgangsbohrungen eingebracht sind. Das erste Kontaktstück 3a weist in einer Flanke der Ringnut 6c fluchtende Durchgangsbohrungen auf. In die Durchgangsbohrungen der Flanke der Ringnut 6c sind Bolzen eingesetzt, welche in die Durchgangsbohrungen des zweiten Kontaktstückes 4a eingreifen und diese vollständig durchsetzen. Die 2 zeigt die Möglichkeit, Gewindebolzen, welche in der Ringnut 6c des ersten Kontaktstückes 3a enden, bis in Gewindegänge der Elektrode 11 hineinragen zu lassen, so dass das erste Kontaktstück 3a unter Zwischenlage des zweiten Kontaktstückes 4a gegen die Elektrode 11 verspannt ist, so dass ein winkelstarrer Verbund zwischen erstem Kontaktstück 3a und zweitem Kontaktstück 4a gegeben ist. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass das zweite Kontaktstück 4a Gewindebohrungen aufweist, so dass eine unmittelbare Verspannung der beiden Kontaktstücke 3a, 4a möglich ist.
-
Zur Aufnahme einer Schirmhaube 8a weisen die beiden Kontaktstücke 3a, 4a auf den einander zugewandten Seiten Querschnittsreduzierungen auf, so dass an den beiden Kontaktstücken 3a, 4a jeweils eine Schulter 12 gebildet ist. Die Schultern 12 sind spiegelsymmetrisch bezüglich der Kontaktstelle 5 ausgebildet und wirken als Anschlag. Dadurch ist im Verbund der beiden Kontaktstücke 3a, 4a eine flache Nut gebildet, in deren Nutboden die Ringnut 6c des ersten Kontaktstückes 3a mündet. Weiterhin sind weitere Ringnuten 7c, 7d im Nutboden der flachen Ringnut angeordnet, welche jeweils außenmantelseitig um die Rohrachse 2 umlaufen. In die flache Ringnut aus erstem und zweitem Kontaktstück 3a, 4a ist eine Schirmhaube 8a eingesetzt. Die Schirmhaube 8a wird an einer axialen Bewegung durch die gegensinnig ausgerichteten Schultern 12 der beiden Kontaktstücke 3a, 4a gehindert. Somit kann die Schirmhaube 8a lediglich eine Rotation um die Rohrachse 2 vollziehen und ein durch die Schultern 12 begrenztes minimales Spiel in axialer Richtung ausführen. Zur elektrischen Kontaktierung der Schirmhaube 8a mit dem ersten bzw. zweiten Kontaktstück 3a, 4a sind in die weiteren Ringnuten 7c, 7d Gleitkontaktelemente, beispielsweise in Form von elastisch verformbaren Kontaktfingern, Kontaktlamellen, Schraubenfedern usw., eingelegt. Damit ist zwischen den beiden Kontaktstücken 3a, 4a über die Gleitkontaktelemente 7c, 7d und die Schirmhaube 8a ein zweiter Strompfad zu dem über die Kontaktstelle 5 ausgebildeten ersten Strompfad realisiert.
-
Eine Ausgestaltung der Schirmhaube 8a kann derart erfolgen, dass die Schirmhaube 8a beispielsweise aus Halbschalen zusammengesetzt wird, welche aus radialen Richtungen zwischen die Schultern 12 gelegt werden und nach einem erfolgten Einlegen gegeneinander verspannt werden, so dass eine hülsenförmige Schirmhaube 8a gebildet ist. Dabei kann vorgesehen sein, dass entsprechende Stoßstellen zwischen den Halbschalen derart ausgestaltet sind, dass ein Eintreten von Isoliergas in das Innere der Kontaktanordnung ermöglicht ist und dadurch eine Herausleitung von Wärme aus dem Inneren der Kontaktanordnung befördert wird.
-
Die 3 zeigt ein weiteres erstes Kontaktstück 3b im Querschnitt. Das weitere erste Kontaktstück 3b weist einen kreisrunden Querschnitt auf, wobei an seinem einen weiteren zweiten Kontaktstück zugewandten Ende durch Querschnittsreduzierung ein Abschnitt mit quadratischem Querschnitt gebildet ist. Der Abschnitt mit quadratischem Querschnitt ist in der 3 gezeigt. Das weitere zweite Kontaktstück ist in gleicher Art und Weise ausgeführt. Am Umfang des querschnittsreduzierten Abschnittes sind jeweils Flachschienen 13 aufgeschraubt. Die äußere Oberfläche der Flachschienen 13 ist derart abgerundet, dass im Zusammenwirken mit dem querschnittsreduzierten Abschnitt ein kreisförmiger Querschnitt gebildet ist. Die Abschnitte des weiteren ersten und weiteren zweiten Kontaktstückes 3b mit quadratischem Querschnitt sind miteinander elektrisch leitend kontaktiert. Die Flachschienen 13 überspannen die Kontaktierungsstelle des weiteren ersten Kontaktstückes 3b und des weiteren zweiten Kontaktstückes und bilden einen Parallelstrompfad. Die Flachschienen 13 wirken als Schirmhaube. Zur Verbesserung des Kontaktwiderstandes können zwischen den Flachschienen 13 und den weiteren Kontaktstücken beispielsweise elastisch verformbare Kontaktelemente angeordnet sein.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
