DE102019214432B4

DE102019214432B4 - Assembly for a high-voltage circuit breaker and corresponding high-voltage circuit breaker

Info

Publication number: DE102019214432B4
Application number: DE102019214432.2A
Authority: DE
Inventors: Radu-Marian Cernat; Sebastian Hübner; Martin Krehnke
Original assignee: Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Current assignee: Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Priority date: 2019-09-23
Filing date: 2019-09-23
Publication date: 2024-02-08
Anticipated expiration: 2039-09-24
Also published as: CN114424313A; DE102019214432A1; EP4018466C0; EP4018466A1; EP4018466B1; WO2021058231A1; CN114424313B

Abstract

Baugruppe (10) für einen Hochspannungs-Leistungsschalter, mit- einem von zwei entlang einer Schalterlängsachse relativ zueinander bewegbaren Dauerstromkontaktstücken (14) des Hochspannungs-Leistungsschalters, das bezüglich der Baugruppe (10) feststehend ist,- einem von zwei entlang einer Schalterlängsachse relativ zueinander bewegbaren Lichtbogenkontaktstücken (12) des Hochspannungs-Leistungsschalters, das zumindest abschnittsweise von dem Dauerstromkontaktstück (14) koaxial umgeben ist,- einer Feldelektrode (34), die im Ausschaltzustand des Hochspannungs-Leistungsschalters das Lichtbogenkontaktstück (12) der Baugruppe (10) umgibt, sich während des Ausschaltvorganges in die Ausschaltstellung bewegt und im Einschaltzustand hinter ihre im Ausschaltzustand eingenommene Stellung zurückgezogen ist und- einem Getriebe, über das die Feldelektrode (34) antreibbar ist, wobei das Getriebe ein Bauteil (76) aufweist, das mit der Feldelektrode (34) elektrisch verbunden und in Richtung der Schalterlängsachse verschiebbar geführt ist, gekennzeichnet durch mindestens eine Schleifkontakt-Vorrichtung (78), die das Bauteil (76) mit einem baugruppenfixen Bauelement (38) des Getriebes elektrisch verbindet, das fest mit dem Dauerstromkontaktstück (14) der Baugruppe (10) verbunden ist.Assembly (10) for a high-voltage circuit breaker, with - one of two continuous current contact pieces (14) of the high-voltage circuit breaker which can be moved relative to one another along a switch longitudinal axis and which is fixed with respect to the assembly (10), - one of two which can be moved relative to one another along a switch longitudinal axis Arcing contact pieces (12) of the high-voltage circuit breaker, which is coaxially surrounded at least in sections by the continuous current contact piece (14), - a field electrode (34), which surrounds the arcing contact piece (12) of the assembly (10) when the high-voltage circuit breaker is switched off, during the switch-off process moves into the switch-off position and is withdrawn in the switch-on state behind the position it occupied in the switch-off state and - a gearbox via which the field electrode (34) can be driven, the gearbox having a component (76) which is electrically connected to the field electrode (34). connected and guided displaceably in the direction of the switch longitudinal axis, characterized by at least one sliding contact device (78), which electrically connects the component (76) to a component (38) of the transmission fixed to the assembly, which is firmly connected to the continuous current contact piece (14) of the assembly ( 10) is connected.

Description

Die Erfindung geht aus von einer Baugruppe für einen Hochspannungs-Leistungsschalter, mit (i) einem von zwei entlang einer Schalterlängsachse relativ zueinander bewegbaren Dauerstromkontaktstücken des Hochspannungs-Leistungsschalters, das bezüglich der Baugruppe feststehend ist, (ii) einem von zwei entlang einer Schalterlängsachse relativ zueinander bewegbaren Lichtbogenkontaktstücken des Hochspannungs-Leistungsschalters, das zumindest abschnittsweise von dem Dauerstromkontaktstück koaxial umgeben ist,(iii) einer Feldelektrode, die im Ausschaltzustand des Hochspannungs-Leistungsschalters das Lichtbogenkontaktstück der Baugruppe umgibt, sich während des Ausschaltvorganges in die Ausschaltstellung bewegt und im Einschaltzustand hinter ihre im Ausschaltzustand eingenommene Stellung zurückgezogen ist und (iv) einem Getriebe, über das die Feldelektrode antreibbar ist, wobei das Getriebe ein Bauteil aufweist, das mit der Feldelektrode elektrisch verbunden und in Richtung der Schalterlängsachse verschiebbar geführt ist.The invention is based on an assembly for a high-voltage circuit breaker, with (i) one of two continuous current contact pieces of the high-voltage circuit breaker that can be moved relative to one another along a switch longitudinal axis and which is fixed with respect to the assembly, (ii) one of two along a switch longitudinal axis relative to one another movable arcing contact pieces of the high-voltage circuit breaker, which is coaxially surrounded at least in sections by the continuous current contact piece, (iii) a field electrode which surrounds the arcing contact piece of the assembly when the high-voltage circuit breaker is switched off, moves into the switched-off position during the switching-off process and behind its in the switched-on state The position assumed when switched off is retracted and (iv) a gear via which the field electrode can be driven, the gear having a component which is electrically connected to the field electrode and is guided in a displaceable manner in the direction of the switch longitudinal axis.

Die Erfindung betrifft weiterhin einen entsprechenden Hochspannungs-Leistungsschalter. Ein Hochspannungs-Leistungsschalter ist z. B. aus der DE 10 2012 211 376 A1 bekannt.The invention further relates to a corresponding high-voltage circuit breaker. A high-voltage circuit breaker is e.g. B. from the DE 10 2012 211 376 A1 known.

Die Druckschrift WO 98/032142 A1 zeigt einen Hochspannungs-Leistungsschalter sowie eine Baugruppe für diesen Hochspannungs-Leistungsschalter, mit (i) einem von zwei entlang einer Schalterlängsachse relativ zueinander bewegbaren Dauerstromkontaktstücken des Hochspannungs-Leistungsschalters, das bezüglich der Baugruppe feststehend ist, (ii) einem von zwei entlang einer Schalterlängsachse relativ zueinander bewegbaren Lichtbogenkontaktstücken des Hochspannungs-Leistungsschalters, das zumindest abschnittsweise von dem Dauerstromkontaktstück koaxial umgeben ist, (iii) einer Feldelektrode, die im Ausschaltzustand des Hochspannungs-Leistungsschalters das Lichtbogenkontaktstück der Baugruppe umgibt, sich während des Ausschaltvorganges in die Ausschaltstellung bewegt und im Einschaltzustand hinter ihre im Ausschaltzustand eingenommene Stellung zurückgezogen ist und (iv) einem Getriebe, über das die Feldelektrode antreibbar ist, wobei das Getriebe ein Bauteil aufweist, das mit der Feldelektrode elektrisch verbunden und in Richtung der Schalterlängsachse verschiebbar geführt ist. Als dieses Bauteil kann beispielsweise eine Koppelstange (dort zweite Koppelstange genannt), oder eine Traverse angesehen werden.The publication WO 98/032142 A1 shows a high-voltage circuit breaker and an assembly for this high-voltage circuit breaker, with (i) one of two continuous current contact pieces of the high-voltage circuit breaker that can be moved relative to one another along a switch longitudinal axis and which is fixed with respect to the assembly, (ii) one of two relative along a switch longitudinal axis mutually movable arcing contact pieces of the high-voltage circuit breaker, which is coaxially surrounded at least in sections by the continuous current contact piece, (iii) a field electrode which surrounds the arcing contact piece of the assembly when the high-voltage circuit breaker is switched off, moves into the switched-off position during the switching-off process and behind it when switched on The position assumed in the off state is retracted and (iv) a gear via which the field electrode can be driven, the gear having a component which is electrically connected to the field electrode and guided in a displaceable manner in the direction of the switch longitudinal axis. For example, a coupling rod (called a second coupling rod) or a traverse can be viewed as this component.

Ein etwas anderer Hochspannungsleistungsschalter mit zwei entgegengesetzt antreibbaren Lichtbogenkontaktstücken wird in der Druckschrift DE 197 27 850 C1 vorgestellt. Hierbei werden auf der direkt angetriebenen Kontaktseite die Dauerstrom- und der Lichtbogenkontaktstücke synchron zueinander bewegt. Auf der gegenüberliegenden Seite sind ein festes Dauerstromkontaktstück und ein über ein Getriebe angekoppelter Lichtbogenkontaktstück vorgesehen. Da sich auf der Gegenseite die Lage des Dauerstrom- und Lichtbogenkontaktstücke zueinander verändert, wird eine ebenfalls bewegliche Feldsteuerelektrode (oder ein anderes Feldsteuerelement) benötigt, welche im offenen Zustand die Feldstärke am Lichtbogenkontaktstück abschirmt und im geschlossenem Zustand zurückgezogen wird, um Kollisionen zu vermeiden. Diese Feld(steuer)elektrode kann direkt an der Isolierdüse befestigt sein oder über ein Getriebe bewegt werden.A slightly different high-voltage circuit breaker with two arcing contact pieces that can be driven in opposite directions is described in the publication DE 197 27 850 C1 presented. Here, on the directly driven contact side, the continuous current and arc contact pieces are moved synchronously with one another. On the opposite side, a fixed continuous current contact piece and an arc contact piece coupled via a gear are provided. Since the position of the continuous current and arc contact pieces relative to one another changes on the opposite side, a movable field control electrode (or another field control element) is also required, which shields the field strength on the arc contact piece in the open state and is retracted in the closed state in order to avoid collisions. This field (control) electrode can be attached directly to the insulating nozzle or can be moved via a gear.

Die Kontaktierung der Feldelektrode stellt eine technische Herausforderung dar. Auf der einen Seite darf die Feldelektrode nicht auf freiem Potential liegen. Auf der anderen Seite darf die Feldelektrode nicht mit dem Lichtbogenkontaktstück verbunden werden, um Parallelstrompfade über das Getriebe zu vermeiden, die zu einem Verschweißen der einzelnen Komponenten führen könnten.Contacting the field electrode represents a technical challenge. On the one hand, the field electrode must not be at free potential. On the other hand, the field electrode must not be connected to the arc contact piece in order to avoid parallel current paths via the gearbox, which could lead to welding of the individual components.

Bei der bisherigen Konstruktion wurde die Feldelektrode über das Getriebe kontaktiert, wobei das Lichtbogenkontaktsystem über einer Kombination aus Isolierscheiben und Isolierstift vom Getriebe entkoppelt ist. Die Feldelektrode ist mit der Baugruppe, gebildet aus Spannring, Koppeln und Traversen, fest verschraubt und hat hierzu eine gute elektrische Verbindung. Die Bewegung wird von den mit der Isolierdüse verbundenen Führungsschienen über zwei Koppelhebel und Mitnehmerbolzen übertragen. Der Bewegungsablauf wird über die Laufbahnen in den Lagerwangen gesteuert, wobei die Elektrode eine definierte Endlage für die AUS-Position aufweist, in der sie verharrt.In the previous design, the field electrode was contacted via the gear, with the arc contact system being decoupled from the gear via a combination of insulating disks and insulating pin. The field electrode is firmly screwed to the assembly, which consists of a clamping ring, couplings and traverses, and has a good electrical connection. The movement is transmitted from the guide rails connected to the insulating nozzle via two coupling levers and driving pins. The movement sequence is controlled via the raceways in the bearing cheeks, with the electrode having a defined end position for the OFF position in which it remains.

Bei Unterbrechereinheiten ohne Elektrodengetriebe ist die Feldelektrode fest mit der Isolierdüse verschraubt und wird synchron zu dieser bewegt. Die Potentialanbindung wird über eine Führungsschiene realisiert, die mit dem Getriebe des Lichtbogenkontakts in Verbindung steht. Auch in diesem Fall kann es zu einer undefinierten Kontaktsituation kommen.In interrupter units without electrode gears, the field electrode is firmly screwed to the insulating nozzle and is moved synchronously with it. The potential connection is implemented via a guide rail that is connected to the gear of the arc contact. In this case too, an undefined contact situation can arise.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine saubere Potentialanbindung der Feldelektrode zu gewährleisten.The invention is based on the object of ensuring a clean potential connection of the field electrode.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.The object is achieved according to the invention by the features of the independent claims. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the subclaims.

Bei der erfindungsgemäßen Baugruppe für einen Hochspannungs-Leistungsschalter, mit

(i) einem von zwei entlang einer Schalterlängsachse relativ zueinander bewegbaren Dauerstromkontaktstücken des Hochspannungs-Leistungsschalters, das bezüglich der Baugruppe feststehend ist,
(ii) einem von zwei entlang einer Schalterlängsachse relativ zueinander bewegbaren Lichtbogenkontaktstücken des Hochspannungs-Leistungsschalters, das zumindest abschnittsweise von dem Dauerstromkontaktstück koaxial umgeben ist,
(iii) einer Feldelektrode, die im Ausschaltzustand des Hochspannungs-Leistungsschalters das Lichtbogenkontaktstück der Baugruppe umgibt, sich während des Ausschaltvorganges in die Ausschaltstellung bewegt und im Einschaltzustand hinter ihre im Ausschaltzustand eingenommene Stellung zurückgezogen ist und
(iv) einem Getriebe, über das die Feldelektrode antreibbar ist, wobei das Getriebe ein Bauteil aufweist, das mit der Feldelektrode elektrisch verbunden und in Richtung der Schalterlängsachse verschiebbar geführt ist, ist vorgesehen, dass die Baugruppe, insbesondere deren Getriebe, mindestens eine Schleifkontakt-Vorrichtung aufweist, die das Bauteil mit einem baugruppenfixen Bauelement des Getriebes elektrisch verbindet, das fest mit dem Dauerstromkontaktstück der Baugruppe verbunden ist. Der entsprechende Schleifkontakt kann dabei alternativ das Bauteil oder das baugruppenfixe Bauelement schleifend kontaktieren. Durch diese Maßnahmen wird eine saubere Potentialanbindung der Feldelektrode gewährleistet.

In the assembly according to the invention for a high-voltage circuit breaker, with

(i) one of two permanent current contact pieces of the high-voltage circuit breaker which can be moved relative to one another along a switch longitudinal axis and which is fixed with respect to the assembly,
(ii) one of two arcing contact pieces of the high-voltage circuit breaker which can be moved relative to one another along a switch longitudinal axis and which is coaxially surrounded at least in sections by the continuous current contact piece,
(iii) a field electrode which surrounds the arcing contact piece of the assembly when the high-voltage circuit breaker is switched off, moves into the switched-off position during the switch-off process and is retracted behind its position in the switched-off state when switched on and
(iv) a gear, via which the field electrode can be driven, the gear having a component which is electrically connected to the field electrode and guided so as to be displaceable in the direction of the longitudinal axis of the switch, it is provided that the assembly, in particular its gear, has at least one sliding contact Has a device that electrically connects the component to a component of the transmission that is fixed to the assembly and is firmly connected to the continuous current contact piece of the assembly. The corresponding sliding contact can alternatively contact the component or the component fixed to the assembly in a sliding manner. These measures ensure a clean potential connection of the field electrode.

Für eine sichere Potentialanbindung der Feldelektrode werden daher Schleifkontakte eingesetzt. Diese sind so realisiert, dass sich zwischen Feldelektrode und Kontaktsystem keine Parallelstrompfade bilden können, die zu Verschweißungen im Getriebe führen könnten. Die Schleifkontakte sind in der Nähe der bereits vorgesehenen Kontaktierung angebracht und erhöhen deren Zuverlässigkeit.Sliding contacts are therefore used to ensure a secure potential connection of the field electrode. These are implemented in such a way that no parallel current paths can form between the field electrode and the contact system, which could lead to welding in the transmission. The sliding contacts are located close to the already provided contacting and increase their reliability.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die mindestens eine Schleifkontakt-Vorrichtung mindestens eine Federlasche mit einem Kontaktelement und/oder mindestens ein Kontaktelement und mindestens eine das jeweilige Kontaktelement mit Kraft beaufschlagende Druckfeder und/oder
mindestens eine Blattfeder
auf. Dies sind drei bevorzugte Ausgestaltungen der Schleifkontakt-Vorrichtung, die einzeln oder in Kombination eingesetzt werden können.According to a preferred embodiment of the invention, the at least one sliding contact device has at least one spring tab with a contact element and/or at least one contact element and at least one compression spring which applies force to the respective contact element and/or
at least one leaf spring
on. These are three preferred embodiments of the sliding contact device that can be used individually or in combination.

Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die Anordnung aus Kontaktelement und das Kontaktelement mit Kraft beaufschlagender Druckfeder in einer im Bauteil oder im Bauelement ausgebildeten Ausnehmung angeordnet sind, die insbesondere auch eine Führung für das Kontaktelement bildet.In particular, it is provided that the arrangement of contact element and the contact element with force acting compression spring are arranged in a recess formed in the component or in the component, which in particular also forms a guide for the contact element.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Getriebe eine erste, an eine Isolierdüse angekoppelte und in Richtung der Schalterlängsachse verlaufende, antreibbare Koppelstange auf.According to a further preferred embodiment of the invention, the transmission has a first, drivable coupling rod which is coupled to an insulating nozzle and extends in the direction of the switch's longitudinal axis.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Feldelektrode direkt an diese Anordnung angekoppelt. Dementsprechend ist dabei insbesondere vorgesehen, dass die erste Koppelstange das mit der Feldelektrode elektrisch verbundene Bauteil bildet.In one embodiment of the invention, the field electrode is coupled directly to this arrangement. Accordingly, it is particularly provided that the first coupling rod forms the component that is electrically connected to the field electrode.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Getriebe weiterhin
einen an der ersten Koppelstange schwenkbar befestigten Hebel, mit einem an dem schwenkbaren Teil des Hebels befestigten und dessen Schwenkebene durchsetzenden Stift, an den die Feldelektrode ist und
eine Kulissenführung, in der der Stift bei der Ausschaltbewegung gleitet,
auf.According to yet another preferred embodiment of the invention, the transmission further has
a lever pivotably attached to the first coupling rod, with a pin attached to the pivotable part of the lever and passing through its pivoting plane, to which the field electrode is and
a link guide in which the pin slides during the switch-off movement,
on.

Dabei ist mit Vorteil vorgesehen, dass die Kulissenführung derart gestaltet ist, dass ein erster Teil der Kulissenführung annähernd parallel zur Längsrichtung der ersten Koppelstange verläuft und dass ein zweiter Teil der Kulissenführung ein Ausweichen des Stiftes senkrecht zur Schalterlängsachse erlaubt.It is advantageously provided that the link guide is designed in such a way that a first part of the link guide runs approximately parallel to the longitudinal direction of the first coupling rod and that a second part of the link guide allows the pin to deflect perpendicular to the longitudinal axis of the switch.

In diesem Zusammenhang ist vorgesehen, dass die Kulissenführung im baugruppenfixen Bauelement des Getriebes ausgebildet ist.In this context, it is provided that the link guide is formed in the component of the transmission that is fixed to the assembly.

Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die Feldelektrode über wenigstens eine parallel zu der ersten Koppelstange verlaufende zweite Koppelstange mit einer Traverse verbunden ist, die das mit der Feldelektrode elektrisch verbundene Bauteil bildet. Als das eingangs erwähnte Bauteil kann dann diese zweite Koppelstange oder die Traverse angesehen werden.Furthermore, it is preferably provided that the field electrode is connected to a traverse via at least one second coupling rod running parallel to the first coupling rod, which forms the component electrically connected to the field electrode. This second coupling rod or the traverse can then be viewed as the component mentioned at the beginning.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die mindestens eine Schleifkontakt-Vorrichtung auf einer dem Lichtbogenkontaktstück der Baugruppe gegenüberliegenden Seite des Getriebes angeordnet. An dieser Stelle (fernab vom Bereich des Lichtbogens) entstehen vergleichsweise wenige Verunreinigungen, die die Kontaktierung stören können.According to yet another preferred embodiment of the invention, the at least one sliding contact device is arranged on a side of the transmission opposite the arc contact piece of the assembly. At this point (far from the area of the arc) there are comparatively few impurities that can disrupt contacting.

Bei dem erfindungsgemäßen Hochspannungs-Leistungsschalter mit zwei entlang einer Schalterlängsachse relativ zueinander bewegbaren Dauerstromkontaktstücken,
zwei entlang einer Schalterlängsachse relativ zueinander bewegbaren Lichtbogenkontaktstücken und
einer Feldelektrode, die im Ausschaltzustand des Leistungsschalters dem ersten Lichtbogenkontaktstück gegenüberliegt und das zweite Lichtbogenkontaktstück zumindest abschnittsweise umgibt, ist vorgesehen, dass dieser Leistungsschalter eine vorstehend genannte Baugruppe aufweist. Diese umfasst:

(i) eines der beiden entlang einer Schalterlängsachse relativ zueinander bewegbaren Dauerstromkontaktstücke des Hochspannungs-Leistungsschalters, das bezüglich der Baugruppe feststehend ist,
(ii) eines der beiden entlang einer Schalterlängsachse relativ zueinander bewegbaren Lichtbogenkontaktstücke des Hochspannungs-Leistungsschalters, das zumindest abschnittsweise von dem Dauerstromkontaktstück der Baugruppe koaxial umgeben ist, und
(iii) die Feldelektrode.

In the high-voltage circuit breaker according to the invention with two continuous current contact pieces that can be moved relative to one another along a switch longitudinal axis,
two arc contact pieces that can be moved relative to one another along a switch longitudinal axis and
a field electrode, which lies opposite the first arcing contact piece when the circuit breaker is switched off and at least partially surrounds the second arcing contact piece, it is provided that this circuit breaker has an assembly mentioned above. This includes:

(i) one of the two continuous current contact pieces of the high-voltage circuit breaker which can be moved relative to one another along a switch longitudinal axis and which is fixed with respect to the assembly,
(ii) one of the two arcing contact pieces of the high-voltage circuit breaker which can be moved relative to one another along a switch longitudinal axis and which is coaxially surrounded at least in sections by the continuous current contact piece of the assembly, and
(iii) the field electrode.

Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Hochspannungs-Leistungsschalters sieht dabei vor, dass dieser eine Isolierdüse umfasst, die fest mit den antreibbaren Kontaktstücken verbunden ist.One embodiment of the high-voltage circuit breaker according to the invention provides that it comprises an insulating nozzle which is firmly connected to the drivable contact pieces.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen:

1 einen (im weiteren Baugruppe genannten) Teil eines Hochspannungs-Leistungsschalters gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in einer Schnittdarstellung,
2 den Einbauort einer ersten Variante einer Schleifkontakt-Vorrichtung der Baugruppe,
3 Details zu dieser ersten Variante der Schleifkontakt-Vorrichtung,
4 eine zweite Variante der Schleifkontakt-Vorrichtung der Baugruppe,
5 weitere Details zu dieser zweiten Variante der Schleifkontakt-Vorrichtung,
6 eine dritte Variante der Schleifkontakt-Vorrichtung der Baugruppe,
7 weitere Details zu dieser dritten Variante der Schleifkontakt-Vorrichtung,
8 weitere Details zu dieser dritten Variante der Schleifkontakt-Vorrichtung,
9 weitere Details zu dieser dritten Variante der Schleifkontakt-Vorrichtung,
10 eine vierte Variante der Schleifkontakt-Vorrichtung der Baugruppe,
11 weitere Details zu dieser vierten Variante der Schleifkontakt-Vorrichtung
12 eine Schleifkontakt-Vorrichtung an anderer Stelle der Baugruppe,
13 weitere Details zu der Schleifkontakt-Vorrichtung der 12.

The characteristics, features and advantages of this invention described above, as well as the manner in which these are achieved, will be more clearly and clearly understood in connection with the following description of exemplary embodiments, which will be explained in more detail in connection with the drawings. Show:

1 a sectional view of a part (hereinafter referred to as an assembly) of a high-voltage circuit breaker according to an embodiment of the invention,
2 the installation location of a first variant of a sliding contact device of the assembly,
3 Details about this first variant of the sliding contact device,
4 a second variant of the sliding contact device of the assembly,
5 further details about this second variant of the sliding contact device,
6 a third variant of the sliding contact device of the assembly,
7 further details about this third variant of the sliding contact device,
8th further details about this third variant of the sliding contact device,
9 further details about this third variant of the sliding contact device,
10 a fourth variant of the sliding contact device of the assembly,
11 further details on this fourth variant of the sliding contact device
12 a sliding contact device elsewhere on the assembly,
13 further details about the sliding contact device 12 .

Die 1 zeigt einen Teil eines Hochspannungs-Leistungsschalters, der im Folgenden Baugruppe 10 für den Hochspannungs-Leistungsschalter genannt wird. Der Leistungsschalter weist den hier gezeigten Teil mit einem angetriebenen Lichtbogenkontaktstück 12 sowie einem feststehenden Dauerstromkontaktstück 14 auf, denen ein (nicht gezeigter) anderer Teil des Hochspannungs-Leistungsschalters mit einem weiteren antreibbaren Lichtbogenkontaktstück und einem antreibbaren Dauerstromkontaktstück gegenüberstehen. Das antreibbare Lichtbogenkontaktstück 12 ist von einer Isolierdüse 16 umgeben, die fest mit den antreibbaren Kontaktstücken des Leistungsschalters verbunden ist.The 1 shows a part of a high-voltage circuit breaker, which is hereinafter referred to as assembly 10 for the high-voltage circuit breaker. The circuit breaker has the part shown here with a driven arcing contact piece 12 and a fixed continuous current contact piece 14, which are opposed by another part of the high-voltage circuit breaker (not shown) with a further drivable arcing contact piece and a drivable continuous current contact piece. The drivable arc contact piece 12 is surrounded by an insulating nozzle 16, which is firmly connected to the drivable contact pieces of the circuit breaker.

Die 1 zeigt ausschnittsweise das feststehende Dauerstromkontaktstück 14 des Hochspannungs-Leistungsschalters, in das von links das axial antreibbare, hier nicht dargestellte Dauerstromkontaktstück mit der daran befestigten Isolierdüse 16 und dem weiteren axial antreibbaren und hier ebenfalls nicht dargestellten Lichtbogenkontaktstücks des anderen Teils des Hochspannungs-Leistungsschalters einfahren kann. Dabei zeigt die 1 die Position der Isolierdüse 16 in der Einschaltstellung des antreibbaren (nicht gezeigten) Dauerstromkontaktstückes. In dieser Einschaltstellung umgibt die Isolierdüse 16 das den Kontaktstücken des anderen Teils des Hochspannungs-Leistungsschalters entgegengesetzt angetriebene Lichtbogenkontaktstück 12 auf seiner ganzen Länge. Am freien Ende 18 der Isolierdüse 16 sind symmetrisch zur Längsachse des Leistungsschalters zwei erste Koppelstangen 20 befestigt, die einerseits über zwei mit je einem Stift 22 versehene und um Achsen 24 verschwenkbare Hebel 26 eine Kulissenführung 28, eine Traverse 30 und zweite Koppelstangen 32 sowie eine als Feldsteuerelement fungierende Feldelektrode 34 antreiben und von denen andererseits die eine zweite Koppelstange 32 (die untere in der Figur) zum Antrieb des Lichtbogenkontaktstückes 12 mittels eines Umlenkgetriebes zusätzlich einen Zapfen 36 aufweist, der quer zur Schubrichtung der mit einem U-förmigen Querschnitt versehenen unteren ersten Koppelstange 20 angeordnet ist. Die untere erste Koppelstange 20 kann auch einen L- oder T-förmigen Querschnitt aufweisen, wobei jeweils ein Querschnittsteil eine Gleitfläche zur Führung der Koppelstange 18 längs einer an einem baugruppenfixen Bauelement 38 ausgeformten Lagerwange 40 bildet. Das baugruppenfixe Bauelement 38 aus diesem Beispiel wird auch Platine 38 genannt.The 1 shows a section of the fixed permanent current contact piece 14 of the high-voltage circuit breaker, into which the axially drivable, not shown here, continuous current contact piece with the insulating nozzle 16 attached to it and the further axially drivable and also not shown arcing contact piece of the other part of the high-voltage circuit breaker can enter from the left. This shows 1 the position of the insulating nozzle 16 in the switched-on position of the drivable (not shown) continuous current contact piece. In this switched-on position, the insulating nozzle 16 surrounds the arcing contact piece 12, which is driven in the opposite direction to the contact pieces of the other part of the high-voltage circuit breaker, over its entire length. At the free end 18 of the insulating nozzle 16, two first coupling rods 20 are attached symmetrically to the longitudinal axis of the circuit breaker, which on the one hand have a link guide 28, a cross member 30 and second coupling rods 32 as well as a link guide 28, each provided with a pin 22 and pivotable about axes 24 Drive field electrode 34 acting as a field control element and of which, on the other hand, the second coupling rod 32 (the lower one in the figure) for driving the arc contact piece 12 by means of a deflection gear additionally has a pin 36 which is transverse to the direction of thrust of the lower first one which is provided with a U-shaped cross section Coupling rod 20 is arranged. The lower first coupling rod 20 can also have an L- or T-shaped cross section, with one cross-sectional part forming a sliding surface for guiding the coupling rod 18 along a bearing cheek 40 formed on a component fixed to the assembly 38. The assembly-fixed component 38 from this example is also called circuit board 38.

Die Platine 38 ist an einer Kontaktbrücke 42 eines mit dem feststehenden Dauerstromkontaktstück 14 verbundenen Gleitkontaktes 44 befestigt und ist mit zwei in Längsrichtung symmetrisch zur Mittellinie angeordneten Lagerwangen 40 versehen, die zur Führung der oberen, zum Antrieb der Feldelektrode 34 vorgesehenen ersten Koppelstange 20 und zur Führung der unteren, zum Antrieb sowohl der Feldelektrode 34 als auch des Lichtbogenkontaktstückes 12 vorgesehenen ersten Koppelstange 20 dienen. In die Platine 38 sind weiterhin zwei Lagerwangen 46 zur Führung eines in 1 dargestellten flachen Kopfes 48 eingearbeitet, der sich am rückwärtigen Ende des Lichtbogenkontaktstückes 12 befindet. Weiterhin sind in die Platine 38 die Kulissenführungen 28 für die Stifte 22 des Getriebes für die Feldelektrode 34 eingearbeitet. Die Lagerwangen 46 zur Führung des Kopfes 46 und die Kulissenführungen 28 sind in Längsrichtung der Platine 38 hintereinander angeordnet, wobei die Lagerwangen 46 zur Führung des Kopfes 48 dem freien Ende 50 des Lichtbogenkontaktstücks 12 zugewandt sind.The circuit board 38 is attached to a contact bridge 42 of a sliding contact 44 connected to the fixed continuous current contact piece 14 and is provided with two bearing cheeks 40 arranged symmetrically to the center line in the longitudinal direction, which are used to guide the upper first coupling rod 20 intended to drive the field electrode 34 and for guiding the lower first coupling rod 20 provided for driving both the field electrode 34 and the arc contact piece 12. There are also two bearing cheeks 46 in the board 38 to guide an in 1 flat head 48 shown, which is located at the rear end of the arc contact piece 12. Furthermore, the link guides 28 for the pins 22 of the gear for the field electrode 34 are incorporated into the circuit board 38. The bearing cheeks 46 for guiding the head 46 and the link guides 28 are arranged one behind the other in the longitudinal direction of the board 38, with the bearing cheeks 46 for guiding the head 48 facing the free end 50 of the arc contact piece 12.

Dabei sind zwei Platinen 38 spiegelsymmetrisch zur Längsachse des Hochspannungs-Leistungsschalters angeordnet und von der Traverse 30 umschlossen; diese Traverse 30 verbindet einerseits die beiden zweiten Koppelstangen 32 miteinander; andererseits sind in Seitenwänden der Traverse 30 vertikale Schlitze 52 für den Eingriff der Stifte 22 vorgesehen. - Die Traverse 30 umschließt auch die beiden ersten Koppelstangen 20, wobei diese durch zwei Distanzstücke von den zweiten Koppelstangen 32 auf Abstand gehalten werden.Two circuit boards 38 are arranged mirror-symmetrically to the longitudinal axis of the high-voltage circuit breaker and enclosed by the traverse 30; On the one hand, this traverse 30 connects the two second coupling rods 32 to one another; on the other hand, vertical slots 52 are provided in side walls of the traverse 30 for the pins 22 to engage. - The traverse 30 also encloses the first two coupling rods 20, these being kept at a distance from the second coupling rods 32 by two spacers.

Der flache Kopf 48 des Lichtbogenkontaktstücks 12 ist in den Lagerwangen der Platinen 34 geführt. - Der flache Kopf 42 ist mit einem senkrecht zur ersten Koppelstange 20 verlaufenden Langloch 54 versehen.The flat head 48 of the arc contact piece 12 is guided in the bearing cheeks of the circuit boards 34. - The flat head 42 is provided with an elongated hole 54 that runs perpendicular to the first coupling rod 20.

Gemäß 1 ist zum Antrieb des Lichtbogenkontaktstückes 12 in den Platinen 38 auf einer vertikal zur Zeichenebene verlaufenden Drehachse A ein zweiarmiger Steuerhebel 56 gelagert, der an seinem einen Ende gabelförmig gestaltet und an seinem anderen Ende mit einem Zapfen 58 versehen ist. Der Zapfen 58 greift in das Langloch 54 am Kopf 482 ein. Das gabelseitige Ende weist zwei Zinken 60 und 62 auf, die eine maulartige Öffnung 64 umschließen, in die der Zapfen 36 der unteren ersten Koppelstange 20 eingreifen kann. Die beiden Zinken 60, 62 sind außen mit einer Anlagefläche 66 bzw. 68 versehen, mit denen der Steuerhebel 56 - in Abhängigkeit von seiner Stellung - zur Anlage an einen eine Gleitbahn bildenden Boden 70 des U-förmigen Querschnittsprofils der unteren ersten Koppelstange 20 kommt. Durch Anschläge 72 und 74 an den Platinen 38 ist dabei gewährleistet, dass der Steuerhebel 56 in der jeweiligen Anlageposition verharrt. Die beiden Anlagepositionen stellen Endpositionen dar, zwischen denen der Steuerhebel 56 unter der Wirkung des Zapfens 58 bewegt wird. Damit das gabelartige Ende hierbei eine Drehbewegung um die bereits erwähnte Drehachse A ausführen kann, ist die untere erste Koppelstange 20 im Boden 70 des U-förmigen Querschnittes mit einem länglichen Schlitz 75 versehen. Ein gleichartiger Schlitz ist gegebenenfalls in der unteren zweiten Koppelstange 32 vorgesehen.According to 1 To drive the arc contact piece 12, a two-armed control lever 56 is mounted in the circuit boards 38 on a rotation axis A running vertically to the plane of the drawing, which is designed fork-shaped at one end and is provided with a pin 58 at the other end. The pin 58 engages in the elongated hole 54 on the head 482. The fork-side end has two prongs 60 and 62 which enclose a mouth-like opening 64 into which the pin 36 of the lower first coupling rod 20 can engage. The two tines 60, 62 are provided on the outside with a contact surface 66 and 68, with which the control lever 56 - depending on its position - comes into contact with a bottom 70 of the U-shaped cross-sectional profile of the lower first coupling rod 20, which forms a slideway. Stops 72 and 74 on the boards 38 ensure that the control lever 56 remains in the respective contact position. The two contact positions represent end positions between which the control lever 56 is moved under the action of the pin 58. So that the fork-like end can carry out a rotational movement about the axis of rotation A already mentioned, the lower first coupling rod 20 is provided with an elongated slot 75 in the bottom 70 of the U-shaped cross section. A similar slot is optionally provided in the lower second coupling rod 32.

Die Traverse 30 ist ein mit der Feldelektrode 34 (über die zweite Koppelstange 32) elektrisch verbundenes Bauteil 76, welches über eine Schleifkontakt-Vorrichtung 78 der Baugruppe 10 mit einem baugruppenfixen Bauelement des Getriebes, nämlich der Platine 38, elektrisch verbunden ist. Dementsprechend ist die zweite Koppelstange 32 ein anderes mit der Feldelektrode 34 elektrisch verbundenes Bauteil 76.The traverse 30 is a component 76 which is electrically connected to the field electrode 34 (via the second coupling rod 32) and which is electrically connected via a sliding contact device 78 of the assembly 10 to a component of the transmission fixed to the assembly, namely the circuit board 38. Accordingly, the second coupling rod 32 is another component 76 that is electrically connected to the field electrode 34.

Eine entsprechende Beschreibung des anderen Teils des Hochspannungs-Leistungsschalters sowie eine Beschreibung der Schaltprozesse ist der eingangs erwähnten Druckschrift WO 98/32142 A zu entnehmen, die diesen Typ von Hochspannungs-Leistungsschaltern beschreibt.A corresponding description of the other part of the high-voltage circuit breaker as well as a description of the switching processes is in the publication mentioned at the beginning WO 98/32142 A which describes this type of high-voltage circuit breaker.

Die 2 bis 13 beschreiben Details zu der Schleifkontakt-Vorrichtung 78.The 2 until 13 describe details of the sliding contact device 78.

Die 2 zeigt den Einbauort einer ersten Variante der Schleifkontakt-Vorrichtung 78. Dieser befindet sich jeweils zwischen Traverse 30 und Platine 38.The 2 shows the installation location of a first variant of the sliding contact device 78. This is located between the traverse 30 and the circuit board 38.

Die 3 zeigt Details zu einer ersten Variante der Schleifkontakt-Vorrichtung 78. Im Randbereich der Traverse 30 befinden sich zwei Schleifkontakt-Vorrichtungen 78. Jede weist eine Federlasche 80 mit einem Kontaktelement 82 am freien Ende der Federlasche 80 auf. Mit dem Kontaktelement 82 kontaktiert sie schleifend die Oberfläche der Platine 38. Die Schleifkontakt-Vorrichtung 78 ist dabei vollständig von der Traverse 30 abgedeckt.The 3 shows details of a first variant of the sliding contact device 78. In the edge region of the traverse 30 there are two sliding contact devices 78. Each has a spring tab 80 with a contact element 82 at the free end of the spring tab 80. With the contact element 82 it contacts the surface of the circuit board 38 in a sliding manner. The sliding contact device 78 is completely covered by the cross member 30.

In 4 ist eine zweite Variante der Schleifkontakt-Vorrichtung 78 in einer Schnittdarstellung gezeigt. In einem zentralen Bereich der Traverse 30 befinden sich zwei Schleifkontakt-Vorrichtungen 78. Jede weist eine Federlasche 80 mit einem Kontaktelement 82 am freien Ende der Federlasche 80 auf. Mit dem Kontaktelement 82 kontaktiert sie schleifend die Oberfläche der entsprechenden Platine 38. Die freien Enden der Federlasche 80 ragen dabei unter der Traverse 30 hervor. In dieser Darstellung ist erkennbar, dass die Platinen 38 von zwei einander gegenüberliegenden Traversen-elementen der Traverse 30 umgeben sind.In 4 a second variant of the sliding contact device 78 is shown in a sectional view. In a central area of the traverse 30 there are two sliding contact devices 78. Each has a spring tab 80 with a contact element 82 at the free end of the spring tab 80. With the contact element 82, it contacts the surface of the corresponding circuit board 38 in a grinding manner. The free ends of the spring tab 80 protrude from under the cross member 30. In this illustration it can be seen that the boards 38 are surrounded by two opposing traverse elements of the traverse 30.

Die 5 zeigt eine andere Darstellung der zweiten Variante der Schleifkontakt-Vorrichtung 78.The 5 shows another representation of the second variant of the sliding contact device 78.

In 6 ist eine dritte Variante der Schleifkontakt-Vorrichtung 78 gezeigt. In einem zentralen Bereich der Traverse 30 befinden sich eine Schleifkontakt-Vorrichtung 78. Diese weist ein Kontaktelement 82 und eine das Kontaktelement 82 mit Kraft beaufschlagende Druckfeder 84 auf. Die Anordnung aus Kontaktelement 82 und das Kontaktelement 82 mit Kraft beaufschlagender Druckfeder 84 sind in einer in der Traverse 30 ausgebildeten Ausnehmung 86 angeordnet, die auch eine Führung für das Kontaktelement 82 bildet. Die Schleifkontakt-Vorrichtung 78 ist dabei vollständig von der Traverse 30 abgedeckt.In 6 a third variant of the sliding contact device 78 is shown. In a central area of the traverse 30 there is a sliding contact device 78. This has a contact element 82 and a compression spring 84 which applies force to the contact element 82. The arrangement of contact element 82 and the contact element 82 with force acting compression spring 84 are arranged in a recess 86 formed in the cross member 30, which also forms a guide for the contact element 82. The sliding contact device 78 is completely covered by the traverse 30.

Die 7 bis 9 zeigen weitere Details zu dieser dritten Variante der Schleifkontakt-Vorrichtung 78.The 7 until 9 show further details about this third variant of the sliding contact device 78.

In 10 ist eine vierte Variante der Schleifkontakt-Vorrichtung 78 gezeigt. In einem zentralen Bereich der Traverse 30 befinden sich eine Schleifkontakt-Vorrichtung 78. Diese weist eine Blattfeder 88 als Federelement auf. Die Blattfeder 88 ist in einer in der Traverse 30 ausgebildeten Ausnehmung angeordnet. Die Schleifkontakt-Vorrichtung 78 ist dabei vollständig von der Traverse 30 abgedeckt.In 10 a fourth variant of the sliding contact device 78 is shown. In a central area of the traverse 30 there is a sliding contact device 78. This has a leaf spring 88 as a spring element. The leaf spring 88 is arranged in a recess formed in the crossmember 30. The sliding contact device 78 is completely covered by the traverse 30.

Die 11 zeigt weitere Details zu dieser vierten Variante der Schleifkontakt-Vorrichtung 78 in einer Schnittdarstellung.The 11 shows further details of this fourth variant of the sliding contact device 78 in a sectional view.

Die 12 zeigt eine Schleifkontakt-Vorrichtung 78 an anderer Stelle der Baugruppe 10 bzw. des Getriebes, nämlich zwischen dem auch hier Platine genannten baugruppenfixen Bauelement 38 und der ersten Koppelstange 20. Die entsprechende Variante des Hochspannungs-Leistungsschalter-Typs kann man beispielsweise der Druckschrift DE 197 27 850 C1 entnehmen.The 12 shows a sliding contact device 78 at another point in the assembly 10 or the transmission, namely between the assembly-fixed component 38, also referred to here as the circuit board, and the first coupling rod 20. The corresponding variant of the high-voltage circuit breaker type can be found, for example, in the publication DE 197 27 850 C1 remove.

Die Schleifkontakt-Vorrichtung 78 weist zwei Federlaschen 80 mit je einem Kontaktelement 82 am freien Ende der Federlasche 80 auf. Mit dem Kontaktelement 82 kontaktiert sie schleifend die Oberfläche der ersten Koppelstange 20 bzw. Führungsschiene. Die freien Enden der Federlasche 80 ragen dabei unter aus der Platine 38 heraus. In diesem Beispiel ist also die Koppelstange 20 das Bauteil 76, welches über die Schleifkontakt-Vorrichtung 78 mit dem als Platine ausgebildeten baugruppenfixen Bauelement 38 des Getriebes elektrisch verbunden ist.The sliding contact device 78 has two spring tabs 80, each with a contact element 82 at the free end of the spring tab 80. With the contact element 82 it contacts the surface of the first coupling rod 20 or guide rail in a sliding manner. The free ends of the spring tab 80 protrude from the circuit board 38. In this example, the coupling rod 20 is the component 76, which is electrically connected via the sliding contact device 78 to the fixed component 38 of the transmission, which is designed as a circuit board.

Die 13 zeigt schließlich weitere Details zu der Schleifkontakt-Vorrichtung 78 der 12.The 13 finally shows further details about the sliding contact device 78 12 .

Claims

Assembly (10) for a high-voltage circuit breaker, with - one of two continuous current contact pieces (14) of the high-voltage circuit breaker which can be moved relative to one another along a switch longitudinal axis and which is fixed with respect to the assembly (10), - one of two which can be moved relative to one another along a switch longitudinal axis Arcing contact pieces (12) of the high-voltage circuit breaker, which is coaxially surrounded at least in sections by the continuous current contact piece (14), - a field electrode (34), which surrounds the arcing contact piece (12) of the assembly (10) when the high-voltage circuit breaker is switched off, during the switch-off process moves into the switch-off position and, when switched on, is retracted behind the position assumed in the switch-off state and - a gear, via which the field electrode (34) can be driven, the gear having a component (76) which is electrically connected to the field electrode (34). connected and guided displaceably in the direction of the switch longitudinal axis, characterized by at least one sliding contact device (78), which electrically connects the component (76) to a component (38) of the transmission fixed to the assembly, which is firmly connected to the continuous current contact piece (14) of the assembly ( 10) is connected.

assembly Claim 1 , characterized in that the at least one sliding contact device (78) - at least one spring tab (80) with a contact element (82) and / or - at least one contact element (82) and at least one compression spring which applies force to the respective contact element (82). (84) and/or - has at least one leaf spring (88).

assembly Claim 2 , characterized in that the arrangement of contact element (82) and the contact element (82) with force-applying compression spring (84) are arranged in a recess (86) formed in the component (76) or in the component fixed to the assembly (38), which in particular also forms a guide for the contact element (82).

Assembly according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that the gearbox has a first, drivable coupling rod (20) which is coupled to an insulating nozzle (16) and extends in the direction of the longitudinal axis of the switch.

assembly Claim 4 , characterized in that the first coupling rod (20) forms the component (76) electrically connected to the field electrode (34).

assembly Claim 4 , characterized in that the transmission furthermore has a lever (26) pivotably attached to the first coupling rod (20), with a pin (22) attached to the pivotable part of the lever (26) and passing through its pivoting plane, to which the field electrode ( 34) is coupled and - has a link guide (28) in which the pin (22) slides during the switch-off movement.

assembly Claim 6 , characterized in that the link guide (28) is formed in the component fixed to the assembly (38) of the transmission.

assembly Claim 6 or 7 , characterized in that the field electrode (34) is connected via at least one second coupling rod (32) running parallel to the first coupling rod (20) to a traverse (30) which supports the component (76) electrically connected to the field electrode (34). forms.

Assembly according to one of the Claims 1 until 8th , characterized in that the at least one sliding contact device (78) is arranged on a side of the transmission opposite the arc contact piece (12) of the assembly (10).

High-voltage circuit breaker with - two continuous current contact pieces (14) movable relative to one another along a switch longitudinal axis, - two arcing contact pieces (12) movable relative to one another along a switch longitudinal axis, - a field electrode (34), which lies opposite the first arcing contact piece when the circuit breaker is switched off and the second arcing contact piece (12) surrounds at least sections, characterized by an assembly (10) according to one of Claims 1 until 8th .

High voltage circuit breaker Claim 10 , characterized by an insulating nozzle (16) which is firmly connected to the drivable contact pieces.