DE10214202B4

DE10214202B4 - Elektrische Schaltvorrichtung mit Feststoffisolierung

Info

Publication number: DE10214202B4
Application number: DE2002114202
Authority: DE
Inventors: Rainer Poth
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2002-03-27
Filing date: 2002-03-27
Publication date: 2004-09-23
Anticipated expiration: 2022-03-28
Also published as: DE10214202A1

Abstract

Elektrische Schaltvorrichtung (1) mit
– einer von einer Feststoff-Isolierung (10) umgebenen Kontakteinheit (2) mit einem feststehenden Kontakt (3) und einem beweglichen Kontakt (4), wobei
– in axialer Richtung mit dem beweglichen Kontakt (4) an ihrem einen Ende eine elektrisch leitende Betätigungsstange (5) verbunden ist und
– die Betätigungsstange (5) an ihrem der Kontakteinheit (2) abgewandten Ende von einem Feststoff-Isolierkörper (7) aufgenommen ist, wobei der Feststoff-Isolierkörper (7) ein elektrisches Anschlussstück (20) aufweist, das mit der Betätigungsstange (5) elektrisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass
– im Bereich zwischen den Enden der Betätigungsstange (5) ein Betätigungsmitnehmer (6) angeordnet ist und beidseitig an dem Betätigungsmitnehmer (6) zwei Isolationskörper (11, 12) aus einem gummiartigen Material derart angeordnet sind, dass
– ein erster (11) der beiden Isolationskörper (11, 12) im Bereich zwischen dem Betätigungsmitnehmer (6) und der Kontakteinheit (2) und
– ein zweiter (12) der beiden Isolationskörper (11, 12) im...

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltvorrichtung mit einer von einer Feststoff-Isolierung umgebenen Kontakteinheit mit einem feststehenden Kontakt und einem beweglichen Kontakt, wobei in axialer Richtung mit dem beweglichen Kontakt an ihrem einen Ende eine elektrisch leitende Betätigungsstange verbunden ist und die Betätigungsstange an ihrem der Kontakteinheit abgewandten Ende von einem Feststoff-Isolierkörper aufgenommen ist, wobei der Feststoff-Isolierkörper ein elektrisches Anschlussstück aufweist, das mit der Betätigungsstange elektrisch verbunden ist.

Eine Schaltvorrichtung der genannten Art ist z. B. aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 24 02 472 bekannt. Aus dieser geht nämlich eine Schaltvorrichtung mit einem feststehenden und einem beweglichen Kontaktstück hervor. Die Schaltvorrichtung ist hierbei weitgehend von einer Feststoff-Isolierung umgeben. Das bewegliche Kontaktstück ist mit einer beweglichen Kontaktstange verbunden, die mit ihrem dem Kontaktstück abgewandten Ende mit einem Steuermechanismus verbunden ist. Über einen seitlich an der beweglichen Kontaktstange angeordneten Stromabnahmekontakt wird eine elektrische Verbindung mit der Kontaktstange erreicht.

Eine weitere Schaltvorrichtung ist ferner aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 199 40 634 A1 bekannt. Die bekannte Schaltvorrichtung enthält einen feststoffisolierten, gekapselten Leistungsschalter als Kontakteinheit. Ein beweglicher Kontakt des Leistungsschalters ist hierbei mit einer teilweise elektrisch leitenden Betätigungsstange ver bunden, an deren unterem Ende sich ein hebelartiger Betätigungsmitnehmer befindet, der über eine Stangenmechanik derart bewegt werden kann, dass über die Betätigungsstange der bewegliche Kontakt in die geöffnete oder geschlossene Schalterposition gefahren werden kann. Die Betätigungsstange selbst ist von einer zylinderförmigen Feststoffisolierung derart umgeben, dass zwischen der Betätigungsstange und der Feststoffisolierung ein Zwischenraum entsteht. Eine elektrische Verbindung des beweglichen Kontaktes mit einer Abzweigleitung erfolgt über eine im rechten Winkel zur Betätigungsstange angeordneten Kontaktstange, die mit ihrem einen Ende über einen Schleifkontakt mit dem elektrisch leitenden Teil der Kontaktstange und mit ihrem anderen Ende über eine Kabelleitung mit dem Anschlussstück für die Abzweigleitung verbunden ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Schaltvorrichtung der eingangs angegebenen Art bereitzustellen, die einen besonders einfachen und platzsparenden Aufbau besitzt.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt bei einer Schaltvorrichtung der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch, dass im Bereich zwischen den Enden der Betätigungsstange ein Betätigungsmitnehmer angeordnet ist und beidseitig an dem Betätigungsmitnehmer zwei Isolationskörper aus einem gummiartigen Material derart angeordnet sind, dass ein erster der beiden Isolationskörper im Bereich zwischen dem Betätigungsmitnehmer und der Kontakteinheit und ein zweiter der beiden Isolationskörper im Bereich zwischen dem Betätigungsmitnehmer und dem Feststoff-Isolierkörper angeordnet ist. Bei einer solchen Anordnung können alle Komponenten in axialer Richtung angeordnet werden, so dass sich insgesamt ein besonders platzsparender Aufbau ergibt. Durch die Anordnung des Betätigungs mitnehmers im mittleren Bereich der in axialer Richtung verschiebbaren Betätigungsstange und die elektrische Isolierung der Betätigungsstange mit Hilfe von gummiartigen Isolationskörpern wird eine elektrische Isolierung der Betätigungsstange trotz des in ihrem mittleren Bereich angreifenden Betätigungsmitnehmers auf besonders einfache Art und Weise erreicht. Mit dem elektrischen Anschlussstück kann besonders einfach ein elektrischer Kontakt zwischen dem beweglichen Kontakt und der Betätigungsstange einerseits und einer an das elektrische Anschlussstück im Feststoff-Isolierkörper angeschlossenen weiteren Komponente andererseits hergestellt werden. Das elektrische Anschlussstück kann hierbei beispielsweise Rollkontakte oder Schleifkontakte aufweisen, über die eine elektrische Verbindung mit der Betätigungsstange erfolgt.

Eine besonders vorteilhafte Ausführung der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung sieht vor, dass der erste und der zweite Isolationskörper nach Art von Faltenbälgen ausgebildet sind. Somit kann ein einfacher Aufbau zur elektrischen Isolierung der Betätigungsstange und des Betätigungsmitnehmers unter Verwendung von Standardkomponenten erreicht werden.

Vorteilhafterweise können die Isolationskörper aus Silikonkautschuk bestehen.

Weiterhin können vorteilhafterweise die Isolationskörper an ihren äußeren Oberflächen mit einer Potential-Leitschicht versehen sein. Damit können Spannungsspitzen an der äußeren Oberfläche der Isolierung wirksam vermieden werden.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung sieht vor, dass der erste Isolationskörper mit einem Ende manschettenartig die Kontakteinheit umgreift und der zweite Isolationskörper mit einem Ende manschettenartig den Feststoff-Isolierkörper umgreift. Auf diese Weise kann besonders einfach eine Verbindung zwischen den Isolationskörpern und der Kontakteinheit bzw. dem Feststoff-Isolierkörper ermöglicht werden. Um eine elektrische Isolierung vollständig zu gewährleisten, müssen die Isolationskörper derartig ausgebildet sein, dass der Anpressdruck der Manschette auf die Oberfläche der jeweiligen Komponente ausreichend groß ist.

Vorteilhafterweise ist die Kontakteinheit eine Vakuumschaltröhre. Somit kann eine hohe Schaltleistung bei einer geringen Anzahl von außen bewegbarer Komponenten gewährleistet werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausführung der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung besteht darin, dass die Kontakteinheit ein gekapselter, kombinierter Leistungstrennschalter ist. Durch die Verwendung eines kombinierten Leistungstrennschalters können auf vorteilhafte Weise sowohl die Funktion eines Leistungsschalters als auch die Funktion eines Trennschalters in einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung bewerkstelligt werden, so dass sich bei einer Verwendung in beispielsweise einer elektrischen Schaltanlage der Einsatz von weiteren Leistungs- bzw. Trennschaltern erübrigen kann.

Vorteilhafterweise besteht der Betätigungsmitnehmer aus einem Isolierstoff. Bei einer solchen Ausführung muss keine gesonderte Feststoffisolierung des Betätigungsmitnehmers vorgesehen werden.

Weiterhin besteht eine vorteilhafte Ausführung der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung darin, dass der Betätigungs mitnehmer nach Art eines Flansches ausgebildet ist. Bei einer solchen Anordnung können die Isolationskörper besonders einfach mit dem Betätigungsmitnehmer verbunden werden.

Vorteilhafterweise sind die Isolationskörper mit Pressringen flanschartig mit dem Betätigungsmitnehmer verbunden. Durch den Pressring kann ein gleichmäßiger und für eine vollständige elektrische Isolierung ausreichender Anpressdruck des Isolationskörper am Betätigungsmitnehmer erzielt werden.

Eine andere vorteilhafte Ausführungsform der elektrischen Schaltvorrichtung sieht vor, dass der Betätigungsmitnehmer ein Zylinder ist. Auch in dieser Ausführungsform können die Isolationskörper auf besonders einfache Art und Weise mit dem Betätigungsmitnehmer verbunden werden, indem sie manschettenartig über den zylinderförmigen Betätigungsmitnehmer geschoben werden. Die elektrische Isolierung der Verbindung wird wiederum über den Anpressdruck der Manschette auf den Betätigungsmitnehmer gewährleistet.

Zur Erläuterung der Erfindung ist in der Figur eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung teilweise im Schnitt dargestellt.
Die Figur zeigt eine Schaltvorrichtung 1 mit einer Kontakteinheit 2, die einen feststehenden Kontakt 3 und einen beweglichen Kontakt 4 aufweist. Der bewegliche Kontakt 4 ist mit einer in axialer Richtung verlaufenden Betätigungsstange 5 verbunden, in deren mittlerem Bereich ein Betätigungsmitnehmer 6 befestigt ist. Mit ihrem von dem beweglichen Kontakt 4 abgewandten Ende wird die Betätigungsstange 5 in einem Feststoff-Isolierkörper 7 geführt. Die Kontakteinheit 2 ist in gekapselter, feststoffisolierter Form ausgeführt. Eine Fest stoffisolierung 10 dient zur elektrischen Isolierung des feststehenden Kontaktes 3 der Kontakteinheit 2, die beispielsweise mit einer in der Figur nicht dargestellten Sammelschiene verbunden sein kann. Im Bereich der Betätigungsstange 5, die zum Verschieben des beweglichen Kontaktes 4 in axialer Richtung dient, sind zur Isolierung gummiartige Isolationskörper vorgesehen. In der Figur sind die Isolationskörper als Faltenbälge 11 und 12 dargestellt. Die Faltenbälge 11 und 12 weisen hierbei an je einem Ende schlauchartige Manschetten 13 und 14 auf, mit denen sie die Kontakteinheit 2 bzw. den Feststoff-Isolierkörper 7 umgreifen. An ihren jeweils anderen Enden weisen die Faltenbälge 11 und 12 Flansche 15 und 16 auf, mit denen sie mittels Pressringen 17 und 18 mit dem flanschartig ausgebildeten Betätigungsmitnehmer 6 verbunden sind. Mit diesem Aufbau wird eine vollständige elektrische Isolierung bei gleichzeitiger Beweglichkeit des Betätigungsmitnehmers 6 und damit der Betätigungsstange 5 in axialer Richtung gewährleistet.
Der Feststoff-Isolierkörper 7 weist in seinem Innern ein Anschlussstück 20 auf, über das eine elektrische Verbindung eines äußeren elektrischen Anschlusses A1 der Unterbrechereinheit 1 mit der Betätigungsstange 5 bewerkstelligt werden kann. An dem Anschluss A1 der Schaltvorrichtung 1 kann beispielsweise eine in der Figur nicht dargestellte elektrische Abzweigleitung angeschlossen sein.
Zum Öffnen und Schließen der Kontakteinheit 2 kann der Betätigungsmitnehmer 6 über eine externe, in der Figur nicht dargestellte Antriebseinheit in axialer Richtung bewegt werden; dabei wird über die mit dem Betätigungsmitnehmer 6 verbundene Betätigungsstange 5 der bewegliche Kontakt 4 der Kontakteinheit 2 verschoben.

Claims

Elektrische Schaltvorrichtung (1) mit – einer von einer Feststoff-Isolierung (10) umgebenen Kontakteinheit (2) mit einem feststehenden Kontakt (3) und einem beweglichen Kontakt (4), wobei – in axialer Richtung mit dem beweglichen Kontakt (4) an ihrem einen Ende eine elektrisch leitende Betätigungsstange (5) verbunden ist und – die Betätigungsstange (5) an ihrem der Kontakteinheit (2) abgewandten Ende von einem Feststoff-Isolierkörper (7) aufgenommen ist, wobei der Feststoff-Isolierkörper (7) ein elektrisches Anschlussstück (20) aufweist, das mit der Betätigungsstange (5) elektrisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass – im Bereich zwischen den Enden der Betätigungsstange (5) ein Betätigungsmitnehmer (6) angeordnet ist und beidseitig an dem Betätigungsmitnehmer (6) zwei Isolationskörper (11, 12) aus einem gummiartigen Material derart angeordnet sind, dass – ein erster (11) der beiden Isolationskörper (11, 12) im Bereich zwischen dem Betätigungsmitnehmer (6) und der Kontakteinheit (2) und – ein zweiter (12) der beiden Isolationskörper (11, 12) im Bereich zwischen dem Betätigungsmitnehmer (6) und dem Feststoff-Isolierkörper (7) angeordnet ist.
Elektrische Schaltvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Isolationskörper (11, 12) nach Art von Faltenbälgen ausgebildet sind.
Elektrische Schaltvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationskörper (11, 12) aus Silikonkautschuk bestehen.
Elektrische Schaltvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationskörper (11, 12) an ihren äußeren Oberflächen mit einer Potential-Leitschicht versehen sind.
Elektrische Schaltvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – der erste Isolationskörper (11) mit einem Ende manschettenartig die Kontakteinheit (2) umgreift und – der zweite Isolationskörper (12) mit einem Ende manschettenartig den Feststoff-Isolierkörper (7) umgreift.
Elektrische Schaltvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakteinheit (2) eine Vakuumschaltröhre ist.
Elektrische Schaltvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakteinheit (2) ein gekapselter kombinierter Leistungstrennschalter ist.
Elektrische Schaltvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsmitnehmer (6) aus Isolierstoff besteht.
Elektrische Schaltvorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsmitnehmer (6) nach Art eines Flansches ausgebildet ist.
Elektrische Schaltvorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationskörper (11, 12) mit Pressringen (17, 18) flanschartig mit dem Betätigungsmitnehmer (6) verbunden sind.
Elektrische Schaltvorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsmitnehmer (6) ein Zylinder ist.