DE1119372B

DE1119372B - High-voltage disconnector with ball contacts

Info

Publication number: DE1119372B
Application number: DEW26652A
Authority: DE
Inventors: Horst Wionsek
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1959-11-02
Filing date: 1959-11-02
Publication date: 1961-12-14

Description

Hochspannungs -Trennschalter mit Kugelkontakten Die Erfindung betrifft einen elektrischen Hochspannungs-Schub- oder Drehtrennschalter, der mit Kugelkontakten ausgerüstet ist.High-voltage isolating switch with ball contacts The invention relates to an electrical high-voltage slide switch or rotary disconnector with ball contacts is equipped.

Bekanntlich bietet der durch Aneinanderpressen zweier elektrisch leitender Kugeln geschaffene Kontaktbei einem Hochspannungstrennschalter mancherlei Vorteile. Ein solcher Kugelkontakt ist elektrisch mit hoher Stromstärke belastbar. Er ist unempfindlich gegen Verschmutzung und kann auch bei Vereisung ein- und ausgeschaltet werden. Eine Anordnung dieser Art ist die bekannte 4-Kugel-4.-Punkt-Kontaktbahn, die in der Zeichnung in Fig.1 in Seitenansicht und Draufsicht dargestellt ist. Jede Kontaktkugel sitzt am Ende einer Kontaktstange. Zu einem Trennschalterpol gehören zwei Kontaktstangen mit je einer Kugel. Die Stangen und Kugeln des einen Trennschalterpols sind übereinanderliegend angeordnet, während die Stangen und Kugeln des anderen Pols nebeneinanderliegend angeordnet sind. Im eingeschalteten Zustand liegen die vier Kugeln in einer Ebene federnd so aneinander, daß jeweils eine Kugel des einen Trennschalterpols beide Kugeln des Gegenpols berührt. Es findet also von einem Pol zum anderen im Betrieb ein Stromdurchgang über vier Berührungspunkte der Kugeln statt. Nachteilig ist, daß die Kontaktbahn sich im eingeschalteten Zustand stets im labilen Gleichgewicht befindet, so daß die Einschaltstellung durch den Einschaltmechanismus gesichert sein muß. Die Kontakte des eingeschalteten Trennschalters öffnen sich also selbsttätig bei Zerstörung des Stützisolators oder Defekt des Schaltmechanismus.As is well known, the offers by pressing two electrically conductive Balls created contact in a high-voltage circuit breaker have several advantages. Such a ball contact can be loaded electrically with a high current strength. He is insensitive to dirt and can also be switched on and off when iced over will. An arrangement of this kind is the well-known 4-ball-4th-point contact track, which is shown in the drawing in Figure 1 in side view and top view. Every Contact ball sits at the end of a contact rod. Belong to a circuit breaker pole two contact rods with one ball each. The rods and balls of one circuit breaker pole are arranged one above the other, while the rods and balls of the other Poles are arranged side by side. When switched on, the four balls in a plane resiliently to each other so that each one ball of the one Disconnector pole touches both balls of the opposite pole. So it takes place from a pole on the other hand, during operation, there is a passage of current through four points of contact between the balls instead of. The disadvantage is that the contact track is always switched on is in unstable equilibrium, so that the switch-on position by the switch-on mechanism must be secured. The contacts of the switched-on disconnector open in other words automatically if the post insulator is destroyed or the switching mechanism is defective.

Andere bekannte Trennschalter haben eine ähnliche Wirkungsweise. Es ist z. B. ein Trennschalter bekannt; bei welchem zur Seite hin ausschwenkende Schaltarme vorhanden sind, deren Schaltstücke beim Schließen des Schalters zahnradartig miteinander in Eingriff kommen, wobei das eine Schaltstück ein X-förmiges Profil besitzt und beim Eintritt zwischen zwei kugelförmige Kontaktstücke des anderen Schaltstückes jede Kugel in zwei Punkten bzw. Linien berührt. Die Kontakte dieses Schalters besitzen eine Selbstzentrierung in zwei Ebenen.Other known circuit breakers operate in a similar manner. It is z. B. a circuit breaker is known; in which switch arms swing out to the side are present, the contact pieces when closing the switch gear-like with each other come into engagement, wherein the one contact piece has an X-shaped profile and when entering between two spherical contact pieces of the other contact piece touches each ball in two points or lines. Have the contacts of this switch a self-centering in two planes.

Ein anderer bekannter Trennschalter mit kugeligen Kontakten ist dadurch gekennzeichnet, daß die eine der beiden zusammenwirkenden Kontaktkugeln, die zur Aufnahme der Gegenkugel eine kalottenartige Einbuchtung aufweist, im beweglichen Schaltarm federnd und derart drehbar gelagert ist, daß bei der Einschaltbewegung die Gegenkugel in die kalottenartige Einbuchtung einläuft. Dieser Trennschalter besitzt also ebenfalls eine Selbstzentrierung in zwei Ebenen. Er ist, zumal bei Vereisung, jedoch störungsanfälliger als die beiden eben genannten Schalter, und eine definierte Kontaktgabe ist nur an drei Punkten möglich.Another well-known circuit breaker with spherical contacts is thereby characterized in that one of the two interacting contact balls that are used for Receiving the counter-ball has a dome-like indentation, in the movable Switching arm is resiliently and rotatably mounted in such a way that during the switch-on movement the counter-ball runs into the dome-like indentation. This circuit breaker thus also has a self-centering in two planes. He is, especially at Icing, but more prone to failure than the two switches just mentioned, and Defined contact is only possible at three points.

Die nachstehend beschriebene Erfindung vermeidet die Nachteile der erwähnten Trennschalter. Sie verbindet die vorteilhaften Eigenschaften reiner Kugelkontakte von verhältnismäßig großem Durchmesser mit einer Selbstzentrierung der Kontaktstellen in allen drei durch sie gehenden, senkrecht aufeinander stehenden Ebenen, wobei mindestens sechs Kontaktstellen möglich sind und das normalerweise vorhandene Spiel im Schaltmechanismus sich nicht nachteilig, sondern sogar günstig auf die Kontaktgabe auswirkt. Ein selbsttätiges Öffnen der Kontaktbahn bei Beschädigung des arretierten Schaltmechanismus oder Zerstörung eines Stützisolators, ein großer Nachteil der bekannten Trennschalter, ist bei einem Schalter nach der Erfindung nicht mehr möglich. Die Vermehrung der Kontaktstellen von drei oder vier auf sechs hat noch nicht einmal eine proportionale Vermehrung der Kontaktstangen und Kontaktkugeln zur Folge.The invention described below avoids the disadvantages of mentioned disconnector. It combines the advantageous properties of pure spherical contacts of relatively large diameter with self-centering of the contact points in all three planes perpendicular to one another and passing through it, whereby at least six contact points are possible and the normally available game in the switching mechanism is not disadvantageous, but even beneficial to the contact affects. An automatic opening of the contact path if the locked one is damaged Switching mechanism or destruction of a post insulator, a major disadvantage of the known disconnector is no longer possible with a switch according to the invention. The increase in the number of contact points from three or four to six has not even happened a proportional increase in the number of contact rods and contact balls.

Gemäß der Erfindung ist ein elektrischer Hochspannungs-Dreh- oder -Schubtrennschalter mit zwei im eingeschalteten Zustand auf Biegung beanspruchten, federnden Kontaktstangen des ersten Pols, an deren Enden je ein Kugelkontakt angeordnet ist und die im Zusammenwirken mit dem oder den federnden Gegenkontaktstangen des anderen Pols beim Einschalten eine Selbstzentrierung der Einschaltstellung in Richtung der Einschaltbewegung hervorrufen, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Gegenkontaktstangen drei oder vier in einer Ebene auf einer Kreisbahn mit vorzugsweise gleichmäßigem Abstand angeordnete Kugelkontakte tragen, die außer einer Erhöhung der Kontaktstellen auch eine Zentrierung der Kontaktstellen in allen drei durch sie gehenden, senkrecht aufeinander stehenden Richtungen dadurch bewirken, daß die Achse durch die beiden Kugeln des ersten Pols senkrecht auf der Ebene steht, in der die, drei oder vier Kugeln deszweiten Pols liegen.According to the invention is a high voltage electrical rotary or - Slide disconnector with two bending stresses when switched on, resilient contact rods of the first pole, each of which has a ball contact arranged at its ends is and which in cooperation with the one or more resilient counter contact rods of the other pole when switching on a self-centering of the switch-on position in the direction cause the switch-on movement, characterized in that two mating contact rods three or four in a plane on a circular path with preferably uniform Carry spaced ball contacts that except for an increase of the contact points also centering the contact points in all three they cause going, mutually perpendicular directions in that the Axis through the two balls of the first pole is perpendicular to the plane in of the, three or four balls of the second pole.

Ein Beispiel der Erfindung soll an Hand der Fig. 2 näher erläutert werden. Es ist die Kontaktbahn eines Hochspannungs-Drehtrennschalters in--Seitenansicht und Draufsicht dargestellt. Auf den Stützisolatoren 1 und 2 sitzen die zu einem Anschlußbolzen verlängerten Kontakthauben 3 und 4. Die Kontakthaube 3 trägt zwei nebeneinander angeordnete federnde Kontaktstangen 5 und 6. Die Kontaktstange 5 trägt an ihrem Ende die Kontaktkugel 7. Die Kontaktstange 6 ist mit den Kontaktkugeln 8 und 9 versehen. Die Kontakthaube 4 trägt zwei übereinander angeordnete federnde Kontaktstangen 10 und 11, die an ihren Enden die Kontaktkugeln 12 und 13 tragen. Im eingeschalteten Zustand steht die Achse durch die beiden Kontaktkugeln 12 und 13 senkrecht auf der Ebene, in der die drei Kugeln 7, 8 und 9 liegen. Die Kontaktkugeln 12 und 13 des einen Trennschalterpols berühren jeweils alle Kontaktkugeln des anderen Trennschalterpols. Im Beispiel nach Fig.2 ist der Trennschalter schon vor Erreichen der Strecklage der Kontaktstangen eingeschaltet. Geringe Veränderungen des Abstandes der Kontakthauben 3 und 4 voneinander wirken sich nicht, wie bei den bekannten Trennschaltern, ungünstig auf die Kontaktgabe aus, sondern werden infolge der vollständigen Selbstzentrierung der Kontakte selbsttätig durch Änderungen des durch die Kontaktstangen gebildeten Winkels kompensiert. Der 6-Punkt-Kontakt ist gewährleistet, ohne daß der Schaltmechanismus arretiert zu werden braucht.An example of the invention will be explained in more detail with reference to FIG will. It is the contact path of a high-voltage rotary disconnector in - side view and top view. On the post insulators 1 and 2 they sit together Terminal bolts extended contact hoods 3 and 4. The contact hood 3 has two resilient contact rods 5 and 6 arranged next to one another. The contact rod 5 carries at its end the contact ball 7. The contact rod 6 is with the contact balls 8 and 9 provided. The contact hood 4 carries two resilient ones arranged one above the other Contact rods 10 and 11 which carry the contact balls 12 and 13 at their ends. When switched on, the axis is through the two contact balls 12 and 13 perpendicular to the plane in which the three balls 7, 8 and 9 lie. The contact balls 12 and 13 of one disconnector pole each touch all of the contact balls of the other Disconnector pole. In the example according to Fig. 2, the circuit breaker is already before reaching the extended position of the contact rods switched on. Slight changes in distance the contact hoods 3 and 4 do not affect each other, as with the known disconnectors, unfavorably on making contact, but rather as a result of complete self-centering the contacts automatically through changes to that formed by the contact rods Compensated angle. The 6-point contact is guaranteed without the switching mechanism needs to be locked.

In dem gezeigten Beispiel der Erfindung vermitteln die federnden Kontaktstangen den Kontaktdruck der Kugeln. Um einen an allen Berührungspunkten gleich großen Kontaktdruck zu erhalten, ist es zweckmäßig, die Kontaktkugeln 7, 8 und 9 im eingeschalteten Zustand in den Endpunkten eines gleichseitigen Dreiecks anzuordnen. Eine etwa vorhandene unterschiedliche Federwirkung der Kontaktstangen und ein im Laufe des Betriebes auftretender geringer Verschleiß der Kontaktkugeln ist so ohne Einfuß auf die Gleichmäßigkeit des Kontaktdrucks. Beim Einschaltvorgang, der durch Einschwenken oder Verschieben der Kontaktstangen erfolgt, geschieht kurz vor Beendigung des Einschalteng infolge der Federwirkung der Kontaktstangen und der erfindungsgemäßen Anordnung der Kontaktkugeln ein Einschnappen und selbsttätiges Zentrieren der Kontaktbahn, wobei die Kontaktbahn sich gleichzeitig selbsttätig auf gleichmäßigen Kontaktdruck einstellt. Dieses selbsttätige Zentrieren der Kontaktstellen wird schon durch das normale Spiel des Schaltmechanismus ermöglicht und kann durch eine zusätzliche Beweglichkeit der Kontaktstangen in-Richtung.-ihrer Längsachse oder bewegliche Lagerung einzelner Kontaktkugeln unterstützt werden. Die Federwirkung "der Kontaktstangen kann durch zusätzlich angebrachte Schraubenfedern oder dergleichen erhöht werden.In the example of the invention shown, the resilient contact rods mediate the contact pressure of the balls. A contact pressure that is the same at all points of contact To obtain, it is advisable to keep the contact balls 7, 8 and 9 switched on State in the end points of an equilateral triangle. Any existing different spring action of the contact rods and one in the course of operation Any slight wear of the contact balls that occurs does not affect the evenness of contact pressure. During the switch-on process, which is caused by swiveling in or sliding the contact rod takes place, happens shortly before the end of the switch-on as a result the spring action of the contact rods and the inventive arrangement of the contact balls a snap-in and automatic centering of the contact track, the contact track at the same time automatically adjusts itself to uniform contact pressure. This automatic Centering of the contact points is already done by the normal play of the switching mechanism and can be made possible by an additional mobility of the contact rods in the direction Longitudinal axis or movable mounting of individual contact balls are supported. The spring effect "of the contact rods can be achieved by additional helical springs or the like can be increased.

Wenn es weniger auf die Vermehrung der Berührungspunkte der Kontaktstellen, sondern viehmehr nur auf die völlige Selbstzentrierung und die Sicherung der Einschaltstellung unter ungünstigen mechanischen Beanspruchungen ankommt, wird man nur eine 4-Punkt-Berührung in Rechnung stellen. In diesem Fall empfiehlt es sich, auch die Kontaktstange 5 in Fig. 2 mit zwei Kontaktkugeln auszurüsten. Die vier Kontaktkugeln dieses Pols sind dann in den Eckpunkten eines Rechtecks angeordnet.If it is less about the increase in the points of contact of the contact points, but rather only on complete self-centering and securing the switch-on position arrives under unfavorable mechanical loads, there is only a 4-point contact invoice. In this case, it is advisable to also use the contact rod 5 to equip in Fig. 2 with two contact balls. The four contact balls of this pole are then arranged in the corner points of a rectangle.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. High-voltage rotary or slide disconnector with two resilient contact rods which are subjected to bending stress in the switched-on state of the first pole, at the ends of which a ball contact is arranged and which work together with the resilient mating contact rod (s) of the other pole when switching on cause the switch-on position to self-center in the direction of the switch-on movement, characterized in that two mating contact rods three or four in one plane Ball contacts arranged on a circular path, preferably evenly spaced wear, which apart from an increase in the contact points also center the contact points in all three perpendicular directions going through it cause the axis through the two balls of the first pole perpendicular to the The plane in which the three or four spheres of the second pole lie.

2. Disconnector according to claim 1, characterized in that the self-centering of the contact points is made possible by the normal play of the switching mechanism.

3. Disconnector according to claim 1 and 2, characterized in that the self-centering of the contact points is supported by an additional mobility of the contact rods in the direction of their longitudinal axis or movable mounting of individual contact balls. Documents considered: German Patent No. 555956; Patent No. 4999 of the Office for Invention and Patents in the Soviet Zone of Occupation in Germany.