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Elektrische Kontaktanordnung für Hochspannungs-Trennschalter Bei Hochspannungs-Trennschaltern
wird der Querschnitt der Schaltarm für den maximal zulässigen Strom, den Nenn- oder
Dauerstrom, bemessen. Um eine günstige Abführung der Stromwärme zu erzielen, ist
eine möglichst große Oberfläche anzustreben. Man zieht daher rohrförmige Hohlprofile
für die Schaltarme in Betracht.
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Bei einem aus der DT-PS 935 740 bekannten Hochspannungs-Trennschalter
sind rohrförmige Schaltarm einseitig schwenkbar auf Stützern gelagert. Diese Schaltarme
weisen an ihren freien Enden Schaltstücke auf, die um die Schaltarmachse drehbar
und von einer im Inneren der Schaltarme angeordneten Torsionsfeder belastet sind.
Damit stehen die in der Einschaltstellung miteinander verbundenen Schaltsbücke unter
der Kraft der Torsionsfedern, die die Kontaktkraft bewirken. Die Lagerung und Befestigung
der Schaltstücke bedingt einen hohen Aufwand.
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Werner ist aus dem DT-GM 1 797 316 ein Trennschalter bekannt, der
ein aus zwei Teilen bestehendes Schaltstück aufweist, wobei die Teile des Schaltstüokes
in zwei parallelen Ebenen mit Abstand voneinander angeordnet sind, und der ferner
ein weiteres Schaltstück hat, das in der Einschaltstellung des Schalters zwischen
den beiden Teilen des anderen Schaltstückes gelegen ist. Hierbei erfordert die Halterung
der Kontaktfinger, die selbst federnd ausgebildet sind, einen besonderen Aufwand
an Befestigungsmitteln.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Kontaktanordnung für
Hochspannungs-Trernschalter mit einem rohrförmigen, schwenkbar gelagerten Schaltarm
und damit verbundenen Kontaktfingern, die in der Einschaltstellung mit einem zugehörigen
Gegenschaltstück unter Federkraft in Eingriff stehen. Hierbei besteht die Aufgabe,
eine einfache Befestigung der Kontaktfinger mit dem Schaltarm anzugeben. Brfindungsgemäß
sind die Kontaktfinger in an sich bekannter Weise als federnde, das Gegenschaltstück
zwischen sich aufnehmende Stäbe ausgebildet und mittels eines Klemmkörpers im Inneren
des rohrförmigen Schaltarmes festgelegt. Auf diese Weise erhält man einen einfachen
Aufbau und eine Kontaktanordnung, die ohne wesentliche Änderungen für unterschiedlich,
auch ungeradzahlig viele Kontaktfinger benutzt werden kann. Dabei ist lediglich
der Klemmkörper der Anzahl der Kontaktstäbe anzupassen.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Klemmkörper an
seiner dem Rohrmantel des Schaltarmes zugewandten Fläche achsparallel verlaufende
Ausnehmungen für die Stäbe auf. Die Ausnenmungen bestimmen die relative lage der
Stäbe untereinander, die die mittels des Klemmkörpers in ihrer Lage fixiert werden.
Hierzu ist der Klemmkörper an seiner dem Inneren des Schaltarmes zugewandten Stirnseite
mit radial verlaufenden Schlitzen versehen, deren Anzahl zumindest die Hälfte der
Anzahl der Stäbe beträgt. Damit ist sichergestellt, daß jeder Stab mit der gleichen
vom Klemmkörper ausgehenden Kraft im rohrförmigen Schaltarm fixiert ist.
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Bei einer Ausführungsforni der elektrischen Kontaktanordnung nach
der Erfindung nimmt der Klemmkörper in einer zentralen Ausnehmung einen Klemmkonus
auf, der mittels einer zentrisch gehalterten Schraube verstellbar ist. Mit dieser
einzigen Schraube lassen sich die Stäbe in ihrer vorbestimmten Lage bespnders einfach
festlegen.
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Die Stäbe weisen vorteilhaft einen kreisförmigen Querschnitt als und
tragen an ihren Enden Kontaktkugeln. Hierbei kann man durch einen Durchmesser der
Kugeln, der größer ist als der abstand der Stabachsen voneinander, eine Vorspannung
der Stäbe erhalten.
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3ei einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Kontaktkugeln
exzentrisch mit den Stäben verbunden sind.
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Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, die Kontaktkraftdurch Drehen
der Stäbe einzustellen.
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Besonders- vorteilhaft weist das Gegenschaltstück Kontaktflächen in
einer den Kontaktfingern entsprechenden Anzahl auf.
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Anhand der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele einer elektrischen
Kontaktanordnung nach der Erfindung beschrieben.
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Die Fig. 1 zeigt eine elektrische Kontaktanordnung für Hochspannungs-Xrennschalter
in einer schematischen Ansicht auf das freie Ende des rohrförmigen Schaltarmes.
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In Fig. 2 ist in einem zur Fig. 1 gehörigen I,ängsschnitt durch den
rohrförmigen Schaltarm die elektrische Kontaktanordnung schesatisch dargestellt.
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Die Fig. 3 zeigt in einer der Fig. 1 ähnlichen Ansicht eine aus sechs
Kontaktstäben bestehende elektrische Kontaktanordnung.
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Die Fig. 4 zeigt.ein Gegenschaltstück für die in Fig. 3 schematisch
dargestellte Kontaktanordnung.
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In Fig. ist eine elektrische Kcnlyaktanordnung mit drei Kontaktfingern
und dem zugehörigen Gegenschaltstück schematisch dargestellt.
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Die Fig. 6 zeigt eine aus vier Kontaktfingern bestehende elektrische
Kontaktanordnung in schematischer Darstellung.
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Die Fig. 7 stellt eine der Fig. 3 ähnliche Kontaktanordnung mit sechs
Kontaktfingern und zugehörigem Gegenschaltstück schematisch dar.
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In Fig. 8 ist eine aus zwei Kontaktstäben bestehende elektrische Kontaktanordnung
mit zugehörigem Gegenschaltstück schematisch gezeichnet.
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Die Fig. 1 zeigt die Stirnseite eines rohrförmigen Schaltarmes 1 für
einen Hochspannungs-Trennschalter, wobei die Art der schwenkbaren Lagerung des Schaltarmes
der Einfachheit halber nicht weiter dargestellt ist. Der rohrförmige Schaltarm 1
trägt Kontaktfinger 2, die als federnde Stäbe ausgebildet sind und mittels eines
Klemmliörpers 3 im Inneren 4 des rohrförmigen Schaltarmes 1 festgelegt sind. Die
Stäbe 2 haben einen kreisförmigen Querschnitt und bestehen aus einem federelastischen
und elektrisch leitenden Material. Der KlemikDrper 3 ist im Schaltarm 1 axial einstellbar.
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Wie aus Fig. 2, die das Ende des rohrförmigen Kontaktarmes 1 in einem
Lnschnitt zeigt, hervorgeht, weist der Klemmkörper 3 eine zentrale Ausnehmung 5
auf, die zur Aufnahme eines Klemmkonus 6 bestimmt ist. Der Klemmkonus ist gegenüber
dem Klemuikörper 3 axial verschiebbar geführt. Er ist über eine zentrisch gehalterte
Schraube 7 verstellbar. Der Klemmkörper 3 weist an seiner dem Inneren 4 des Schaltarmes
1 zugewandten Stirnseite 8 radial verlaufende Schlitze 9 auf, deren Anzahl zumindest
die Hälfte der Anzahl der Stäbe 2 beträgt. Durch
werden, so aaß die Kontaktfinger 2 gegen den rohrförmigen Schaltarm 1 gepreß4t;
und festgelegt werden.
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Der Klemmkörper 3 weist ferner an seiner dem Rohrmantel 10 des Schaltarmes
1 zugewandten Fläche 11 Ausnehmungen 12 für die Stäbe 2 auf, um eine vorbestimmte
Lage der Stäbe zu erzielen.
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Wie der Fig. 3,in der gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen
sind, zu entnehmen ist, tragen die Stäbe 2 an ihren Enden Kontaktkugeln 13, die
zum Eingriff mit einem beispielsweise in Fig. 4 gezeichneten Gegenschaltstück 14
bestimmt sind. Dabei ist der Durchmesser D der Kugeln 13 größer als der Abstand
a zwei er benachbarter Stäbe, so daß sich durch die Auslenkung der Stabenden in
die dargestellte lage eine Vorspannung der Stäbe 2 ergibt.
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Das in Fig. 4 dargestellte Gegenschaltstück 14 ist an seinem Ende
kugelig ausgebildet und weist einen kreisförmigen Querschnitt auf. Das Gegenschaltstück
14 ist an einem Pfropfen 15 befestigt, der das Ende 16 eines zweiten Schaltarmes
1 abschließt.
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Bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel, in dem gleiche
Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, sitzen die Kontaktkugeln 13 auf
den Enden der Stäbe 2 in einer exzentrischen Anordnung. Damit lassen sich durch
Drehen der Kugeln und der Stäbe vor dem Festklemmen des Klemmstückes 3 die Kontaktkräfte
variieren. Das Gegenschaltstück 14 ist entsprechend den drei Stäben 12 sternförmig
gestaltet, wobei die Form so gewählt ist, daß sich für jede Kontaktkugel 13 zwei
Berührungspunkte ergeben.
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Die Fig. 6 zeigt die Ansicht auf das Ende des Schaltarmes 1 mit vier
Kontaktstäben 2, die an ihren Enden zentrisch Kugeln 13 tragen. Auch hierbei ist
der Durchmesser der Kugeln 13 größer als der Abstand je zweier benachbarter Stäbe
2.
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Die Fig. 7 zeigt in einer der Fig. 3 ähnlichen Darstellung eine elektrische
Kontakt;anordnung mit sechs Stäben 2, die mit Kontaktkugeln 13 exzentrisch fest
verbunden sind und zwischen sich ein Gegenschaltstück 14 mit sechseckigen Querschnitt
aufnehmen.
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In Fig. 8 ist eine aus zwei Kontaktstäben 2 bestehende elektrische
Kontaktanordnung schematisch in einer Ansicht gezeichnet, bei der die Stäbe 2 Kontaktkugeln
13 tragen, die über je zwei Berührungspunkte mit einem Gegenschaltstück 14 in Eingriff
stehen.
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In den Figtiren 5, 7 und 8 haben die Gegenschaltstücke 14 besondere
Kontaktflächen 17 für den Kontakt mit den Stäben 2.
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Es sind hierbei genau so viele Kontaktflächen 17 vorgesehen wie Stäbe
vorhanden sind. Dies schafft die Voraussetzung für einen verbesserten Stromübergang,
weil jede Kontaktfläche 17 auch bei einer ungeradzahligen Anzahl von Stäben über
zwei Berührungspunkte mit den Stäben 2 in Kontakt stehen können.
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Dies läßt sich besonders einfach durch eine jeder Kontaktfläche 17
zugeordnete gerundete Ausnehmung erzielen, deren Durchmesser kleiner ist als der
Durchmesser der Kontaktkugeln 13.
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Mit der Erfindung ist eine einfache Befestigungsmöglichkeit für Kontaktstäbe
geschaffen, die die zur Kontaktkrafterzeugung notwendige Federung selbst aufbringen.
Die Erfindung -ist besonders geeignet für Zwei-Stützer-Drehtrennschalter, bei denen
die Schaltarme auf je einem Stützer schwenkbar gelagert sind, Die elektrische Kontaktanordnung
nach der Erfindung läßt sich jedoch auch für andere Hochspannungs-Trennsehalter,
die mit Kontaktfingern bzw. Kontaktstäben arbeiten, mit gleichem Vorteil anwenden.
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8 Patentansprüche 8 I'igruren