DE2345171C3 - Schleifring für den Wähler von Stufenschaltern - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Schleifring für den Wähler von Stufenschaltern, der von beiden Seiten von die Gleitkontakte bildenden Kon takt fingern umfaßt ist mit die Kontaktstelle oben und unten übergreifenden Elektroden.

Zur kontinuierlichen Stromzuführung zu dem beim Schalten sich drehenden mit Einzelkontakten besetzten Säulen oder Zylindern von Wählern für Stufenschalter sind Schleifringanordnungen notwendig. Solche Schleifringe haben die Gestalt einer Ringscheibe, die von beiden Seiten von durch Federdruck gegeneinander gepreßten Kontaktfingern, die die Gleitkontakte enthalten bzw. bilden, umfaßt sind. Der Kontaktdruck ^w zwischen den kontaktierenden Teilen beeinflußt im hohen Maße den Übergangswiderstand im Kontakt' spalt und damit die Erwärmung der Kontakte beim Stromübergang.

Nun sind die Kontakte und die Kontaktanordnungen ^5S im elektrischen Feld im allgemeinen schon möglichst gut gerundet um die elektrische Feldstärke möglichst gering zu halten und Entladungen zu vermeiden. Bei höheren Spannungsreihen ist es schon bekannt, die Kontaktanordnungen selbst beiderseits von angelenk- ^M ten über die Kontakte hinausragenden Abschirmflächen bzw. Elektroden elektrisch zu entlasten, so daß eine Vergleichmäßigung des elektrischen Feldes eintritt

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Schleifring der eingangs genannten Art so auszubilden daß eine hohe Kurzschlußfestigkeit und erhöhte Dauerstrombelastbarkeit unter Ausnutzung der elektrostatischen Abschirmungen ermöglicht ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Schleifringkörper mit den beidseitig angesetzten Elektroden als Hohlkörper ausgebildet ist und daß der Strom zum Schleifring durch die Wände der Elektroden geführt ist

Infolge dieser erfindungsgemäßen Ausbildungsform der Abschirmelektroden, die dje Kontaktstellen beidseitig des Schleifringes überragen, wird der Strom zu einer gegenläufigen Fließricliitung in unmittelbarer Nachbarschaft gezwungen, so daß der Strom in der Wandung der vorgeschobenen Elektrode eine abstoßende Wirkung auf den auf dem Schleifring aufliegenden Gleitkontaktfinger ausübt, wobei der Kontaktdruck erhöht wird. Besondere groß ist dieser Effekt im Kurzschlußfalle, so daß infolge des erhöhten Kontaktdruckes der Übergangswiderstand an den Kontaktflächen kleiner wird und damit die Erwärmung der Kontaktanordnung die zulässigen Grenzwerte zu einem späteren Zeitpunkt oder bei einem höheren Strom erreicht

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert

Der kreisscheibenähnliche waagrechtliegende Schleifring 1 ist Teil eines ringförmigen Hohlkörpers, der aus einem zylindefförmigen Mittelteil 2 besteht aus dessen Mitte der Schleifring 1 herausragt und der an beiden Seiten in vorgeschobene Elektroden 3 übergeht die so ausgebildet sind, daß sie zusammen mit dem Schleifring 1 zwei ringförmige Nuten 4 zur Aufnahme der Gleitkontaktfinger 5 bilden. Die äußere Gestalt der vorgeschobenen Elektroden ist dann entsprechend ihrer Abschirmungsaufgabe abgerundet Die vorgeschobenen Elektroden 3 besitzen demnach im Schnitt etwa die Gestalt von hohlen Pilzköpfen.

Wie durch Pfeile angedeutet, verläuft der Stro.-n in den Kontaktfingern und den unmittelbar benachbarten übergreifenden Wänden der vorgeschobenen Elektroden gegenläufig, so daß zwischen den beiden gegenläufigen Strombahnen einander abstoßende elektromagnetische Kräfte auftreten. Infolge dieser elektromagnetischen Kräfte werden die Kontaktfinger zusätzlich zum Federdruck an die Flanken des Schleifringes angepreßt so daß sich der resultierende Kontaktpreßdruck erhöht Ist dieser Effekt im Noirmalstrombereich noch klein, so wird dieser Effekt bedeutungsvoll bei z. B. um zwei Größenordnungen größeren Kurzschlußströmen, da die elektromagnetischen Kräfte eine quadratische Abhängigkeit von der Stromhöhe besitzen.

Für die Herstellung eines solchen ringförmigen Hohlkörpers ist eine axiale Teilung vorgesehen, die den Hohlkörper in der Fuge 6, die am höchsten bzw. tiefsten Punkt der Elektrodenausrundung liegt trennt Die beiden Teile werden in der Fuge 6 beispielsweise durch Hartverlöten miteinander verbunden. Selbstverständlich ist mindestens das äußere Teil des Schleifringes aus mehreren Kreissegmenten zusammengesetzt

Das innere Teil des Schleifringes 7 ist mit Kabelanschlüssen 8 versehen, durch die der Strom zugeführt wird.

Der den Schleifring- mit den vorgeschobenen Elektroden bildende Hohlkörper ist mit entsprechend angeordneten Durchflußßffnungen für die Isolierflüssigkeit versehen. Beispielsweise werden auf der dem elektrischen Feld abgewandten Rückseite der vorgeschobenen Elektroden oben und unten Durchflußöffnungen 9 vorgesehen, durch die das Isoliermittel

strömen kann und eine Küblwirkung auf den hohlen Schleifring von innen ausübt. Die Durchströmung mit Kühlmittel wird weiter verbessert, wenn unterhalb der Schleifringanordnung im Schleifringtragzylinder 11 und in der Kabelisolierung 12 weitere Durchflußöffnungen 10 angeordnet sind, so daß aus dem kühlen Innenraum des Schleifringtragzylinders eine kühlende ölströmung direkt in die Gegend der Schleifringe stattfinden kann.
Infolge der Ausbildung des Schleifringes als Hohlkörper, der die vorgeschobenen Elektroden mit einschließt, wird eine erhebliche Verbesserung der Kureschlußföhigkeit des Schalters erreicht. Es werden jedoch nicht nur die elektromagnetischen Kräfte des Kurzschlußstromes zur Verminderung des Obergangswiderstandes in der Kontaktfläche erreicht, sondern durch die infolge der Formgebung möglichen Durchströmung des Hohlkörpers durch die Kühlflüssigkeit wird eine verbesserte Kühlung und damit Leistungserhöhung möglich.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Schleifring für den Wahler von Stufenschaltern der von beiden Seiten von die Gleitkontakte bildenden Kontaktfingern umfaßt ist, mit die s Kontaktstelle oben und unten übergreifenden vorgezogenen Elektroden, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifringkörper (1) mit den beidseitig angesetzten Elektroden (3) als Hohlkörper ausgebildet ist und daß der Strom zum Schleifring durch die Wände der Elektroden (3) geführt ist

2. Schleifring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Schleifringkörper (1) aus zwei schalenartigen den Hohlraum einschließenden Teilen (2,3,7) zusammengesetzt ist

3. Schleifring nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile miteinander hartverlötet sind und die Verbindungsteile (6) der beiden Schalenteile {3,7) am höchsten bzw. tiefsten Punkt der Elektrodcnausrundung liegt

4. Schleifring nach einem der Ansprüche 1—3, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Schleifringkörper (1, 3, 7) Durchflußöffnungen (9) für die Kühlflüssigkeit besitzt

5. Schleifring nach einem der Ansprüche 1—4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifringtragzylinder (11) und die Kabelisolierung (12) zum Schleifringkörper weisende Durchflußöffnungen (10) besitzen. *>

6. Schleifring nach einem der Ansprüche 1—5, dadurch gekennzeichnet daß der innere Teil (7) mit Kabelanschlßssen(8) versehen fet