DE2409527B2

DE2409527B2 - Freiluftschaltgerät für Hochspannungsschaltanlagen

Info

Publication number: DE2409527B2
Application number: DE2409527A
Authority: DE
Inventors: Alfred Dr.-Ing. 4300 Essen Hartig
Original assignee: Ruhrtal Elektrizitatsgesellschaft Hartig GmbH and Co
Current assignee: Ruhrtal Elektrizitatsgesellschaft Hartig GmbH and Co
Priority date: 1974-02-28
Filing date: 1974-02-28
Publication date: 1980-04-03
Also published as: NL187717C; ZA751219B; NL187717B; NL7501085A; DE2409527C3; DE2409527A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Freiluftschaltgerät für Hochspannungssch.ilunlagcn. insbesondere für Freilufttrennschalter oder l-rdungsschalter, mit Festkontakt und mittels Schwenkarm in einer Schwenkebene schwenkbarem, auf den Festkontakt aufschicbbaren Schaltkontakt, wobei der Festkontakt einen Aufschiebekontakt mit Aufschiebeanschlag und einen mehr oder weniger quer zur Aufschiebericlitung verlaufenden Befestigungsarm aufweist und der Schallkontakt zumindest ein Kontaktfingerpaar besitzt, dessen Kontaktfinger beidseits am Aufschiebeanschlag sowie am Aufschiebekontakt anliegen.

Bei einem aus der Praxis bekannten Freiluftschaltgerä' der eingangs beschriebenen Gattung liegen zwei Kontaktpaare im Bereich des Befestigungsarmes am Aufschiebekontakt an. Der Aufschiebekontakt bildet mit dem Befestigungsart!! in einer Projektion orthogonal zur Schwenkebene oder Aufschiebeebene gleichsam ein auf dem Kopf stehendes Kreuz. Ein Blattkontaktpaar Iiegt in Aufschieberichtung mehr oder weniger hinter dem Befestigungsarm. Bei entsprechender Auslegung kann das in Abschieberichtung vordere Blattkontaktpaar mit mechanischer Vorspannung am Aufschiebeanschlag anliegen. Im Kurzschlußfall treten jedoch zusätzliche Kurzschiulikräfte auf, die über den Schwenkarm besonders abgestüt/' werden müssen, weil sonst die Gefahr besteht, daß das ireiluftschaltgerät im Kurzschlußfall aufbricht.

Auch bei anderen Ausführungsformen (DE-AS 10 06 521, DE-OS 21 51 009, DE-GM 19 21 596) muß Vorsorge dafür getroffen werden, daß die im Kurzschlußfall auftretenden Kräfte so aufgefangen werden, daß ein Aufbrechen des Schaltgerätes vermieden wird. Zwar sind nach dem Stand der Technik PunHkontakte mit hohem spezifischem Kontaktdruck zur Reduzierung der Störanfälligkeit bekannt, dadurch wird aber die

ίο Vergrößerung der Stromtragfähigkeit im Kurzschlußfall nicht oder nur unwesentlich beeinflußt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Freiluftschaltgerät so weiter auszubilden, daß die im Kurzschlußfall auftretenden elektrodynamischen Kräfte zu einer Vergrößerung des Kontaktdruckes der Kontaktfingerpaare am Aufschiebeanschlag führen und daß ein Aufbrechen des Freiluftschaltgerätes im Kurzschlußfall praktisch ausgeschlossen ist. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der

zn Aufschicbckuniakt zusammen mil dem Befestigungsarm ein bogenförmiges oder winkelförmiges Bauteil bildet, welches in der Schwenkebene des Schwenkarmes Iiegt und von dessen Befestigungsarm der Aufschiebekontakt in Aufschieberichtung einseitig vorkragt, und daß die Kontaktfinger im geschlossenen Zustand außerhalb des Beiestigungsarmbereiches am Aufschiebekontakt mit Punktkontakt anliegen. Am einfachsten läßt sich der Punktkontakt durch runde Querschnitte von Befesiigun/jsarm und Kontaktfingern verwirklichen.

Bei einer Ausführungsform mit zwei oder mehr Kontaklfingern empfiehlt es sich, die Kontaktfingerpaare unterschiedlich lang auszubilden und jedem Kontaktfingerpaar einen Aufschiebeanschlag zuzuordnen. Nach

JS bevorzugter Ausführungsform der Erfindung soll das bogenförmige oder winkelförmige Bauteil zwischen Befestigungsann und Aufschiebekontakt einen Öffnungswinkel größer als 90" bis IK '. vorzugsweise etwa 120° aufweisen, während die Kontaktfinger als gerade Stabe ausgeführt sind.

Die erfindungsgemäß vorgeschlagene geometrische Gestaltung führt im Kur/schlußfall da/u, daß der Kontaktdruck der KonWiktfinger am Aufschiebeanschlag vergrößert und vom Festkontakt aufgenommen wird. Besondere Maßnahmen zum Auffangen der Kurzschlußkräfte erübrigen sich folglich. Im übrigen wird auch der Asifschicbcanschlag im KurzschluUfall zur Strombahn für den Kur/schlußstrom. wobei sämtliche Kontaktbcrcichc als Punktkonlaktc ausgeführt sind, die

V) die Störanfälligkeit wesentlich reduzieren und einen hohen spezifischen Kontaktdruck ermöglichen, der sich auch beim Betätigen des Frciluftschaltgcrätes günstig auswirkt, indem beim Schalten insbesondere F.is und Verunreinigungen von den Kontakten abgedrückt werden.

Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus. daß bei der beschriebenen Formgebung die Ströme und die Kurzschlußkräftc von selbst so gelenkt werden können. daß sie in Kombination mit der Ausbildung der Kontakte als Punktkoniakte positiv auf die Kurzschlußfestigkeit einwirken.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlich erläutert. Es zeigt in schematischer

M Darstellung

F i g. I die Seitenansicht der Kontaktanordnung eines erfindungsgemäßen Freiluftschallgcrätcs,

Fig. 2 eine Aufsicht auf den Gegenstand nach Fig. I,

Fi g. 3 im gegenüber den Fi g. 1 und 2 verkleinerten Maßstab eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Freiluftschaltgerätes in Seitenansicht,

Fig.4 den vergrößerten Ausschnitt A aus dem Gegenstand nach Fig.3 mit veränderter Kontaktan- ' Ordnung und

Fig.5 eine Aufsicht auf ein erfindungsgemäßes Freiluftschaltgerät in der Ausführungsform als seitlich schwenkender Trennschalter etwa im Maßstab der Fig. 3. ι«

Die in den Figuren dargestellten Freiluftschaltgeräte sind für Hochspannungsschaltanlagen bestimmt, und zwar bei der Ausführungsform nach den F i g. 1, 2 und 5 als Freilufttrennschalter, bei der Ausführungsform nach den F i g. 3 und 4 z. B. als Sammelschienenerder. Sie sind stets ausgerüstet mit einem Festkontakt 1 und einem an einem Schaltarm 2 befindlichen, mit dem Schaltarm 2 beweglichen Schaltkontakt 3, wobei der Festkontakt 1 zumindest einen Aufschtebeanschlag 4 aufweist. Der Festkontakt 1 bzw. der Schaliarm 2 sind ihrerseits z. B. -0 auf Stützern 5 montiert, die als Isolatoren ausgeführt sind. Aus einer vergleichenden Betrachtung tier Fig. 1 und 2 bzw. 3 und 4 wird deutlich, daß der Festkontakt 1 ein Kontaktmesser 6 mit Befestigungsarm 6a und Aufschiebekontakt 6b und der Schaltkoniakt 3 zumindest ein auf das Kontaktmesser aufschiebbares Kontaktfingerpaar 7 aufweist, die Punktkontakte bilden. Das Kontaktmesser6 ist in Aufschieberichtung der Kontaktfinger 7 allmählich dicker werdend gestaltet. Es erzeugt den Nennstrom-Kontaktdruck. Der Aufschiebeanschlag ⁱ⁽⁾ 4 befindet sich am Kontaktmesser 6 und ist als weiteres Punktkontaktelement ausgebildet. Dieses weitere Punktkontaktelement funktioniert als solches zumindest für den Kurzschlußfall. Die Kontaktfinger 7 mögen abgebogene oder abgerundete F.nden aufweisen. Durch ^ /usai/liche Querschnittsdarsiellungen Q in F i g. I ist deutlich, daß im Ausführungsbeispiel die Kontuktfinger 7 und das Kontaktmesser 6 ebenso wie der Aufschiebeanschlag 4 kreisrunden Querschnitt aufweisen. Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1,4 und 5 besitzt der ■"> .Schaltkontakt 3 in Aufschubrichtung zwei übereinander angeordnete Kontaktfingerpaare 7. Bei der Ausführtingsform nach F i g. 4 sind diese Kontaktfingerpaare 7 unterschiedlich lang, wobei jedem Kontaktfingerpaar 7 cm als Kontaktelement funktionierender Aufschicbeanschlag 4 zugeordnet ist. Im übrigen ist in allen Beispielen, aber nicht beschränkend, die Anordnung so getroffen, daß das Kontaktmesser 6 orthogonal zur Aufschiebeebene des Kontaktfingerpaares bzw. der Kontaktfingerpaare 7 im wesentlichen winkelförmig oder bogenförmig gestaltet ist, während die Kontaktfinger selbst gerade Stäbe sind. Der öffnungswinkel der Schenkel bzw. zwischen Befestigungsarm 6a und Aufschiebekontakt Sb des Kontaktmessers 6 ist hier größer als 90° und bis 150°, im Ausführungsbeispiel etwa 120° gewählt. Jedenfalls wird im Kurzschlußfall eine hinreichend große Kurzschlußkraft erzeugt, wozu auch der als Verbindung zur Halterung dienende Befestigungsarm 6a und ggf. auch die Halterung 8 beitragen. Der Befestigungsarm 6a kann abgesetzt sein. Die Länge des Kontaktmessers 6 entspricht mindestens fünfmal dem Durchmesser des Aufschiebeanschlags 4 bzw. drei.nal dem Abstand der Kontaktfingerpaare 7 voneinander, wenn deren mehrere «^geordnet sind. Das führt — bei sonst üblicher Auslegung - - ohne weiteres zu hinreichend großen Kurzschlußkräften.

Beim Einschalten eines erfindungsgemäßen Freiluftschaltgerätes gleiten die Kontaktfinger 7 über das zugeordnete Kontaktmesser 6, bis sie den Aufschiebeanschlag 4 berühren. Während dieser Bewegung werden sie aufgespreizt, wodurch, wie erwähnt, der zur Führung des Nennstroms erforderliche Kontaktdruck hergestelit wird. Im Kurzschlußfall ergeben sich einerseits erhöhte Kontaktkräfte dadurch, daß die Kontaktfinger 7 durch die elektromagnetischen Kräfte zusammengezogen werden und somit stärker auf das Kontaktmesser 6 drücken. Andererseits bewirken die sog. Eckenkräfte zwischen dem Kontaktmesser 6 bzw. der Halterung 8 und den Kontaktfingern 7 eine Verstärkung des Anpreßdruckes am Aufschiebeanschlag 4, so daß nicht nur ein öffnen des Kontaktes im Kurzschlußfall vermieden wird, sondern durch die Erhöhung des Kontaktdruckes auch ein entsprechender Teil des Kurzschlußstromes über den oder die Aufschiebeanschlage 4 selbst geführt werden kann. Eine weitere Erhöhung der Kurzschlußfestigkeit und des Nennstromes wird durch die mehrfache Anordnung der beschriebenen Kontaktfinger 7 erreich' Die Kontaktfinger 7 sind wie üblich in einem Fingerhalter 9 befestigt und bilden insoweit einen einheitlichen Kontaktblock.

1 herzu 2 Blatt Zciclinurmen

Claims

Patentansprüche:

1. Freiluftschaltgerät für Hochspannungsschaltanlagen, insbesondere für Freilufttrennschalter oder Erdungsschalter, mit Festkontakt und mittels Schwenkarm in einer Schwenkebene schwenkbarem, auf den Festkontakt aufschiebbaren Schaltkontakt, wobei der Festkontakt einen Aufschiebekontakt mit Aufschiebeanschlag und einen mehr oder weniger quer zur Aufschieberichtung verlaufenden Befestigungsarm aufweist und der Schaltkontakt zumindest ein Kontaktfingerpaar besitzt, dessen Kontaktfinger beidseits am Aufschiebekontakt sowie am Aufschiebeanschlag anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufschiebekontakt (6b) zusammen mit dem Befestigungsarm (6a) ein bogenförmiges oder winkelförmiges Bauteil (6) bildet, welches in der Schwenkebene des Schwenkarmes (Z) iiegt und von dessen Befestigungsarm (6a) der Aufschiebckoniaki (6b) in Aufschiebcrichiung einseitig vorkragt, und daB die Kontaktfinger (7) im geschlossenen Zustand außerhalb des Befestigungsarmbereiches am Aufschiebekontakt (6b) mit Punktkontakt anliegen.

2. Freiluftschaltgerät nach Anspruch I in der Ausführungsform mit zwei oder mehr als zwei Kontaktfingern, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfingerpaare (7) unterschiedlich lang sind und jedem Kontakifingerpaar (7) ein Aufschiebeansch!ag(4)z seordnetist.

3. Freiluftschaltgerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das bogenförmige oder winkelförmige Pauleil (6) zwischen Befcstigungsarm (6;)^ und Aufschiebekontakt (6b) einen öffnungswinkel größer als 90" bis 150". vorzugsweise etwa 120'. aufweist, während die Kon(aktfinger(7) als gerade Stabe ausgeführt sind.