-
Elektrische Kontaktanordnung für Hochspannungstrenn- oder -erdungsschalter
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Kontaktanordnung für Hochspannungstrenn-
oder -erdungsschalter mit einem schwenkbar gelagerten Schaltarm und damit verbundenen
Kontaktstücken, die in der Einschaltstellung mit einem zugehörigen Gegenschaltstück
unter Federkraft in Eingriff stehen sowie mit einer bei Vereisung der Kontaktflächen
wirksamen Eisbrechvorrichtung.
-
Aus den Unterlagen des deutschen Gebrauchsmusters 1 797 316 ist ein
Trennschalter bekannt, bei dem die Eisbrechvorrichtung als ein aus Stahl gefertigter
Arm ausgebildet ist, der eine Schneide trägt. Die Schneide ist so angeordnet, daß
sie bei eisfreiem Schalter mit dem Gegenschaltstück nicht in Berührung kommt, dagegen
bei vereistem Gegenschaltstück die Eisschicht ritzt. Die Eisbrechvorrichtung ist
am Schalter so angebracht, daß sie im Verlauf des Einschaltvorganges zuerst mit
dem vereisten Gegenschaltstück in Berührung gelangt. Das Eis wird hierbei durch
die Schneide entfernt, so daß die nachfolgenden Kontaktstücke ohne Schwierigkeit
mit dem Gegenschaltstück in Berührung gebracht werden können.
-
Sofern die Eisschicht nur eine so geringe Dicke hat, daß sie mit dem
Eisbrecher nicht in Berührung gelangt, müssen zusätzliche Maßnahmen zur Beseitigung
der Eis schicht getroffen werden, um ein sicheres Einschalten des Schaltgerätes
zu gewährleisten.
-
Insbesondere bei Erdungsschaltgeräten muß zum Schutz des Bedienungspersonals
eine galvanische Verbindung zwischen dem
geerdeten Hochspannungsteil
und dem Erdungssystem hergestellt werden.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer elektrischen Kontaktanordnung
der eingangs genannten Art die Eisbrechvorrichtung so auszubilden, daß auch bei
dünnen Eisschichten zusätzliche Maßnahmen entfallen. Insbesondere besteht die Aufgabe
darin, eine möglichst einfache Eisbrechvorrichtung anzugeben, die betriebssicher
arbeitet.
-
Nach der Erfindung ist die Eisbrechvorrichtung von einem am Gegenschaltstück
beweglich gelagerten starren Messer gebildet, das mit seinen Brechkanten die Randkontur
des Gegenschaltstückes an mindestens zwei Stellen -auf gegenüberliegenden Seiten
überragt und im Verlauf der Einschaltbewegung eine von den Kontaktstücken erzwungene
Pendelbewegung ausführt. Durch den kinematischen Zwangslauf des Messers während
des Einschaltvorganges wird dieses im Schersinn hin- und herbewegt, so daß die Funktion
der Eisbrechvorrichtung unabhängig von der Einbaulage der Kontaktanordnung gewährleistet
ist. Diese ist ständig wirksam, ganz gleich, ob die Kontaktanordnung vereist ist
oder nicht. Damit ist sichergestellt, daß selbst geringste Eis schichten wirksam
von der Eisbrechvorrichtung beseitigt werden.
-
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform sind die beiden die Randkontur
des Gegenschaltstückes überragenden Messerteile auf der zwischen dem Lagerpunkt
des Messers und dem freien Ende des Gegenschaltstuckes liegenden Seite angeordnet.
Dabei kann das Messer auf der dem freien Ende des Gegenschaltstückes abgewandten
Seite eine gegenüber der Randkontur des Gegenschaltstückes verringerte Randausbildung
haben, sowie besonders vorteilhaft mit einem Fortsatz versehen sein, der zwischen
zwei ortsfesten, die Schwenkbewegung des Messers begrenzenden Anschlägen angeordnet
ist.
-
Anhand der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der elektrischen
Kontaktanordnung. nach der Erfindung beschrieben und die Wirkungsweise erläutert.
-
In Fig. 1 ist ein Hochspannungstrenn- und-erdungsschaltgerät schematisch
in einer Ansicht dargestellt.
-
Die Figuren 2 und 3 zeigen in teilweise geschnittener Darstellung
zwei Ansichten der Kontaktanordnung für das Erdungsschaltgerät aus Fig. 1.
-
Die Figuren 4, 5 und 6 zeigen den Bewegungsablauf zwischen den Teilen
der elektrischen Kontaktanordnung gemäß der Erfindung und die Funktion der Eisbrechvorrichtung.
-
Die Figur 7 zeigt eine Ansicht, die der Figur 3 entspricht.
-
In Fig. 1 ist ein Hochspannungstrennschalter nach Art eines Zweistützerdrehtrennschalters
dargestellt, dessen Schaltarme 1, 2 über drehbare Stützisolatoren 3, 4 von einem
Antrieb 6 aus- bzw. eingeschaltet werden können. Die elektrischen Anschlußklemmen
befinden sich am Kopf der Stützisolatoren 3 und 4 und sind mit 5-bezeichnet.
-
Zum Schutz de s des Bedienungspersonals ist ein Erdungsschaltgerät
7 vorgesehen, das einen schwenkbar gelagerten Schaltarm 8 aufweist, der an seinem
freien Ende Kontaktstücke 9 trägt.
-
Die Kontaktstücke 9 können in der Einschaltstellung mit einem zugehörigen,
am Schalt arm 1 des Trennschalters befestigten Gegenschaltstück 10 unter Federkraft
in Eingriff gelangen.
-
Zur Sicherstellung der Erdung des Hochspannungsstrompfades über den
Schaltarm 1 in Offenstellung des Trenners auch bei Vereisung ist eine Eisbrechvorrichtung
vorgesehen.
-
Die Figuren 2 und 3 zeigen in vergrößertem Maßstab das Gegenschaltstück
10 und die Kontaktstücke 9 des schwenkbar gelagerten Schaltarmes 8. Am Gegenschaltstück
10 ist ein starres Messer 11 beweglich gelagert, das mit seinen Brechkanten 12 die
Randkontur 13 des Gegenschaltstückes 10, wie aus Fig. 3 bis 6 besonders gut hervorgeht,
an mindestens zwei Stellen auf gegenüberliegenden Seiten überragt und im Verlauf
der Einschaltbewegung, wie die Figuren 4 bis 6 erkennen lassen, eine von den Kontaktstücken
9 erzwungene Pendelbewegung ausführt.
-
Die beiden die Randkontur 13 des Gegenschaltstückes 10 überragenden
Messerteile 14, 15 sind auf der zwischen dem Lagerpunkt 16 des Messers 11 und dem
freien Ende 17 liegenden Seite des Gegenschaltstückes 10 angeordnet. Ersichtlich
überragt das Messerteil 14 die Randkontur des Gegenschaltstückes 10 nur in der aus
Fig. 4 oder Fig. 6 entnehmbaren Ruhelage, während das Messerteil 15 die Randkontur
des Gegenschaltstückes 10 nur in der aus Fig. 5 entnehmbaren Scherstellung überragt.
-
Das Messerteil 14 steht in der in Fig. 5 schematisch dargestellten
Stellung über, damit beim Rücklauf der Kontaktstücke 9 das Schermesser 11 in die
Ruhelage gemäß Fig. 4 oder6 zurEckgafUhrt-wird, in der das Messerteil 15 die Randkontur
13 des Gegenschaltstückes 10 wieder überragt.
-
Das Messer 11 hat auf der dem freien Ende 17 des Gegenschaltstückes
10 abgewandten Seite eine gegenüber der Randkontur 13 des Gegenschaltstückes 10
verringerte Randausbildung sowie einen Fortsatz 18, der zwischen zwei ortsfesten
Anschlägen 19, 20, die in einem Strahlungsschutzgehäuse 21 untergebracht sind, angeordnet
ist. Die Anschläge 19 und 20 begrenzen die Schwenkbewegung des Messers 11.
-
Die Figur 4 zeigt die Kontaktstücke 9 kurz vor der galvanischen Berührung
im Verlauf der durch den Pfeil 22 markierten Einschaltbewegung.
-
In Fig. 5 hat die Kontaktanordnung nach der Erfindung eine Position
kurz nach der galvanischen Berührung der Kontaktstücke 9 mit dem Gegenschaltstück
10. Das Kontaktstück 9a wird dabei gegen das Messerteil 15 und dessen Brechkante
12 gedrückt, so daß eine Drehung des Messers 11 erfolgt. Dabei schert die scharfe
Kante des Messers 11 über die Randkontur des Gegenschaltstückes aus und sprengt
vorhandenes Eis ab.
-
In Fig. 6 befindet sich die Kontaktanordnung in der vollständigen
Schließlage, wobei das Messer 11 in seine Ausgangslage, d.h. die mittlere Ruhelage,
überführt ist.
-
In Fig. 7 ist in einer der Figur 3 entsprechenden schematischen Darstellung,
in der gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, eine Begrenzung des
Federweges zwischen den beiden Kontaktstücken 9 gezeichnet. Um dickere Eisschichten,
insbesondere um mehr als 0,5 mm dicke Beläge,zu entfernen, ist es vorteilhaft, die
Aufspreizung der Kontaktstücke 9 zu begrenzen. Auf diese Weise kann die Kraft des
Messers 11 wesentlich über den Wert der Federkraft gesteigert werden. Die die beiden
Kontaktlamellen tragenden Kontaktteile 20, 21, die sich beim Auflaufen auf das Gegenschaltstück
10 spreizen und dabei das Messer 11 zwangsweise bewegen, werden von einem gemeinsamen
Bolzen 22 durchsetzt, der unter der Kraft einer Schraubenfeder 23 die beiden Kontaktstücke
9 zu beiden Seiten des Gegenschaltstückes 10 zusammendrückt. Als Begrenzung des
wirksamen Federweges ist ein den Bolzen umgebendes Distanzrohr 24 vorgesehen, das
eine normale Federung der Kontaktstücke 9 gestattet und erst bei dickeren Eisschichten
wirksam wird. Das Ansprechen des Anschlages kann durch eine aus dem Bolzen 22 sitzende
Mutter 25 eingestellt werden.
-
Zum Ausschalten der Kontaktanordnung wird dem Messer wiederum eine
zwangsweise Pendelbewegung erteilt, wobei sich der Bewegungsablauf umgekehrt wie
beim Einschalten ergibt.
-
6 Ansprüche 7 Figuren