DE2608955A1

DE2608955A1 - Elektrischer verbinder

Info

Publication number: DE2608955A1
Application number: DE19762608955
Authority: DE
Inventors: Larry N Siebens; Robert J Stanger
Original assignee: Amerace Corp
Current assignee: Amerace Corp
Priority date: 1975-03-10
Filing date: 1976-03-01
Publication date: 1976-09-30
Also published as: DE2608955C2; BE839341A; GB1515995A; JPS6113481U; FR2304197B1; JPS51114694A; CA1080315A; JPS635190Y2; US3930709A; BR7601394A; FR2304197A1

Description

Die Erfindung "betriift elektrische Verbinder und insbesondere trennbare elektrische Verbinder, die für Hochspannungen geeignet sind.

In den vergangenen Jahren ist die sich mit Untergrund-Stromverteilungsnetzen befassende Industrie au der Erkenntnis gelangt, dass es erwünscht wäre, trennbare Verbinderanordnungen mit komplementär ausgestalteten und zusammenpassenden Gliedern zu verwenden, von denen das eine Glied kniestückartig ausgestaltet ist und ein stiftartiges Steckkontaktelement trägt, das koaxial mit Abstand von einem elastomerisch umhüllten und isolierten Gehäuse in diesem angeordnet ist, während das andere Glied als eine

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Einsätz"buclise ausgestaltet ist und ein elastomerisch umhülltes Gehäuse aufweist, in dessen Innenraum ein Kupplungskontaktelernent koaxial zur Aufnahme des Steckkontaktelementes angeordnet ist. Wegen der elektrischen Beanspruchung im Gebrauch und bei Zulassung des Einschlusses von Luft ohne nachteilige Ionisierung wiesen solche trennbaren Verbinder seit deren Einführung Konstruktionsmerkmale auf, wie in der US-Patentschrift Nr. 3 243 756 (Ruete u.a_e) sowie in der US-Patentschrift ITr. 3 344 391 (Ruete) beschrieben.

Kniestücke und Buchsen der genannten Art enthalten Bauelemente, die aus einem Material hergestellt sind, das ein Funkenlcschgas emittiert, wenn das Material einem elektrischen Funkenüberscnlag zwischen den Kupplungs- und Steckkontakten oeim Zusammenstecken und Trennen uer Bauteile des Verbinders ausgesetzt werden. Im knieförmigen Teil weist dieses Material die Form eines stiftartigen Folge- oder Führungsgiiedes auf, das am Steckkontakteleinent vor diesem befestigt ist.Im Steckkontaktglied weist dieses Material die Form einer vor dem Kupplungskontaktelement angeordneten Führung auf, die den Führungsstift aufnimmt. Diese an sich bekannten merkmale sind beispielsweise beschrieben in der US-Patentschrift Br. 3 654 590 (Brown), in der ein vorgeschriebener axialer Abstand zwischen der Führung und dem zugehörigen Kupplungskontaktelement offenbart ist, welcher Abstand in bezug auf die Funkenüberschlagstrecke definiert wird und von besonderem Kutzen ist, wenn das Kniestück und die Buchse unter falschen Bedingungen zusammengefügt werden.

Bei einigen, zurzeit im Gebrauch befindlichen Buchsen stehen alle Bauteile in feststehender gegenseitiger BieZiehung zu einander, wie beispielsweise beschrieben ist in der US-Patent-

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schrift Nr. 3 539 972 (Ruete u.a.)» Vor einiger Zeit wurden jedoch Buchsen entwickelt, deren Bauteile "bewegbar gelagert sind, und die aufgrund von durch eine !Funkenbildung erzeugten Gasdrükken in der Buchse in einer Weise versetzt werden, die den Eingriff der leitenden Glieder mit einander "beschleunigen soll, um alle zwischen diesen auftretenden Funken zum Erlöschen zu "bringen. Eine solche Buchse ist beispielsweise beschrieben in der US-Patentschrift Hp. 3 542 986 für Kotzki, nach der das Kupplungskontaktelement von einem Kolben axial gegen den Kopf bewegt wird, auf den ein bei der Funkenbildung erzeugtes Gas einwirkt. In der Buchse ist daher eine als eine Einheit bewegbare Kolbenanordnung gelagert, die einen solchen Kolben und das Kupplungskontaktelement umfasst, wobei eine isolierende Hülse das Kupplungskontaktelement umgibt und die vorgenannte Führung abstützt. Der elektrische Zusammenhang zwischen dem Kupplungskontaktelement und dem von außen her zugänglichen Buchsenanschlussmittel wird bei der Buchse einfach dadurch hergestellt, dass das Kupplungskontaktelement mit dem Buchsenanschlussmittel fest verbunden wird, wobei nach der Kotzki-Patentschrift bei der Buchse ein biegsames elektrisches Kabel verwendet wird, das an dem einen Ende mit dem Kolben verbunden ist (der seinerseits mit dem Kupplungskontaktelement elektrisch verbunden ist), während das andere Ende des Kabels mit dem Buchsenanschlusselement verbunden ist₀

Bei einer anderen Ausführung dieser Buchse nach der Beschreibung im Joy Manufacturing Company Bulletin 215-4· vom Jan. 1972 trägt das Anschlussglied der Buchse das Kupplungskontaktelement wie bei den beschriebenen anderen Buchsen. Eine Kolbenanordnung

umgibt das Kupplungskontaktelement und ist auf diesem axial bewegbar.

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Die Kolbenanordnung trägt einen mit dieser elektrisch verbundenen sogenannten Funkenring, der vor dem Kupplungskontaktelement so angeordnet ist, dass er bei seiner Wanderung zum Kupplungskontaktelement hin mit dem Steckkontaktelement in Eingriff gelangt, Ein Yentil, das das Kupplungskontaktelement hinter der Kolbenanordnung fest umgibt, wird von dem durch die Funkenbildung erzeugten Gas geöffnet, wenn der Verbinder falsch zusammengesetzt wird, wobei das G-as die Kolbenanordnung und damit den Funkenring versetzt mit der Folge, dass der Eingriff mit dem Steckkontaktelement beschleunigt und ein Funkenüberschlag zwischen den genannten Bauteilen zum Erlöschen gebracht wirde

Bei einer dritten Ausführung einer bewegbare Teile enthaltenden Buchse nach der noch schwebenden Patentanmeldung Ur₀ 406 281, eingereicht von der Anmelderin der vorliegenden Patentanmeldung am 15« Okto 1973» ist in Abänderung dieser Buchse ein Ventilglied quer zur Bohrung des das bewegbare Kupplungskontaktelement tragenden Kolbens angeordnet, und ferner ist ein Federglied vorgesehen, das nach rückwärts auf die Kolbenanordnung eine axial gerichtete Kraft ausübt, und das bei einer Vorwärtsbewegung der Kolbenanordnung zusammengedrückt wird. Das Federglied dient zum raschen Trennen der Kontaktelemente, wenn das Steckkontaktelement aus der Buchse herausgezogen wird. Bei dem Entfernen des Steckkontaktelementes aus dem Reibeingriff mit der Führung und dem Kupplungskontaktelernent wird die Kolbenanordnung von der Feder aus dem nach vorn austretenden Steckkontaktelement nach rückwärts herausgetrieben, wobei der Funkenüberschlag zwischen den Elementen rasch gestreckt und zum Erlöschen gebracht wird.

In bezug auf die Funktionstüchtigkeit und die konstruktive

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Einfachheit sind die erst- und drittgenannten Buchsen mit "bewegbaren Bauteilen der zweitgenannten Ausführung überlegen. In dieser Hinsicht weist die Joy-Kolbenanordnung eine kleinere Kolbenkopf fläche auf als der Kolbenkopf nach Kotzki, da die erstgenannte Ausführung keine größeren Abmessungen aufweisen kann wegen des begrenzten ringförmigen Baumes zwischen dem Kupplungskontaktelement und dem Gehäuse. Weiterhin beruht die Joy-Anordnung auf dem weniger erwünschten G-Ie it eingriff der Kolbenanordnung mit dem Kupplungskontaktelement zum Zwecke der elektrischen Kontinuitäg im Gegensatz zu der im wesentlichen konstanten elektrischen Kontinuität bei dem biegsamen Kabel der Kotzki-Buchse.

Trotzdem bei der ortsfeste Bauteile enthaltenden Buchse und bei der Kctzki-Buchse mit bewegbaren Bauteilen die Gefahr eines falschen Zusammensetzen offenbar vermieden war, so weisen beide Buchsenarten jedoch Nachteile und Mangel auf. Die Buchse mit ortsfesten Bauteilen wird eindeutig nicht bevorzugt, wenn es erwünscht ist, ein falsches Zusammensetzen etwas unabhängig von der Arbeit eines Technikers zu maehen im Gegensatz zur Buchse mit bewegbaren Bauteilen. Wie bereits erwähnt, erfordert andererseits die Kotzki-Buchse mit bewegbaren Bauteilen ein biegsames Kabel, das unerwünschtermaßen als Stauglied in einer Druckleitung wirkt und axialen Raum in der Buchse becetzt, der anderenfalls für einen größeren Hub des Kolbens ausgenutzt werden könnte, welches Kabel der zerstörenden Wirkung einer !Funken- oder Lichtbogenbildung ausgesetzt ist, sich von selbst verwickeln kann und die Bewegung des Kolbens behindert. Weiterhin erfordert bei der Herstellung das biegsame Kabel zwei Arbeitsvorgänge zum Herstellen der Verbindungen und zwar an dem einen Jände eine

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eine Verbindung mit dem Kolben und am anderen Ende eine Verbindung mit dem Buchsenanschlussglied, welche Arbeiten in der Praxis mit großer Sorgfalt ausgeführt werden müssen.

Gegenstand der Erfindung sind bessere Buchsen mit bewegbaren Bauteilen, die für einen trennbaren Hocnspannungsverbinder verwendet werden können ο

Die Erfindung sieht insbesondere eine Vereinfachung der Fertigung und eine Steigerung der ITunktionstüchtigkeit von Büchsen vor, deren Kupplungskontaktelemente axial bewegbar gelagert sind.

Zum Lösen der vorgenannten Aufgaben sieht die Erfindung in einem bevorzugten Buchsengehäuse einen elektrisch leitenden Hohlzylinder vor, der im Buchsengehäuse einen axialen Kanal bildet, in dem eine Kupplungskontaktanordnung axial bewegbar gelagert ist, die einen Kolben aufweist, der sowohl ein mit diesem elektrisch verbundenes Kupplungskontaktelement als auch eine ein Gas entwickelnde Führung trägt, welche Kupplungskontaktanordnung von einem mit dieser axial bewegbaren Kontaktbürstellungs- oder kurz ausgedrückt, Kontaktorelement umgeben wird, das federnde Kontaktfinger aufweist, die sich nach innen in den Eingriff mit der Kupplungskontaktanordnung erstrecken sowie nach außen in den Eingriff mit der Innenwandung des leitenden Zylinders, wobei eine elektrische Verbindung mit einem im wesentlichen feststehenden Widerstand zwischen dem Zylinder und dem Kupplungskontaktelement bei dessen axialer Bewegung hergestellt wird.

Bei der bevorzugten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Buchse ein Anschlussglied auf, das im Gehäuse fest abgestützt wird, und das mechanisch und elektrisch am leitenden Zylinder befestigt ist, wobei das Kontaktorelement den Kolben umgibt, der

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seinerseits am Kupplungskontaktelement mechanisch und elektrisch befestigt ist. Bei der erfindungsgemäßen Buchsenkonstruktion konnten die vorteilhaften Merkmale der Kotzki-Ausführung beibehalten werden, d.h., die größere Kolbenkopffläche, während zugleich kein biegsames Kabel vorgesehen zu werden braucht, und ferner entfällt bei der Fertigung die Herstellung von Verbindungen unter Hitzeeinwirkung sowie der Aufstau von Gasdrücken durch ein solches Kabel und ein mögliches Verwickeln des Kabale, und außerdem werden verschiedene gänzlich unerwartete Betriebsvorteile erzielt, wie später noch beschrieben wird«

Die genannten und weitere Gegenstände und Merkmale der Erfindung sind aus der nachstehenden Beschreibung der zurzeit bevorzugten Ausfuhrungsform und aus den beiliegenden Zeichnungen zu ersehen, in denen die einander gleichen oder entsprechenden Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. In den Zeichnungen ist die

Figoi eine zum Teil als Schnitt gezeichnete Seitenansicht eines elektrischen Verbinders nach der .Erfindung,

Fig_β2 ein Schnitt durch das Gehäuse des Kupplungskontaktverbinders nach der Fig.1,

Fig.3 ein Schnitt durch den Kupplungsverbinder nach der Fig.1» wobei der vordere Teil des Gehäuses der Übersichtlichkeit wegen weggelassen wurde, und die

Fig«4 ein Querschnitt nach der Linie 4-4 in der Fig«3.

Der in der Fig.1 dargestellte Verbinder weist kniestückartige und Buchsenverbindungsteile mit den von einander trennbaren Gehäusen 10 und 12 auf, die teleskopartig zusammengesetzt werden

fi Π Q fi Λ Π / Π ? 9 1

und eine wasserfeste Abdichtung bilden. Das Gehäuse 10 enthält ein stiftförmiges Steckkontaktelement und ist mit einer ersten Endöffnung zur Aufnahme eines elektrischen Kabels 16 sowie mit einer entgegengesetzten Endöffnung versehen, über die hinaus sich das Kontaktelement 14 erstreckt. Dieses Gehäuse 10 weist eine äußere leitende Hülse 18 und eine innere isolierende Hülse 20 auf, welche Hülsen 18 und 20 aus einem elastomerischen Material hergestellt sind, und deren Anordnung in der obengenannten US-Patentschrift Kr. 3 243 756 (Ruete u.a.) beschrieben ist. Die Hülse 18 liegt daher elastisch sowohl an der Abschirmung 16a des Kabels 16 und an der Kabelisolation 16b an, während die Hülse

an der Kabelisolation 16b elastisch anliegt. Der Kabelleiter 16c ist in einer Zwinge 22 oder dergleichen befestigt, in die das Kontaktelement 14 eingeschraubt werden kann. Mach der obengenannten US-Patentschrift sat, 3 344- 391 ist im Gehäuse 10 ein weiteres leitendes elastomeres Glied 24 angeordnet, das einen Schutz gegen eine unerwünschte Ionisierung der im Gehäuse eingeschlossenen Luft darstellt.

Das Gehäuse 12 enthält das Kupplungskontaktelement 26, das das Steckkontaktelement 14 aufnimmt, und das allgemein an einer geeigneten elektrischen Einrichtung befestigt, z.B. an einem Yerteilungstransformator, wobei das Gehäuse 10 in den und aus dem Eingriff mit dem Gehäuse 12 bewegt wird. Das Gehäuse 12 ist mit einer äußeren Hülse 28 aus einem leitenden elastomerischen Material und mit einer inneren Hülse 30 aus einem isolierenden elastomerischen Material ausgestattet. In einer Hülse 38 ist ein leitendes Buchsenanschlussglied 32 befestigt, das über die elektrische Verbindung mit der Kupplungskontaktanordnung innerhalb

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der Buchse einen elektrischen Stromkreis zum Kabel 16 über das Gehäuse 10 schließt, wenn die Gehäuse 10 und 12 zusammengesetzt sind, wie in der Fig.i dargestellt. Wie an sich bekannt, kann eine geeignete Einrichtung, z.Be der genannte Verteilungstransformator angeschlossen werden mittels eines Gewindebolzens oder eines nicht dargestellten Anschlussgliedes, das am Anschlussglied 32 durch die Öffnung 34 des Gehäuses 12 hindurch befestigt wird, wobei ein wahlweise zu öffnender elektrischer Stromkreis zwischen der Einrichtung und dem Kabel 16 geschlossen wird. In der elastomerischen, isolierenden Hülse 30 ist eine leitende metallische zylindrische Hülse 38 angeordnet, die mit dem Anschlussglied 32 zusammengeschraubt oder auf andere Weise, z.B. bei 39telektrisch verbunden ist.

Die Pige2 zeigt das Gehäuse 12 ohne die Kupplungskontaktanordnung, wobei ein axialer Kanal sich von der Endöffnung 34 zur Endöffnung 36 erstreckt. Die leitende zylindrische Hülse ist weiterhin mit dem leitenden Glied 40 bei 41 zusammengeschraubt, das seinerseits am entgegengesetzten Ende mit dem die Buchse isolierenden Nasenstück 42 bei 43 zusammengeschraubt ist, welches Rasenstück 42 mit einer dieses umgebenden Hut 42a ausgestaltet ist, das als eine Befestigungsvertiefung für einen komplementär ausgestalteten gerippten Teil 10a des Gehäuses 10 dient, wie aus der ]?ig,1 zu ersehen ist» Die Hülse 38 trägt an der zylindrischen Innenwandung 38a einen axial verlaufenden Keil 44, im wesentlichen wie dargestellt.

Wie in der Fig.3 dargestellt, ist die Kupplungskontaktanordnung 46 im axialen Kanal des Gehäuses 12 bewegbar gelagert und insbesondere in der Bohrung 48, die von der Innenwandung 38a

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der Hülse 38 umgeben wird. Die Anordnung 46 enthält einen Kolben 50, der mit einem eine Vertiefung 50b aufweisenden herabhängenden Schürzenteil 50a ausgestaltet ist, sowie mit einem Kolbenkopf 50c, der in der Mitte offen ist, wie bei 5Od dargestellt_o An der linken Seite und vor dem Kopf 5Oe ist der Kolben mit einem rohrförmigen Ansatz ausgestaltet, der teilweise mit einem Innengewinde versehen ist, das über die Kolbenkopföffnung 5Od mit dem Innenraum 50b des Kolbens unbehindert in Verbindung steht. Der herabhängende Schürzenteil 50a des Kolbens trägt an der Außenseite ein Kontaktorelement 52 in Form eines geschlitzten Kontaktes, wie beispielsweise dargestellt in den US-Patentschriften Hr. 3 4-53 587 für Ueidecker,

Kr. 2 217 4-73 für Orabbs und in der noch schwebenden Anmeldung Er. 503 783 > eingereicht am 6o Sept„ 1974·· Diese Kontakte bestehen allgemein aus einem langgestreckten leitenden Streifen 52a mit quer verlaufenden Ansätzen, die in bezug auf den Streifen so abgebogen oder verdreht sind, dass federnde Kontaktfinger 52b und 52c gebildet werden, die sich an Flächen anlegen, die von den entgegengesetzten Seiten des Streifens einen Abstand aufweisen. Bei der zurzeit bevorzugten Ausführungsform liegen die Finger 52b an der Innenseite der zylindrischen Hülse 38 an, während die Finger 52c an der Außenseite des Schürzenteiles 50a des Kolbens anliegen. Der herabhängende Schürzenteil 50a ist in Abständen mit radial verlaufenden Ansätzen 5Of und 50g ausgestaltet, die eine ringförmige Vertiefung bilden, in der der Kontakt 52 in bezug auf den Kolben 50 axial zurückgehalten _; wird, wodurch eine gemeinsame axiale Bewegung mit der Kupplungskontaktanordnung 46 gesichert wird.

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Wie aus der Fig«4 zu ersehen ist, umgibt das Kontaktorelement 52 den herabhängenden Schürzenteil 50a über einen weniger als 360° umfassenden Kreisbogen, so dass die Enden 52d und 52e des Streifengliedes des Kontaktorelementes einen Abstand von einander aufweisen, so dass der Keil 44- in den Kolbenschlitz 50h eindringen kann. Diese Anordnung mit Schlitz und Keil soll eine Drehung des Kolbens 50 in bezug auf das Gehäuse 12 verhindern, wodurch ein Zusammenschrauben der Kolbennase 50e mit dem übrigen Teil der Kupplungskontaktanordnung ermöglicht wird, wie später noch beschrieben wird. Wie aus der Fig.4 ferner zu ersehen ist, sind die Kontaktfinger 52b und 52c verschieden lang bemessen, so dass die Finger 52b vom Streifenglied 52a aus sich weiter nach außen erstrecken als die Finger 52c Diese bevorzugte Fingeranordnung ist in der obengenannten Patentanmeldung Ur. 503 783 offenbart, in der die Vorzüge dieser Anordnung erläutert sind.

Wie aus der Fig.3 zu ersehen ist, steht die Kolbennase 5Oe im Eingriff mit dem einen Ende einer gewendelten Druckfeder 54-, wobei der Außendurchmesser des Hasenteiles genügend stark reduziert ist in bezug auf den Durchmesser des Schürzenteiles 50a, so dass zwischen Feder 5^- und Keil 44 ein geeigneter radialer Abstand vorgesehen werden kann. Die Fig<>3 zeigt links von der Feder 54- den übrigen Teil der Kupplungskontaktanordnung mit einer steifen rohrförmigen Hülse 56 aus einem geeigneten isolierenden Material, z.B. aus laminierten oder gewickelten Glasfäden, wobei die Faserrichtung vorzugsweise axial verläuft, und wobei die Befestigung z.B. mittels eines Klebstoffes (und zwei nicht dargestellten Messingstiften) am Kupplungskontaktelement 26 kurz vor dem nach rechts gerichteten Außengewindeteil des

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des Kontaktelementes durchgeführt ist. In der Hülse 56 ist eine Führung 58 aus einem Material vorgesehen, das ein Funkenlöschgas emittiert, wenn das Material der Einwirkung eines Funkenüberschlages zwischen dem Steckkontaktelement und dem Kupplungskontaktelement ausgesetzt ist· Diese Führung bildet eine innere zylindrische Bohrung zur Aufnahme und Führung des Steckkontaktelementes in den Eingriff mit dem Kupplungskontaktelement. An der linken Seite der Führung 58 trägt die Hülse 56 eine Ventilgehäuse anordnung 60 aus einem geeigneten isolierenden Material, vorzugsweise aus einem polymerischen Material, wie Polyoxymethylen, das unter der Handelsbezeichnung DELRIN im Handel erhältlich ist, welche Anordnung die Dichtungsringe 62 und 64 trägt sowie ein Klappenventil 66, das eine Feder 68 in die Schließstellung zu bewegen sucht, so dass der Innenraum der Kupplungskontaktanordnung bei dem Herausziehen des Steckkontaktelementes isoliert wird. Die Verwendung und Konstruktion solcher Dichtungsringe und Klappenventile sind an sich bekannt·

Die Kupplungskontaktanordnung 46 weist natürlich eine durchgehende Leitung auf, die sich in die innere Ausnehmung 50b des Kolbens hineinerstreckt, so dass die genannten Hohlräume für bei einer Funkenbildung erzeugten Gase zugänglich sind, auf den Kolbenkopf 50c antreibens einwirken, so dass der Kolben 50 nach der Figο3 nach links bewegt und damit das Kupplungskontaktelement 26 in den Eingriff mit dem Steckkontakt element geführt wird. Im Gegensatz zur Kotzki-Buchse mit bewegbaren Bauteilen ist die Leitung für das bei einer Funkenbildung erzeugte Gas in der erfindungsgemäßen Buchse innerhalb der Kammer hindernisfrei, die zum Teil von der Vertiefung 50b hinter dem Kolbenkopf 50c

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gebildet wird, d.h., es sind keine das Gas aufstauende Elemente vorhanden, wie biegsame Kabel. Der Vorwärtsantrieb der Kupplungskontaktanordnung wird daher gefördert, und unter unterstützung durch das Gas wird in erwünschter Weise ein wirksameres Schließen der Eöntaktelemente erreicht, besonders bei einem falschen Zusammenstecken.

Von großer Wichtigkeit im Gebrauch der Buchse ist das Entweichen des ionisierten Gases bei dem Herausziehen des Steckkontaktelemenes bei einem Leiterbruch, d.h., bei der Trennung der beiden Kontaktelemente von einander bei normaler Belastung.Bei einem solchen Entweichen des Gases bildet sich an der Außenseite der Buchse ein leitender Strompfad, der zu einem Funkenüberschlag zwischen dem dann unter Spannung stehenden Steckkontakt und der benachbarten Erdung führen kann. In gänzlich unerwarteter Weise dienen die erfindungsgemäßen Buchsen zum Vermindern des üntweichens des ionisierten Gases. (Theoretisch ist ein Grund hierfür darin zu sehen, dass die radialen Ansätze 5Of ^η& 50g des Kolbens das ionisierte Gas aufstauen, das sich bei ansteigendem Gasdruck zwischen dem Kolben und dem Zylinder 36 bewegt· is wird weiterhin angenommen, dass die Kontaktfinger 50b und 52c in einer solchen Vertiefung ein solches ionisiertes Gas entionisieren, weil sie als Kühlrippen wirken. Es wird weiterhin angenommen, dass, wie bereits ausgeführt, die Kontaktorelemente Buchsen mit einer höheren Stromkapazität ermöglichen als bei der älteren Anordnung mit einem biegsamen Kabel in dem gleichen Buchsen volumen.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist darin zu sehen, dass die rohrförmige Hülse 56 (Fig·3) sich in der Längserstreckung fortschreitend absatzlos radial verjüngt· Dassselbe gilt für die

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Innenseite des die Hülse 56 umgebenden Rasenstückes 42· Wie sich gezeigt hat, werden bei dieser Anordnung nachteilige elektrische Spannungskonzentrationen vermieden, die zu einem axialen Durchbrennen, besonders bei der Hülse 56 führen können«

Im Rahmen des Erfindungsgedankens können von Sachkundigen an der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung änderungen, Abwandlungen und Ersetzungen vorgenommen werden« Beispielsweise kann im Rahmen der Erfindung ebensogut das Steckkontaktelement im Gehäuse axial bewegbar gelagert werden« Ferner können auch andere federnde Kontaktorelemente als die offenbarten Elemente verwendet werderuAußerdem können auoii bei dem Kolben und anderen Konstruktionsgliedern änderungen vorgenommen werden. Die offenbarte Ausführungsforni stellt daher lediglich ein Beispiel dar» auf das die Erfindung nicht beschränkt ist« Die Erfindung selbst wird daher nur durch die beiliegenden Patentansprüche abgegrenzt.

Patentansprüche

Claims

Patentansprüche

1« J In einem ersten 7erbind.ergeh.ause zum Verbinden oder Abtrennen eines unter Spannung stehenden EochspannungsStromkreises durch Zusammenführen mit oder Lösen von einem zweiten Verbindergehäuse, das ein erstes Eontaktelement trägt, welches erste Gehäuse einen axialen Kanal mit einer elektrisch Fläche . afweist und im ersten Gehäuse befestigt ist, gekennzeichnet durch

(a) eine im Kanal angeordnete Kontaktanordnung mit

(1) einem zweiten Kontaktelement, das mit dem ersten Kontaktelement zusammenwirkt,

(2) einem Führungsmittel zum Führen des ersten Kontaktelementes bei dessen Bewegung zum zweiten Kontaktelement, welches Führungsmittel ein Funkenlöschgas erzeugt, wenn es der Einwirkung eines Funkenüberschlages zwischen dem ersten und dem zweiten Kontaktelement ausgesetzt wird, und mit

(3) einem Kolben, der unter der Einwirkung des erzeugten Gases das Führungsmittel zusammen mit dem zweiten Kontaktelement in Richtung zum ersten Kontaktelement

> versetzt, und

(b) ein Kontaktorelement, das im Kanal zusammen mit der Kontaktanordnung bewegbar gelagert ist, und das radial zwischen der Kontaktanordnung und der leitenden Fläche angeordnet ist und sich federnd an die Kontaktanordnung und die leitende Fläche des ersten Gehäuses anlegt, wobei

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zwischen den genannten Elementen eine elektrische Kontinuität hergestellt wird.

2· Erfindung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Mittel, das auf die Kontaktanordnung im ersten Gehäuse axial federnd einwirkt·

3« Erfindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Kontaktorelement aus einem elektrisch leitenden Streifen mit federnden Fingern "besteht, die vom Streifen aus sich in den Eingriff mit der Kontaktanordnung und der leitenden Fläche des ersten Gehäuses erstrecken,,

4ο Erfindung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Kolben elektrischleitend und mechanisch sowie elektrisch mit dem zweiten Kontaktelement verbunden ist, und dass die Finger des Kontaktorelementes federnd am Kolben anliegen«,

5β Erfindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben einen vorderen rohrförmigen Teil aufweist, der das zweite Kontakelement aufnimmt und abstützt, sowie einen herabhängenden Teil, der eine Vertiefung umgrenzt, die sich vom rohrförmigen Teil aus nach rückwärts erstreckt, wobei der rohrförmige Teil zusammen mit dem zweiten Kontaktelement und der genannten Führung eine Rohrleitung für das erzeugte Gas bildet, mit der die innere Vertiefung in Verbindung steht.

6· Erfindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte herabhängende Teil eine am Umfang verlaufende ^: Außenseite aufweist, die an den entgegengesetzten axialen Enden mit radialen Ansätzen versehen ist, und dass das

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Kontaktorelement axial zwischen den Ansätzen gelegen ist und eine axiale Bewegung in bezug auf die Kontaktanordnung verhindert

7β Erfindung nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Streifenglied erste federnde Kontaktfinger aufweist, die vom Streifenglied abgehen und sich an die leitende Fläche des ersten Gehäuses anlegen, sowie zweite federnde Kontaktfinger, die vom Streifenglied abgehen und sich an die Kontaktanordnung anlegen, und dass die ersten Finger langer bemessen sind als die zweiten Finger«,

8ο Erfindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Kontaktanordnung ferner ein am zweiten Kontaktelement befestigtes isolierendes Glied aufweist, das das Führungsmittel fest abstützt·

9β Erfindung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktanordnung weiterhin ein Nasenstück aufweist, das vom genannten isolierenden Glied vor der genannten Führung abgestützt wird, und dass das Nasenstück ein Ventil enthält, das vom ersten Kontaktelement beim Einsetzen in das zweite Gehäuse geöffnet wird, und das bei dem Herausziehen des ersten Kontaktelementes aus dem zweiten Gehäuse geschlossen wird,

10* Erfindung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gehäuse ein elektrisch leitendes Glied mit der genannten leitenden Wandung aufweist sowie eine isolierende Hülse, die sich axial vor dem leitenden Glied erstreckt und

das genannte rohrförmige Glied umgibt, und dass die isolierende

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Hülse und das rohrförmige Glied sich fortschreitend und stufenlos in der Längserstreckung verjüngen.

In einem Kupplungsverbindergehäuse zum Verbinden oder Abschalten eines unter Spannung stehenden Hochspannungsstromkreises durch Zusammensetzen mit oder Lösen von einem komplementär ausgestalteten Steckverbindergehäuse, das ein Steckkontaktelement aufweist, gekennzeichnet durch

(a) ein im Kupplungsverbindergehäuse befestigtes leitendes Glied, dessen Innenwandung im Gehäuse einen Kanal umgrenzt,

(b) eine im genannten Kanal angeordnete Kupplungskontaktanordnung, die aufweist

(1) ein mit dem Steckkontaktelement zusammenwirkendes Kupplungskontaktelement,

(2) Führungsmittel, die das Steckkontaktelement aufnehmen und bei dessen Bewegung zum Kupplungskontaktelement führen, und die ein Funkenlöschgas erzeugen, wenn sie der Einwirkung eines Funkenüberschlages zwischen dem Steck;· kontakt element und dem Kupplungskontaktelement während der genannten Bewegung ausgesetzt werden, und

(3) einen Kolben, der unter der Einwirkung dieses erzeugten Gases die genannte Führung., zusammen mit dem Kupplunga kontakt element in Eichtung zum Steckkontaktelement versetzt, und

(c) ein Kontaktorelement, das im genannten Kanal zusammen mit der Kupplungskontaktanordnung bewegbar gelagert ist, und das sich nach innen erstreckende Finger aufweist, die sich federnd an die Kupplungskontaktanordnung anlegen, sowie sich nach außen erstreckende Finger, die sich federnd an genannte

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zylindrische Innenwandung des leitenden Gliedes anlegen und eine elektrische Kontinuität zwischen der Kupplungskontaktanordnung und dem genannten leitenden Glied herstellen»

12· Erfindung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch ein Mittel, das im Kupplungsverbindergehäuse auf die Kupplungskontaktanordnung axial nach innen federnd einwirkt.

13« Erfindung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Korben elektrisch leitend ist und mit dem Kupplungskontaktelement mechanisch und elektrisch verbunden ist, und dass die Pinger des Kontaktorelementes auf den Kolben federnd einwirken.

14· Erfindung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben einen vorderen rohrartigen Teil aufweist, der das Kupplungskontakteleiaent aufnimmt und abstützt, sowie einen herabhängenden Teil, der sich vom rohrartigen Teil aus nach rückwärts erstreckt und mit einer inneren Vertiefung ausgestaltet ist, und dass der rohrartige Teil zusammen mit dem Kupplungskontaktelement und dem Führungsmittel eine Rahrleitung für das genannte erzeugte Gas bildet, mit der die genannte innere Vertiefung in Verbindung steht*

15· Erfindung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte herabhängende Teil eine am Umfang verlaufende Außenseite sowie radiale Ansätze an den entgegengesetzten axialen Enden aufweist, und dass das Kontaktorelement axial zwischen den genannten Ansätzen gelegen ist und eine axiale Bewegung in bezug auf das Kupplungskontakt element verhindert»

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16. Erfindung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Streifenglied erste federnde Kontaktfinger aufweist, die vom Streifenglied abgehen und sich an die Innenwandung des leitenden Gliedes anlegen, sowie zweite federnde Eontaktfinger, die vom Streifenglied abgehen und sich an die Kupplungskontaktanordnung anlegen, und dass die genannten ersten Finger langer bemessen sind als die zweiten Finger,

17© Erfindung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungskontaktanordnung weiterhin ein an dieser befestigtes isolierendes rohrförmiges Glied aufweist, das das genannte Führungsmittel fest abstützt.

18. Erfindung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungskontaktanordnung ein Hasenstück aufweist, das vom genannten rohrförmigen Glied vor dem Führungsmittel abgestützt wird, und das ein Ventil enthält, das vom Steckkontaktelement bei dessen Einsetzen in das Kupplungsverbindergehäuse geöffnet und bei dem Herausziehen des Steckkontaktelementes aus dem Kupplungsverbindergehäuse geschlossen wird_e

19· Erfindung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsverbindergehäuse eine isolierende Hülse enthält, die sich axial vor dem genannten leitenden Glied erstreckt und das genannte rohrförmige Glied umgibt, und dass die isolierende Hülse und das rohrförmige Glied sich in der Längserstreckung ohne radiale Abstufungen fortschreitend radial verjüngen.

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20. Kupplungsverbinder zum Verbinden oder Abschalten eines unter Spannung stellenden Hochspannungsstromkreises durch Herstellen oder Lösen eines Eingriffes mit einem komplementär ausgestalteten und ein Steckkontaktelement aufweisenden Steckverbinder, dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungsverbinder aufweist

(a) ein Gehäuse mit einem ersten und einem zweiten offenen Ende, zwischen welchen Enden sich ein Kanal axial erstreckt,

(b) ein Anschlussmittel, das von der Außenseite des Gehäuses her zugänglich ist und das erste offene Ende des Gehäuses abschließt,

(e) ein leitendes Glied, das im Gehäusekanal befestigt ist, und das mit dem genannten Anschlussmittel elektrisch verbunden ist und eine zylindrische, eine Bohrung bildende Innenwandung aufweist, welche Bohrung koaxial zum Gehäusekanal verläuft,

(d) eine im Gehäusekanal angeordnete Kupplungskontakt anordnung, die aufweist

(1) einen in der Bohrung des leitenden Gliedes axial bewegbar gelagerten Kolben mit einem Kopf, der dem genannten Anschlussmittel zugewandt ist,

(2) ein Kupplungskontaktelement, das mit dem Kolben elektrisch verbunden und mit diesem bewegbar ist, und das dem zweiten offenen Ende des Gehäuses zugewandt ist und mit dem Steckkontaktelement in Eingriff gebracht werden kann, und

(3) ein sich alt dem Kolben bewegendes Führungsmittel, das das Steckkontaktelement aufnimmt und bei dessen

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Bewegung zum Kupplungskontaktelement führt, und das bei eines: Funkenüberschlag zwischen dem Steckkontaktelement und dem Kupplungskontaktelement während der genannten Bewegung ein Funkenlöschgas emittiert, dass der genannte Kolben zusammen mit dem Kupplungskontakte lern ent und dem Führungsmittel eine durchgehende Rohrleitung zum Befördern des genannten Gases zwischen dem Kolbenkopf und dem genannten Anschlussmittel abgrenzt, dass der Kolben das*Kupplungskontaktelement in den Eingriff mit dem. Steckkontaktelement treibt, und

(e) ein Kontaktorelement mit nach innen vorstehenden leitenden Fingerteilen, die sich an den Kolben anlegen, sowie mit nach außen vorstehenden Fingerteilen* die sich an die zylindrische Innenwandung des leitenden Gliedes anlegen und eine elektrische Kontinuität herstellen zwischen, dem Kupplungskontaktelement und dem genannten Anschlussmittel·

21« Erfindung nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch Mittel, die im Gehäuse auf die Kupplungskontakt anordnung axial nach innen federnd einwirken·

22. Erfindung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Kolben elektrisch leitend und mit dem Kupplungskontaktelement mechanisch und elektrisch verbunden ist, und dass die Finger des Kontaktorelemenes sich an den Kolben federnd anlegen.

23. Erfindung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass i

der genannte Kolben einen vorderen rohrföx-sigen '!eil aufweist, der das Kupplungskontaktelement aufnimmt und abstützt, sowie ;

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einen herabhängenden Teil, der sich vom vorderen rohrförmigen Teil aus nach rückwärts erstreckt und eine innere Vertiefung aufweist, und dass der rohrföriuige Teil zusammen mit dem Kupplungskontaktelement und dem Führungsmittel eine Rohrleitung für das erzeugte Gas "bildet, mit der die innere Vertiefung in Verbindung steht»

24e Erfindung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte herabhängende Teil an der Itofangsaußenseite und an den entgegengesetzten axialen Enden radiale Ansätze aufweist, und dass das Eontaktorelement axial zwischen den Ansätzen gelegen ist, wobei eine axiale Bewegung in bezug auf die genannte Eontaktanordnung verhindert wird·

25« Erfindung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Eontaktorelement aus einem Streifenglied besteht, das erste federnde Eontaktfinger aufweist, die vom Streifenglied abgehen und sich an die Wandung des genannten leitenden Gliedes anlegen, sowie zweite federnde Eontaktfinger, die vom Streifenglied abgehen und sich an die Kupplungskontakt anordnung anlegen, und dass die genannten ersten Finger länger bemessen sind als die zweiten Finger·

26» Erfindung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungskontaktanordnung weiterhin ein isolierendes rohrförmiges Glied aufweist, das am Kupplungskontaktelement befestigt ist und das genannte Führungsmittel fest abstützt.

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27β Erfindung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungskontaktanordnung weiterhin ein Fasenstückglied aufweist, das vom genannten rohrförmigen Glied vor dem genannten Führungsmittel getragen wird, und dass das ITasenstiickglied ein Ventil enthält, das vom Steckkontakt element bei dessen Einsetzen in das genannte Gehäuse geöffnet und bei dem Herausziehen des Steckkontaktelementes aus dem Gehäuse geschlossen wird·

28Q Erfindung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Gehäuse eine isolierende Hülse enthält, die sich axial vor dem genannten leitenden Glied erstreckt und das genannte rohrförmige Glied umgibt, und dass die isolierende Hülse und das rohrförmige Glied sich in deren Längserstreckung fortschreitend und stufenlos radial verjüngen.

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, ÄST .

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