DE2626401C3 - Drehgelenk-Kontaktvorrichtung - Google Patents

Description

a) das Oberteil (3) ebenfalls hohlzylindrisch ausgebildet ist und das Unterteil (2) übergreift,

b) das Unterteil (2) ebenfalls einen Kontaktbolzen (7) aufweist,

c) die Kontaktbolzen (7) zylindrisch ausgebildet sind und in den einander gegenüberstehenden Stirnseiten der jeweiligen Ober- und Unterteile (2,3) in den von diesen umschlossenen zylindrischem Hohlraum mittig hineinragend, miteinander fluchtend und mit Abstand einander gegenüberstehend eingepreßt sind,

d) die Kontaktbolzen (7) über konzentrisch an ihren Umfangen angeordnete im Radialschnitt keilförmige Kontaktbrücken (8) miteinander in elektrisch leitender Verbindung stehen,

e) die Kontaktbrücken (8) im Längsschnitt im wesentlichen U-förmig ausgebildet sind und mit den Stirnflächen der beiden Schenkel auf den Umfangsflächen der jeweiligen Kontaktbolzen (7) liefen,

f) die Stirnflächer der Kntaktbrücken (8) bezüglich der vertikalpn Achse konkav ausgebildet sind und einen Krümmungsradius aufweisen, der kleiner ist, als der Radius der Kontaktbolzen

g) die Kontaktbrücken (8) von jeweils einer Blattfeder (9) radial gegen die Kontaktbolzen (7) angedrückt sind,

h) die Schenkel der im wesentlichen V-förmigen Blattfedern (9) unterschiedlich lang sind und an ihrer jeweiligen Kontaktbrücke (8) anliegen, während die Basen der Blattfedern (9) an der Innenwand des Unterteils (2) anliegen und

i) der jeweils kürzere Schenkel der Blattfeder (9) an dem mit dem Kontaktbolzen (7) des Unterteils (2) zusammenwirkenden Ende der jeweiligen Kontaktbrücke (8) und der jeweils längere Schenkel an dem mit dem Kontaktbolzen (7) des Oberteils (5) zusammenwirkenden Ende der jeweiliger Kontaktbrücke (8) anliegt.

2. Drehgelenk-Kontaktvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in das Unterteil (2) und Oberteil (3) eingepreßte Bereich der Kontaktbolzen (7) gerändelt ist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehgelenk-Kontaktvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Trennschalter, kurz Trenner genannt, sind Geräte zum annähernd stromlosen Schalten und zum Herstellen sichtbarer Trennstrecken. Trennschalter werden in großer Zahl und an überaus wichtigen Stellen in Hoch· sp;innungsanlagen eingesetzt. Die Anforderungen an ih

re Betriebssicherheit sind deshalb sehr hoch.

Aus der DE-AS 17 65 211 ist eine Drehkontaktanordnung bekannt mit Kugeln für den Stromübergang. Zwei jeweils mit einem Leiter verbundene Platten, die konzentrisch um eine Gelenkachse angeordnet sind, weisen trapezförmige Ringnuten auf. Die Platten sind so einander zugekehrt, daß die beiden trapezförmigen Ringnuten einen keilförmigen Ringspalt zur Aufnahme der Kugeln bilden, die über Schraubenfedern, bezüglich der

ίο Gelenkachse in radialer Richtung in den keilförmigen Ringspalt gedrückt werden.

Ein weiterer Drehkontakt für einen Trennschalter ist aus der DE-AS 22 07 412 bekannt. Auf dem Stützer befinden sich jeweils eine hohlzylindrisch ausgebildete

is Drehlagerhülse, um deren Mittelachse zwei ringförmige Kontaktbahnen konzentrisch angeordnet und über kegelförmige, federbelastete Kontaktrollen miteinander leitend verbunden sind, wobei ein Anschlußkopf über einen Kontaktbolzen an der inneren Kontaktbahn befestigt ist, während die äußere Kontaktbahn in fester Verbindung mit dem Schaltarm steht. Die beiden vorgenannten Drehkontakianördnungen müssen aus relativ vielen Einzelteilen zusammengesetzt werden, deren Herstellung teilweise sehr teuer ist, so daß insgesamt der Aufwand zu hoch ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehgelenk-Kontaktvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs ί so auszubilden, daß bei einer möglichst geringen Anzahl von zu montierenden Einzelteilen der Fertigungsaufwand verringert und die Betriebssicherheit erhöht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Eine vorteilhafte Weiterbildung ergibt sich aus dem Unteranspruch.

Aus dem Patentanspruch 1 geht hervor, daß die erfindungsgemäße Drehgelenk-Kontaktvorrichtung ein Ober- und ein Unterteil aufweist, die beide hohlzylindrisch ausgebildet sind, wobei das Oberteil das Unterteil übergreift. Durch diese Anordnuwg wird ein nach außen abgeschlossener hohlzylindrischer Hohlraum gebildet, in dem sich die Kontaktteile befinden. In den einander gegenüberstehenden Stirnseiten dieses Hohlraumes ist je ein Kontaktbolzen eingepreßt.

Durch die Ausbildung eines Preßsitzes zwischen Unter- bzw. Oberteil und den entsprechenden Kontaktbolzen ist die Kontaktanordnung auch dann für Drehtrennschalter mit aus Aluminium bestehenden Strombahnen geeignet, wenn die Kontaktbolzen aus Kupfer bestehen, was bei Kontaktteilen üblich ist. Eine elektrochemische Korrosion zwischen dem Aluminium- und dem Kupferteil wird vermieden, da die Berührungsflächen unter Luftabschluß stehen.
Die Kontaktbolzen werden über konzentrisch an ihrem Umfang angeordnete, im Radialschnitt keilförmige, Kontaktbrücken elektrisch leitend miteinander verbunden. Hierdurch lassen sich die Kontaktbrücken zu einer kompakten Einheit zusammenfassen. Es ist zwar durch die DE-PS 11 60 914 ein Kuoplungskontaklstück zum Verbinden zweier Leiter bekanntgeworden, bei welchem zwei Leiter durch Kontaktlamellen mit keilförmigem Querschnitt, welche durch V-förmige Blattfedern gegen die Leiter gedrückt werden, überbrückt werden. Das Kupplungskontaktstiick läßt eine Bewegung der Leiter gegeneinander in axialer Richtung und in gewissen Grenzen ein Verkippen ihrer Achsen (kugelgelenkartige Bewegungen) zu. Bei erfindungsgemäßen Drehgelenk-Kontaktvorrichtungen müssen jedoch die Kon-

taktbßlzen axial gegeneinander verdrehbar sein. Dies wurde insbesondere bei der Ausgestaltung der Kontaktbrücken und der Blattfedern berücksichtigt.

Die Kontaktbrüeken der erfindungsgemäßen Drebgelenk-Kontaktvorrichtung sind im Längsschnitt im wesentlichen U-förmig ausgebildet und liegen mit den Stirnflächen der Schenkel auf den Umfangsflächen der jeweiligen Kontaktbolzen auf. Durch diese Gestaltung der Kontaktbrüeken ist eine zuverlässige Kontaktgebung über definierte Kontaktflächen für die bezüglich ihrer Achsen gegeneinander verdrehbaren Kontaktbolzen gegeben.

Die Stirnflächen der Kontaktbrücken sind bezüglich der vertikalen Achse ausgebildet und weisen einen Krümmungsradius auf, der kleiner ist als der Radius der Kontaktbolzen. Hierdurch wird die Anzahl der Stromübergangsstellen gegenüber einer flachen Ausführung der Stirnflächen erhöht. Durch die DE-OS 21 41 138 ist zwar eine elektrische Kontaktvorrichtung bekanntgeworden, die den gleichen Zweck, nämlich die Erhöhung der Anzahl der Kontaktberührungsstelleii, dadurch erreicht, daß eine konische Kontaktrolle, die gegen, zwei Kontaktstangen gedrückt wird, eine konzentrische Nut mit kreisförmigem Querschnitt aufweist, dessen Kreisbogen stärker gekrümmt ist als der der zylindrischen Kontaktstangen. Es handelt sich hierbei jedoch um eine Kontaktgebung zweier parallelachsiger, relativ zueinander verschiebbarer Kontaktstangen.

Die Kontaktbrüeken der erfindungsgemäßen Lösung werden von jeweils einer Blattfeder radial gegen die Kontaktbolzen gedruckt. Die Blattfedern sind in an sich auf die durch die DE-PS 11 60 914 bekannter Weise V-förmig ausgebildet. Die in der erfindungsgemäßen Lösung verwendeten Blattfedern liegen jedoch im Unterschied zu der bekannten Lösung mit ihren beiden Sehenkein an den Enden der jeweiligen Kontaktbrücke an, während die Basen der Blattfedern an der Innenwand des Unterteils anliegen. Darüber hinaus sind die Schenkel der Blattfedern zur Erzielung verschieden großer auf die Mantelflä heu der Kontaktbolzen einwirkender Kontaktkräfte unterschiedlich lang. D?.i hat den Vorteil, daß am unteren, keine Relativbewegung ausführenden Stromübergang durch die höhere Kontaktkraft ein geringerer Übergangswiderstand vorhanden ist, während am oberen Stromübergang zur Vermeidung zu hoher Reibungsmomesite die Kontaktkraft kleiner eingestellt ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Drehgelenk-Kontaktverbindung, bei der der Einfachheit halber nur eine Kontaktbrücke eingezeichnet wurde,

Fig. 2 einen gebrochenen Schnitt entlang der Linie II-II. der in Fig. 1 dargestellten Drehgelenk-Kontaktverbindung.

Die Fig. 1 zeigt einen Drehkopf 1, der aus einem Unterteil 2 und einem Oberteil 3 besteht. Zur Aufnahme der Drehgelenk-Kontaktverbindung weisen Unter- und Oberteil je einen Hohlzylinder auf, wobei zur Herstellung eines mechanischen Drehlagers zwischen Unter- und Oberteil, das Oberteil mit seinem Hohlzylinder drehbar auf dem Hohlzylinder des Unterteils gleitet. Zur Verbesserung der Lagerung ist in den Außenmantel des Unerteils 2 ein Gleitring 4 aus Kunststoff eingelassen. Zur Fixierung des Unterteils mit dem Oberteil in axialer Richtung, sind beide Teile mit einer Ringnut 5 versehen, die gemeinsam einen Ringkanal bilden, in den tangential durch eine Aussparung am Oberteil ein Kunststoffstreifen 6 eingeschoben ist Zur Herstellung der Drehgelenk-Kontaktverbindüng ist jeweils im Zylinderboden des Unter- und Oberteils ein Kontaktbolzen 7 im Preßsitz eingelassen. Beide Kontaktbolzen 7 stehen in axialer Richtung einander gegenüber, wobei um die Kontaktbolzen 7 konzentrisch Kontaktbrüeken 8 angeordnet und über Blattfedern 9 gegen diese angedrückt sind, so daß Unter- und Oberteil des Drehkopfes 1 drehbar leitend miteinander verbunden sind. Zur Erzielung unterschiedlicher Kontaktkräfte an den beiden Auflagepunkten der Kontaktbrüeken 8 ist die Blattfeder i asymmetrisch geknickt. Der so entstandene Gegendruckpunkt, über den sich die Blattfeder 9 an der Zylinderinnenwaid des Unterteils 2 abstützt, ist somit dem unteren der beiden Auflagjpunkte der Kontaktbrücken 8 näher zugeordnet und übt deshalb auf diesen eine größere Kontaktkraft aus, bzw. entlastet die Kontaktbrücke 8 an ihrem anderen Auflagepunkt auf dem Kontaktbolzen 7 im Oberteil 3 des Drehkopfes 1, so daß eine leichte Drehbeweglichkeit sichergestellt ist. Zur besseren Lageuabilisierung der Kontaktbrücken 8 auf den Kontaktbolzen 7 und zur Erhöhung der Anzahl der Stromübergangsstellen am Kontakt sind die Auflageflächen der Kontaktbrüeken 8 auf den Kontaktbolzen 7 mit einem kleineren konkaven Krümmungsradius versehen als der konvexe Krümmungsradius des Kontaktbolzens, wodurch die Kontaktbrücken nur mit den beiden Randzonen 14 der Auflageflächen auf den Kontaktbolzen aufliegen und die Anzahl der Stromübergangsstellen an jeder Kontaktbrücke sich verdoppelt. Damit der Stromübergang nur an den Stirnflächen der Kontaktbrüeken 8 geschieht, sind auf die Kontaktbolzen 7 Isolierscheiben 10 gesteckt.

In dem Ausführungsbeispiel sind die St-ombahnen des Drehtrennschalters aus Aluminium hergestellt, während die Kontaktelemente, welche versilbert sind, aus Kupfer bestehen.

Zur Erreichung eines Preßsitzes, der eine innige Materialverbindung und einen damit verringerten Übergangswiderstand zwischen den Kontaktbolzen 7 und dem Aluminium erlaubt, sind diese entsprechend gerändelt.

Der Drehkopf 1 ist mit seinem Unterteil 2, an dem ein Dreharm U des Drehtrennschalters angeformt ist, auf einem teilweise dargestellten Stützer 12 befestigt, während das Oberteil für den Anschluß eines elektrischen Leiters eine Befestigung 13 aufweist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Drehgelenk-Kontaktvorrichtung für einen Hochspannungs-Drehtrennschaiter mit auf Stützern aufgesetzten und jeweils aus einem einen Kontaktbolzen aufweisenden Oberteil und einem gegenüber diesem koaxial und um eine vertikale Achse drehbar gelagerten hohlzylindrischen Unterteil bestehenden Drehköpfen, dadurch gekennzeichnet, daß