DE2935202A1 - CONTACT SYSTEM FOR SWITCHGEAR WITH HIGH SHORT CIRCUIT CURRENTS - Google Patents

CONTACT SYSTEM FOR SWITCHGEAR WITH HIGH SHORT CIRCUIT CURRENTS

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DE2935202A1 DE19792935202 DE2935202A DE2935202A1 DE 2935202 A1 DE2935202 A1 DE 2935202A1 DE 19792935202 DE19792935202 DE 19792935202 DE 2935202 A DE2935202 A DE 2935202A DE 2935202 A1 DE2935202 A1 DE 2935202A1
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Abstract

The contact device consists of a tubular contact piece (2) which is slotted in the longitudinal direction, and of a mating contact piece (10) which is moved into the contact piece (2) during switching on. In order largely to prevent deformation of the contact piece (2), a protection tube (12) consisting of erosion-resistant material is arranged in the interior of the contact piece (2). <IMAGE>

Description

Kontaktsystem für Schaltgeräte mit hohen KurzschlußströmenContact system for switchgear with high short-circuit currents

Die Erfindung betrifft ein Kontaktsystem für Schaltgeräte mit hohen Kurzschlußströmen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a contact system for switching devices with high Short-circuit currents, according to the preamble of claim 1.

Derartige Kontaktstücke (Kontakttulpen) werden aus geschlitztem Rohrmaterial hergestellt. Durch die dadurch hergestellte Beweglichkeit der Kontaktfinger wird beim Einfahren über das Gegenkontaktstück die erforderliche Kontaktkraft erreicht.Such contact pieces (contact tulips) are made of slotted tube material manufactured. The resulting mobility of the contact finger the required contact force is reached when moving in via the mating contact piece.

Fließen, z.B. bei Leistungsschaltern, in der Ausschaltphase sehr große Kurzschlußströme über das geöffnete Kontaktsystem, so ist es möglicn, daß die Kontaktfinger durch elektromagnetische Kräfte bleibend verformt werden, bosonders dann, wenn durch die Einwirkungen des Lichtbogens das auf Biegung beanspruchte Material des Kontaktes entfestigt wird.Very large flows, e.g. in the case of circuit breakers, in the switch-off phase Short-circuit currents through the open contact system, so it is possible that the contact fingers are permanently deformed by electromagnetic forces, especially if by the effects of the arc the contact material subject to bending is softened.

Aufgabe der Erfindung ist es, die bekannten Kontaktsysteme dahingehend zu verbessern, daß eine bleibende Verformung der Kontakttulpe weitgehend verhindert wird.The object of the invention is to relieve the known contact systems to improve that a permanent deformation of the contact tulip largely prevented will.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die den Patentanspruch 1 kennzeichnenden Merkmale gelöst.This object is achieved according to the invention by claim 1 characteristic features solved.

Durch die erfindungsgemäße Lösung werden die l'ontaktfinger der Kontakttulpe mechanisch abgestützt. Gleichzeitig wird eine schützende Wirkung erzielt. Ausführungsbeispiele der Erfindung und ihrer Ausgestaltungen sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden beschrieben, Es zeigen: Figur 1 eine Seitenansicht eines Kontaktsystems im Schnitt; Figur 2 eine Seitenansicht eines anderen Kontaktsystems im Schnitt, mit einer Fangelektrode und Stützelementen; Figur 3 einen Schnitt durch eine Kontakttulpe, wobei das Schutzrohr Rippen aufweist; Figur 4 eine Seitenansicht eines anderen Kontaktsystems (teilweise geschnitten), wobei das Schutzrohr Stifte aufweist; Figur 5 eine Seitenansicht (irn Schnitt) eines Kontaktsystems mit kegelförmiger Kontakttulpe; Figur 6 eine Seitenansicht (im Schnitt) eines Kontaktsystems mit axialverschiebbarem Schutzrohr; und Figur 7 eine Seitenansicht eines Kontaktsystems (teilweise geschnitten3; mit einer außen um den Tulpenkontakt gelegten Ha 1 terung Das in Figur 1 dargestellte Kontaktsystem besteht im wesentlichen aus einenl rohrförmigen 1(ontaktstück (Kontakttulpe) 2, das in Längsrichtung geschlitzt ist, einem Gegenkontaktstück 10, das beim Einschalten in das Kontaktstück 2 eingefahren wird und einem Schutzrohr 12, aus abbrandfestem Material. das im Inneren der Kontakttulpe 2 angeordnet ist, und dessen Außendurchmesser nur geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser der Kontakttulpe 2. Dieses Kontaktsystem kann Teil einer Schaltstrecke sein die eine Düse 1 aufweist, durch die das über Kanäle 1'zugeffhre Löschgas an den beim Anschalten entstehenden Lichtbogen herangeführt wird.The solution according to the invention makes the contact fingers of the contact tulip mechanically supported. At the same time a protective effect is achieved. Embodiments the invention and its embodiments are shown in the drawing and in The following are described, in which: FIG. 1 shows a side view of a contact system on average; Figure 2 is a side view of another contact system in section, with a collecting electrode and support elements; FIG. 3 shows a section through a contact tulip, wherein the protective tube has ribs; Figure 4 is a side view of another contact system (partially cut), the protective tube having pins; figure 5 shows a side view (in section) of a contact system with a conical contact tulip; FIG. 6 shows a side view (in section) of a contact system with an axially displaceable Protective tube; and FIG. 7 shows a side view of a contact system (partially in section; that shown in FIG. 1 with a holder placed around the tulip contact on the outside The contact system consists essentially of a tubular 1 (contact piece (contact tulip) 2, which is slotted in the longitudinal direction, a mating contact piece 10, which when switched on is retracted into the contact piece 2 and a protective tube 12, made of erosion-proof Material. which is arranged in the interior of the contact tulip 2, and its outer diameter is only slightly smaller than the inner diameter of the contact tulip 2. This Contact system can be part of a switching path which has a nozzle 1 through the extinguishing gas that is drawn in via channels 1 'to the arc that occurs when the device is switched on is introduced.

Das in Figur 2 dargestellte Kontaktsystem unterscheidet sich von dem in Figur 1 dargestellten lediglich dadurch, daß im Inneren der Kontakttulpe 2 zusätzliche Stützelemente 8 angeordnet sind. Diese Stützelemente 8 können die Form von Speichen aufweisen, die an einer im Inneren der Kontakttulpe 2 angeordneten Fangelektrode 22 angebracht und am schutzrohr 12 abgestützt sind. Der Einbau einer derartigen Fangelektrode 22 im Inneren der Kontakttulpe 2 ist von Vorteil, da dadurch das Schalt vermögen der Schaltstrecke günstig beeinflusst und verhindert wird daß der Lichtbogenfußpunkt im Inneren der Kontakttulpe 2 bz. des Schutzrohres 12 umherwandert und dort unerwünschten Abbrand erzeugt.The contact system shown in Figure 2 differs from that shown in Figure 1 only in that the inside of the contact tulip 2 additional Support elements 8 are arranged. These support elements 8 can they Have the form of spokes which are arranged on an inside of the contact tulip 2 Trapping electrode 22 is attached and supported on the protective tube 12. The installation of a Such a target electrode 22 in the interior of the contact tulip 2 is advantageous because it the switching capacity of the switching path is favorably influenced and that is prevented the arc base wanders around inside the contact tulip 2 or the protective tube 12 and there generated undesired burn-off.

Die Fangelektrode 22 kann dabei kreis- oder ringförmigen Querschnitt besitzen. Die Speichen bestehen ebenfalls aus abbrandfestem Material und haben einen möglichst kleinen Strömungswiderstand.The collecting electrode 22 can have a circular or ring-shaped cross section own. The spokes are also made of burn-resistant material and have a the smallest possible flow resistance.

Die Bauelemente Fangelektrode 22 und Speichen können dabei so ausgebildet werden, daß sie während der Ausschaltbewegung zum festhalten eines nachlaufenden Gegenkontaktes benutzt werden.The components collecting electrode 22 and spokes can be designed in this way be that they hold a trailing one during the switch-off movement Counter contact can be used.

Eine Abstützung der Kontaktfinger der Kontankttulpe 2 ist auch möglich durch Verwendung von Einzelfingern die so montiert sind, daß sie sich formschlüssig gegeneinander abstützen können.The contact fingers of the contact tulip 2 can also be supported through the use of individual fingers that are mounted so that they form a positive fit can support each other.

Eine derartige gegenseitige Abstützung kann entweder unmittelbar dadurch erfolgen, daß der Spalt soweit verringert wird, daQ durch Formschluß eine gegenseitige Abstützung der Finger erfolgt.Such mutual support can either be done directly take place that the gap is reduced to such an extent that a mutual The fingers are supported.

Ein derartiger geringer Spalt kann durch geeignete Fertigungsverfahren erzielt werden z.B. dadurch, daß die Kontakttulpe zunächst mit konventionellen spanabhebenden Werkzeugen bearbeitet wird. Die fertigungsbedingten Spalten werden in einem zweiten Bearbeitungsvorgang, z.B. durch Rollen, auf das erforderliche Kleinstmaß gebracht.Such a small gap can be achieved by suitable manufacturing processes can be achieved, for example, by first cutting the contact tulip with conventional cutting tools Tools is processed. The production-related columns are in a second Machining process, e.g. by rolling, brought to the required minimum size.

Eine Mögiichkeit bei der die Kontaktfinger der Kontakttulpe mittelbar abgestützt werden ist in Figur 3 dargestellt. Zur Abstützung sind dazu auf der Oberfläche des Schutzrohres 12a Rippen 14 vorgesehen, die in die von den Längsschlitzen 4 gebildeten Spalte der Kontakttulpe eintauchen.A possibility in which the contact fingers of the contact tulip indirectly is shown in FIG. 3. To support this are on the surface of the protective tube 12 a ribs 14 are provided, which are formed in the longitudinal slots 4 formed Immerse the column of the contact tulip.

Diese Rippen 14 bestehen aus einem abbrandfestem Material, das geringe Neigung hat mit dem Material der Kontakttulpe zu verschweißen, z.B. Wolfram-Syntermaterial, Graphit oder Kunststoff, besonders Polytetrafluoräthylen (PTFE). Sie können auf dem Schutzrohr 12a durch Verschrauben, Schweißen oder durch eine Schwalbenschwanzbefestigung angebracht sein.These ribs 14 consist of an erosion-resistant material, the low Has a tendency to weld with the material of the contact tulip, e.g. tungsten syntherm material, Graphite or plastic, especially polytetrafluoroethylene (PTFE). You can on the protective tube 12a by screwing, welding or by a dovetail fastening to be appropriate.

Es genügt auch, wenn die Rippen 14 nicht auf der vollen Länge der Spalte ausgebildet werden,sondern nur in dem der Einschraubstelle gegenüberliegenden Teil der Kontakttulpe.It is also sufficient if the ribs 14 are not over the full length of the Column are formed, but only in the opposite of the screwing point Part of the contact tulip.

Im Hinblick auf eine möglichst vollständige Ausnutzung des Einbauraumes für den stromführenden Querschnitt der Kontakttulpe kann es vorteilhaft sein, statt der Rippen 14 Stifte 16 zur Abstützung zu verwenden, die in radialer Richtung aus dem Schutzrohr 12b herausragen und in entsprechende Ausnehmungen 18 der Kontaktfinger eingreifen und somit eine geyenseitige Berührung der Finger verhindern. Ein derartiges Kontaktsystem ist in Figur 4 dargestellt.With a view to utilizing the installation space as fully as possible for the current-carrying cross section of the contact tulip, it can be advantageous instead of the ribs 14 to use pins 16 for support, in the radial direction the protective tube 12b protrude and in corresponding Recesses 18 the contact fingers intervene and thus touch the fingers on the geyser side impede. Such a contact system is shown in FIG.

Bei dem in Figur 5 dargestellten Kontaktsystem ist die Kontakctulpe 2b zum Gegenkontaktstück 10 hin verjüngt. Bei dieser Ausgestaltung erfolg in vorteilhafter Weise weder in der Düse noch im Rückblaskanal eine Verminderung der Querschnitte.In the contact system shown in Figure 5, the contact tulip 2b tapers towards the mating contact piece 10. In this embodiment, it is more advantageous Do not reduce the cross-sections either in the nozzle or in the blow-back duct.

Bei der Ausgestaltung der Kontakttulpe und des Schutzrohres nach Figur G ist das Schutzrohr 12c axial verschiebbar. Infolgedessen kann es bis zur oberen Kante der Kontakttulpe hochgezogen sein, so daß die stützende und schützende Wirkung erhöht wird. Beim Einschalten wird dabei das Schutzrohr vom Gegenkontaktstück 10 gegen die Kraft einer Feder 23 ins Innert der Kontakttulpe hineingeschoben, wie in gestrichelten Linien in Figur 6 dargestellt ist.In the design of the contact tulip and the protective tube according to FIG G, the protective tube 12c is axially displaceable. As a result, it can reach the top Edge of the contact tulip be pulled up, so that the supportive and protective effect is increased. When switching on, the protective tube is removed from the mating contact piece 10 pushed into the interior of the contact tulip against the force of a spring 23, as is shown in dashed lines in FIG.

In Figur 7 ist ein anderes Kontaktsystem dargestellt, bei dem außen um die Kontakttulpe 2 eine Halterung 2Oherumgelegt ist. Diese Halterung 20 trägt Rippen 14a bzw. Stifte 16a, die mittelbar eine formschlüssige Abstützung der Kontaktfinger bewirken (ähnlich wie in Fig. 4 dargestellt).In Figure 7, another contact system is shown in which the outside a holder 20 is wrapped around the contact tulip 2. This bracket 20 carries Ribs 14a or pins 16a, which indirectly provide a form-fitting support for the contact fingers effect (similar to that shown in Fig. 4).

Eine derartige Halterung 20 kann gleichzeitig als Widerlager für zusätzliche Federelemente 24 dienen, mit denen die Kontaktkraft der Kontaktfinger verstärkt wird.Such a bracket 20 can also be used as an abutment for additional Spring elements 24 are used with which the contact force of the contact fingers is increased will.

Das Schutzrohr besteht zweckmäßig aus Graphit oder Grauguß.The protective tube is expediently made of graphite or gray cast iron.

Claims (15)

Patentansprüche 1. Kontaktsystem für Schaltgeräte mit höhen Kurzschlußströmen, mit einem rohrförmigen Kontaktstück (Kontakttulpe), das in Längsrichtung geschlitzt ist; mit einem Gegenkontaktstück, das beim Einschalten in das Kontaktstück eingefahren wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein Schutzrohr (12, 12a, 12b) aus abbrandfestem Material im Inneren der Kontakttulpe (2) angeordnet ist, dessen Außendurchmesser nur yeringfügig kleiner ist als der innendurchmesser der Kontakttulpe (2). Claims 1. Contact system for switching devices with high short-circuit currents, with a tubular contact piece (contact tulip), which is slotted in the longitudinal direction is; with a mating contact piece that retracts into the contact piece when switched on it will be shown that a protective tube (12, 12a, 12b) is arranged from erosion-resistant material inside the contact tulip (2), whose Outside diameter is only slightly smaller than the inside diameter of the contact tulip (2). 2. Kontaktsystem nach Anspruch l, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß im Inneren der Kontakttulpe (2) zusätzliche Stützelemente (8) angeordnet sind. 2. Contact system according to claim l, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, that inside the contact tulip (2) additional support elements (8) are arranged. 3. Kontaktsystem nach Anspruch 2, wobei eine Fangelektrode im Inneren der Kontakttulpe angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Fangelektrode (22) über Speichen (14) ans Schutzrohr (12: abgestützt ist.3. Contact system according to claim 2, wherein a target electrode in the interior the contact tulip is arranged, characterized in that the collecting electrode (22) over spokes (14) to the protective tube (12: is supported. 4. Kontaktsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakttulpe (2) aus Einzelfingern (6) besteht, die formschlüßig gegeneinander abstützbar sind.4. Contact system according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the contact tulip (2) consists of individual fingers (6), which form-fit are mutually supportable. 5. Kontaktsystem nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die durch die längsschlitzung (4) gebildeten Spalten soweit verringert sind, daß durch Formschluß eine gegenseitige Abstützung erfolgt.5. Contact system according to claim 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the gaps formed by the longitudinal slot (4) are reduced so far are that there is mutual support through positive locking. 6. Kontaktsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzrohr (12) Rippen (14) aufweist, die in die Spalte zwischen den Kontaktfingern (6) eintauchen.6. Contact system according to claim 3, characterized in that the Protective tube (12) has ribs (14) in the gaps between the contact fingers (6) immerse. 7. Kontaktsystem nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t) daß die Rippen (14) sich nur über einen Teil der Länge der Spalte (4) erstrecken.7. Contact system according to claim 6, characterized in that g e k e n n z e i c h n e t) that the ribs (14) extend only over part of the length of the column (4). 8. KontaKtsystem nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Schutzrohr (12a) Stifte (16) aufweist, die in radialer Richtung aus dem Schutzrohr (12a) herausragen und die in entsprechend geformte Ausnehmungen (18) der Kontaktfinger (fl) eingreifen, um eine gegenseitige Berührung der Kontaktfinger zu verhindern.8. Contact system according to claim 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the protective tube (12a) has pins (16) which extend in the radial direction protrude from the protective tube (12a) and into correspondingly shaped recesses (18) the contact fingers (fl) engage to mutual contact of the contact fingers to prevent. 9. Kontaktsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Fangelektrode im Innneren der Kontakttulpe angeordnet ist. 9. Contact system according to one of the preceding claims, wherein a Trapping electrode is arranged inside the contact tulip. d a d u c h g e k e n n z c e i c h n e t, daß die Kontakttulpe (2) und das Schutzrohr (12) sich zum Gegenkontaktstück (10) hiui verjüngen. d a d u c h g e k e n n z c e i c h n e t that the contact tulip (2) and the protective tube (12) taper towards the mating contact piece (10) hiui. 10. Kontaktsystem nach einem der vorgehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Schutzrohr (12b) axial verschiebbar ist.10. Contact system according to one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n n n e i c h n e t that the protective tube (12b) is axially displaceable. 11. Kontaktsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Schutzrohr (12, 52a, 12bj aus blolfram-Sinter-Materialien besteht.11. Contact system according to one of the preceding claims, d a d u It is noted that the protective tube (12, 52a, 12bj is made of tungsten sintered materials consists. 2. Kontaktsystem nach einem der vorgehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n ii z e i c h n e t, daß das Schutzrohr (12, 12a, 12b) aus Grauguß besteht.2. Contact system according to one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n ii z e i c h n e t, that the protective tube (12, 12a, 12b) consists of gray cast iron. 13. tontaktsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Schutzrohr (12, 12a, 12b) ganz oder teilweise aus Graphit besteht.13. contact system according to one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that the protective tube (12, 12a, 12b) wholly or partly made of graphite. 14. Kontaktsystem nach einem der Ansprüche 6 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine aussen um den Tulpenkontakt (2) gelegte Halterung (20) vorgesehen ist, die die Rippen (14) bzw. Stifte (16) trägt.14. Contact system according to one of claims 6 to 8, d a d u r c h it is not noted that a holder is placed around the outside of the tulip contact (2) (20) is provided which carries the ribs (14) or pins (16). 15. Kontaktsystem nach Anspruch 14, d a d u r c h ge k e n n z e i c h n e t , daß die Halterung (20) ein Widerlager für zusätzliche rerj!er elemente (23) bildet, mit denen die Kontaktkraft der IEontaktfinger (6) erhöht wird.15. Contact system according to claim 14, d a d u r c h ge k e n n z e i c h n e t that the bracket (20) is an abutment for additional rerj! er elements (23) forms, with which the contact force of the contact fingers (6) is increased.
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