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Drehkontakt, insbes. fUr Hochspannungs-Drehtrenn-
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schalter Die Erfindung betrifft einen Drehkontakt, insoes. für Hochspannungs-Drehtrennschalter,
mit einem ersten Kontaktteil, einem zweiten Kontaktteil, einem zentralen Drehbolzen
od. dgl. und mindestens einer Stroübertragungslitze od. dgl., wobei das erste Kontaktteil
und das zweite Kontaktteil im Querschnitt kreisförmig mit etwa gleichen Durchmessern
ausgebildet, koaxial zueinander,
aber mit Abstand voneinander angeordnet,
um den Drehbolzen relativ zueinander drehbar und silber die Stromübertragungslitze
elektrisch miteinander verbunden sind.
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Hochspannungs-Drehtrennschalter dienen zum stromlosen Ein- und Ausschalten
von Stromkreisen in Hochspannungsanlagen. Zum Ein-bzw. Ausschalten wird bei derartigen
Hochspannungs-Drehtrennschaltern ein an einem Stutzisolator od. dgl. befestigter
Schaltarm aus einer Ausschaltstellung in eine Linschaltstellung bzw.
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umgekehrt geschwenkt. Der Schaltarm ist an seinem am Stützisolator
befestigten Ende Uber einen Drehkontakt mit einem ortsfesten Anschlußteil elektrisch
verbunden. In der Einschaltstellung wird das freie Ende des Schaltarmes in einem
Hauptkontakt an einem mit Abstand von dem Stützisolator angeordneten Zusatzisolator
aufgenommen.
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Wie zuvor erläutert worden ist, erfolgt die elektrische Verbindung
des Schaltarmes mit einem ortsfesten Anschlußteil über einen Drehkontakt. An diesen
Drehkontakt werden insbes. bei Hochspannungs-Drehtrennschaltern, über die in eingeschaltetem
Zustand mitunter sehr hohe Ströme fließen, in elektrischer, thermischer und mechanischer
Hinsicht sehr hohe Anforderungen gestellt.
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Bei dem bekannten Drehkontakt, von dem die Erfindung ausgeht (vgl.
die eingetragenen Unterlagen des DE-GM 19 70 o59), ist das erste Kontaktteil als
nach unten offener Kreiszylinder ausgebildet, dessen Boden mit einer zentralen,
von einem Randwulst umgebenen Bohrung versehen ist. Der zentrale Drehbolzen ist
Teil des zweiten
Konta'ctteiles. Das untere Ende des Drehbolzens
ragt durch die Bohrung im ersten Kontaktteil hindurch, d. h. das erste Kontaktteil
ist über den Randwulst der Bohrung drehbar mit dem zweiten Kontaktteil verbunden.
Am unteren Ende des Drehbolzens sind mehrere hoctlRlexible Stromübertragungslitzen
angeschlossen, nämliche angelötet. Diese Stromübertragungslitzen sind in einer Schleife
an den Rand des ersten Kontaktteiles geführt und dort im Bereich des Zylindermantels
über eine Schraubverbindung angeschlossen. Die Schleifenführung der Stromübertragungslitzen
erlaubt eine Drehbewegung des ersten Kontaktteiles gegenüber dem zweiten Kontaktteil
söhne Beeinflussung der elektrischen Verbindung zwischen den beiden Kontaktteilen
Der zuvor erläuterte bekannte Drehkontakt ist fUr die FUhrung sehr hoher Ströme,
insbes. für die Führung von Kurzschlußströmen, nicht geeignet, da die dort gewählte
Schleifenrührung der Stromübertragungslitzen dazu fUhrt, daß die StromUbertragungslitzen
bei sehr hohen Strömen mechanisch beschädigt werden oder sogar brechen Bekanntlich
werden Leiter bei Führung sehr hoher Ströme auch mechanisch erheblich belastet,
treten nämlich erhebliche Kräfte au, die, wenn sie nicht geschickt abgefangen werden,
zu den besagten mechanischen Beschädigungen rühren können.
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Im übrigen ist ein andersartiger Drehkontakt bekannt (vgl. die DE-PS
9 lo 684), bei dem an das erste Kontaktteil ein zentraler, innen hohler Drehbolzen
angeschlossen ist und bei dem auf den Drehbolzen das zweite Kontaktteil als eine
Art Haube von oben aufgesetzt ist. Sowohl mit dem ersten Kontaktteil als auch mit
dem
zweiten Kontaktteil fest verbunden ist eine StromUbertragungslitze,
die in erheblich tordiertem Zustand, sich in Längsrichtung des Schwenkbolzens erstreckend,
im Inneren des Drehbolzens angeordnet ist. Das Ausmaß der Tordierung dieser Stromübertragungslitze
variiert mit dem Drehwinkel des ersten Kontaktteiles gegenüber dem zweiten Kontaktteil.
Auch dieser Drehkontakt hat sich in der Praxis insbes. bei Auftreten sehr hoher
Ströme als nicht widerstandsfähig genug erwiesen.
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Ausgehend von dem zuvor erläuterten Stand der Technik liegt der Erfindung
die Aufgabe zugrunde, einen Drehkontakt, insbes. fUr Hochspannungs-Drehtrennschalter
anzugeben, der auch bei häufigem Auftreten sehr hoher Ströme, beispielsweise Kurzschlußströme,
Uber lange Zeiträume funktionsfähig bleibt.
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Der erfindungsgemäße Drehkontakt, bei dem die zuvor aufgezeigte Auf'gabe
gelöst ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Stromübertragungslitze jeweils an
den einander zugewandten Kontaktseiten des ersten bzw. zweiten Kontaktteiles in
den kreisringförmigen Bereichen zwischen den Außenrändern der Kontaktteile und dem
Drehbolzen über Anschlußschuhe od. dgl. befestigt ist und von den Anschlußschuhen
tangential zu einem um die gemeinsame Drehachse der Kontaktteile gedachten Kreis
in ein- und dieselbe Richtung abragt. Erfindungsgemäß wird die Stromübertragungslitze
kontrolliert in einem einzigen, im wesentlichen U-förmigen Bogen geführt, indem
sie nämlich in ganz bestimmter Weise an die einander zugewandten Kontaktseiten der
beiden Kontaktteile angeschlossen ist.
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Dadurch werden die bei der FUhrung sehr hoher Ströme auftretenden
Kräfte an den einander zugewandten Kontaktseiten der Kontaktteile
ganz
von selbst abgefangen, so daß die Gefahr mechanischer Beschädigung der Stromübertragungslitze
auf ein Minimum herabgesetzt ist.
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Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, den erfindungsgemäßen Drehkontakt
auszugestalten und weiterzubilden, was im folgenden nur beispielhaft erläutert werden
soll.
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Zunächst empfiehlt es sich, die Kontaktteile so zueinander anzuordnen,
daß der Abstand der Kontaktteile voneinander wesentlich geringer ist als die Länge
der StromUbertragungslitze, vorzugsweise geringer als ein Drittel der Länge der
StromUbertragungslitze.
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Dadurch wird die StromUbertragungslitze praktisch in Form eines langgestreckten
U gefUhrt, was einerseits hinsichtlich der Aurnahme der Kräfte an den einander zugewandten
Kontaktseiten der Kontaktteile vorteilhaft ist, andererseits vergleichsweise große
Drehwinkel des ersten gegenUber des zweiten Kontaktteil zuläßt.
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Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Anschlußschuhe
fUr die StromUbertragungslitze in ein- und demselben radialen Abstand von der gemeinsamen
Drehachse der Kontaktteile anzuordnen.
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Diese Maßnahme gewinnt besondere Bedeutung, wenn die StromUbertragungslitze
mit einem Radius, der dem Abstand der Ansohlußsohuhe von der gemeinsamen Schwenkachse
der Kontaktteile entspricht, gebogen ist. Die StromUbertragungslitze ist hier praktisch
auf einer virtuellen Kreiszylinderfläche angeordnet. Dadurch ist gewährleistet,
daß die StromUbertragungslitze Uber den zulässigen Drehbereich bei Jedem Drehwinkel
in ein- und derselben Richtung von
den Anschlußschuhen abragt.
Diese werden also in seitlicher Richtung mechanisch nicht beansprucht. Ein weiterer
Vorteil ergibt sich in diesem Zusammenhang dahingehend, daß sich das geschlossene
Ende der U-förmig geführten Ubertragungslitze bei jedem Drehwinkel zwischen den
beiden Kontaktteilen befindet, d. h. niemals Uber die Außenränder der Kontaktteile
hinausragt.
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Um bei sehr hohen Strömen dem Fließen von Querströmen vorzubeugen,
ist es zweckmäßig, die einander zugewandten Kontaktseiten der Kontaktteile zumindest
im Bereich der Stromübertragungslitze mit einer Auflage oder Beschichtung aus Isoliermaterial
zu versehen. Dabei kann die Auflage oder Beschichtung aus Isoliermaterial gleichzeitig
als Haftunterlage fUr die StromUbertragungslitze ausgebildet und/ oder ausgeformt
sein, so daß die StromUbertragungslitze praktisch in einer Art Bett gefUhrt wird.
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Dort, wo die StromUbertragungslitze an die einander zugewandten Kontaktseiten
der Kontaktteile angeschlossen ist, also im Bereich der Anschlußschuhe, spielen
hinsichtlich des Ubergangswiderstandes Korrosionserscheinungen eine nicht zu vernachlässigende
Rolle. Um den Einfluß von WitterungseinflUssen möglichst gering zu halten, empfiehlt
es sich, die Kontaktteile des erfindungsgemäßen Drehkontaktes an ihren Kontaktseiten
mit zueinander korrespondierend ausgebildeten Sohutzrändern zu versehen. Ggr. kann
zwischen die Schutzränder der Kontaktteile auch noch ein Dichtungselement eingelegt
sein. Dadurch befindet sich die StromUbertragungslitze in einem nach außen vollständig
geschlossenen Gehäuse und ist so gegenUber WitterungseinflUssen weitgehend geschUtzt.
Bestehen die Kontaktteile des Drehkontaktes aus Aluminium und die StromUbertragungslitze
und
die Anschlußschuhe aus Kupfer, so empfiehlt es sich, zwischen den Anschlußschuhen
und den Kontaktteilen eine Cupalzwischenlage vorzusehen. Dadurch wird an den Berührungarlkohen
eine elektrochemisohe Korrosion vermieden.
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In Hinsicht auf die Ausgestaltung der Stromubertragungslitze hat es
sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn diese aus hochflexiblen verseilten
Kupferadern mit einem Einzeldurchmesser unter o,l mm besteht.
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Je nach der zu erwartenden Strombelastung des erfindungsgemäßen Drehkontaktes
kdnnen weitere StromUbertragungslitzen zwischen den beiden Kontaktteilen vorgesehen
sein. Dabei empfiehlt es sich auch hier zur Verhinderung des Auftretens von Querstrdmen,
diese Strom-Ubertragungslitzen so anzuordnen und/oder auszubilden, daß sie voneinander
isoliert sind.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein AusfUhrungsbeispiel
darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigt Fig. 1 ein Ausflthrungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Drehkontaktes in Seitenansicht, teilweise geschnitten, und
Fig. 2 einen Schnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1 entlang der Linie ii - II.
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Der in den Figuren dargestellte Drehkontakt 1 ist für Hochspannungs-Drehtrennschalter
bestimmt und weist ein erstes Kontaktteil 2, ein zweites Kontaktteil 3, einen zentralen
Drehbolzen 4 und mehrere StromUbertragungslitzen 5 auf. Das erste Kontaktteil 2
und das zweite Kontaktteil 3 sind im Querschnitt kreisförmig mit gleichen Durchmessern
ausgebildet, koaxial zueinander, aber mit Abstand voneinander angeordnet, um den
Drehbolzen 4 relativ zueinander drehbar und die StromUbertragungslitzen 5 elektrisch
miteinander verbunden.
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Jede der StromUbertragungslitzen 5 ist jeweils an den einander zugewandten
Kontaktseiten 6 bzw. 7 des ersten bzw. zweiten Kontaktteiles 2 bzw. 3 in den kreisringrörmigen
Bereichen zwischen den Außenrändern der Kontaktteile 2 bzw. 3 und dem Drehbolzen
4 Uber Anschlußschuhe 8 befestigt. Dabei ragt jede StromUbertragungslitze 5 von
den Anschlußschuhen 8 tangential zu einem um die gemeinsame Drehachse der Kontaktteile
2, 3 gedachten Kreis in ein- und dieselbe Richtung ab.
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Der Abstand der Kontaktteile 2, 3 voneinander ist wesentlich geringer
als ein Drittel der Länge der StromUbertragungslitzen 5.
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Wie sich aus Fig. 1 direkt und aus Fig. 2 indirekt ergibt, sind die
Anschlußschuhe 8 rur jeweils eine Stromübertragungslitze 5 in ein- und demselben
radialen Abstand von der gemeinsamen Drehachse der Kontaktteile 2, 3 angeordnet.
Dabei ist, wie Fig. 2 besonders deutlich zeigt, jede StromUbertragungslitze 5 mit
einem Radius, der dem Abstand der Anschlußschuhe 8 von der gemeinsamen Drehachse
der Kontaktteile 2, 3 entspricht, gebogen.
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Die einander zugewandten Kontaktseiten 6, 7 der Kontaktteile 2, 3
sind im Bereich der StromUbertragungslitzen 5 mit einer Auflage 9 aus Isoliermaterial
versehen. Die Auflage 9 aus isdLLermaterial ist gleichzeitig als Haftunterlage dr
die Stromilbertragungslitzen 5 ausgebildet, was durch eine spezielle Materialauswahl
verwirklicht ist.
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Aus Fig. 1 wird besonders deutlich, daß die Kontaktteile 2, 3 an ihren
Kontaktseiten 6, 7 mit zueinander korrespondierend ausgebildeten Schutzrändern lo
versehen sind. Zwischen den Schutzrändern lo findet sich ein Dichtungselement 11.
Dadurch kommen die Strom-Ubertragungslitzen 5 in einem nach außen hin vollständig
abgeschlossenen Raum zu liegen.
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In den Figuren ist nur angedeutet, daß die StromUbertragungslitzefl
5 aus hochflexiblen verseilten Kupferadern mit einem Einzeldurohmesser unter o,l
mm bestehen. Weiterhin ist nur angedeutet, daß die StromUbertragungslitzen 5 durch
eine Isollerbeschlchtung voneinander isoliert sind.