DE3111286C2 - - Google Patents
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- DE3111286C2 DE3111286C2 DE19813111286 DE3111286A DE3111286C2 DE 3111286 C2 DE3111286 C2 DE 3111286C2 DE 19813111286 DE19813111286 DE 19813111286 DE 3111286 A DE3111286 A DE 3111286A DE 3111286 C2 DE3111286 C2 DE 3111286C2
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H31/00—Air-break switches for high tension without arc-extinguishing or arc-preventing means
- H01H31/34—Air-break switches for high tension without arc-extinguishing or arc-preventing means with movable contact adapted to engage an overhead transmission line, e.g. for branching
- H01H31/36—Contact moved by pantograph
Landscapes
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
- Push-Button Switches (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Hochspannungstrennschalter,
insbesondere einen Scheren-Trennschalter gemäß dem Ober
begriff des Patentanspruches 1.
Derartige Hochspannungstrennschalter sind bereits in den
verschiedensten Ausführungen bekannt. So zeigt die DE
28 09 499 A1 einen derartigen Trennschalter, der im wesentlichen
aus einer Porzellansäule und einer Schere besteht. An den
oberen Enden der Scherenholme sind die beweglichen Hauptkon
taktstücke befestigt. Diese umfassen im Einschaltzustand ein
feststehendes Gegenkontaktstück, das an einem Leiterseil
befestigt ist. Die Hauptkontaktstücke weisen bei diesem
Trennschalter die Form flacher Kontaktschienen auf. Eine
federnde Stange ist den Hauptkontaktstücken in Schließrich
tung vorgelagert und mittels einer Klemme seitlich versetzt
an den Kontaktstücken befestigt. Bei einer Einschaltung
trifft bei diesem Schalter zuerst die aus einem lichtbogen
festen Material bestehende Stange auf das Seil-Gedenkon
taktstück und übernimmt den Einschaltstrom. Erst am Ende der
Stangenbewegung berührt auch die Kontaktschiene, die zur
Führung des Dauerstroms dient, das Gegenkontaktstück und
übernimmt den größten Teil des Stromes.
Bei diesem und ähnlich ausgebildeten sogenannten Scherentren
nern, bei denen der Strom über massive Kontaktstücke
übertragen wird, ist bei Kurzschlußströmen oberhalb 50 kA
mit den entsprechenden Stoßkurzschlußströmen von mehr als
125 kA auch bei größeren Kontaktkräften ein sicherer, d. h.
zerstörungsfreier Stromübergang zwischen den Kontaktstücken
nicht mehr möglich, so daß man für höhere Ströme mehrere
Trennerholme parallel anordnen muß. Ursache für dieses
Problem ist zunächst die thermische Überlastung der Berüh
rungspunkte. Außerdem entstehen zwischen den Kontaktstücken
durch die Einschnürung der Strompfade Abhebekräfte, die die
Kontaktstücke auseinanderzureißen versuchen. Auch die
Schwingungen der Trennerholme, hervorgerufen durch das
plötzliche Zusammenpressen bei Auftreten eines Kurzschlusses,
können zu einer vorübergehenden Verminderung der Kontaktkräf
te bzw. sogar zu einem Abheben der Trennerkontakte führen.
Außerdem führt das beim Auftrennen von parallelen Stromwegen
gelegentlich auftretende Kommutierungsfeuer (vergl.
DE 28 09 499 A1 zu Beschädigungen der versilberten
Kontaktpunkte, wodurch die Dauerstandfestigkeit des Kon
taktsystems leidet.
Desweiteren ist aus der DE-AS 11 43 899 ein in einem Gehäuse
oder Führungsteil gelagerter Stromübertragungskontakt aus
einem einlagig auf einen Flachprofilträger gewickelten,
federnden Metall-Flachband oder -draht für bewegliche
Schaltstücke bekannt. Die einzelnen Windungen sind durch
Anpressen an den Stirnseiten eines biegsamen Isolierträgers
festgelegt.
In der DE 79 32 153 U1 ist ein Kontaktelement beschrieben,
welches in Form eines Metallbandes oder -streifens für
Steckverbindungen elektrischer Leiter mit einer Vielzahl von
Kontaktlamellen ausgebildet ist. Das Metallband ist derart
gefaltet, daß abwechselnd ein langer und ein kurzer Schenkel
je eine Kontaktlamelle bilden.
Aus der DE 28 09 853 A1 ist ein Schalter für hohe Spannung
mit mindestens einem kugelförmigen, festen Kontakt und einem
damit zusammenarbeitenden, kugelförmigen, bewegbaren Kontakt
ersichtlich. Die Kontaktfläche des festen Kontaktes wird
durch einen oder mehrere parallel zu sich selbst und
zueinander bewegbare Kontaktfinger gebildet. Hierbei kann
jeder Kontaktfinger nur in einer zur Grundfläche des
Kugelsegments senkrechten Richtung bewegbar sein.
Die aus der DE-AS 11 43 899 und der DE 79 32 153 U1 bekannten
Kontaktelemente sowie der aus der DE 28 09 853 A1 bekannte
Schalter betreffen jedoch keinen Hochspannungstrennschalter
mit an den Enden von Scherenholmen angebrachten Hauptkon
taktschienen, die mit einem an einer Hochspannungsleitung
befestigten Seil-Gegenkontakt zusammenwirken.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hochspan
nungstrennschalter der eingangs angegebenen Art dahingehend
zu verbessern, daß die Stromübertragung zwischen den
Hauptkontaktschienen und dem Seil-Gegenkontaktstück ver
bessert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die den Patent
anspruch 1 kennzeichnenden Merkmale gelöst.
Mit den erfindungsgemäßen Lösungen werden die Nachteile der
bekannten Trennschalter weitestgehend behoben, wobei ins
besondere eine Vermehrung der Berührungspunkte zwischen den
Hauptkontakten und dem Seil-Gegenkontaktstück auf das Zwei
bis Dreifache erzielt wird, wodurch ein wesentlich besserer
Stromübergang an diesen Stellen erfolgt. Neben der Vermehrung
der Berührungspunkte erreicht man hierdurch auch den Effekt,
daß die Einschnürung der Strompfade gemildert wird.
Das Seil-Gegenkontaktstück ist elastisch verformbar, es
besteht aus zumindest zwei federnd zusammendrückbaren
Kontaktelementen, die gemäß zweckmäßigen Ausgestaltungen
einzeln im wesentlichen die Form einer "3" und zusammen die
Form einer "8" aufweisen und die zweckmäßig an einem
gemeinsamen Träger angebracht sind.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß zwischen
den Kontaktelementen elastische Anschläge angeordnet sind,
die Durchgänge für die Kühlluft aufweisen und die zweckmäßig
an den Engstellen der "8" angeordnet sind.
Auch die Kontaktelemente weisen in ihrem oberen Teil
Durchbrüche für die Kühlluft auf. Diese Durchbrüche sind
zweckmäßig mit einem Leiterblech abgedeckt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sehen vor,
daß die federnd zusammendrückbaren Kontaktelemente sternför
mig gewellte Halbschalen aufweisen, die auf einem im
wesentlichen kreisförmigen Ring aus elastischem Isolier
material befestigt sind. Auch können in vorteilhafter Weise
die Kontatkelemente aus parallelen Stäben bestehen, die aus
einem im wesentlichen kreisförmigen Ring aus Isoliermaterial
angebracht sind.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt und im folgenden beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Teil eines Scherenholmes mit einem
Hauptkontaktstück und mit einem Seil-
Gegenkontaktstück im Schnitt (Seitenan
sicht);
Fig. 2 eine weitere Ausgestaltung des Seil-
Gegenkontaktstückes der Fig. 1 im
Schnitt (Seitenansicht);
Fig. 3 eine dritte Ausgestaltung des Seil-
Gegenkontaktstückes im Schnitt,
Fig. 4 eine vierte Ausgestaltung des Seil-
Gegenkontaktstückes im Schnitt;
Fig. 5 das Zusammenwirken der Scherenholme mit
dem Seil-Gegenkontaktstück.
In den Fig. 1 und 2 sind mit elastischen Eigenschaften
ausgestattete Seil-Gegenkontakte dargestellt. Die Kon
taktschalen 52 bzw. 62 weisen im wesentlichen die Form einer
unten offenen Acht auf und sind über eine Befestigungslei
ste 53 a bzw. 63 a mit dem Träger 53 bzw. 63 verbunden. Wie aus
Fig. 1 ersichtlich ist, liegen im eingeschalteten Zustand
die Scherenholme 54 (von denen hier nur einer dargestellt
ist) mit ihren Hauptkontaktschienen 55 an den nach außen
gewölbten Kontaktflächen der beiden Kontaktschalen 52 des
Seil-Gegenkontaktstückes an. Diese Kontaktschalen sind mit
einem elastischen Blech 53 b verbunden, das 1. das Kontakt
system trägt, das 2. das Innere gegen Regen schützt und 3.
beim Ausschalten des Trenners für ein Spreizen der beiden
Kontaktschalen sorgt. Das elastische Blech 53 b, das durch ein
Schutzblech 53 c abgeschirmte Öffnungen 53 d für das Abströmen
der erwärmten Kühlluft haben kann, ist über die Befestigungs
leiste 53 a am Träger 53 angebracht. Die Kontaktschalen
bestehen aus zwei näherungsweise in Form einer "3" gebogenen,
versilberten Kupferblechen, die zusammengefügt näherungsweise
die Form einer "8" bilden und die im eingeschalteten Zustand
des Trenners von dessen Hauptkontaktschienen 55 gegen die
Federkraft des elastischen Bleches 53 b, bzw. gegen die
Federkraft eines elastischen Anschlages 56 zusammengedrückt
werden. Dieser Anschlag, der aus einem entsprechenden
Kunststoff, im Prinzip aber auch aus Metallfedern aufgebaut
sein kann, wird so dimensioniert, daß bei der Nennkon
taktkraft, mit der die Trennerholme sich an die Kontaktscha
len pressen, die vier Berührungspunkte entstehen, von denen
die beiden in der rechten Bildhälfte mit "0" gekennzeichnet
sind, und daß im Kurzschlußfall - wenn plötzlich die zwischen
den Trennerholmen wirksamen Stromkräfte auftreten - ein
weiteres geringfügiges Zusammendrücken der Kontaktschalen
erfolgt, bis dieser Hub durch feste Anschläge 57 begrenzt
wird. Diese festen Anschläge können im Inneren des elasti
schen Anschlages, z. B. in Bohrungen angebracht werden.
Weitere Bohrungen 58 können die Verformung eines Kunststoff
anschlages erleichtern. Durch die Formgebung des elastischen
Anschlages läßt sich leicht eine progressive Federungscharak
teristik, durch die Wahl des Kunststoffes ein gutes Dämp
fungsverhalten erreichen. Der elastische und der feste
Anschlag kann auf der ganzen Länge des horizontal hängenden
Seil-Gegenkontaktes gleichmäßig oder abschnittsweise verteilt
angeordnet werden, wobei entsprechende Aussparungen (im Bild
nicht dargestellt) für die Kühlluftströmung vorgesehen werden
können. Die Anschläge werden zweckmäßigerweise über ein
Formstück 59 mit den Kontaktschalen verbunden.
Die Elastizität des Seil-Gegenkontaktstückes hat zwei
Vorteile: erstens folgen die beiden Kontaktschalen 52 in
einem gewissen Bereich den Bewegungen der Trennerholme 54,
falls diese beim Auftreten von zwischen den Holmen (in der
Bildebene) wirksamen Kurzschlußkräften in Schwingungen
geraten, die bei den üblichen, starren Seilkontakten zum
Trennen, d. h. zum Feuern der Kontakte führen können;
zweitens verlagert sich bei einer Ausschaltung des Trenners
der in der rechten Bildhälfte mit "X" gekennzeichnete
Berührungspunkt zwischen der Kontaktschale 52 und der
Hauptkontaktschiene 55 auf der Kontaktschale nach unten, so
daß deren Oberfläche nicht an einer für die Übertragung des
Betriebsstromes infrage kommenden Stelle durch einen im
Moment der Kontakttrennung möglichen Kommutierungslichtbogen
beschädigt werden kann. In der rechten Bildhälfte von Fig. 1
sind die Positionen der Kontaktschiene und der Kontaktschale
während der Anschaltbewegung gestrichelt dargestellt.
Diese positiven Eigenschaften lassen sich mit den in der
Patentanmeldung P 28 09 499, Ansprüche 1-4, beschriebenen
Maßnahmen erfolgreich kombinieren.
In Fig. 2 ist eine Variante dargestellt, die grundsätzlich
alle Merkmale der Anordnung nach Fig. 1 enthält, jedoch den
Träger 63 mit der Befestigungsleiste 63 a im Inneren der
Kontaktschalen 62 hat. Von Nachteil ist bei dieser Variante,
daß der Raum für die elastischen bzw. festen Anschläge 66, 67
beschränkt ist; dem steht jedoch als Vorteil gegenüber, daß
die Bauhöhe verkleinert ist.
Die Fig. 3 und 4 zeigen Ausgestaltungen des Seil-Gegenkon
taktstückes, bei denen die oben erläuterten Kriterien
zusammengefaßt sind. Bei dem in Fig. 3 dargestellten Seil-
Gegenkontaktstück weist dieses zwei symmetrisch angeordnete
Halbschalen 72 auf, die sternförmig gewellt sind und aus
Bronzeblech bestehen. Diese Halbschalen sind mit einem in
erster Näherung kreisförmigen Ring 76 aus einem elastischen
Isoliermaterial verbunden, der entsprechend sternförmig
angeordnete Fortsätze 76 a aufweist. Im Inneren des elasti
schen Ringes 76 ist ein fester Anschlag 77 angeordnet. Der
Scherenholm 74 mit einer Hauptkontaktschiene 75 ist in
Fig. 3 in einer Stellung dargestellt, in der er gerade am
Seil-Gegenkontaktstück 72 zur Berührung gekommen ist, (rechte
Bildhälfte) und in einer zweiten Stellung, in der das
Gegenkontaktstück 72 mit dem elastischen Ring 76 unter dem
Einfluß der Anpreßkraft der Hauptkontaktschiene verformt ist
und am Anschlag 77 anliegt (linke Bildfläche). Beim Einschal
ten des Trennerkontaktes wird durch die Kontaktkraft der
kreisförmige Querschnitt mindestens so weit verformt, daß
mehrere Berührungspunkte zwischen der Kontaktschiene des
Trennerholmes und dem Seil-Gegenkontakt entstehen.
Fig. 4 zeigt eine ähnliche Ausführung eines Seil-Gegenkon
taktstückes, bei dem mehrere parallele Bronzestäbe 82 mit
einem oder mehreren elastischen Ringen 86 aus Isolierma
terial, der zur Führung der Bronzestäbe entsprechende
Ausformungen 86 a hat, zusammengefaßt sind, die sich unter dem
Einfluß der Anpreßkraft der Hauptkontaktschiene so weit
verformen, daß mehrere Bronzestäbe zur Anlage an diese
Hauptkontaktschiene kommen. Auch bei dieser Ausführung ist im
Inneren des Gegenkontaktstückes ein fester Anschlag 87
vorgesehen, der den Hub der Bronzestäbe begrenzt.
Beiden Ausführungen ist gemeinsam, daß die dargestellten
Elemente des Seilkontaktes durch außerhalb der Bildebene
liegende, in der vereinfachten Darstellung (Fig. 1 bis 4)
weggelassene Halterungen 98 mit einem Träger 53, 63, 73, 83
bzw. 93 verbunden sind, der die Anordnung trägt und den Strom
von ihr auf das den Seilkontakt tragende Seil überträgt
(Fig. 5).
Claims (14)
1. Hochspannungstrennschalter, insbesondere Scherentrenn
schalter mit einem Paar an den Enden von Scherenholmen
angebrachten und mit diesen bewegbaren Hauptkontakt
schienen und mit einem an einer Hochspannungsleitung
befestigten Seil-Gegenkontaktstück,
dadurch gekennzeichnet,
daß das elastisch verformbare Seil-Gegenkontaktstück aus
mindestens zwei federnd zusammendrückbaren Kontakt
elementen (52, 62, 72, 82) besteht, und daß im Zwischen
raum der Kontaktelemente (52, 62, 72, 82) ein oder
mehrere, elastische oder feste Anschläge (56, 57, 67 a,
77) angeordnet sind.
2. Hochspannungstrennschalter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kontaktelemente (52, 62) als Kontaktschalen
ausgebildet sind, die Form einer "3" aufweisen und
zusammen die Form einer "8" bilden.
3. Hochspannungstrennschalter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kontaktelemente (52, 62) an zumindest einem
elastischen Blech (53 b) angebracht sind.
4. Hochspannungstrennschalter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die elastischen Anschläge (56) Durchgänge für
Kühlluft aufweisen.
5. Hochspannungstrennschalter nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die elastischen Anschläge (67 a) an den Engstellen
der die Form einer "8" aufweisenden Kontaktschalen (52,
62) angeordnet sind.
6. Hochspannungstrennschalter nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die elastischen Anschläge (67 a) im bauchigen Teil
der die Form einer "8" aufweisenden Kontaktschalen
(52, 62) angeordnet sind.
7. Hochspannungstrennschalter nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das elastische Blech (53 b) in seinem oberen Teil
zumindest einen Durchbruch (53 d) aufweist.
8. Hochspannungstrennschalter nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Durchbruch (53 d) mit einem Schutzblech (53 c)
abgedeckt ist.
9. Hochspannungstrennschalter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die federnd zusammendrückbaren Kontaktelemente
sternförmig gewellte Halbschalen (72) aufweisen.
10. Hochspannungstrennschalter nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die sternförmig gewellten Halbschalen (72) auf einem
im wesentlichen kreisförmigen Ring (76) aus elastischem
Isoliermaterial befestigt sind, der in seinem Inneren
einen festen Anschlag (77) aufweist.
11. Hochspannungstrennschalter nach Anspruch 1, 2, 3, 5
oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kontaktelemente (52, 62) des Seil-Gegenkon
taktstückes galvanisch voneinander getrennt befestigt
und über ihre jeweils entgegengesetzten Enden mit den
stromführenden Aufhängungsvorrichtungen bzw. mit dem
Seil verbunden sind.
12. Hochspannungstrennschalter nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die galvanische Trennung durch eine Isolierschicht
erzwungen wird, die bei den zu trennenden Berührungs
flächen durch Eloxieren von Aluminium-Bauteilen erreicht
werden.
13. Hochspannungstrennschalter, insbesondere Scherentrenn
schalter mit einem Paar an den Enden von Scherenholmen
angebrachten und mit diesen bewegbaren Hauptkontakt
schienen und mit einem an der Hochspannungsleitung
befestigten Seil-Gegenkontaktstück,
dadurch gekennzeichnet,
daß das elastisch verformbare Seil-Gegenkontaktstück
parallele Stäbe (82) aufweist, die auf einem im
wesentlichen kreisförmigen Ring (86) aus elastischem
Isoliermaterial befestigt sind.
14. Hochspannungstrennschalter nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Ring (86) in seinem Inneren einen festen
Anschlag (87) aufweist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19813111286 DE3111286A1 (de) | 1981-03-23 | 1981-03-23 | Hochspannungstrennschalter, insbesondere scheren-trennschalter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19813111286 DE3111286A1 (de) | 1981-03-23 | 1981-03-23 | Hochspannungstrennschalter, insbesondere scheren-trennschalter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3111286A1 DE3111286A1 (de) | 1982-09-30 |
DE3111286C2 true DE3111286C2 (de) | 1988-10-20 |
Family
ID=6128022
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19813111286 Granted DE3111286A1 (de) | 1981-03-23 | 1981-03-23 | Hochspannungstrennschalter, insbesondere scheren-trennschalter |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE3111286A1 (de) |
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Legal Events
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