DE3211860A1

DE3211860A1 - Isolating switch arrangement

Info

Publication number: DE3211860A1
Application number: DE19823211860
Authority: DE
Inventors: Franz-Karl Dipl Ing Grossmann; Erich Ing Grad Sonnenschein
Original assignee: Calor Emag AG
Current assignee: Calor Emag AG
Priority date: 1982-03-31
Filing date: 1982-03-31
Publication date: 1983-10-06

Abstract

An isolating switch arrangement for high voltage is formed from an isolating blade, as a moving contact element, and a fixed contact. The latter is a busbar, formed by a hollow conductor and having an axial slot in which the isolating blade engages. In order not to change the external contour of the isolating switch elements, contact is made inside the busbar. Sprung contact pieces are supported there with radial freedom of movement. Said contact pieces are pressed in a sprung manner on the one hand against the inner wall of the busbar and on the other hand against the isolating blade which has been forced in. The arrangement can be constructed in a compact manner and is particularly suitable for gas-insulated high-voltage switchgears.

Description

TrennschaltanordnungIsolating switch arrangement

Die Erfindung betrifft eine Trennschaltanordnung nach den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.The invention relates to an isolating switch arrangement according to the features of the preamble of claim 1.

Eine solche Anordnung geht aus der älteren deutschen Patentanmeldung P 31 21 057 als bekannt hervor.Such an arrangement is based on the earlier German patent application P 31 21 057 as known.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Trennschaltanordnung für ein blechgekapseltes, mit Isoliergas gefülltes Hochspannungs-Schaltfeld zu schaffen, die den Forderungen des Systems gerechtwerdend, in äußerst gedrängte Bauweise ausgebildet ist und sich in wirtschaftlicher Weise unterschiedlichen Betriebsströmen bis zum Hochstrom anpassen läßt.The invention is based on the object of an isolating switch arrangement for a sheet-metal-encapsulated high-voltage switchgear panel filled with insulating gas, which meet the requirements of the system, designed in an extremely compact design is and are economically different operating streams up to Can adjust high current.

Erfindungsgemäß wird dies mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.According to the invention, this is done with the characterizing features of the claim 1 solved.

Aus spannungstechnischen Gründen bieten sich Hohlleiter mit einheitlichem Außendurchmesser, jedoch dem jeweiligen Betriebsstrom angepaßten unterschiedlichen Wandstärken, zur Verwendullg an. Daraus ergibt sich der Umstand, daß für Hoclistroni der liohl.-raum der Leiter nur einen relativ geringen Querschnitt aufweisen kann.For voltage reasons, waveguides with uniform Outside diameter, however, different ones adapted to the respective operating current Wall thicknesses, for use. Hence the fact that for Hoclistroni the liohl.-space of the ladder can only have a relatively small cross-section.

Da das bewegliche Kontaktelement bei Hochstrom gleichfalls einen großen Leiterquerschnitt aufweisen muß, erweist es sich als sinnvoll, dieses als massiven Flachleiter auszubilden, dessen Breite dem Betriebsstrom anzupassen ist. Es entspricht dem Wesen der gedrängten Bauweise, daß die äußeren Konturen der Leiterelemente weitgehend erhalten bleiben. Das geschieht, wenn das bewegliche Kontaktelement in das ortsfeste eindringt.Since the movable contact element is also a large one in the case of high currents Must have conductor cross-section, it proves to be useful to this as massive Train flat conductors, the width of which is to be adapted to the operating current. It corresponds the essence of the compact design that the outer contours of the conductor elements largely remain. This happens when the movable contact element in the stationary penetrates.

Letzteres muß demnach einen Schlitz oder eine Aussparung aufweisen, der naturgemäX,um den Leiterquerschnitt nicht stark ZU schwachen, in axialer Richtung verlaufen muß.The latter must therefore have a slot or a recess, naturally, in order not to weaken the conductor cross-section too much, in the axial direction must run.

Um die äuBeren Konturen JI'I' Leiter unverärldert zu erhaltels, misssen die zush'tzlicheij Kontakt einrichtungen innerhalb des llohlleiters angeordnet werden. Hinzu kommt die Forderung, daß bei Hochstrom möglichst viele Stromübergangsstellen vorzusehen sind, die mit voneinander unabhängigen Federelementen ausgestattet sein müssen. Zudem soll der Stromweg innerhalb zusätzlicher Leiterelemente nur sehr kurz sein.In order to keep the outer contours of the JI'I 'ladder undamaged, measure the additional contact devices are arranged within the hollow conductor. In addition, there is the requirement that with high current as many current transfer points as possible provided that are equipped with independent spring elements have to. In addition, the current path within additional conductor elements should only be very short be.

Der Erfindungsgegenstand wird an hand beigefügter Zeichnungen in beispielhafter Ausführungsform näher erläutert.The subject matter of the invention is illustrated by way of example with the accompanying drawings Embodiment explained in more detail.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt und Fig. 2 einen Achsenschnitt durch eine Trennschaltanordnung. Diese besteht aus dem ortsfesten Hohlleiter 1 sowie dem als Flachleiter 2 ausgebildeten beweglichen Kontaktelement. Der Flachleiter 2 greift durch den axial gerichteten Längsschlitz 3 in den Innenraum des Hohlleiters 1. Im Inneren befinden sich rollenförmige Kontaktstücke 4, die von den als Schraubendruckfedern ausgebildeten Federelementen 5 uber die Isolierscheibe 6 in den von Flachleiter 2 und Innenwand des Hohlleiters 1 gebildeten Winkel hineingedrckt werden und so die elektrisch leitende Verbindung herstellen. Dabei stützen sich die Federelemente 5 über das Füilrungsstück 7 an der Tnnenwand des Ilohlleiters 1 ab. Die Kontaktgabe ist sichergestellt, wenn sich die Isolierscheibe 6 sowie die Kontaktstücke 4 mit einem gewissen Freiheitsgrad in der Zeichenebene (quer zur Hohlleiter-Längsachse) bewegen können.FIG. 1 shows a cross section and FIG. 2 shows an axial section through an isolating switch assembly. This consists of the stationary waveguide 1 and the designed as a flat conductor 2 movable contact element. The flat conductor 2 engages through the axially directed longitudinal slot 3 into the interior of the waveguide 1. Im Inside there are roller-shaped contact pieces 4, which are used as helical compression springs formed spring elements 5 over the insulating washer 6 in the flat conductor 2 and inner wall of the waveguide 1 formed angle are pressed and so establish the electrically conductive connection. The spring elements are supported here 5 over the guide piece 7 on the inner wall of the hollow conductor 1. Making contact is ensured if the insulating washer 6 and the contact pieces 4 with a certain degree of freedom in the plane of the drawing (transverse to the waveguide longitudinal axis) can move.

Wird der Flachleiter 2 nach rechts herausgezogen, dann kommen die Kontaktstücke 4 an dem ortsfesten Bolzen 8 zum Anschlag, zum anderen auch die Isolierscheiben 6 an den Distanzstücken 9, die von dem ortsfesten Bolzen 10 gehalten werden.If the flat conductor 2 is pulled out to the right, then come the Contact pieces 4 on the stationary bolt 8 to the stop, on the other hand also the insulating washers 6 on the spacers 9, which are held by the stationary bolt 10.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, werden die Isolierscheiben 6 sowie die Kontaktstücke 4 in dem aus Trennscheiben 11 und Distanzstücken 9 gebildeten ortsfesten Isolierkäfig, der mittels Bolzen 10 und Schraubelementen 12 zusammengehalten wird, bis auf den erwähnten radialen Freiheitsgrad geführt. Durch diesen Isolierkäfig wird ferner der Bolzen 8 geführt und mittels Sprengringen 13 gehalten. Das gesamte innere System ist wie ein Paket zusammensetzbar und kaiiii beliebig erweitert werden. Es wird außerhalb des Hohlleiters montiert und nach Eilldriickerl der Federelemente 5 in den liohlleiter geschoben, bis es von dem Spannstift 14, der in eine entsprechende Aussparung des Isolierkäfigs greift, in der Betriebsstellung fixiert wird. Ein zweiter Spannstift, der anschließend an der unteren Stirnfläche des Isolierkäfigs eingetrieben wird, beseitigt den letzten axialen Freiheitsgrad. Der Spannstift kann zwecks Demontage durch ein Schraubelement ersetzt werden.As can be seen from Fig. 2, the insulating washers 6 and the Contact pieces 4 in the stationary formed from cutting disks 11 and spacers 9 Insulating cage, which is held together by means of bolts 10 and screw elements 12, up to the mentioned radial degree of freedom. Through this Isolation cage the bolt 8 is also guided and held by means of snap rings 13. The entire inner system can be put together like a package and can be expanded at will. It is mounted outside the waveguide and, according to Eilldriickerl, the spring elements 5 pushed into the liohlleiter until it is held by the dowel pin 14, which is in a corresponding Recess of the insulating cage engages, is fixed in the operating position. A second Dowel pin, which is then driven into the lower face of the insulating cage eliminates the last axial degree of freedom. The roll pin can be used for dismantling be replaced by a screw element.

Die Kontaktstücke 4 weisen-keine echte Rollenfunktion auf, wenn sie sich auch beim Einführen des Flachleiters 2 durch unterschiedliche Reibungskoeffizienten etwas drehen und somit an ihrem Umfang gleichmäßig abgenutzt werden.The contact pieces 4 have no real role function when they also when inserting the flat conductor 2 due to different coefficients of friction turn a little and thus be worn evenly on their circumference.

Der Umstand parallel geführt er Federelemente 5 ergibt sich aus der Notwendigkeit, die Kontaktstücke 4 flach zu gestalten, um die Anzahl der Kontaktübergänge hoch zu halten.The fact that he guided spring elements 5 in parallel results from the Need to make the contact pieces 4 flat to reduce the number of contact junctions hold up high.

Die Fig. 3 und 4 zeigen weitere Ausführungsbeispiele der Erwindung. Hier wird der Flachleiter 2 vollends durch den Hohlleiter 1 geschoben. Wenn das System nach Fig. 1 und 2 als Einsteckkontakt bezeichnet werden kann, dann ist hier die Bezeichniing Durchsteck- oder Gleitkontakt angebracht. Im Prinzip ist die gleiche Systematik des Aufbaues zu erkennen; lediglich die Anordnung und Formgebung sind unterschiedlich. Der Schlitz 3 ist durch einen weiteren 3a ergänzt, der den ersteren gegenversteht. Vorhanden sind vier Kontaktstücke 4, zwei Federelemente 5, Isolierscheiben 6, Bolzen 8, Distanzstücke 9, Bolzen 10, Trennscheiben 11, Schraubelemente 12, die Sprengringe i3 sowie der Spannstift 14.3 and 4 show further embodiments of the invention. Here the flat conductor 2 is pushed completely through the waveguide 1. If that The system of Figs. 1 and 2 can be referred to as a plug-in contact, then this is the case the designation through-hole or sliding contact attached. In principle is the same To recognize the systematics of the structure; only the arrangement and shape are different. The slot 3 is supplemented by a further 3a, which is the former contradicts. There are four contact pieces 4, two spring elements 5, insulating washers 6, bolts 8, spacers 9, bolts 10, cutting discs 11, screw elements 12, the Snap rings i3 as well as the dowel pin 14.

Da die Kontaktelemente 4 durch den Flachleiter 2 getrennt sind, sind zur Bildung eines starren Isolierkäfigs zusätzliche isolierende Stirnscheiben 15 (Fig. 4) vorgesehen. In dieser Ausführungsform ist es sinnvoll, wenn der Flachleiter mechanisch geführt wird. Dies erfolgt durch die Gesamtzahl der isolierenden Trennscheiben 11 und zum anderen mittels der isolierten Stirnscheiben 15. Damit wird jede direkte Berührung des Flachleiters 2 mit dem Hohlleiter 1 ausgeschlossen.Since the contact elements 4 are separated by the flat conductor 2 are Additional insulating end disks 15 to form a rigid insulating cage (Fig. 4) provided. In this embodiment does it make sense if the flat conductor is guided mechanically. This is done by the total number the insulating separating disks 11 and, on the other hand, by means of the isolated end disks 15. This precludes any direct contact between the flat conductor 2 and the waveguide 1.

Wenn hier Schraubendruckfedern als Federelemeiite 5 verwendet werden, dann läßt sich damit die Wirkungsweise besonders gut demonstrieren. Es lassen sich naturgemäß auch speziell ausgebildete andere Federelemente verwenden, wobei unter Umständen auf die Isolierscheiben 6 verzichtet werden kann. Als Vorteil stellt sich dabei heraus, daß sich diese Federelemente rückseitig an einem Bolzen abstützen hiiniitil. Damit i t d die Gesamtanordnung zu einem leicht montierbaren einheitlichen Bauelement.If helical compression springs are used here as spring elements 5, then the mode of action can be demonstrated particularly well with it. It can be naturally also use specially designed other spring elements, with Under certain circumstances, the insulating washers 6 can be dispensed with. As an advantage it turns out out that these spring elements are supported on the back on a bolt hiiniitil. So that the overall arrangement becomes an easily assembled unit Component.

Um der Gefahr eines Verklemmens oder Verkeilens des Flachleiters 2 beim Herausziehen aus dem Ilohlleiter vorzubeugen, kan ein annähernd formschlüssiges Kontaktstück 4 gewählt werden, das als flaches Prisma mit einer zentralen Bohrung ausgeführt ist.To avoid the risk of jamming or wedging of the flat conductor 2 To prevent it when pulling out of the ileal conductor, an approximately form-fitting can be achieved Contact piece 4 can be chosen as a flat prism with a central hole is executed.

In Fig. 5 wird hierzu eine beispielhafte Ausführungsform gezeit$, die der nach Fig. 1 funktionsgleich ist. Dargestellt ist der Hohlleiter 1 mit dem seitlich hineingeschobenen Flachleiter 2, die nunmehr formschlüssigen Kontaktstücke 4, der funktionsgleiche Bolzen 8, die Bolzen 10, die auf den Stirnseiten Schraubelemente aufweisen, die Trennscheiben 11, die Distanzstücke 9 sowie ein zusätzlicher Bolzen 16, der analog der Bolzen 8 angeordnet ist und als Widerlager für das als Blattfeder ausgebildete Federelement 17 dient, das an den freien Enden über den Isoliernippel 18 auf die Kontakt stücke 4 driickt, Eine entsprechende Version zur Fig. 3 wird in Fig. 6 gezeigt.In Fig. 5 an exemplary embodiment is shown for this purpose $, which is functionally identical to that of FIG. The waveguide 1 is shown with the laterally pushed in flat conductor 2, the now form-fitting contact pieces 4, the functionally identical bolt 8, the bolts 10, the screw elements on the end faces have, the cutting disks 11, the spacers 9 and an additional bolt 16, which is arranged analogously to the bolt 8 and as an abutment for the leaf spring formed spring element 17 is used, which at the free ends over the insulating nipple 18 on the contact pieces 4 presses, a corresponding version to Fig. 3 is shown in fig.

Die verwendeten, als Blattfedern ausgebildeten Federelemente 19 stützen sich an Bolzen 16 als Widerlager ab.The spring elements 19 used, designed as leaf springs, are supported on bolt 16 as an abutment.

Als besonderer Vorteil dieser Ausführungsform wird vermerkt, daß sich der Flachleiter 2 auch in axialer Richtung verschieben läßt. Hierzu sind die Stirnplatten in gleicher Weise wie die Trennscheiben lt zweigeteilt.It is noted as a particular advantage of this embodiment that the flat conductor 2 can also be moved in the axial direction. The end plates are for this purpose divided into two parts in the same way as the cutting discs.

Claims

Claims 1. Isolating switch arrangement for high voltage, in which a movable Contact element in a longitudinal slot of a stationary, in particular as a busbar functioning waveguide, engages for making contact, characterized in that the contact has occurred within the waveguide (i) and there with a radial Play (transversely to the waveguide longitudinal axis) supported contact pieces (4) by means of spring elements (5, 17, 19) against the inner wall of the waveguide (1) and penetrated contact element formed room corners are pressed.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that zçischell the spring elements (5) and contact pieces (4) movable insulating washers in the radial direction (6) are used.

3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the Contact pieces (4) are fixed by an axially extending bolt (8) on which they - are placed - with freedom of movement in the radial direction.

Arrangement according to claim 2, characterized in that the insulating washers (6) also with radial play on at least one axially extending bolt (io) are arranged.

5. Arrangement according to one of Claims 1 to 4, characterized in that that by insulating separating disks (ii) and spacers arranged on the bolts (io) (9) each have a rigid insulating cage for receiving the contact pieces (4), their spring elements (5, 17, 19) and optionally one or more insulating washers (6) are formed is.

6. Arrangement according to claim 5, characterized by several insulating cages, as a package in the waveguide (1) by means of dowel pins (i4) against axial displacement are fixed.

7. Arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the waveguide (i) with opposite longitudinal slots (3, 3a) for one full penetration of the movable contact element is formed.

8. Arrangement according to claim 7, characterized in that. per insulating cage four contact pieces (4) and two insulating washers (6) in a symmetrical arrangement are related.

Arrangement according to one of Claims 1 to 8, characterized in that that two helical compression springs arranged in parallel are used as spring elements, which are held in recesses in the insulating washers (6) with a guide piece (7) will.

10. Arrangement according to one of claims 1 to 8, characterized in that that leaf springs are used as spring elements, which are arranged on an inside Support the bolt (16) as a central abutment.

11. Arrangement according to one of claims 1 to 10, characterized in that that the contact pieces (4) are designed as flat prisms and an insulating nipple (18) to which a spring element engages.

12. Arrangement according to one of claims 1 to 10, characterized in that that the contact pieces (4) are designed as rollers.