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"Gegenkontakt für Trennschalter"
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Die Erfindung betrifft einen Gegenkontakt für Trennschalter, insbesondere
Scherentrennschalter, mit zwei an einer Sammelschiene od. dgl. befestigbare Tragringen
od. dgl. und einem von den Tragringen od. dgl. getragenen, fest stehenden Kontaktelement.
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Trennschalter sind von ihrem Prinzip her und nach den für ihren Einsatz
get tenden Vorschriften zum stromlosen oder annähernd stromlosen Schalten gesehen.
Gleichzeitig sollen mit derartigen Trennschaltern sichtbare trennt strecken erzeugt
werden. Das Freischalten von Trennschaltern erfolgt durch, zugeordnete Leistungsschalter.
Trennschalter werden im übrigen auch dann ei gesetzt, wenn beispielsweise verschiedene
Sammelschienen untereinander umgt schaltet werden müssen. Bei derartigen Umschaltvorgängen
wird zwar im Prinz stromlos geschaltet, jedoch fließen sogenannte Kommutierungsströme
bei rela tiv geringen Spannungen. Auch ist bei grundsätzlich stromlosem Schalten
mar mals das Auftreten von Verschiebungsströmen od. dgl. nicht zu vermeiden. Ta
sächlich treten also auch bei grundsätzlich stromlos schaltenden Trennschal tern
mitunter systembedingte und nicht zu vermeidende Abriß-Lichtbögen auf.
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In geschlossenem Zustand müssen Trennschalter in der Lage sein, sehr
hohe Ströme zu führen, insbesondere auch die bei einem Kurzschluß kurzzeitig, flc
lich bis zum Freischalten durch den Leistungsschalter auftretenden Ströme.
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Die Kontakte derartiger Trennschalter müssen also aus diesem Grunde
stets in einwandfreiem Zustand sein.
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Aus den zuvor erläuterten Gründen ist oftmals neben dem eigentlichen
Ko tal system eines Trennschalters ein zusätzliches Hilfskontaktsystem verwirklicl
(vgl. die DE-OS 28 39 914). Das Hilfskontaktsystem öffnet nach dem eigentlichen
Kontaktsystem, so daß die auftretenden Abriß-Lichtbögen gewissermaßi auf'das Hilfskontaktsystem
"abgeleitet" werden. Derartige Hilfskontaktsyst sind bei Lichtbogenströmen von 1.500
A bei beispielsweise 300 V Spannungsal fall unbedingt erforderlich. In kleineren
Schaltanlagen, also bei Auftreten geringerer Spannungsabfälle und geringerer Größe
der zu kommutierenden Str ist die Beanspruchung der Kontaktsysteme von Trennschaltern
der in Rede St
den Art erheblich geringer. liit'r kann es wirtschaftlicher sein,
bei Trennschaltern der in Rede stehenden Art auf die Verwendung eines Hilfskontaktsystems
neben dem Kontaktsystem zu verzichten und anstattdessen die Kontaktelemente des
eigentlichen Kontaktsystems besonders verschleißfest auszubilden und/oder nötigenfalls
auszuwechseln. Insbesondere bei den Greiferkontakten von Scherentrennschaltern ist
es in diesem Zusammenhang bekannt, auswechsel bare Greiferkontaktstücke zu verwenden.
Die zumeist über Tragringe od. dgl. an einer Sammelschiene befestigbaren, zumeist
rohrartig ausgebildeten Kontaktelemente der Gegenkontakte werden bislang, wenn überhaupt,
stets als solche ausgewechselt. Wegen der notwendigerweise hochstromfesten Verbindung
von Kontaktelementen und Tragringen ist eine solche Auswechslung jedoch relativ
umständlich.
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Ausgehend von dem uvor erläuterten Stand der Technik liegt der Erfindung
nun die Aufgabe zz.runde, den bekannten, zuvor erläuterten Gegenkontakt so auszugestalten
und weiterzubilden, daß er auch bei betriebsmäßig häufigerem Auftreten von Abriß-Lichtbögen
mit technisch und wirtschaftlich vertretbarem Aufwand verwendet erden kann.
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Der erfindungsgerc e Gegenkontakt, bei dem die zuvor aufgezeigte Aufgabe
gelöst ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß das feststehende Kontaktelement einen
Kontaktstü--räger und mehrere auf dem Kontaktstückträger angeordnete, von dem Kontaktstü-kträger
abnehmbare Kontaktstücke aufweist. Erfindungsgemäß ist erkannt wochen, daß auch
bei dem hier in Rede stehenden Gegenkontakt für Trennschalter ~durchaus abnehmbare
und damit auswechselbare kontaktstücke vorgesehen sein kennen. Diese abnehmbaren
Kontaktstücke lassen sich, wie die Erfahrungen bei reiferkontaktstücken gezeigt
haben, hochstromfest an dem Kontaktstückträger befestigen. Die für sich ebenfalls
hochstromfesten Verbindungen des Kontaktstückträgers mit den Tragringen und damit
der Santmelschiene brauchen nun nicht mehr gelöst zu werden.
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Bei der Dimensionierung des Kontaktelementes des erfindungsgemäßen
Gegenion2 taktes müssen natürlich alle betriebsmäßig auftretenden elektrischen,
thermischen
und mechanischen Belastungen berücksichtigt werden,
insbesondere die im Kurzschlußfall auftretenden Belastungen. Dabei hat es sich als
besonders zweckmäßig erwiesen, den Kontaktstückträger rohrförmig und die Kontaktstücke
im Querschnitt kreisringsektorförmig auszubilden. Dieser Ausgestaltung liegt die
Erkenntnis zugrunde, daß es durchaus nicht notwendig ist, den Kontaktstückträger
überall mit den unter Umständen wegen des verwendeten verschleißfesten Materials
recht teuren Kontaktstücken zu versehen. Die im Querschnitt kreisringsektorförmige
Ausbildung der Kontaktstücke bietet in Verbindung mit einem rohrförmigen Kontaktstückträger
eine besonders vorteilhafte Möglichkeit, die Kontaktstücke nur in bestimmten Kontaktbereichen
des Kontaktstückträgers anzuordnen. Die Anordnung und die Ausmaße der Kontaktbereiche
des Kontaktstückträgers bestimmen sich nach den betriebsmäßig zu erwartenden Relativbewegungen
des Greiferkontaktes bzw. der Greiferkontakte gegenüber dem Gegenkontakt.
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Es ist bekannt, daß im Kurzschlußfall mitunter sehr hohe Kurzschlußkräfte
auftreten können. Diese Kurzschlußkräfte sind insbesondere bei Scherentrennschaltern
mit zwei Greiferkontaktstücken je Schere problematisch, da sie vom Abstand der Greiferkontaktstücke
abhängen und den Kontaktdruck ganz erheblich erhöhen können Tatsächlich kommt es
also insbesondere bei Scherentrennschaltern auf den wirksamen Außendurchmesser des
Kontaktelementes des Gegenkontaktes an, da durch diesen wirksamen Außendurchmesser
der Abstand der Greiferkontaktstücke voneinander definiert wird. In diesem Zusammenhang
geht eine weitere Lehre, der besondere Bedeutung zukommt, dahin, den erfindungsgemäßen
Gegenkontakt so auszubilden, daß der Durchmesser des Kontaktstückträgers in den
Kontaktbereichen geringer, vorzugsweise um die Gesamtdicke der Kontaktstücke geringer
ist als außerhalb der Kontaktbereiche. Zweckmäßigerweise weist dazu der Kontaktstückträger
in den Kontaktbereichen eine vorzugsweise kreisringförmige Einschnürung auf. Durch
diese Ausbildung des Gegenkontaktes ergibt sich ein überall gleich großer wirksamer
Außendurchmesser des Kontaktelementes. Dieses Kontaktelement bzw. der mit diesem
Kontaktelement bestückte Gegenkontakt kann also unter Umständen auch in bestehende
Trennschalter nachträglich eingebaut werden. Ein besonderer Vorteil dieser Konstruktion
liegt
darin, daß der Kontaktstückträger querschnittsmäßig wirklich nur dort geschwächt
wird, wo dies unbedingt notwendig ist, also insgesamt eine bestmögliche mechanische
Belastbarkeit aufweist. Schließlich ist der Durchmesser des Kontaktstückträgers
hier in den Bereichen der Verbindungen des Kontaktstückträgers mit den Tragringen
od. dgl. besonders groß, so daß hier der Übergangswiderstand nicht urlnötig erhöht
wird.
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Nach einer weiteren Lehre, der besondere Bedeutung zukommt, ist der
erfindungsgemäße Gegenkontakt schließlich noch dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstücke
aus abbrandfestem Material bestehen bzw. mit abbrandfestem Material, z. B. einer
Einlage aus Hartsilber, Silbercadmiumoxyd od. dgl., versehen sind. Im übrigen besteht
grundsätzlich auch die Möglichkeit, die Kontaktstücke mit weiteren verschiedenen
Auflagen zu versehen, wie das insbesondere für die Kontakte ücke von Greiferkontakten
in einer parallelen Patentanmeldung erläutert wird.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichrung näher erläutert; es zeigt Fig. 1 in schematisorer Darstellung
den Kopfbereich eines Einsäulen-Scherentrennsehalters mit Doppel schere, Fig. 2
den Gegenkont½t des Einsäulen-Scherentrennschalters gemäß Fig. 1, teilweise im hnitt,
und Fig. 3 den Gegenstand nach Fig. 2 in Draufsicht.
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Fig. 1 zeigt den Kopfbereich eines Einsäulen-Scherentrennschalters.
Erkennbar sind zwei Greiferkontakte 1 des zwei Scheren aufweisenden Scherentrennschalters.
Die Greiferkontakte 1 wirken mit einem Gegenkontakt 2 zusammen.
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Der Gegenkontakt 2 weist zwei an einer Sammelschiene 3 befestigte
Tragringe 4 und ein von den Tragringen 4 getragenes, feststehendes Kontaktelement
5 auf.
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Aus den Fig. 1 und 2 ergibt sich im Zusammenhang, daß das feststehende
Kontaktelement 5 des Gegenkontaktes 2 einen Kontaktstückträger 6 und mehrere auf
dem Kontaktstückträger 6 angeordnete, von dem Kontaktstückträger 6 abnehmbare Kontaktstücke
7 aufweist. Wie insbesondere Fig. ? in Verbindung mit Fig 3 zeigt, ist der Kontaktstückträger
6 rohrförmig ausgebildet und sind die Kontaktstücke 7 in Anpassung an die Form des
Kontaktstückträgers 6 im Querschnitt kreisringsektorförmig ausgebildet.
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Aus den Figuren ergibt sich im Zusammenhang, daß die Kontaktstücke
7 nur in bestimmten Kontaktbereichen 8 des Kontaktstückträgers 6 vorgesehen sind,
nän lich dort wo unter normalen Betriebsbedingungen die Greiferkontakte 1 am Gegenkontakt
2 zur Anlage kommen.
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Fig. 3 zeigt besonders deutlich, daß der Durchmesser des Kontaktstückträgers
6 in den Kontaktbereichen 8 um die Gesamtdicke der Kontaktstücke 7 geringer ist
als außerhalb der Kontaktbereiche 8. Der Kontaktstückträger 6 weist nämlich in den
Kontaktbereichen 8 jeweils eine kreisringförmige Einschnürung 9 auf.
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Wie deutlich erkennbar ist, ist der Durchmesser des Kontaktstückträgers
6 in den Bereichen der Verbindungen mit den Tragringen 4 und im Mittelbereich zwischen
den Kontaktbereichen 8 relativ groß, so daß der Kontaktstückträger insgesamt eine
gute mechanische Belastbarkeit aufweist. Außerdem ist in den Bereichen der Verbindungen
mit den Tragringen 4 wegen des großen Durchmessei des Kontaktstückträgers 6 der
Übergangswiderstand relativ gering.
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In den Figuren nicht erkennbar ist, daß die Kontaktstücke 7 an dem
Kontaktstückträger 6 angeschraubt sind.
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