DE3236152A1

DE3236152A1 - Contact piece for an electrical compressed gas switch

Info

Publication number: DE3236152A1
Application number: DE19823236152
Authority: DE
Inventors: Bruno Dipl.-Ing. 5022 Rombach Aeschbach; Heinz Dipl.-Ing. 5734 Reinach Aeschbach; Rolf 2540 Grenchen Glauser; Christian Dr.-Phys. 5430 Wettingen Sturzenegger
Original assignee: Sprecher und Schuh AG
Current assignee: Rockwell Automation Switzerland GmbH
Priority date: 1982-05-28
Filing date: 1982-09-29
Publication date: 1983-12-01
Also published as: ATA138683A; AT380128B; CH659537A5

Abstract

The graphite body (22) has a graphite rib (23) which is wedge-like in section and engages in a correspondingly constructed contact supporting slot (21). In consequence, not only all the axial compression forces but also lateral compression forces can be absorbed. Axial tension is held by means of anchoring pins (25), which are bonded in a positively locking manner in the graphite body (22) and engage in a prestressed manner on the contact support (20). The consequence is an excellent mechanical and electrical connection. <IMAGE>

Description

Kontaktstück für einen elektrischen DruckgaaschalterContact piece for an electrical pressure gas switch

Die Erfindung betrifft ein Kontaktstück nach dem Oberbegriff des-Anspruch 1. The invention relates to a contact piece according to the preamble of the claim 1.

Insbesondere in SF6 enthaltenden Schaltanlagen kann bekanntlich die'Verwendung von Graphit als Kontaktstück oder Kontaktstückbestandteil zu erheblichen Vorteilen führen; beispielsweise zur Verringerung des Kontaktabbrandes, zur Verminderung von Zersetzungsprodukten des 5F6 und der Kontakte, zum raschen Löschen des Lichtbogens und zu anderen die Lebensdauer der Schaltanlage verlängernden Effekte. In particular in switchgear systems containing SF6, it is known that the use of graphite as a contact piece or contact piece component to considerable advantages to lead; for example to reduce contact erosion, to reduce Decomposition products of the 5F6 and the contacts to quickly extinguish the arc and other effects that extend the service life of the switchgear.

Die Verwendung von Graphit als Elektroden- bzw. Kontaktmaterial ist daher schon verschiedentlich vorgeschlagen worden, wie beispielsweise in der CH-PS 177 377, wo aber keinerlei Hinweise darauf zu finden sind, wie der Graphit mit dem erforderlichen Kontaktträger zu verbinden sei. Gerade dies ist aber problematisch, wie die Vielzahl von einschlägigen Schriften zeigt. The use of graphite as an electrode or contact material is therefore it has already been proposed on various occasions, for example in the CH-PS 177 377, but there is no evidence of how graphite interacts with the to connect required contact carrier. But this is precisely what is problematic, as the multitude of relevant writings shows.

Nach der Zeichnung der DE-AS 11 54 548 ist eine auf nicht näher ersichtliche Weise aus dem Graphitkörper austretende Schraube vorgesehen, was unbestimmt und unsicher ist. Dies gilt ebenso für die in der gleichen Schrift aus der Zeichnung ersichtliche Halterung eines Graphitkörpers in einem darum herum gepressten Rohr. Dazu kommt Bruchgefahr, die auch bei einer ganz unbestimmten Reibhalterung durch Kaltpressung gemäss der CH-PS 554 594 und 565 440 besteht und selbst bei der Schrumpfhalterung nach CH-PS 580 861 nachteilig bleibt. Im letzten Falle ist zudem die Gefahr der Einwirkung zu hoher Kräfte auf den Graphitkörper gross. According to the drawing of DE-AS 11 54 548 one is not shown in detail Way provided screw emerging from the graphite body, which is indefinite and is unsure. This also applies to those in the same font from the drawing Obvious mounting of a graphite body in a tube pressed around it. In addition, there is a risk of breakage, which also occurs with a very indeterminate friction mount Cold pressing according to CH-PS 554 594 and 565 440 exists and even with the shrink mount according to CH-PS 580 861 remains disadvantageous. In the latter case there is also the risk of Excessive forces acting on the graphite body are great.

Den Stromübergang zwischen dem möglichst gut leitenden Kontaktträger und dem Graphitkörper beeinflusst jedes Lot, das zwischen beiden durchgehend angeordnet ist, davon abgesehen, dass die hierzu vorgeschlagene Methode der CH-PS 594 972 und 594 973 sehr aufwandreich ist. Da in der CH-PS 614 558 keine Befestigungsart für den Graphitkörper am Träger genannt wird, muss wohl angenommen werden, dass dies nach einer der vorbekannten Methoden mit den geschilderten Nachteilen erfolgt. The current transfer between the contact carrier that is as conductive as possible and the graphite body affects any solder that is continuously placed between the two is, apart from the fact that the proposed method of the CH-PS 594 972 and 594 973 is very expensive. Since in CH-PS 614 558 there is no type of fastening for the graphite body on the carrier, it must be assumed that this is done according to one of the previously known methods with the disadvantages described.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein die günstigen Eigenschaften des Graphits aufweisendes Kontaktstück für einen Druckgasschalter zu schaffen, bei dem mindestens ein Graphitkörper mit einem Kontaktträger mechanisch und elektrisch für alle Betriebsverhältnisse ausreichend verbunden ist. Dabei soll neben Wirtschaftlichkeit bei seiner Herstellung auch eine leichte Auswechselbarkeit des Kontaktstückes gegeben sein. The invention is based on the object of having the favorable properties of the graphite having contact piece for a pressure gas switch to create at the at least one graphite body with a contact carrier mechanically and electrically is sufficiently connected for all operating conditions. In addition to cost-effectiveness In its manufacture, the contact piece can also be easily exchanged be.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Kontaktstück nach Anspruch 1 vorgeschlagen. To solve this problem, a contact piece according to claim 1 is proposed.

Ein elektrisch gut leitender Kontaktträger kann beispielsweise aus Kupfer bzw. Kupfer-tlolfram hergestellt werden. Er kann auswechselbar, z.8. durch ein Gewinde mit einem zugehörigen Schalterteil verbunden werden. A contact carrier with good electrical conductivity can, for example, consist of Copper or copper tolfram are produced. It can be interchangeable, e.g. 8. by a thread can be connected to an associated switch part.

Ein guter elektrischer Uebergang zwischen dem Graphitkörper und dem Kontaktträger ist nach der Erfindung schon deshalb gegeben, weil der Graphitkeil und die Kontaktträgernut eine relativ grosse Kontakt fläche bei guter Flächenübereinstimmung und hoher Flächenpressung zu erzielen gestatten. A good electrical transition between the graphite body and the Contact carrier is given according to the invention because the graphite wedge and the contact carrier groove has a relatively large contact area with good surface correspondence and allow high surface pressure to be achieved.

Dabei ist dadurch nicht nur eine gute elektrische Verbindung, sondern auch eine gute mechanische Kraftübertragung sichergestellt. Alle Druckkräfte in axialer und seitlicher Richtung können so übernommen werden. Sie erzeugen im Graphitkörper auch nur Druckkräfte. This not only ensures a good electrical connection, but good mechanical power transmission is also ensured. All pressure forces in axial and lateral direction can be adopted in this way. They produce in the graphite body also just pressure forces.

Nur noch die axialen Zugkräfte zwischen dem Graphitkörper und dem Kontaktträger brauchen von wenigstens einem Ankerstift übernommen zu werden, wobei auch diese im Graphitkörper Druckkräfte erzeugen, die in der Kontaktträgernut aufgenommen werden. Only the axial tensile forces between the graphite body and the Contact carriers need to be taken over by at least one anchor pin, with these also generate compressive forces in the graphite body, which are absorbed in the contact carrier groove will.

Es ist bei der erfindungsgemässen Formgebung der Graphitrippe und der Kontakttragernut, die man beide ringförmig ausbilden kann, recht einfach einen guten Pass-Sitz zu erhalten, wobei man die Teile sogar aneinander einschleifen kann. Dies steigert die Güte der elektrischen und mechanischen Verbindung. It is in the shaping of the graphite rib according to the invention and the contact carrier groove, both of which can be designed in a ring shape, quite simply one To get a good fit, whereby you can even grind the parts together. This increases the quality of the electrical and mechanical connection.

Wenn eine Versilberung der Graphitrippe auch nicht unerlässlich ist, so kann sie doch in manchen Fällen vorteilhaft sein. Even if a silver plating of the graphite rib is not essential, so it can be advantageous in some cases.

Der Formachluss des Ankerstiftes kann vorzugsweise durch eine Kopfverdickung hervorgerufen sein. Dann können alle Kräfte besonders gut über den Kleber in Druckkräfte, die schliesslich von der Kontaktträgernut aufgenommen werden, überführt werden. The shape of the anchor pin can preferably be thickened by a thickened head be evoked. Then all forces can be converted into compressive forces particularly well via the adhesive, which are finally taken up by the contact carrier groove are transferred.

Eine Vorspannung des Ankerstiftes macht das Kontaktstück in allen Anwendungsbereichen und bei verschiedenen Temperaturen besonders vorteilhaft. A preload of the anchor pin makes the contact piece in all Areas of application and at different temperatures particularly advantageous.

Die Montage kann besonders leicht erfolgen, wenn der Ankerstift ein Aussengewinde hat, wobei er nach Durchsetzen einer Bohrung des Kontaktträgers mit einer Mutter versehen ist. The assembly can be done particularly easily if the anchor pin is a Has an external thread, after having penetrated a hole in the contact carrier a mother is provided.

Man. kann aber auch durch Verformen des die Bohrung des Kontaktträgers durchsetzenden Ankerstifts durch Kröpfen, Quetschen, Nieten, Verstemmen und dergleichen eine einfache montage erzielen. Man. but can also be done by deforming the hole in the contact carrier penetrating anchor pin by crimping, squeezing, riveting, caulking and the like achieve easy assembly.

Zudem kann der Ankerstift am Kontaktträger, z.B. in der genannten Bohrung, angelötet werden. In addition, the anchor pin on the contact carrier, e.g. in the above-mentioned Hole to be soldered.

In allen Fällen lässt sich die gewünschte Vorspannung problemlos erzeugen. In all cases, the desired preload can be achieved without any problems produce.

Alle diese Montagearten sind der automatischen Fertigung zugänglich. All these types of assembly are accessible for automatic production.

Es ist eine schlanke Bauweise bei geringer Wandstärke des Graphitkörpers erzielbar. Dies ermöglicht es nebst der Schaffung ringartiger und düsenartiger Kontaktstücke auch derartige Kontaktstifte zu schaffen. It is a slim design with a thin wall thickness of the graphite body achievable. This enables ring-like and nozzle-like contact pieces to be created to create such contact pins.

Eine leichte Auswechselbarkeit ist auch deshalb gegeben, weil der Kontaktträger ebenfalls klein ausgebildet werden kann, so dass er wirtschaftlich mit ausgewechselt werden kann. An easy interchangeability is also given because of the Contact carrier also made small can be so that he can be exchanged economically with.

Die geschilderten Merkmale erlauben eine wirtschaFtliche Herstellung mit computergesteuerten Anlagen. The features described allow an economical production with computer-controlled systems.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der rein schematischen Zeichnung beispielsweise besprochen. Es zeigen: Fig. 1 eine Endansicht eines Schaltstiftes nach Pfeil 1 in Fig. 2, Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II in Fig. 1 durch das mit einem erfindungsgemässen Kontaktstück versehene Schaltstiftende, und Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III in Fig. 2. The invention is explained below with reference to the purely schematic drawing discussed for example. 1 shows an end view of a switch pin according to arrow 1 in Fig. 2, Fig. 2 shows a section along line II-II in Fig. 1 through the Switching pin end provided with a contact piece according to the invention, and FIG. 3 a section along line III-III in FIG. 2.

Auf einem nur in Fig. 2 ersichtlichen Schaltstiftträger 1 mit Gewindezapfen 10 ist der metallene Kontaktträger 20 des erfindungsgemässen Kontaktstückes 2 aufgeschraubt. On a switching pin carrier 1, which can only be seen in FIG. 2, with a threaded pin 10, the metal contact carrier 20 of the contact piece 2 according to the invention is screwed on.

Im Kontaktträger 20 ist eine ringförmige keilartige Nut 21 vorgesehen, in welcher die ebenfalls keilartige Graphitrippe 23 des Graphitkörpers 22 passend sitzt. An annular wedge-like groove 21 is provided in the contact carrier 20, in which the likewise wedge-like graphite rib 23 of the graphite body 22 fits sits.

In zur Kontaktstückachse A (Fig. 2) parallelen Bohrungen 24 (nur eine ist in Fig. 2 zu sehen) sind Ankerstifte 25 mittels eines Graphitklebers 26 formschlüssig gehaltert, wobei der verdickte Kopf 250 des Ankerstiftes 25 die Zugkräfte über den Kleber 26 als Druckkräfte auf die Graphitrippe 23 und dadurch auf die Kontaktträgernut 21 überträgt. Hierzu durchsetzt jeder Ankerstift 25 eine Bohrung 27 im Kontaktträger 20, wobei auf dem Gewinde 251 des Ankerstiftes 25 eine Mutter 252 sitzt. Damit man diese Muttern 252 anziehen kann sind Bohrungen 200 koaxial zu den Bohrungen 27 vorgesehen, die das Einführen eines Steckschlüssels gestatten. In bores 24 parallel to the contact piece axis A (Fig. 2) (only one can be seen in FIG. 2) are anchor pins 25 by means of a graphite adhesive 26 held positively, the thickened head 250 of the anchor pin 25 the tensile forces Via the adhesive 26 as compressive forces on the graphite rib 23 and thereby on the contact carrier groove 21 transmits. For this purpose, each anchor pin 25 penetrates a bore 27 in the contact carrier 20, with a nut 252 sitting on the thread 251 of the anchor pin 25. So that one These nuts 252 can be tightened, holes 200 are provided coaxially to the holes 27, which allow the insertion of a socket wrench.

Anstelle der Muttern 252 könnte auch mit einem erkzeug an den Ankerstiften 25 Zug ausgeübt werden, worauf man sie durch Quetschen, Nieten, Verstemmen oder Löten befestigen kann. Instead of the nuts 252, a tool could be used on the anchor pins 25 Train can be exercised, whereupon they can be squeezed, riveted, caulked or soldering can attach.

Die Vorspannung, welche die Ankerstifte 25 so erhalten, sichert einen guten elektrischen Uebergang. Leerseite The preload which the anchor pins 25 receive in this way secures one good electrical transition. Blank page

Claims

Claims 1. Contact piece for an electrical pressurized gas neck ter, with at least one graphite body with its electrically conductive contact carrier is mechanically and electrically connected, d u r c h e k e n n -z e i c h n e t that the graphite body (22) with a wedge-shaped graphite rib in section (23) in a correspondingly designed Kontakttraqernut (21) in the direction of the contact piece axis (A) engaging through at least one parallel to the contact rear axis (A), im Graphite body (22) glued in a form-fitting manner and attacking the contact carrier (20) Anchor pin (25) is retained.

2. Contact piece according to claim 1, characterized in that the Graphite rib (23) at least for the most part snug fit with the contact carrier groove (21) forms.

3. Contact piece according to one of claims 1 and 2, characterized in that that the graphite rib (23) is at least partially silver-plated.

4. Contact piece according to any one of claims 1 to 3, characterized in that that the anchor pin (25) has a thickened head (250).

5. Contact piece according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the anchor pin (25) is pretensioned.

6. Contact piece according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the anchor pin (25) penetrates a bore (27) of the contact carrier (20) is provided with a screw nut (252).

7. Contact piece according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the anchor pin penetrates a hole in the contact carrier by deformation is held.

8. Contact piece according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the tie rod is soldered to penetrate a hole in the contact carrier.

9. Contact piece according to one of claims 1 to 8, characterized in that that it is like a hollow cylinder or

is designed like a nozzle.

10. Contact piece according to one of claims 1 to 9, characterized in that that it is designed like a contact pin.