DE3332500A1

DE3332500A1 - Kontaktsystem fuer einsaeulen-scherentrennschalter

Info

Publication number: DE3332500A1
Application number: DE19833332500
Authority: DE
Inventors: Helmut Ing.(Grad.) Beier; Harry Friebe; Dieter Ing.(grad.) 1000 Berlin Noack
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1983-02-28
Filing date: 1983-09-06
Publication date: 1985-03-21

Description

Kontaktsystem für Einsäulen-Schere.ntrennschalter
Das Hauptpatent betrifft ein Kontaktsystem für Einsäulen-Scherentrennschalter mit aus beweglichen Scherenkontaktstücken und einem feststehenden Gegenkontaktstück bestehenden Hauptstromkontakten und diesen parallel schaltbaren, aus einem feststehenden und beweglichen Kontaktstücken bestehenden Vorkontakten, die beim Einschalten vor den Hauptstromkontakten schließen und beim Ausschalten nach den Hauptstromkontakten öffnen, wobei das feststehende Vorkontaktstück mit dem Gegenkontaktstück starr verbunden ist.
Zur Lösung der Aufgabe, ein Kontaktsystem dieser Art anzugeben, bei dem die Schaltbewegung der Vorkontaktstücke wesentlich schneller als die der Hauptstromkontakte sein kann, ist im Hauptpatent vorgeschlagen, daß die beweglichen Vorkontaktstücke als zweiarmige, am Gegenkontaktstück schwenkbar und elektrisch isoliert gelagerte, in Ausschaltrichtung federbelastete Hebel ausgebildet sind, deren einer (erster) Hebelarm von je einem der beweglichen Scherenkontaktstücke betätigbar ist und deren anderer (zweiter) Hebelarm ein Kontaktelement zum Eingriff mit dem feststehenden Vorkontaktstück trägt.
Durch Anwendung der Lehre des Hauptpatents ergibt sich ein der Hauptstrombahn des Scherentrennschalterkontaktes parallel geschaltetes Lichtbogenkontaktsystem, das als einfache Zusatzeinrichtung zum Gegenkontaktstück aufgebaut ist.
Unter der Einwirkung von sehr hohen Kurzschlußströmen, bei denen das Gegenkontaktstück im Einschaltzustand des Kontak-j:-systems stoßartig bewegt wird, kann nicht ausgeschlossen werden, daß das Vorkontaktsystem im Bereich zwischen dem Hebelgelenk der beweglichen Kontaktstücke und dem das Kontaktelement tragenden Hebelarm mechanisch überlastet wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, derartige Überbeanspruchungen des Vorkontaktsystems zu vermeiden.
Eine erste erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß das feststehende Vorkontaktstück auf einem in der Schwenkebene der beweglichen Vorkontaktstücke begrenzt nachgiebigen federnden Haltearm angeordnet ist. Damit ist es möglich, die auf den zweiten Hebelarm der Vorkontakteinrichtung einwirkenden Momente auf ein unschädliches Maß zu reduzieren, weil dag feststehende Vorkontaktstück bei der Stoßbeanspruchung im Kurzschlußfall einen Teil des Drehmoments aufnehmen kann Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Haltearm aus einem Flachprofil aus elektrisch gut leitendem Material, z. B. Kupfer, gebildet ist.
Eine zweite erfindungsgemäße Lösung der genannten Aufgabe besteht darin, daß das feststehende Vorkoneaktstück auf einem starren Haltearm angeordnet und über ein am Gegenkontaktstück angeordnetes Gelenk aus einer durch Federkraft erzeugten Mittellage begrenzt in der Schwenkebene der beweglichen Vorkontaktstücke verschwenkbar ist. Durch Anwendung dieser Lösung werden die auftretenden Momente im Kurzschlußfall von dem Gelenk und den die Mittellage bestimmenden Federn aufgenommen.
Eine dritte erfindungsgemäße Lösung der genannten Aufgabe besteht darin, daß der zweite Hebelarm im Bereich des Hebelgelenks mit einer federelastischen Knickstelle versehen ist, die bei Überschreiten eines bestimmten Knickmoments im Kurzschlußfall wirksam wird. Diese Knickstelle kann von einer Schraubenfeder mit eng aneinanderliegenden Windungen mit konzentrisch zur Hebelarmachse verlaufenden Achse gebildet sein. Um den Stromfluß über die Knickstelle in allen Betriebsfällen sicherzustellen, ist es vorteilhaft, die Knickstelle durch ein flexibles Stromband zu überbrücken.
Anhand der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele eines Kontaktsystems nach der Erfindung beschrieben und die Wirkungsweise erläutert.
Die Figuren 1 und 2 zeigen in einer Ansicht und in einer zugehörigen Seitenansicht ein Kontaktsystem für Einsäulen-Scherentrennschalter in schematischer Darstellung.
In den Figuren 3 und 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel in zwei Ansichten schematisch dargestellt.
Die Figuren 5 und 6 zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel des Kontaktsystems nach der Erfindung schematisch in zwei Ansichten.
Bei dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind nur die zum Verständnis der Erfindung erforderlichen Teile des Kontaktsystems dargestellt. Ein an einer Hochspannungsleitung 1 befestigtes Gegenkontaktstück 2 ist an einer Seilschlaufe 2a gehaltert und wirkt mit einem Paar an den Enden der nicht weiter dargestellten Schere des Trennschalters angebrachter beweglicher Scherenkontaktstücke zusammen Der aus dem Gegenkontaktstück 2 und den Scherenkontaktstücken gebildeten Hauptstrombahn ist ein Vorkontakt parallelschaltbar, der aus einem quer zur Längsachse des Gegenkontaktstückes 2 verlaufenden feststehenden Vorkontaktstück 14a und damit zusammenwirkenden beweglichen Vorkontaktstücken 14c besteht. Am freien Ende 14b des Vorkontaktstückes 14a ist ein Kontaktelement 15 aus lichtbogenresistentem Material, z. B. Graphit, vorgesehen. Gegen das Kontaktelement 15 sind in der in den beiden Figuren 1 und 2 dargestellten Position die beiden beweglichen Vorkontaktstücke 14c gelegt, die an ihren freien Enden ebenfalls ktonLaktelemente 16 aus lichtbogenresistentem Material, z. B. CuCr, aufweisen. Die beweglichen Vorkontaktstücke 14c sind aus federndem Kontaktmaterial hergestellt und sitzen an Schwenkkörpern 17, die um Achsen 18, 19 schwenkbar gelagert sind.
Sofern im Kurzschlußstromfall das Gegenkontaktstück 2 im Einschaltzustand des Kontaktsystems stoßartig bewegt und gegebenenfalls auch verdreht wird, kann eine mechanische Uberbeanspruchung der beweglichen Vorkontaktstücke 14c dadurch verhindert werden, daß das feststehende Vorkontaktstück 14a aus einem Kupferflachprofil hergestellt ist, das etwa auftretende Drehromente durch federnde Biegung von den Vorkontaktstücken 14c fernhält. Der Haltearm 14a ist bei diesem Ausführungsbeispiel in der Schwenkebene der beweglichen Vorkontaktstücke begrenzt nachgiebig.
Bei dem in den Figuren 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Haltearm 14d im wesentlichen biegesteif ausgebildet. Er sitzt an seinem dem Gegenkontakt 2 zugewandten Ende 14e auf einem Drehlagerring 25, der eine begrenzte Schwenkbewegung des Haltearmes 14d in der Schwenkebene der Vorkontaktstücke 14c ermöglicht. Hierzu ist im Bereich des freien Endes 14e der Haltearm 14d mit einem Querstift 26 versehen, der von einer das walzenförmige Gegenkontaktstück 2 umschlingenden Drehfeder 27 mit zwei vorspringenden Enden 28, 29 belastet ist. Das Widerlager für die Feder 27 wird von einem das Gegenkontaktstück 2 durchdringenden Stift 30 gebildet, der mit seinem Ende 30a einen Anschlag für zwei mit dem Lagerring 25 fest verbundene Stifte 31 bildet. Die Stifte 31 begrenzen die Winkelbewegung des Lagerringes 25. Damit werden bei Kurzschlußstromkräften auf das Kontaktsystem einwirkende mechanische Stöße und die dadurch verursachten Überbeanspruchungen von den Vorkontaktstücken 14c ferngehalten. Im übrigen sind bei diesem Ausführungsbeispiel gleiche Teile in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Bei der in den Figuren 5 und 6 dargestellten dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kontaktsystems ist der Haltearm 14a starr und biegesteif mit dem Gegenkontaktstück 2 verbunden. Zur Verhinderung einer mechanischen Überlastung der Vorkontaktstücke 14c ist eine von einer Schraubenfeder gebildete Knickstelle 40 vorgesehen. Die eng, vorzugsweise mit Vorspannung gewickelte Schraubenfeder 40 ist dabei so dimensioniert, daß das Produkt aus Federkraft (Zugkraft) und Federradius größer oder gleich ist dem Produkt aus der bei Stoßkräften im Kurzschlußstromfall auf das Kontaktelement 14 binwirkenden Kraft und der wirksamen Hebellänge des Vorkontaktstückes 14. Damit ist sichergestellt, daß die Kontaktkraft des Vorkontaktsystems erhalten bleibt und die Knickstelle 14 nur bei Überbeanspruchungen wirksam wird. Zur sicheren Stromübertragung ist die Knickstelle 40 mit einem Stromband 41 überbrückt. Im übrigen sind auch hierbei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
6 Figuren 6 Ansprüche

Claims

Patentansprüche b Kontaktsystem für Einsäulen-Scherentrennschalter mit aus beweglichen Scherenkontakts tücken und einem feststehenden Gegenkontaktstück bestehenden Hauptstromkontakten und diesen parallel schaltbaren, aus einem feststehenden und beweglichen Vorkontaktstücken bestehenden Vorkontakten, die beim Einschalten vor den Hauptstromkontakten schließen und beim Ausschalten nach den Hauptstromkontakten öffnen, wobei das feststehende Vorkontaktstück mit dem Gegenkontaktstück starr verbunden ist und die beweglichen Vorkontaktstücke als zweiarmige, am Gegenkontaktstück schwenkbar und elektrisch isoliert gelagerte, in Ausschaltrichtung federbelastete Hebel ausgebildet sind, deren erster Hebelarm von je einem der beweglichen Scherenkontaktstücke betätigbar ist und deren zweiter Hebelarm ein Kontaktelement zum Eingriff mit dem feststehenden Vorkontaktstück trägt, nach Patent . .. ... (Anmeldung P 75 07 401.'1), d a d u r c h g e k e n n z e i c h Fn e t t daß das feststehende Vorkontaktstück (15) auf einem in der Schwenkebene der beweglichen Vorkontaktstücke (14c) begrenzt nachgiebigen, federnden Haltearm (14a) angeordnet ist.
2 Kontaktsystem nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Haltearm (14a) aus einem Flachprofil aus elektrisch gut leitendem Material gebildet ist.
3 Kontaktsystem für Einsäulen-Scherentrennschalter mit aus beweglichen Scherenkontaktstücken und einem feststehenden Gegenkontaktstück bestehenden Hauptstromkontakten und diesen parallel schaltbaren, aus einem feststehenden und beweglichen Vorkontaktstücken bestehenden Vorkontakten, die beim Einschalten vor den Hauptstromkontakten schließen und beim Ausschalten nach den Hauptstromkontakten öffnen, wobei das feststehende Vorkontaktstück mit dem Gegenkontaktstück starr verbunden ist und die beweglichen Vorkontaktstücke als zweiarmige, am Gegenkontaktstück schwenkbar und elektrisch isoliert gelagerte, in Ausschaltrichtung federbelastete Hebel ausgebildet sind, deren erster Hebelarm von je einem der beweglichen Scherenkontaktstücke betätigbar ist und deren zweiter Hebelarm ein Kontaktelement zum Eingriff mit dem feststehenden Vorkontaktstück trägt, nach Patent .. .. ... (Anmeldung P 33 07 401.1), da d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das feststehende Vorkontaktstück (15) auf einem starren Haltearm (14d) angeordnet und über ein am Gegenkontaktstück (2) angeordnetes Gelenk (25) aus einer durch Federkraft (27) erzeugten Mittellage begrenzt in der Schwenkebene der beweglichen Vorkontaktstücke (14c) verschwenkbar ist.
4. Kontaktsystem für Einsäulen-Scherentrennschalter mit aus beweglichen Scherenkontaktstücken und einem feststehenden Gegenkontaktstück bestehenden Hauptstromkontakten und diesen parallel schaltbaren, aus einem feststehenden und beweglichen Vorkontaktstücken bestehenden Vorkontakten, die beim Einschalten vor den Hauptstromkontakten schließen und beim Ausschalten nach den Hauptstromkontakten öffnen, wobei das feststehende Vorkontaktstück mit dem Gegenkontaktstück starr verbunden ist und die beweglichen Vorkontaktstücke als zweiarmige, am Gegenkontaktstück schwenkbar und elektrisch isoliert gelagerte, in Ausschaltreichtung federbelastete Hebel ausgebildet sind, deren erster Hebelarm von je einem der beweglichen Scherenkontaktstücke betätigbar ist und deren zweiter Hebelarm ein Kontaktelement zum Eingriff mit dem feststehenden Vorkontaktstück trägt, nach Patent .. .. ... (Anmeldung P 33 07 401.1), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der zweite Hebelarm (14c) im Bereich des Hebelgelenks (17) mit einer federelastischen Knickstelle (40) versehen ist.
5. Kontaktsystem nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t D daß die Knickstelle (40) von einer Schraubenfeder mit eng aneinander liegenden Windungen mit konzentrisch zur Hebelarmachse verlaufender Achse gebildet ist.
6. Kontaktsystem nach Anspruch 4 oder 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Knickstelle (40) durch ein flexibles Stromband (41) überbrückt ist.