DE3345976C2

DE3345976C2 -

Info

Publication number: DE3345976C2
Application number: DE19833345976
Authority: DE
Inventors: Dietrich Dipl.-Ing. 3500 Kassel De Hoffmann
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1983-12-20
Filing date: 1983-12-20
Publication date: 1988-10-27
Also published as: DE3345976A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Kontaktanordnung für Hochspannungstrennschalter in Scherenbauweise für große Kurschlußströme gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a contact arrangement for high-voltage disconnectors in scissors design for large short circuit currents according to the characteristics of Preamble of claim 1.

Bei Scherentrennern, bei denen der Strom über massive Kontaktstücke übertragen wird, ist bei Kurschlußströmen oberhalb 50 kA mit den ent sprechenden 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 diese Probleme ist zunächst die thermische Überlastung der Berührungspunkte. 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 Kontaktkräfte bzw. sogar zu einem Abheben der Trennerkontakte führen.With scissor disconnectors, where the current is through massive contact pieces is transmitted, with short-circuit currents above 50 kA with the ent speaking surge short-circuit currents of more than 125 kA even with larger ones Contact forces a safe, d. H. non-destructive power transfer between the contact pieces are no longer possible, so that several for higher currents Separator bars must be arranged in parallel. The cause of these problems is initially the thermal overload of the contact points. In addition, arise between the contact pieces by the constriction of the current paths lifting forces that try to tear the contacts apart. The vibrations of the Separation bars, caused by the sudden compression Occurrence of a short circuit can lead to a temporary decrease of the contact forces or even cause the isolating contacts to lift off.

Das Prinzip eines Kontaktsystems eines Scherentrenners zeigen Fig. 1 und 2. Es besteht aus einem Gegenkontaktstück 1, das an einem über dem Trennerpol verlaufenden Seil (oder Rohr) befestigt wird, und den an den Trennerholmen 2 befestigten Kontaktschienen 2′. Das Zusammenwirken zeigt Fig. 2.The principle of a contact system of a scissor disconnector is shown in FIGS . 1 and 2. It consists of a mating contact piece 1 , which is attached to a rope (or pipe) running over the isolator pole, and the contact rails 2 ' attached to the isolating bars 2' . The interaction is shown in FIG. 2.

Aus der DE 31 11 286A1, Fig. 5 und 6, ist ein Kontaktsystem der eingangs genannten Gattung bekannt, bei dem Kontaktschalen mittels eines elastischen Bleches den Schwingungen der Scherenholme folgen, wobei elastische Anschläge ein Zusammendrücken abfangen. Der Nachteil dieser Anordnung besteht darin, daß das federnde Blech zwar dafür sorgt, daß die Kontaktschalen der Schwingungsbewegung folgen, jedoch im Bereich des Auseinanderschwingens der Scherenholme keine große Kontaktkraft mehr zu erzeugen vermögen, da die Kraft des federnden Bleches durch den Hebelarm vermindert wird. Des weiteren sind die elastischen Kontaktelemente mit dem federnden Blech der Witterung und der Verschmutzung ausgesetzt.From DE 31 11 286A1, FIGS . 5 and 6, a contact system of the type mentioned at the outset is known, in which contact shells follow the vibrations of the scissor bars by means of an elastic sheet metal, elastic stops intercepting a compression. The disadvantage of this arrangement is that the resilient sheet ensures that the contact shells follow the oscillating movement, but are no longer able to generate a large contact force in the area where the scissor bars swing apart, since the force of the resilient sheet is reduced by the lever arm. Furthermore, the elastic contact elements with the resilient sheet are exposed to the weather and dirt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, Scherentrenner bezüglich ihres Kontakt systems zu verbessern, so daß sie für große Kurzschlußströme geeignet sind, indem eine möglichst große Kraft elastisch nachgebender Kontaktschienen dem Abheben der Kontaktstücke entgegenwirkt, und die elastischen Elemente gegen Witterungseinflüsse geschützt angeordnet werden.The object of the invention is therefore, scissors separator with regard to their contact systems so that they are suitable for large short-circuit currents, by the greatest possible force of elastically yielding contact rails Lifting the contact pieces counteracts, and the elastic elements against Weather influences can be arranged protected.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved by the characterizing part of claim 1 specified features solved.

Mit dem Kontaktsystem nach der Erfindung ergibt sichWith the contact system according to the invention results

a) a doubling or quadrupling of the contact Points,
b) elastic or resilient contact within certain limits elements and
c) one enlarged by the action of the current forces Contact force of the contact pieces.

Damit kann die Kurzschlußfestigkeit eines Scherentrenners erheblich gesteigert werden. Die Kontakte folgen innerhalb des Bereichs der auftreten den Schwingungen und sorgen innerhalb dieses Bereichs für eine wesentlich größere Kontaktkraft, wie das aus der DE 31 11 286A1, Fig. 5 und 6, bekannte Kontaktsystem, da die Federkraft nicht durch einen Hebelarm weitervermittelt und durch diese Übersetzung vermindert wird. Die Elemente, welche die federnde Eigenschaften der Kontakte bewirken, sind in das Rohr integriert und werden so vor Witterungseinflüssen, Korrosion und Verschmut zung geschützt. Die Kontaktschienen lassen sich sowohl an den Kontakten der Scherenholme wie an dem Gegenkontaktstück anordnen.
The short-circuit strength of a scissor disconnector can thus be increased considerably. The contacts follow the vibrations within the range and provide a much greater contact force within this range, such as the contact system known from DE 31 11 286A1, FIGS . 5 and 6, since the spring force is not transmitted through and by a lever arm Translation is reduced. The elements that bring about the resilient properties of the contacts are integrated in the tube and are thus protected against the effects of weather, corrosion and pollution. The contact rails can be arranged on the contacts of the scissor bars as well as on the counter contact piece.

Es zeigtIt shows

Fig. 3 eine Kontaktausbildung für einen Scherenholm und Fig. 3 is a contact training for a scissor stay and

Fig. 4 eine solche für ein an einem Seil aufgehängtes Gegenkontaktstück. Fig. 4 such for a mating contact piece suspended on a rope.

In Fig. 3 ist wieder mit 1 das Gegenkontaktstück und mit 2 das Kontaktstück des Scherenholms bezeichnet. Aus Gründen der Gewichtsersparnis werden sowohl die Scherenholme als auch das Gegenkontaktstück aus Rohren gefertigt. Diese sind an den zur Kontaktgabe bestimmten Stellen so ausgebildet, daß sie das im folgenden zu beschreibende Kontaktsystem aufnehmen können. Hierfür wird das Kontaktstück 2 des Scherenholmes an der dem Gegenkontaktstück 1 zugewandten Fläche mit einem Längsschlitz 3 versehen, der den Abmessungen zweier nebeneinander angeordneter Kontaktschienen 4 etwa entspricht. Das im Inneren des Kontaktstücks 2 des Scherenholmes liegende Ende der Kontakt schiene ist mit einem Schenkel eines mehrfach U-förmig gebogenen, ela stischen Blechstreifens 5 aus Al, Cu oder Bronze verbunden, dessen anderes Ende an einem Haltekörper 6 befestigt ist, der beispielsweise mittels Schrauben 7 am rohrförmigen Kontaktstück 2 des Scherenholmes festgelegt ist. Der Blechstreifen 5 ist in jedem seiner Abschnitte mit einem elastischen Werkstoff, gegebenenfalls in Form von angepaßten Füllstücken 8 versehen. Bei der Formgebung des Blechstreifens 5 und der Füllkörper 8 ist zu beachten, daß der Abstand a vergleichsweise groß gegenüber dem Abstand b gewählt werden sollte, um eine resultierende Kraft F möglichst groß werden zu lassen.In Fig. 3, 1 is the counter contact piece and 2 the contact piece of the scissor stay. In order to save weight, both the scissor bars and the mating contact piece are made from pipes. These are designed at the points intended for contact so that they can accommodate the contact system to be described below. For this purpose, the contact piece 2 of the scissor bar is provided on the surface facing the counter contact piece 1 with a longitudinal slot 3 , which approximately corresponds to the dimensions of two contact rails 4 arranged next to one another. The inside of the contact piece 2 of the scissor stay end of the contact rail is connected to one leg of a multi-U-shaped, ela-elastic sheet metal strip 5 made of Al, Cu or bronze, the other end of which is attached to a holding body 6 , for example by means of screws 7 is fixed to the tubular contact piece 2 of the scissor arm. The metal strip 5 is provided in each of its sections with an elastic material, possibly in the form of adapted filler pieces 8 . When shaping the sheet metal strip 5 and the filler 8 , it should be noted that the distance a should be chosen to be comparatively large compared to the distance b in order to make a resulting force F as large as possible.

Diese Kraft F wirkt bei Stromdurchgang zusammen mit den übrigen auf das Kontaktsystem wirkenden Kräften, die vom mechanischen Antriebssystem des Trenners und vom Einfluß des Stromes auf die Bauteile des Trenners her rühren. Stromkräfte von Kurzschlußströmen regen - wie bereits erwähnt - die schwingungsfähigen Bauteile des Trenners zu relativ langsamen mechanischen Schwingungen an, wodurch bei den bekannten Kontaktsystemen die an den Kontaktstücken wirksame Kontaktkraft zwar vorübergehend verstärkt, an schließend soweit vermindert wird, daß ein Feuern oder gar ein Abheben der Kontakte mit entsprechenden Zerstörungen erfolgt.During the passage of current, this force F acts together with the other forces acting on the contact system, which come from the mechanical drive system of the isolator and from the influence of the current on the components of the isolator. Current forces from short-circuit currents - as already mentioned - stimulate the vibratable components of the isolator to relatively slow mechanical vibrations, whereby in the known contact systems the contact force effective on the contact pieces is temporarily increased, then reduced to such an extent that a fire or even a lift-off Contacts with corresponding destruction are made.

Die elastischen Anschläge 8 einerseits und die einem Abheben der Kon taktstücke entgegenwirkende Kraft F der Kontaktschienen 4 andererseits unterbinden diese zerstörerischen Effekte auch bei großen Kurzschlußströmen. The elastic stops 8 on the one hand and the lifting of the contact pieces counteracting force F of the contact rails 4 on the other hand prevent these destructive effects even with large short-circuit currents.

Um sicherzustellen, daß der Strom durch die Blechstreifen 5 möglichst vollständig senkrecht zur Längsachse der Kontaktschienen 4 (d. h. in der Bildebene der Fig. 3 bzw. parallel zu dieser) fließt, werden diese zweck mäßigerweise mehrfach durch Schlitze, die in der Bildebene der Fig. 3 bzw. parallel zu dieser verlaufen, unterteilt.In order to ensure that the current flows through the sheet metal strips 5 as completely as possible perpendicular to the longitudinal axis of the contact rails 4 (ie in the image plane of FIG. 3 or parallel to this), these are expediently repeated several times through slots which are in the image plane of FIG. 3 or run parallel to it, divided.

Zweckmäßigerweise wird die Anordnung mit den elastischen Elementen innerhalb der rohrförmigen Kontaktstücke 2 des Scherenholmes angeordnet, um sie gegen Witterungseinflüsse zu schützen. Die Abdichtung und Führung der beweglichen Kontaktschienen 4 kann hierbei durch in Nuten 9 eingelassene elastische Leisten 10 aus Isoliermaterial erfolgen, evtl. kombiniert mit einer zusätzlichen Abdichtung der Fuge mit einem elastischen Balg.The arrangement with the elastic elements is expediently arranged within the tubular contact pieces 2 of the scissor bar in order to protect them against the weather. The sealing and guiding of the movable contact rails 4 can take place here by elastic strips 10 made of insulating material embedded in grooves 9 , possibly combined with an additional sealing of the joint with an elastic bellows.

Wenn gemäß Fig. 4 das Gegenkontaktstück 1 mit der vorbeschriebenen Kontakt anordnung ausgestattet wird, d. h. diese in horizontaler Einbaulage verwendet wird, werden zur Verbesserung der Kühlung der Blechstreifen 5 das rohrförmige Gegenkontaktstück 1, die Blechstreifen 5, sowie evtl. in der Symmetrieebene liegende Zwischenscheiben aus Metall oder Kunststoff mit Bohrungen 12 versehen, durch die der Kühlluftstrom von unten nach oben hindurchströmen kann.Is provided if, according to Fig. 4 arrangement, the mating contact piece 1 having the above-described contact, ie it is used in a horizontal installation position, the cooling of the sheet metal strips 5 are used to improve the tubular mating contact piece 1, the sheet metal strips 5, and possibly lying intermediate discs in the plane of symmetry Provide metal or plastic with holes 12 through which the cooling air flow can flow from bottom to top.

Gegen das Eindringen von Regen werden die oberen Öffnungen der Bohrungen 12 durch Abdeckbleche 13 aus Metall oder Kunststoff geschützt.The upper openings of the bores 12 are protected against the ingress of rain by cover plates 13 made of metal or plastic.

Claims

1. Contact arrangement for a scissor disconnector for large short-circuit currents with a mating contact piece fastened to a rope and two each connected to the upper scissor bars, in the switched-on position the mating contact piece between contact pieces, these and / or the mating contact piece being designed as a contact tube and when switching on elastically yielding contacts are arranged, characterized in that at least one of the interacting contact pieces has at least one contact rail ( 4 ) projecting over the circumference, that this contact rail ( 4 ) is mounted in a longitudinal slot ( 3 ) of the contact tube ( 1, 2 ) so that its end into the interior of the contact tube (1, 2) extends, said end of the contact rail (4) is connected via a multi-U-shaped, resilient sheet metal strips (5) with the contact tube (1, 2), in that this U shaped sheet metal strip ( 5 ) is embedded in an elastic material ( 8 ) and that the distance (a) of the legs of a U-shaped part of the sheet metal strip is greater than the distance (b) of the legs of the U-shaped parts.

2. Contact arrangement according to claim 1, characterized in that the elastic sheet metal strips ( 5 ) are slotted surfaces perpendicular to their fastening.

3. Contact arrangement according to claim 1, characterized in that in an arrangement of two contact rails ( 4 ) per scissor strut, the elastic sheet metal strips ( 5 ) lie side by side in mirror image.

4. Contact arrangement according to claim 1, characterized in that the contact rails ( 4 ) by correspondingly adapted edges of longitudinal slots ( 3 ) in the contact tubes ( 2 ) at the same time and are protected against the weather.

5. Contact arrangement according to claim 4, characterized in that in the longitudinal surfaces of the slots ( 3 ) guide strips ( 10 ) are inserted from a plastic with a low coefficient of friction.

6. Contact arrangement according to claim 1, characterized in that in a horizontal installation position in the contact tube ( 1 ), in the elastic material ( 8 ) and in the elastic sheet metal strip ( 5 ) for cooling purposes holes ( 12 ) are provided which flow through Allow air in a preferably vertical direction.

7. Contact arrangement according to claim 6, characterized in that the housing bores ( 12 ) are provided with cover plates ( 13 ).