DE3526918A1 - Kuppelkontaktstueck fuer eine steckverbindung zwischen zwei zylindrischen leitern einer gekapselten, druckgasisolierten hochspannungsschaltanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kuppelkontaktstück für eine Steckverbindung zwischen zwei zylindrischen Leitern einer gekapselten, druckgasisolierten Hochspannungsschaltan­ lage, bei dem eine zylindrische Muffe mit länglichen Kontaktlamellen zwei mit den Leiterenden verbundene kuglige Kontaktteile überdeckt, die mittels eines zylindrischen Ansatzes in einer Aussparung des Leiters befestigt sind.

Ein derartiges Kuppelkontaktstück ist aus der DE-AS 27 13 121 bekannt. Es ist bei diesen Kuppelkontaktstücken üblich, sofern der zylindrische Leiter und die kugligen Kontakteile aus Kupfer bestehen, die Mantelfläche des zylindrischen An­ satzes des Kuppelkontaktreiles mit der Fläche der Aussparung des Leiters zu verlöten. Eine Verlötung ist teuer und hin­ sichtlich ihrer Qualität schlecht nachprüfbar.

Außerdem ist eine derartige Verlötung nicht möglich, wenn der zylindrische Leiter aus Aluminiumrohr besteht. In diesem Fall ist es üblich, die galvanische Kontaktierung zwischen dem kugligen Kontaktteil und dem Leiterende mittels einer mit Schrauben erzeugten Flächenpressung an der Stirnfläche des zylindrischen Aluminiumrohres, die zuvor spritzverkup­ fert wurde, herzustellen. Dies ist verhältnismäßig aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einwandfrei­ en galvanischen Kontakt zwischen dem Ansatz der kugligen Kontaktteile und dem Leiterende mit einfacheren Mitteln zu erreichen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Kuppelkontaktstück der eingangs beschriebenen Art gemäß der Erfindung der zylindrische Ansatz jedes kugligen Kontaktteiles mit einem Preßsitz in das rohrförmige Ende des Leiters eingepaßt. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die Mantelfläche des zylindrischen Ansatzes der kugligen Kontaktteile als Sitz­ fläche für den einfach und billig herzustellenden Preßsitz ausgenutzt werden kann. Der Preßsitz ergibt somit längs des gesamten Umfanges einen guten galvanischen Kontakt zwischen dem Leiter und den kugligen Kontaktteilen. Die Qualität des Preßsitzes und somit des Kontaktes ist leicht nachprüfbar.

Dieser Vorteil ist besonders wichtig, wenn der Leiter aus Aluminium besteht und eine Lötung nicht möglich wäre.

Es ist vorteilhaft, die Sitzfläche des Preßsitzes auf dem zylindrischen Ansatz mit einer Rändelung zu versehen. Dadurch erreicht man, daß während des Einpreßvorganges Oxid­ schichten sowohl auf der Innenfläche des rohrförmigen Aluminiumleiters als auch auf der äußeren Mantelfläche des Ansatzes der Kontaktteile beseitigt werden, so daß die galvanische Verbindung verbessert ist.

Weiterhin empfiehlt es sich, zwischen der Sitzfläche und der Stirnfläche des Leiters eine Sperrverzahnung vorzusehen, durch die sich der Einpreßkontakt fixieren läßt.

Weiterhin kann es bei geringer Wandstärke des rohrförmigen Endes des Leiters zweckmäßig sein, auf den Leiter einen Stützring aus nicht permeablen Material höherer mechanischer Festigkeit im Bereich der inneren Sitzfläche aufzubringen, was durch Pressung oder Schrumpfung erfolgen kann. Dadurch läßt sich eine entsprechend höhere Sitzfestigkeit erreichen.

Die Montage des Kuppelkontaktstückes läßt sich gemäß der weiteren Erfindung noch dadurch vereinfachen, daß der Preß­ sitz nicht durch eine entsprechende Bemessung der Sitz­ flächen hergestellt wird, sondern mit Hilfe einer am zylin­ drischen Ansatz vorgesehenen Spreizvorrichtung erzeugt ist. Dies erleichtert das Einführen des Kontaktteils in das für den Preßsitz vorgesehene rohrförmige Ende des Leiters. Für diesen Zweck empfiehlt es sich, daß der zylindrische Ansatz und der kuglige Kontaktteil eine von einer Aussparung größe­ ren Durchmessers ausgehende Mittelbohrung aufweist, die von einer Dehnschraube durchsetzt ist, deren Kopf in der Ausspa­ rung liegt und auf deren Ende ein Kegel aufgeschraubt ist. Zur Herstellung des Preßsitzes wird dann der Kegel in die Mittelbohrung des Kontaktteiles eingezogen und weitet den zylindrischen Ansatz, so daß bei Beendigung des Schraubvor­ ganges eine Verpressung des Kontaktteiles im Innern des rohr­ förmigen Endes des Leiters vorliegt. Die Beendigung des Preß­ vorganges wird durch Freigängigkeit des Gewindes angezeigt.

Im folgenden sei die Erfindung noch anhand des in den Fig. 1 und 2 der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei­ spiels näher erläutert. Die

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein gemäß der Erfindung ausgebildetes Kuppelkontakt­ stück. In

Fig. 2 ist ebenfalls im Längsschnitt ein etwas abgewandeltes kugliges Kontaktteil dargestellt.

Das Kuppelkontaktstück 1 für die Verbindung zweier zylin­ drischer Leiter 2 aus Aluminium einer druckgasisolierten, metallgekapselten Hochspannungsschaltanlage besteht aus zwei kugligen Kontakteilen 3, die mit den Enden der Leiter 2 ver­ bunden sind, und einer die kugligen Kontaktteile 3 über­ deckenden zylindrischen Muffe 4 mit länglichen Kontakt­ lamellen 5.

Die stirnseitigen Außenkanten 6 ebenso wie die Kanten 7 neben einer Einschnürung 8 zur Aufnahme einer Sicherungs­ feder 9 sind stark abgerundet, so daß die zylindrische Muffe 4 gleichzeitig als eine das elektrische Feld steuernde Abschirmung im Zuge der Leiterverbindung wirkt. Der Innen­ durchmesser der zylindrischen Muffe 4 ist im Bereich der Einschnürung 8 kleiner als der durch einen Pfeil 10 ange­ deuteten Innendurchmesser zur Aufnahme der Stromkontakt­ lamellen 5, so daß sich zwischen beiden ein Absatz 11 bildet, an dem die Kontaktlamellen 5 einseitig anliegen.

Jede Kontaktlamelle 5 ist trapezförmig ausgebildet. Die spitze Seite 12 der Kontaktlamelle 5 bildet die Kontakt­ fläche zu den an den Enden der zu verbindenden Leiter 2 befestigten kugligen Kontaktteile 3. Die der zylindrischen Muffe 4 zugewandte stumpfe Seite der Kontatklamellen 5 enthält eine mittige Nut 13, in der jeweils eine Blattfe­ der 14 angeordnet ist, welche die Kontaktlamelle 5 gegenüber der zylindrischen Muffe 4 abstützt und somit den Kontakt­ druck der Kontaktlamelle 5 hervorruft. Die Blattfedern 14 sind seitlich durch eine Scheibe 15 in axialer Richtung ge­ sichert, die an einigen Stellen in der zylindrischen Muffe 4 durch Verstemmen festgelegt ist.

Die Enden der Leiter 2 aus Aluminium sind rohrförmig ausge­ bildet. In die mittlere Aussparung 16 der Leiter 2 ist je­ weils ein zylindrischer Ansatz 17 des kugligen Kontakttei­ les 3 eingeführt, dessen Außendurchmesser angenähert dem Innendurchmesser der Aussparung 16 entspricht. Das kuglige Kontaktteil 3 und der zylindrische Ansatz 17 sind einteilig ausgebildet und bestehen aus einer Kupferlegierung. Von der Stirnseite 18 des kugligen Kontaktteils 3 geht eine mittlere Aussparung 19 aus, in deren Boden 20 eine Mittelbohrung 21 kleineren Durchmessers mündet, die bis zur anderen Stirn­ fläche 22 führt.

Die Mittelbohrung 21 ist von einer Dehnschraube 24 durch­ setzt, deren Kopf 25 am Boden 20 der Aussparung 19 anliegt und sich somit im Innern des kugligen Kontaktteils 3 be­ findet. Aus dem Ende der Dehnschraube 24 ist ein Kegel 26 aufgeschraubt. Die Dehnschraube 24 mit dem Kegel 26 befindet sich bereits in dem kugligen Anschlußstück 3, bevor diese mit seinem zylindrischen Ansatz 17 in die Aussparung 16 des Leiters 2 eingeführt wird. Zur axialen Festlegung des kugligen Kontaktteils 3 ist der Ansatz 17 benachbart zum kugligen Kontaktteil 3 mit einem Absatz 27 mit größerem Durchmesser als die äußere Mantelfläche und somit die Sitz­ fläche 28 des zylindrischen Ansatzes 17 vorgesehen. Dieser Absatz 27 liegt gegen die Stirnfläche 29 des Leiters 2 an und wirkt als Anschlag, der die axiale Lage des kugligen Kontaktteils 3 bestimmt.

Durch Drehung der Dehnschraube 24 wird nun der Kegel 26 in die Mittelbohrung 21 hineingezogen und spreizt somit über die der Stirnfläche 22 benachbarte Fläche 23 den zylindri­ schen Ansatz 17 auf, so daß an der Sitzfläche 28 ein Preß­ sitz entsteht. Dieser ergibt einen guten galvanischen Kon­ takt zwischen dem kugligen Kontaktteil 3 und dem Ende des Leiters 2 aus Aluminium. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die Stromführung vom Ende des einen Leiters 2 über den Ansatz 17 und dem kugligen Kontaktteil 3, sowie die Stromla­ melle 5 auf das andere kuglige Kontaktteil 3, seinem An­ satz 17 und auf das Ende des anderen Leiters 2 ohne unnötig große Widerstände an den einzelnen Berührungsstellen abläuft.

Die Fig. 2 zeigt eine andere Ausbildung des Preßsitzes zwischen dem kugligen Kontaktteil 3 und dem rohrförmigen Ende des aus Aluminium bestehenden Leiters 2. Für Teile, die mit denen in Fig. 1 übereinstimmen, sind die gleichen Be­ zugszeichen beibehalten.

Auch hier ist der kuglige Kontaktteil 3 mit einem zylindri­ schen Ansatz 17 versehen, der in die Aussparung 16 des Ende des Leiters 2 hineinragt. Der zylindrische Ansatz 17 soll im Bereich der Sitzfläche 28 einen Preßsitz hervorrufen. Ent­ sprechend der dafür erforderlichen Sitztoleranzen sind der Innendurchmesser des Leiters 2 und der Außendurchmesser des Ansatzes 17 bemessen. Außerdem ist der Ansatz 17 im Bereich der Sitzfläche 28 mit einer Rändelung versehen. Dadurch wird erreicht, daß beim Einpressen des zylindrischen Ansatzes 17 in die Aussparung 16 des Leiters 2 aus Aluminium die Oxid­ schichten sowohl auf der Innenfläche des rohrförmigen Aluminiumleiters 2 als auch auf der Sitzfläche 28 des An­ satzes 17 abgerieben werden, so daß eine sehr gute galva­ nische Verbindung zwischen beiden Teilen entsteht. Zur Er­ leichterung der Einführung des zylindrischen Ansatzes 17 in die Aussparung 16 ist der Ansatz 17 an seiner Stirnseite 22 mit einem Führungsteil 30 versehen, dessen Außendurchmesser kleiner als der Außendurchmesser der Sitzfläche 28 ist. Außerdem ist zur axialen Festlegung sowohl der Absatz 27 vorgesehen, der an der Stirnfläche 29 des Leiters 2 zur Anlage gelangt, als auch eine Sperrverzahnung 31 vorgesehen, die zwischen dem Absatz 27 und der Sitzfläche 28 liegt.

Weiterhin ist außen auf dem rohrförmigen Ende des Aluminium­ leiters 2 ein Stützring 32 aus nicht permeablen Material höherer mechanischer Festigkeit, wie z. B. Edelstahl, aufge­ schrumpft, der im Bereich der inneren Sitzfläche 28 angeord­ net ist. Dadurch läßt sich auch bei geringer Wandstärke des rohrförmigen Endes des Aluminiumleiters 2 eine höhere Sitzfestigkeit erreichen.

Claims (8)

1. Kuppelkontaktstück für eine Steckverbindung zwischen zwei zylindrischen Leitern einer gekapselten, druckgasisolierten Hochspannungsschaltanlage, bei dem eine zylindrische Muffe mit länglichen Kontaktlamellen zwei mit den Leiterenden ver­ bundene kuglige Kontaktteile überdeckt, die mittels eines zylindrischen Ansatzes in einer Aussparung des Leiters be­ festigt sind, dadurch gekennzeich­ net, daß der zylindrische Ansatz (17) jedes kugligen Kontaktteiles (3) mit einem Preßsitz in das rohrförmige Ende des Leiters (2) eingepaßt ist.

2. Kuppelkontaktstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter (2) aus Aluminium bestehen.

3. Kuppelkontaktstück nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sitzfläche (28) des Preßsitzes auf dem zylindrischen Ansatz (17) mit einer Rändelung versehen ist.

4. Kuppelkontaktstück nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Sitzfläche (28) und der Stirnfläche (29) des Leiters (2) eine Sperrverzahnung (31) vorgesehen ist.

5. Kuppelkontaktstück nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Leiter (2) ein Stützring (32) aus nicht permeablen Material höherer mechanischer Festigkeit im Bereich der inneren Sitzfläche (28) aufgebracht ist.

6. Kuppelkantaktstück nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßsitz mit Hilfe einer am zylindrischen Ansatz (17) vorgesehenen Spreizvorrichtung erzeugt ist.

7. Kuppelkontaktstück nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Ansatz und der kuglige Kontaktteil (3) eine von einer Aussparung (19) größeren Durchmessers ausgehende Mittelbohrung (21) aufweist, die von einer Dehnschraube (24) durchsetzt ist, deren Kopf (25) in der Aussparung (19) liegt und auf deren Ende ein Kegel (26) aufgeschraubt ist.

8. Kuppelkontaktstück nach Anspruch 1, 2, 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß am zylindrischen Ansatz (17) benachbart zum kugligen Kontakt­ teil (3) ein Absatz (27) mit größerem Durchmesser als die Sitzfläche (28) vorgesehen ist, der gegen die Stirnflä­ che (29) des Leiters (2) anliegt.