DE3606244C2

DE3606244C2 -

Info

Publication number: DE3606244C2
Application number: DE3606244A
Authority: DE
Inventors: Alfred Dr.-Ing. 4300 Essen De Hartig
Original assignee: Ruhrtal Elektrizitatsgesellschaft Hartig GmbH and Co
Current assignee: Ruhrtal Elektrizitatsgesellschaft Hartig GmbH and Co
Priority date: 1986-02-26
Filing date: 1986-02-26
Publication date: 1988-03-17
Also published as: DE3606244A1; DE8605205U1

Description

Die Erfindung betrifft ein Kontaktsystem für ein elektrisches Schaltgerät, insbesondere für einen Drehtrennschalter, mit einem mit einem Träger ver bundenen Kontaktelement und einem in das Kontaktelement einführbaren, mit einem Träger verbundenen Gegenkontaktelement, wobei das Kontaktelement min destens zwei, vorzugsweise vier oder mehr, im wesentlichen parallel zueinan der angeordnete, das Gegenkontaktelement kontaktierende und zwischen sich führende Kontaktfinger aufweist. Dabei sind zwischen den Trägern und dem Kontaktelement bzw. dem Gegenkontaktelement über Anlageflächen Verbindun gen mit einem für die Leitung der maximalen, betriebsmäßig auftretenden Ströme ausreichenden Stromführungsquerschnitt verwirklicht.

Schaltgeräte, für die Kontaktsysteme benötigt werden, sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt, insbesondere als Mittel- und Hochspannungsschalt geräte, und hier wiederum als Trennschalter, Last-Trennschalter, Leistungs- Trennschalter, Leistungsschalter und Erdungsschalter (vgl. Lueger "LEXIKON DER TECHNIK", Band 7 "Lexikon der Energietechnik und Kraftmaschinen", DVA, Stuttgart 1965, Seiten 420, 421, Stichwort "Trennschalter"). Eine besondere Form von elektrischen Schaltgeräten sind Drehtrennschalter, bei denen die Schaltbewegung eine Drehbewegung ist. Die Lehre der vorliegenden Erfindung ist nicht auf Drehtrennschalter beschränkt, vielmehr bei allen Arten von elektrischen Schaltgeräten der zuvor genannten Art anwendbar, und wird hier nur der Einfachheit halber im folgenden für einen Drehtrennschalter be schrieben.

Bei bekannten Kontaktsystemen der eingangs beschriebenen Art besteht das Kontaktelement aus einer Mehrzahl von Kontaktfingern (vgl. die DE-AS 21 49 132 und die DE-OS 26 19 205). Dabei ist das Gegenkontaktelement mehr oder we niger massiv ausgebildet, beispielsweise als mit einer zylindrischen Boh rung versehene Kugel (DE-AS 21 49 132) oder als den Träger umgebender, etwa sternförmig ausgeführter Rahmen (DE-OS 26 19 205). Die relativ massi ve Ausführung des Gegenkontaktelements ist bislang für erforderlich gehal ten worden, um die Erwärmung möglichst gering zu halten, im Bereich der Kon taktpunkte eine hohe Kurzschlußstrombelastbarkeit zu gewährleisten und an der Anlagefläche zwischen dem Träger und dem Gegenkontaktelement einen aus reichenden Stromführungsquerschnitt verwirklichen zu können.

Die bei den bekannten Kontaktsystemen, von denen die Erfindung ausgeht, ver wirklichte relativ massive Ausführung des Gegenkontaktelements ist hinsicht lich des Materialeinsatzes sowie der Konstruktion bzw. der Fertigung auf wendig, so daß der Erfindung die Aufgabe zugrunde liegt, ein Kontaktsystem anzugeben, das hinsichtlich des Materialeinsatzes und der Konstruktion bzw. der Fertigung weniger aufwendig ist.

Das erfindungsgemäße Kontaktsystem, bei dem die zuvor aufgezeigte Aufgabe gelöst ist, ist nun zunächst dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenkontakt element als V-förmiges Wannenprofil oder als U-förmiges Wannenprofil mit divergierenden Schenkeln ausgeführt ist und mit den freien Enden der Schen kel die Kontaktfinger des Kontaktelements kontaktiert. Erfindungsgemäß ist also das Gegenkontaktelement als Wannenprofil mit divergierenden Schenkeln, V-förmig oder U-förmig ausgeführt, wobei über die freien Enden der Schen kel eine hervorragende Kontaktierung mit den Kontaktfingern des Kontakt elements erreicht wird.

Im übrigen ist es für sich bekannt, bei einer Mehrfachkontaktvorrichtung mit einer verschiebbaren Kontaktbrücke die Kontaktbrücke als U-förmiges Wannen profil mit divergierenden Schenkeln auszuführen (vgl. die DE-PS 29 34 372).

Im folgenden werden die Lehre der Erfindung sowie Ausgestaltungen und Wei terbildungen der Lehre der Erfindung anhand einer nur Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigt

Fig. 1 in stark schematisierter, prinzipieller Darstellung ein Kon taktsystem des Standes der Technik,

Fig. 2 in einer Fig. 1 entsprechenden Darstellung ein erstes, bevor zugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kontaktsystems,

Fig. 3 in einer wiederum Fig. 1 entsprechenden Darstellung ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kontaktsystems,

Fig. 4 in gegenüber den Fig. 1 bis 3 vergrößerter Darstellung, ein erstes Ausführungsbeispiel eines Gegenkontaktelements des Kontaktsystems gemäß Fig. 3,

Fig. 5 wiederum in gegenüber den Fig. 1 bis 3 vergrößerter Darstellung, ein zweites Ausführungsbeispiel eines Gegenkontaktelements des Kontaktsystems gemäß Fig. 3 und

Fig. 6 ein weiteres Mal in gegenüber den Fig. 1 bis 3 vergrößerter, nun mehr perspektivischer Darstellung ein drittes Ausführungsbeispiel eines Gegenkontaktelements des Kontaktsystems gemäß Fig. 3.

Fig. 1 zeigt ein bekanntes Kontaktsystem für ein elektrisches Schaltgerät, hier und im folgenden, lediglich zur einfacheren Erläuterung, für einen Drehtrennschalter oder auch für einen Schiebetrennschalter, mit einem mit einem Träger 1, beispielsweise aus einem Träger-Rohr, einem Träger-Winkel profil, einem Träger-T-Profil, einem Träger-Doppel-T-Profil, verbundenen Kontaktelement 2 und einem in das Kontaktelement 2 einführbaren, mit einem entsprechenden Träger 3 verbundenen Gegenkontaktelement 4. Das Kontaktele ment 2 weist mindestens und im hier dargestellten Ausführungsbeispiel zwei, vorzugsweise jedoch vier oder mehr, im wesentlichen parallel zueinander an geordnete, das Gegenkontaktelement 4 kontaktierende und zwischen sich füh rende Kontaktfinger 5 auf. Zwischen dem Gegenkontaktelement 4 und dem das Gegenkontaktelement 4 tragenden Träger 3 ist über Anlageflächen 6, die in Fig. 1 nur schematisch angedeutet sind, eine Verbindung mit einem für die Leitung der maximalen, betriebsmäßig auftretenden Ströme ausreichenden Stromführungsquerschnitt verwirklicht. In Fig. 1 ist das Gegenkontaktele ment 4 massiv blockartig mit ballig abgerundeten Kontaktbereichen ausge führt. Das ist einerseits materialaufwendig, andererseits mit konstruktivem Aufwand verbunden.

Die Fig. 2 und 3 zeigen nun in einer Fig. 1 entsprechenden Darstellung sche matisch erfindungsgemäße Kontaktsysteme, die dadurch gekennzeichnet sind, daß das Gegenkontaktelement 4 als V-förmiges Wannenprofil oder als U-förmi ges Wannenprofil mit divergierenden Schenkeln 7 ausgeführt ist und mit den freien Enden der Schenkel 7 die Kontaktfinger 5 des Kontaktelements 2 kon taktiert. Mit dieser Konstruktion wird eine erhebliche Reduzierung des Ma terialeinsatzes erreicht; außerdem wird der konstruktive Aufwand und der fertigungstechnische Aufwand verringert, ohne daß die elektrotechnischen Eigenschaften des Gegenkontaktelements 4 des Kontaktsystems nachteilig be einflußt werden.

Die Fig. 2 und 3 zeigen insoweit bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungs gemäßen Kontaktsystems, als hier das Gegenkontaktelement 4 mit von dem Ende des Trägers 3 wegweisenden Schenkeln 7 angeordnet ist. Grundsätzlich wäre auch die Anordnung mit entgegengesetzt weisenden Schenkeln 7 möglich, je doch ist die hier vorgesehene Anordnung besonders zweckmäßig.

Für die optimale Funktionsweise des erfindungsgemäßen Kontaktsystems kommt dem Divergenzwinkel α der Schenkel 7 des Gegenkontaktelements 4 Bedeutung zu. Dieser Divergenzwinkel sollte 20° bis 140°, vorzugsweise etwa 60° bis 100° betragen und vorzugsweise sollte die Winkelhalbierende des Divergenz winkels parallel zu den Kontaktfingern 5 des Kontaktelements 2 liegen. Die Fig. 4 und 5 zeigen insoweit einen Divergenzwinkel von 60°. Der in Fig. 4 eingezeichnete halbe Divergenzwinkel beträgt also 30°.

Aus den Fig. 4 bis 5 ergeben sich genauere Einzelheiten hinsichtlich der bevorzugten Ausgestaltungsmöglichkeiten eines Gegenkontaktelements 4 eines erfindungsgemäßen Kontaktsystems. Ein solches Gegenkontaktelement 4 ist nach bevorzugter Lehre der Erfindung insoweit dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden der Schenkel 7 mit Punktkontakt an den Kontaktfingern 5 des Kontaktelements 2 zur Anlage kommen und ballig, insbesondere im Quer schnitt kreisförmig oder teilkreisförmig, ausgebildet sind. Weiter ist es zweckmäßig, daß die an den Kontaktfingern 5 des Kontaktelements 2 kontak tierend zur Anlage kommenden freien Enden der Schenkel 7 des Gegenkontakt elements 4 mit Auflagen und/oder Einlagen 9 aus hochleitfähigem Material, insbesondere aus Silber oder einer Silberlegierung, versehen sind. Fig. 4 zeigt eine solche Ausgestaltung mit Kontaktbereiche bildenden Einlagen 9 aus einer Silberlegierung.

Im vorliegenden Zusammenhang besteht Veranlassung darauf hinzuweisen, daß das Gegenkontaktelement 4 in dafür geeigneten Bereichen mit Auflagen und/ oder Einlagen aus abbrandfestem Material versehen sein kann.

Die Fig. 4 und 5 zeigen weiter, daß nach insoweit bevorzugter Lehre der Er findung die Anlageflächen 6 an den Schenkeln bzw. am Steg 8 des Gegenkon taktelements 4 angeordnet sind. Die Bedeutung der Anlagefläche 6 für den Stromführungsquerschnitt ist eingangs im einzelnen erläutert worden, so daß auf diese Erläuterungen verwiesen werden darf. Fig. 4 zeigt die Anla gefläche 6 am Steg 8 des Gegenkontaktelements 4 ausgebildet; dazu korres pondiert eine an der Stirnseite des Trägers 3 ausgebildete Anlagefläche 6. Demgegenüber zeigt Fig. 5 eine Anlagefläche 6 an einem Schenkel 7 des Ge genkontaktelements 4 ausgebildet, was zweckmäßig ist, wenn zur Verbindung der Schenkel 7 des Gegenkontaktelements 4 mit dem Träger 3 Verbindungs laschen, vorzugsweise in Form von abgewinkelten, im Bereich des Trägers 3 zueinander parallel geführten Flachprofilen vorgesehen sind. Die Verbin dungslaschen sind hier nicht dargestellt. Die Anlageflächen am zugehörigen Trägerstab können dann bei nach innen abgeknickten Flachprofilen an dessen Stirnseite, bei nach außen abgeknickten Flachprofilen an dessen Längsseite ausgebildet sein.

Die Fig. 4 und 5 zeigen insoweit noch weiter bevorzugte Ausführungsbeispiele, als das Gegenkontaktelement 4 im Bereich der Anlagefläche 6 für die Einbrin gung von Gewinden, vorzugsweise Gewinden M 10 bis M 16 ausreichende Abmes sungen aufweist bzw. mit ausreichenden Verstärkungen 10 versehen ist. Im in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das ansonsten dünne Material des Steges 8 im Bereich der Anlagefläche 6 so mit einer Verstärkung 10 ver sehen, daß hier Gewinde M 16 eingebracht werden können. Im Ausführungsbei spiel nach Fig. 5 ist das ansonsten dünne Material des Schenkels 7 so mit einer Verstärkung 10 versehen, daß hier in diesem Bereich Gewinde M 10 eingebracht werden können. Die Verstärkungen 10 bzw. die insoweit aus reichenden Abmessungen des Gegenkontaktelements 4 dienen also der Erzielung ausreichender mechanischer Festigkeiten in den Verbindungsbereichen. Je Anlagefläche 6 sollten dabei mindestens zwei Befestigungsschrauben anbring bar sein, wenn als Verbindungsmittel Befestigungsschrauben verwendet werden. Dementsprechend müssen die Anlageflächen 6 abmessungsmäßig gestaltet sein. Im übrigen kommen anstelle von Befestigungsschrauben auch andere Verbin dungsmittel, beispielsweise Nieten oder Bolzen, beispielsweise aber auch hochleitfähige Klebemittel sowie andere auf die beteiligten Materialien abgestimmte Verbindungsmittel bzw. Verbindungsverfahren in Frage.

Fig. 4 zeigt noch insoweit ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel, als das Ge genkontaktelement 4 mit Kühlrippen 11 versehen ist.

Fig. 5 zeigt ein weiter bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Gegenkontaktelement 4 mit einer Verklin kungsnase 12 versehen ist und daß die Verklinkungsnase 12 an dem freien En de eines der Schenkel 7 angeordnet ist und mit einem am Kontaktelement 2 an geordneten Verklinkungsmechanismus 13 verklinkbar ist.

Fig. 6 zeigt ein nach bevorzugter Lehre der Erfindung ausgeführtes Gegenkon taktelement 4, das im Grundsatz mit dem in Fig. 4 dargestellten Gegenkon taktstück 4 übereinstimmt; lediglich die Kühlrippen 11 und die Einlagen 9 fehlen. Die Anlagefläche 6 ist aber auch hier am Steg 8 des Gegenkontakt elements 4, und zwar an einer Verstärkung 10 ausgebildet. Fig. 6 macht im übrigen deutlich, daß hier nach bevorzugter Lehre der Erfindung mehrere Träger 3 für das Gegenkontaktelement 4 vorgesehen sind. Grundsätzlich gilt, daß die Länge des als Wannenprofil ausgeführten Gegenkontaktelements 4 auf die Abmessungen und die Anzahl der Träger 3 abgestimmt ist. Im hier darge stellten Ausführungsbeispiel ist die Länge des als Wannenprofil ausgeführten Gegenkontaktelements 4 also auf die Abmessungen und die Anzahl der drei Trä ger 3 abgestimmt. Im übrigen sind die Stirnseiten der Schenkel 7 des Gegen kontaktelements 4 an den Enden abgerundet, so daß auch hier ein Einlauf- und Koronaschutz gegeben ist, wie das generell durch die ballige bzw. ab gerundete Ausführung der Enden der Schenkel 7 des Gegenkontaktelements 4 erreicht wird.

Anstelle der Ausgestaltung gemäß dem Ausführungsbeispiel in Fig. 6 könnte auch an jedem Träger ein eigenes Gegenkontaktelement angeordnet sein. Dann müssen aber zwischen den Trägern und/oder zwischen den Gegenkontaktelemen ten Abstands- und/oder Verbindungselemente angeordnet sein.

Claims

1. Kontaktsystem für ein elektrisches Schaltgerät, insbesondere für einen Drehtrennschalter, mit einem mit einem Träger verbundenen Kontaktelement und einem in das Kontaktelement einführbaren, mit einem Träger verbundenen Gegenkontaktelement, wobei das Kontaktelement mindestens zwei, vorzugswei se vier oder mehr, im wesentlichen parallel zueinander angeordnete, das Ge genkontaktelement kontaktierende und zwischen sich führende Kontaktfinger aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenkontakt element (4) als V-förmiges Wannenprofil oder als U-förmiges Wannenprofil mit divergierenden Schenkeln (7) ausgeführt ist und mit den freien Enden der Schenkel (7) die Kontaktfinger (5) des Kontaktelements (2) kontaktiert.

2. Kontaktsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenkon taktelement (4) mit von dem Ende des Trägers (3) wegweisenden Schenkeln (7) versehen ist.

3. Kontaktsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Divergenzwinkel der Schenkel (7) des Gegenkontaktelements (4) 20° bis 140°, vorzugsweise etwa 60° bis 100°, beträgt.

4. Kontaktsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelhalbierende des Divergenzwinkels der Schenkel (7) des Gegen kontaktelements (4) parallel zu den Kontaktfingern (5) des Kontaktele ments (2) liegt.

5. Kontaktsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden der Schenkel (7) des Gegenkontaktelements (4) mit Punktkontakt an den Kontaktfingern (5) des Kontaktelements (2) zur Anlage kommen und vorzugsweise ballig, insbesondere im Querschnitt kreisförmig oder teilkreisförmig, ausgebildet sind.

6. Kontaktsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Kontaktfingern (5) des Kontaktelements (2) kontaktierend zur Anlage kommenden freien Enden der Schenkel (7) des Gegenkontaktelements (4) mit Auflagen und/oder Einlagen (9) aus hochleitfähigem Material, insbeson dere aus Silber oder einer Silberlegierung, versehen sind.

7. Kontaktsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenkontaktelement in dafür geeigneten Bereichen mit Auflagen und/ oder Einlagen aus abbrandfestem Material versehen ist.

8. Kontaktsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbindung des Gegenkontaktelements mit dem Träger Verbindungs laschen, vorzugsweise in Form von abgewinkelten, im Bereich des Trägers zu einander parallel geführten Flachprofilen, vorgesehen sind.

9. Kontaktsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenkontaktelement (4) im Bereich des Trägers (3) für die Einbrin gung von Gewinden, vorzugsweise Gewinden (M 10 bis M 16), ausreichende Ab messungen aufweist bzw. mit ausreichenden Verstärkungen (10) versehen ist.

10. Kontaktsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenkontaktelement (4) mit mindestens einer Verklinkungsnase (12) versehen ist und daß die Verklinkungsnase (12) vorzugsweise an dem freien Ende eines der Schenkel des Gegenkontaktelements (4) angeordnet und/oder als Profilleiste ausgeführt ist und mit einem am Kontaktelement (2) ange ordneten Verklinkungsmechanismus (13) verklinkbar ist.

11. Kontaktsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Träger (3) für das Gegenkontaktelement (4) vorgesehen sind.

12. Kontaktsystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Träger ein eigenes Gegenkontaktelement angeordnet ist.

13. Kontaktsystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Trägern und/oder zwischen den Gegenkontaktelementen Abstands- und/oder Ver bindungselemente angeordnet sind.