DE969606C

DE969606C - Kontaktgeraet fuer Stromumformung

Info

Publication number: DE969606C
Application number: DEA10789D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr-Ing Flo Koppelmann
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1940-10-26
Filing date: 1940-10-26
Publication date: 1958-06-26

Description

Bekanntlich kann man metallische Druckkontakte bei Kontaktgeräten, für Stromumformung (Umformer, Stromrichter od. dgl.) bauen,, wenn durch geeignete Mittel, z. B. durch Ventile auf der Primärseite der Umspanner oder durch Schaltdrosseln,, die Kontakte während des Öffnens und Schließens von Strom und Spannung weitgehend entlastet werden. Der Vorteil dieser mechanischen Umformer oder Stromrichter ist unter anderem

ίο ihr großer Wirkungsgrad, der auch bei kleinen Spannungen erhalten bleibt. Bei solchen kleinen Spannungen sind bei gegebener Leistung die Ströme besonders groß. Daher entsteht die Aufgabe, Kontaktgeräte für sehr hohe Stromstärken, beispielsweise 10000 bis 20000 A, in einem System zu bauen. Da der Wirkungsgrad der mechanischen Stromrichter im Gegensatz zu gewissen Ventilstromrichtern mit wachsender Größe des Stromes nicht abnimmt, sondern eher zunimmt, und da außerdem die Geräte verhältnismäßig klein und leicht ausfallen, so steht der Verwendung sehr großer Einheiten, die die Anlagen vereinfachen und verbilligen, grundsätzlich kein, Hindernis im Wege. Die extrem großen Stromstärken bringen aber eine Reihe von Problemen, beim Bau des Kontaktapparates mit sich. Die Erfindung bezieht sich auf die Aufgabe der Verringerung der Übergangswiderstände des Kontaktgerätes. Erfindungsgemäß sind sämtliche Schienen unabhängig voneinander im Gehäuse befestigt und derart nebeneinander angeordnet, daß zwischen je zwei Wechselstromschienen eine Gleichstromschiene von abwechselnd positiver und negativer Polarität liegt und daß die Kontakte an den nebeneinanderliegenden frei

809 552/35

tragenden Enden der Stromschienen befestigt und so angeordnet sind,, daß die Kontaktflächen in eine die Längsrichtung· der Schienen enthaltenden Ebene lieg'en.

Bisher war es vielfach üblich, die Wechselstromschienen: und Gleichstromschienen, derart anzuordnen, daß die einen Schienen, gewissermaßen die Verlängerung der anderen Schienen waren,. Eine solche Anordnung ermöglicht keine bequeme

ίο Betriebsüberwachung·, wie sie leicht mittels der Erfindung erreicht wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. ι und 2 der Zeichnung dargestellt. Die einzelnen Stromschienen 2 ... 8 sind nebeneinander und unabhängig voneinander jede für sich im Gehäuse mittels Stützschrauben 23 an einer über ihnen liegenden Grundplatte isoliert befestigt; man kann jede einzelne auswechseln, ohne die übrigen zu lösen. Damit die ausgewechselte Schiene genau in

ao die richtige Lage kommt, sind die Schienen nach Lehren anzufertigen, oder es ist eine Einrichtung vorzusehen, sie nach dem Einbau in ihrer Höhenlage etwas nachzustellen. Die je nach der verwendeten Schaltung notwendigen elektrischen Quer-

»5 verbindungen sind außerhalb des Gehäuses untergebracht. Die beweglichenKontaktstücke 11 arbeiten auf dem frei tragenden Kopfende 12 der Schienen, d. h., der Strom tritt unmittelbar aus dem bewegten Kontaktstück in die Stromschiene, d. h., die Kontaktflächen liegen in Höhe der Befestigungsebene. Die festen Kontaktstücke 14, die (vgl. Fig. 1) praktisch gleiche Breite wie die Schienen haben, sind mit einer einzigen. Schraubverbindung oder einer Drucktatze befestigt, und zwar dient jedes Kontaktstück gleichzeitig als Auflage für zwei benachbarte Kontaktstellen.

Die Schienen sind an ihrer Oberseite in Höhe der Kontaktflächen an einer gemeinsamen Grundplatte befestigt, so daß Wärmeausdehnungen der Schienen die Oberkante der Schienen und damit die Kontaktzeit nicht beeinflussen. Unter Umständen ist es notwendig, die Befestigungsstellen sogar über die Kontaktebene zu legen oder die mit den Stützschrauben 23 verbundenen isolierenden Distanzstücke 23 bzw. beigelegte Unterlagen aus einem Material herzustellen;, das die Wärmedehnungen so kompensiert, daß keine Änderungen der Kontaktzeiten auftreten.

In manchen Fällen kann es zweckmäßig sein, im Gehäuse Platz für Schienen verschiedener Höhe vorzusehen. Auch ist es — schon aus mechanischen Gründen — vorteilhaft, die Breite der Schienen größer als 30 mm zu wählen.

Die Schienen werden beispielsweise mit Hilfe von Flüssigkeiten gekühlt, für die die Öffnungen in den Schienen 2 ... 8 vorgesehen sind. Diese Öffnungen sind zweckmäßig am unteren, der Befestigung entgegengesetzten Teil der Schiene angebracht, um möglichst nur ein Temperaturgefälle quer zur Schienenachse zu erhalten.

Schließlich ist bei großen Strömen, besonders bei Umformern mit Schaltdrosseln und Meiner Nennspannung, die Induktivität der Stromschienen klein zu halten. Zu diesem Zweck werden sie so nahe wie möglich zusammengelegt und zwischen den Drehstromschienen jeweils nur eine Gleichstromschiene angeordnet, so daß zwischen je zwei Schienen ein Stößel arbeitet. Die Gleichstromanschlüsse sind, in gleicher Ebene mit den, Drehstromanschlüssen und rechts und links von ihnen angeordnet. Da. alle Stößel in einer Reihe, nebeneinander angeordnet sind, stützt sich auf jede Schiene je eine Seite von zwei benachbarten Kontaktdrücken 11. Dabei kann ein feststehendes Kontaktstück für zwei benachbarte Kontakte benutzt werden. Durch Ausfüllen des Raumes zwischen den Schienen mit leitendem, aber unmagnetischem Material läßt sich die Induktivität weiter verringern. Die Drehstromschienen können, falls es die Schaltung erfordert, in zwei voneinander isolierte, aber konstruktiv miteinander fest verbundene Hälften aufgeteilt werden, welche bei einer Beschädigung gemeinsam ausgewechselt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 8s

1. Kontaktgerät für Stromumformung, insbesondere für sehr große Stromstärken, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Schienen unabhängig voneinander im Gehäuse befestigt und derart nebeneinander angeordnet sind, daß zwischen je zwei Wechselstromschienen eine Gleichstromschiene von abwechselnd positiver und negativer Polarität liegt, und daß die Kontakte an den nebeneinanderliegenden frei tragenden Enden der Stromschienen befestigt und so angeordnet sind, daß die Kontaktflächen in einer die Längsrichtung der Schienen enthaltenen Ebene liegen.

2. Kontaktgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienen einzeln an einer über ihnen liegenden Grundplatte isoliert befestigt sind.

3. Kontaktgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Schaltstück auf festen Stücken arbeitet, die hinsichtlich der Kontaktfläche wesentlich größer als das bewegliche Schaltstück sind und gleiche Breite wie die Schienen haben.

4. Gerät nach Anspruch 1 oder folgenden, n° dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Schienen nach dem Einbau in ihrer Höhenlage genau einstellbar sind.

5. Gerät nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß eventuelle Querverbindungen zwischen den Schienen außerhalb des Gehäusekastens angebracht sind.

6. Gerät nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktflächen in Höhe der Befestigungsebene liegen.

7. Gerät nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsebene über der Ebene der Kontakte liegt.

8. Gerät nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Befestigung ein Material verwendet wird, welches die

Wärmedehnungen so kompensiert, daß keine Änderungen der Kontaktzeiten auftreten.

9. Gerät nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse Platz für Schienen verschiedener Höhe vorgesehen ist.

10. Gerät nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Schienen größer als 30 mm ist.

11. Gerät nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichstromanschlüsse in gleicher Ebene mit den, Drehstromanschlüssen und rechts und links von ihnen angeordnet sind.

12. Gerät nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verringerung der Induktivität der Stromschienen, Kurzschlußkreise aus unmagnetischem Material in ihrer Umgebung angebracht sind.

13. Gerät nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß je ein feststehendes Kontaktstück für zwei benachbarte Kontakte benutzt wird.

14. Gerät nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß jede Drehstromschiene in zwei voneinander isolierte, jedoch konstruktiv fest miteinander verbundene Teile getrennt ist.

15. Gerät nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen je zwei Schienen ein Stößel arbeitet.

In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 209025.

Entgegengehaltene ältere Rechte: Deutsche Patentschrift Nr. 911 054.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen