EA001151B1

EA001151B1 - Контактное устройство

Info

Publication number: EA001151B1
Application number: EA199801040A
Authority: EA
Inventors: Бьёрн Эрикссон
Original assignee: Асеа Броун Бовери Аб
Priority date: 1996-05-23
Filing date: 1997-05-14
Publication date: 2000-10-30
Also published as: PL185295B1; NO985425L; DE69728796D1; EP1012859B1; WO1997044800A1; PL329950A1; NO316829B1; NO985425D0; BR9709016A; DE69728796T2; SE9601966L; EP1012859A1; SE506601C2; US6059577A; EA199801040A1; SE9601966D0

Description

Предлагаемое изобретение относится к контактному устройству, предназначенному для электрического соединения двух секций проводящей цепи, которые могут перемещаться одна относительно другой. Устройство содержит два контактных элемента, каждый из которых прикреплен к одной из секций проводящей цепи, и удлиненный надвигаемый контакт, поддерживаемый одним из контактных ей элементов и установленный с возможностью перемещения в продольном направлении между замкнутым и разомкнутым положениями.

Контактное устройство в основном предназначено для применения в съемных устройствах, через которые при коротком замыкании проходят большие токи, например, в смонтированных на грузовиках высоковольтных выключателях.

Уровень техники

Смонтированные на грузовиках высоковольтные выключатели подвергаются действию больших выбрасывающих сил во время выключения при коротком замыкании. Эти силы вызывают отклонение полюсов выключателя и пытаются двигать грузовик в направлении движения. Если перемещение становится больше, чем действие контактов, выключатель размыкает цепь.

В патентном описании ЕР-А-0603762 приведено описание специального улавливающего контактного устройства, способного устранить вышеупомянутые проблемы со съемным высоковольтным устройством. В этом контактном устройстве токовые силы, возникающие, когда через устройство проходит ток короткого замыкания, используются для блокировки вставляемых контактов устройства в рабочем положении, таким образом, предотвращая риск возникновения дуги между контактами.

Сущность изобретения

Целью изобретения является создание контактного устройства, предназначенного для вышеуказанной области применения, которое было бы защищено от короткого замыкания без применения вышеупомянутого улавливающего контактного устройства и которое могло бы быть легко приспособлено для различных расчетных токов. Кроме того, контактное устройство должно быть способно удовлетворительно работать также в случае относительно больших боковых смещений между теми секциями проводящей цепи, которые должны быть соединены. В соответствии с изобретением это достигается в устройстве, которое содержит существенные признаки, приведенные в п. 1 формулы изобретения.

Контактное устройство в соответствии с изобретением содержит надвигаемое контактное устройство с множеством удлиненных контактных стержней, которые закреплены один относительно другого в поясном скрепляющем уст ройстве. Каждый контактный стержень имеет определенную токовую нагрузку, и количество стержней может меняться без изменения любой другой части контактного устройства. Таким образом, контактное устройство может очень просто быть приспособлено к расчетному току связанного с ним устройства.

Надвигаемое контактное устройство осуществляет контакт в закрытом положении между двумя контактными шарами, каждый из которых прикреплен к одной из вышеупомянутых частей проводящей цепи, которые могут перемещаться одна относительно другой. Поскольку поясное скрепляющее устройство контактного устройства шарнирно прикреплено к центру одного из контактных шаров, становится возможным угловое положение контактного устройства, например в пределах 5°, во всех направлениях. Таким образом, достигается хорошая пригодность контактного устройства, и все контактные стержни будут иметь контакт с контактными шарами с приблизительно одинаковым контактным давлением также тогда, когда контактное устройство расположено наклонно из-за бокового смещения частей проводящей цепи одна относительно другой.

Контактные стержни выполнены из материала с малым сопротивлением и с хорошими упругими свойствами и зажаты в поясном скрепляющем устройстве таким образом, что они будут иметь небольшой наклон внутрь в направлении центра проводящей цепи. Таким образом, приблизительно одинаковое контактное давление достигается независимо от положения контактных шаров в продольном направлении. Это делает возможным применение относительно длинных контактных стержней, посредством чего контактное зацепление может быть настолько большим (например, 20 см), что не будет риска разделения контактов, вызванного токовыми силами, которые возникают при коротком замыкании. Таким образом, контактное устройство соответствует требованиям безопасности при коротком замыкании без необходимости применения специальных улавливающих контактных устройств или принятия других дорогостоящих мер.

Краткое описание чертежей

Изобретение будет пояснено более подробно ссылками на приложенные чертежи.

На фиг. 1 приведен в виде сбоку и частично в осевом сечении первый вариант исполнения контактного устройства, разработанного в соответствии с изобретением;

на фиг. 2 - то же контактное устройство в плане;

на фиг. 3 - поперечное сечение по линии ΙΙΙ-ΙΙΙ фиг. 2;

на фиг. 4 - в осевом сечении второй вариант исполнения контактного устройства в соответствии с изобретением;

на фиг. 5 - поперечное сечение по линии У-У на фиг. 4.

Описание предпочтительного исполнения

Контактное устройство, показанное на фиг. 1-3, осуществляет электрическое соединение между двумя секциями 1 и 2 проводящей цепи, где секция 1 проводящей цепи может, например, быть соединяющим элементом на высоковольтном выключателе, смонтированном на грузовике, тогда как секция 2 проводящей цепи может быть соединяющим элементом, прикрепленным к стационарно смонтированному несущему изолятору, причем последний соединяющий элемент соединен с шиной или выходной линией. Контактное устройство содержит первый контактный элемент 3, который прикреплен к секции 1 проводящей цепи, и второй контактный элемент 4, который прикреплен к секции 2 проводящей цепи. Свободные концевые части 5, 6 контактных элементов 3, 4 имеют частично шаровую форму с выпуклыми, предпочтительно сферическими контактными поверхностями, и могут называться далее контактными шарами 5,

6. Контактный элемент 3 поддерживает надвигаемое контактное устройство 7, которое содержит десять удлиненных контактных стержней 8, зафиксированных один относительно другого посредством поясного скрепляющего устройства 9, установленного в средней части контактных стержней. Поясное скрепляющее устройство состоит из круглого диска 10 с окружающей фланцевой частью 11, которая выступает из плоскости диска и толщина которой больше диаметра контактных стержней. Фланцевая часть выполнена со сквозными отверстиями 1 2, в которых контактные стержни 8 закреплены с помощью стопорных винтов 13. Эти отверстия равномерно размещены по окружности диска 1 0, и контактные стержни образуют, таким образом, центрально симметричную конфигурацию. Эти отверстия, кроме того, направлены наклонно под углом около 1° к плоскости диска 1 0, что приводит к тому, что при разомкнутом положении контактного устройства контактные стержни будут наклонены внутрь в направлении к осевой линии надвигаемого контактного устройства, обеспечивая таким образом требуемое контактное давление на контактный шар 6 в замкнутом положении.

Поясное скрепляющее устройство 9 шарнирно прикреплено к контактному элементу 3 посредством шарового болта 1 4, который одним концом прикреплен к центру диска 1 0, а другим концом, выполненным в форме шара, шарнирно закреплен в полости в центре контактного шара 5 таким образом, что оказывается возможным угловое смещение надвигаемого контакта в пределах около 5° в любом направлении. Шаровой болт закреплен в полости контактного шара посредством запирающего рукава 1 5 с фиксирующим болтом 1 6.

Контактные стержни 8 выполнены из материала с малым сопротивлением и с хорошими упругими и коррозионными свойствами, например, из хромоциркониевой бронзы или бериллиевой бронзы. Контактные элементы 3, 4 и их контактные шары 5, 6 предпочтительно выполнены из электролизной меди. Как контактные стержни 8, так и контактные элементы 3, 4 полезно посеребрить. Другие части, такие как поясное скрепляющее устройство 9, шаровой болт 14 и запирающий рукав 15, могут быть выполнены из нержавеющей стали.

Свободные концы контактных стержней наклонно изогнуты наружу и таким путем совместно образуют воронкообразную концевую часть надвигаемого контактного устройства 7. Таким образом обеспечивается направление контактного устройства 7 к контактному шару 6, даже если продольные оси контактных элементов 3, 4 несколько смещены в боковом направлении одна относительно другой.

Количество контактных стержней выбирается, исходя из расчетного тока присоединенных устройств и токовой нагрузки контактных стержней, которая может составить 400 А на стержень. Однако конструкция требует, чтобы стержней было, по меньшей мере, три.

Контактное устройство в соответствии с фиг. 4 и 5 отличается от описанного выше тем, что его поясное скрепляющее устройство 1 7 состоит из центрально установленного цилиндрического тела 1 8 с двумя радиально выступающими концевыми фланцами 19, 20 и одним центральным фланцем 21. Контактные стержни 8 закреплены в поясном скрепляющем устройстве 1 7 посредством пропускания их через сквозные отверстия, выполненные в одном концевом фланце 1 9 равномерно по его периферии, и запирания в другом концевом фланце 20 с помощью зажимного кольца 23. Диаметр центрального фланца 21 выбирается так, что при зажиме контактных стержней 8 в поясном скрепляющем устройстве 1 7 оба конца стержней изгибаются внутрь в направлении к осевой линии надвигаемого контактного устройства на угол около 1°. Таким образом, достигается приблизительно одинаковое контактное давление независимо от положения контактных шаров 5, в продольном направлении. Фланцы 19-21 не обязательно должны быть выполнены как одно целое с телом 18, а могут представлять собой три отдельных круглых диска, закрепленных с осевым смещением.

Для обеспечения движения надвигаемого контакта 7 в направлении контактного шара 6, даже когда контактные элементы 3 и 4 не выровнены один с другим, контактное устройство снабжено пластмассовой направляющей воронкой 24, а контактный шар 6 снабжен пластмассовым конусом 25.

Изобретение не ограничено указанными выполнениями, и возможны его модификации в объеме формулы изобретения.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Контактное устройство для электрического соединения двух секций (1, 2) проводящей цепи, которые могут перемещаться одна относительно другой, содержащее первый и второй контактные элементы (3, 4), каждый из которых прикрепляется к соответствующей секции (1, 2) проводящей цепи, и удлиненное надвигаемое контактное средство (7), поддерживаемое первым контактным элементом (3), причем указанное надвигаемое средство вместе с первым контактным элементом (3) может перемещаться в продольном направлении между разомкнутым положением, в котором два контактных элемента (3, 4) электрически отделены один от другого, и замкнутым положением, в котором надвигаемое контактное средство (7) соединяет два контактных элемента (3, 4), отличающееся тем, что контактные элементы (3, 4) имеют частично шарообразные концевые части (5, 6) с выпуклыми контактными поверхностями, а надвигаемое контактное средство (7) выполнено в виде, по меньшей мере, трех контактных стержней (8), которые закреплены один относительно другого в предпочтительно центрально симметричную конфигурацию посредством поясного скрепляющего средства (9), установленного в средней части контактных стержней, причем указанное поясное скрепляющее средство шарнирно прикреплено к указанному первому контактному элементу (3), а контактные стержни (8) в замкнутом положении обеспечивают контакт под контактным давлением с выпуклыми контактными поверхностями контактных элементов (3, 4).
2. Контактное устройство по п.1, отличающееся тем, что контактные стержни (8) выполнены из материала с малым сопротивлением и с хорошими упругими и коррозионными свойствами, например из хромоциркониевой бронзы и бериллиевой бронзы.
3. Контактное устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что частично шарообразная концевая часть (5) указанного первого контакт ного элемента (3) выполнена с центрально расположенной полостью, в которой указанное поясное скрепляющее средство (9) шарнирно закреплено посредством шарового болта (14), расположенного вдоль оси надвигаемого контактного средства (7).
4. Контактное устройство по пп.1, 2 или 3, отличающееся тем, что поясное скрепляющее средство (9) содержит предпочтительно круглый диск (10), в котором по его периферии выполнены сквозные отверстия (12) для закрепления в них контактных стержней (8), причем отверстия (12) наклонены к плоскости диска (10) таким образом, что контактные стержни (8) в разомкнутом положении наклонены немного внутрь в направлении к осевой линии надвигаемого контактного средства.
5. Контактное устройство по пп.1, 2 или 3, отличающееся тем, что поясное скрепляющее средство (9) содержит три параллельных и предпочтительно круглых фланца (19, 20, 21), которые посредством центрального тела (18) закреплены один относительно другого на взаимном осевом расстоянии таким образом, что центральный фланец (21 ) помещен между двумя концевыми фланцами (19, 20), причем два концевых фланца (1 9, 20) имеют расположенные по их периферии сквозные отверстия и/или элементы (23) для прикрепления контактных стержней (8), а диаметр центрального фланца (21 ) выбран таким, что при зажиме контактных стержней (8) в поясном скрепляющем средстве (17) два конца стержней (8) изгибаются внутрь в направлении осевой линии надвигаемого контактного средства (7).
6. Контактное устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что надвигаемое контактное средство (7) снабжено концевой частью (24) в форме воронки для направления к указанному второму контактному элементу (4).
7. Контактное устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что указанный второй контактный элемент (4) снабжен направляющим конусом (25) из электрически изолирующего материала.