EP0001293A1 - Hochspannungs-Trennschalter - Google Patents

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EP0001293A1
EP0001293A1 EP78100990A EP78100990A EP0001293A1 EP 0001293 A1 EP0001293 A1 EP 0001293A1 EP 78100990 A EP78100990 A EP 78100990A EP 78100990 A EP78100990 A EP 78100990A EP 0001293 A1 EP0001293 A1 EP 0001293A1
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EP
European Patent Office
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contact fingers
switching
switching arm
counter
contact
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Withdrawn
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EP78100990A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Horst Ing. Grad. Plettner
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BBC Brown Boveri AG Germany
Original Assignee
BBC Brown Boveri AG Germany
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H31/00—Air-break switches for high tension without arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H31/26—Air-break switches for high tension without arc-extinguishing or arc-preventing means with movable contact that remains electrically connected to one line in open position of switch
    • H01H31/28—Air-break switches for high tension without arc-extinguishing or arc-preventing means with movable contact that remains electrically connected to one line in open position of switch with angularly-movable contact

Definitions

  • the invention relates to a high-voltage isolating switch with a first and a second tubular pivoting switching arm, at least two contact fingers being attached to the first switching arm, which in the switched-on position are in engagement with a counterpart on the second switching arm.
  • a contact holder for a high-voltage disconnector which is designed as a cast part that is to be fastened to the pivotably arranged switching arm.
  • This cast part must be machined since bores or cutouts must be provided in which the contact fingers are held and fastened by means of clamping lugs and screw connections.
  • the production and the subsequent processing of the casting are economically relatively complex.
  • the same also applies to the attachment of the counter switching piece to the other switching arm.
  • a cast part is to be provided, to which the counter switching piece is fastened, which cast part must also be machined and therefore economically complex.
  • the invention has for its object to provide a high-voltage disconnector, in which the mounting of the contact fingers or the counterpart is considerably simplified.
  • the first switching arm is shaped so that openings corresponding to the number of contact fingers are formed, into which the contact fingers are inserted and which at least partially enclose the contact fingers, with a constriction between two contact fingers is formed, and that clamping elements are provided, which for clamping the contact fingers on serve the first switching arm.
  • the second switching arm can be deformed at its own free end, similar to the free end of the first switching arm, in such a way that at least two openings are formed, into which moldings on the counterpart can be inserted, which openings are the Formations at least partially include; a constriction is formed between two openings; Furthermore, clamping elements are provided in the same way as in the first switching arm, which are used to clamp the formations of the counter-switching piece on the first switching arm.
  • This configuration can be provided for two, three as well as four contact fingers; If two contact fingers or two formations are provided on the counter contact piece, at the free end of the first and the second switching arm is the area of the free end which lies between the contact fingers or the projections, with the formation of two parallel sections whose spacing from one another is less than the diameter of the contact fingers or the formations, constricted; this area carries the clamping elements, which act on the two parallel sections to clamp the contact fingers or the formations.
  • the advantages achieved by the invention are, in particular, that the tubular switching arms themselves are designed as contact holders, the contacts, that is to say the contact fingers and the counter-switching piece, being clamped directly in the tubular switching arm.
  • FIG. 1 schematically shows a high-voltage disconnector designed as a two-column rotary isolator, which has a support frame 1 on which two rotary insulators 2 and 3 are rotatably arranged perpendicularly thereto and at each free end of which a support part 9 'is fastened, to which each a switching arm 4.5 is attached.
  • the attachment of the switching arm 5 with the associated contact fingers will be described below.
  • the two rotary isolators 2 and 3 are connected to a drive linkage 6, also indicated only schematically, so that they can be actuated by a drive, not shown.
  • the ends of an electrical line are connected to the two-column rotary isolator on both sides via connecting lugs 7.
  • the first switching arm 5 shown in FIGS. 2 and 3 is tubular and welded to the carrier part 9 at one end, while the other, free end is formed by deformation as a contact holder for two contact fingers 10 and 11 running parallel to one another.
  • the free end has in the A constriction 16 is formed in the middle, as a result of which two openings 21 and 22 and between them two parallel sections 20, the spacing of which from one another is smaller than the diameter of the openings 21 and 22 or the contact fingers 10, 11, into which the contact fingers 10 and 11 are inserted (see Fig. 4).
  • the contact fingers are wrapped around the end 8 of the switching arm 5 and one can clamp them in the end by means of clamping elements 12 (here fastening screws) arranged in the constriction 16, so that the contact fingers 10 and 11 are electrically conductively connected to the end of the switching arm .
  • a holder 13 is fastened in the constriction 16 and carries a locking hook 14 bent at right angles at its free end.
  • the right-angled bend takes place in a plane that runs parallel to the plane in which the two contact fingers 10 and 11 lie.
  • a counter switching piece 15 is attached, which is in the switched-on state between the contact fingers 10 and 11. These are slightly bent outwards at their free ends in order to ensure that the counter-switching element 15 runs in securely between the contact fingers 10, 11 during the closing process of the rotary isolator.
  • the counter-switching piece 15 has an extension 23, behind which engages in the switched-on state the locking hook 14 and thus prevents the two-column rotary isolator from being torn open in the event of a short circuit due to electrodynamic forces.
  • the mating contact piece 15 is one of two Contact fingers 10, 11 existing contact finger arrangement (as shown in the drawing) are designed as a contact block arranged perpendicular to the switching arm 4, on the clamping side of which two formations 24, 25 are formed, which in recesses 26, 27, the recesses 21 and 22 on the switching arm 5 correspond, and are manufactured in the same way, can be inserted and braced in the same way.
  • the mating contact piece can, of course, also be T-shaped or, in the case of an arrangement consisting of four contact fingers, be shaped like a cross, the contact fingers being in the switched-on position at the right angles formed with the bars of the counter-switching piece. At their free ends, the contact fingers are provided with spherical bodies 16 as protection against glow discharges.
  • the arrangement or the configuration of the mating contact piece 15 is only indicated. During manufacture, the counter contact piece 15 must be adapted to the distance and the shape or the number of contact fingers.
  • FIG. 6 shows how the switching arm 5 must be designed when four contact fingers 28, 29, 30, 31 have to be used. Then the switching arm has a total of four constrictions 32, 33, 34 and 35, which form four regions, two of which lie opposite one another and are parallel to one another; the distance between the opposing regions is then smaller than the distance between the outer surface lines of the contact fingers 28 to 31 lying on opposite sides.
  • Tensioning screws 36 and 37 are provided for tensioning, which are only shown schematically. Of course, the clamping screws are offset from each other in the axial direction so that they not hinder each other. It can also be seen here that the individual contact fingers 28 to 31 are partially encircled or embraced by the switching arm, a sufficient contact pressure being achieved in this way.
  • a holder is preferably inserted in the area of the constriction 32; this locking hook then engages in a shape corresponding to the configuration 23 on the counter-switching piece, which in the embodiment according to FIG. 6 has a cross shape.

Abstract

Ein Hochspannungs-Trennschalter mit einem ersten (5) und einem zweiten (4) rohroförmigen schwenkbar gelagerten Schaltarm besitzt am ersten Schaltarm wenigstens zwei Kontaktfinger (10,11), die in Einschaltstellung mit einem Gegenschaltstück (15) am zweiten Schaltarm in Eingriff stehen. Dabei ist der erste Schaltarm (5) mit der Anzahl der Kontaktfinger (10,11 entsprechenden Öffnungen (21,22) versehen, in die die Kontaktifinger (10,11) eingesteckt und darin verspannt sind.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Hochspannungs-Trennschalter mit einem ersten und einem zweiten rohrförmigen schwenkbar gelagerten Schaltarm, wobei am ersten Schaltarm wenigstens zwei Kontaktfinger angebracht sind, die in Einschaltstellung mit einem Gegenschaltstück am zweiten Schaltarm in Eingriff stehen.
  • Kontaktanordnungen mit Kontaktfingern haben sich seit langem bei Hochspannungs-Trennschaltern, vorzugsweise bei Drehtrennschaltern bewährt. Weil die Kontaktfinger an ihren freien Enden den Gegenkontakt zwischen sich nehmen, bilden die Kontaktfinger parallel zueinander angeordnete Strombahnen, wodurch ein Kraftfeld gebildet wird, aufgrund dessen sich die Kontaktfinger insbesondere im Kurzschlußfall gegenseitig anziehen, so daß der Kontaktdruck erhöht und eine sichere Stromführung des Kontaktes erreicht wird.
  • Bezüglich der Halterung der Kontaktfinger gab es bisher Lösungen, die wegen ihres relativ hohen Aufwandes nicht befriedigen konnten. So ist eine Kontakthalterung für einen Hochspannungs-Trennschalter bekanntgeworden, die als Gußteil ausgebildet ist, das an dem schwenkbar angeordneten Schaltarm zu befestigen ist. Dieses Gußteil muß spanabhebend bearbeitet werden, da Bohrungen oder Ausfräsungen vorzusehen sind, in denen die Kontaktfinger mittels Klemmlaschen und Schraubverbindungen gehaltert und befestigt werden. Die Herstellung und die anschließende Bearbeitung des Gußteiles sind wirtschaftlich relativ aufwendig. Das gleiche gilt auch für die Befestigung des Gegenschaltstückes am anderen Schaltarm. Auch hier ist ein Gußteil vorzusehen, an dem das Gegenschaltstück befestigt wird, welches Gußteil ebenfalls spanabhebend und dadurch wirtschaftlich aufwendig bearbeitet werden muß.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hochspannungs-Trennschalter zu schaffen, bei dem die Halterung der Kontaktfinger beziehungsweise des Gegenschaltstückes erheblich vereinfacht wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Halterung der Kontaktfinger der erste Schaltarm so geformt ist, daß der Anzahl der Kontaktfinger entsprechende Öffnungen gebildet sind, in die die Kontaktfinger eingesteckt sind und die die Kontaktfinger wenigstens teilweise umschließen, wobei zwischen je zwei Kontaktfingern eine Einschnürung gebildet ist, und daß Spannelemente vorgesehen sind, die zum Festspannen der Kontaktfinger am ersten Schaltarm dienen.
  • Die gleiche Lösung kann auch zur Halterung des Gegenschaltstückes verwendet werden: der zweite Schaltarm kann ähnlich dem freien Ende des ersten Schaltarmes an seinem eigenen freien Ende so verformt sein, daß wenigstens zwei Öffnungen gebildet sind, in die Ausformungen am Gegenschaltstück einsteckbar sind, welche Öffnungen die Ausformungen zumindest teilweise umfassen; dabei wird zwischen je zwei Öffnungen eine Einschnürung gebildet; weiterhin sind in gleicher Weise wie beim ersten Schaltarm Spannelemente vorgesehen, die zum Festspannen der Ausformungen des Gegenschaltstückes am ersten Schaltarm dienen.
  • Diese Ausgestaltung kann sowohl bei zwei, drei als auch bei vier Kontaktfingern vorgesehen sein; bei Vorsehen zweier Kontaktfinger beziehungsweise zweier Ausformungen am Gegenschaltstück ist am freien Ende des ersten und des zweiten Schaltarmes der Bereich des freien Endes, der zwischen den Kontaktfingern beziehungsweise den Anformungen liegt, unter Bildung zweier paralleler Abschnitte, deren Abstand voneinander geringer ist als der Durchmesser der Kontaktfinger beziehungsweise der Ausformungen, eingeschnürt; dieser Bereich trägt die Spannelemente, die zum Festspannen der Kontaktfinger beziehungsweise der Ausformungen die beiden parallelen Abschnitte aufeinanderzu beaufschlagen. Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die rohrförmigen Schaltarme selbst als Kontakthalterung ausgebildet sind, wobei die Kontakte, das heißt die Kontaktfinger und das Gegenschaltstück, direkt im rohrförmigen Schaltarm festgespannt werden. Dadurch entfallen die zusätzliche Verwendung eines Spannkopfes und die damit verbundenen spanabhebenden Arbeiten sowie Festspannplatten mit zugehörigen Schraubverbindungen. Die aufgrund der Art der Einspannung erzeugte Druckkraft auf die Kontaktfinger bzw. auf die Ausformungen am Gegenschaltstück ist besonders dann sehr groß, wenn zwei Kontaktfinger beziehungsweise zwei Ausformungen eingespannt werden sollen. In dem Falle, wenn vier Kontaktfinger eingespannt werden, sind vier Einschnürungen vorgesehen, wobei jeweils zwei sich gegenüberliegen und mittels der Spannelemente aufeinanderzu bewegt werden. Die Spannelemente verlaufen dann ebenso wie zwei sich benachbart liegende Einschnürungen senkrecht zueinander.
  • Aufgrund der besonderen Ausgestaltung der Erfindung besteht auch die Möglichkeit, in einer Einschnürung des ersten rohrförmigen Schaltarmes einen Halter für einen Verriegelungshaken des Trennschalters anzuordnen und mit den Spannelementen zu befestigen.
  • In diesem Falle besteht die Möglichkeit, daß am Gegenschaltstück ein Fortsatz vorgesehen ist, der in der Einschaltstellung von dem Verriegelungshaken umgriffen ist.
  • Weitere Vorteile sowie empfehlenswerte Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit den Figuren hervor.
  • Es zeigt:
    • Fig. 1 die Seitenansicht eines Zweistützer-Drehtrenners in schematischer Darstellung,
    • Fig. 2 die Seitenansicht eines Schaltarmes mit der Halterung für die Kontaktfinger des in Fig. 1 dargestellten Drehtrenners,
    • Fig. 3 eine Aufsicht auf den in der Fig. 2 gezeigten Schaltarm,
    • Fig. 4 einen Schnitt durch die Halterung der Kontaktfinger nach Linie IV - IV der Fig. 3,
    • Fig. 5 eine perspektivische Ansicht des Gegenschaltstückes und des zweiten Schaltarmes, in auseinandergezogener Darstellung und
    • Fig. 6 einen Querschnitt durch einen Schaltarm ähnlich dem der Fig. 4 mit vier Kontaktfinger.
  • In der Figur 1 ist schematisch ein als Zweistützer-Drehtrenner ausgebildeter Hochspannungs-Trennschalter dargestellt, der einen Tragrahmen 1 aufweist, auf dem senkrecht dazu zwei Drehisolatoren 2 und 3 drehbar angeordnet sind und an deren freien Enden jeweils ein Trägerteil 9' befestigt ist, an dem jeweils ein Schaltarm 4,5 angebracht ist. Die Befestigung des Schaltarmes 5 mit den zugehörigen Kontaktfingern soll weiter unten beschrieben werden.
  • Die beiden Drehisolatoren 2 und 3 sind mit einem ebenfalls nur schematisch angedeuteten Antriebsgestänge 6 verbunden, so daß sie über einen nicht dargestellten Antrieb betätigt werden können. Über Anschlußlaschen 7 werden beidseitig die Enden einer elektrischen Leitung an den Zweistützer-Drehtrenner angeschlossen.
  • Der in den Figuren 2 und 3 dargestellte erste Schaltarm 5 ist rohrförmig ausgebildet und an einem Ende mit dem Trägerteil 9 verschweißt, während das andere, freie Ende durch Verformen als Kontakthalterung für zwei parallel zueinander verlaufende Kontaktfinger 10 und 11 ausgebildet ist. Dabei besitzt das freie Ende in der Mitte eine Einschnürung 16, wodurch zwei Öffnungen 21 und 22 und dazwischen zwei parallele Abschnitte 20, deren Abstand voneinander kleiner ist als der Durchmesser der Öffnungen 21 und 22 beziehungsweise der Kontaktfinger 10,11, gebildet werden, in die die Kontaktfinger 10 und 11 eingeschoben werden (vgl. Fig. 4). Dadurch werden die Kontaktfinger von dem Ende 8 des Schaltarmes 5 umschlungen und man kann-sie im Ende durch in der Einschnürung 16 angeordnete Spannelemente 12 (hier Befestigungsschrauben) einspannen, so daß die Kontaktfinger 10 und 11 elektrisch gut leitend mit dem Ende des Schaltarmes verbunden sind.
  • Mit den Schrauben 12 ist in der Einschnürung 16 gleichzeitig ein Halter 13 befestigt, der einen an seinem freien Ende rechtwinklig umgebogenen Verriegelungshaken 14 trägt. Die rechtwinklige Umbiegung erfolgt in einer Ebene, die parallel zu der Ebene verläuft, in der die beiden Kontaktfinger 10 und 11 liegen.
  • Am freien Ende des anderen Schaltarmes 4 ist ein Gegenschaltstück 15 befestigt, welches sich im eingeschalteten Zustand zwischen den Kontaktfingern 10 und 11 befindet. Diese sind an ihren freien Enden leicht nach außen gebogen, um ein sicheres Einlaufen des Gegenschaltstückes 15 zwischen die Kontaktfinger 10,11 während des Schließvorganges des Drehtrenners zu gewährleisten. Das Gegenschaltstück 15 besitzt einen Fortsatz 23, hinter den im eingeschalteten Zustand der Verriegelungshaken 14 greift und so verhindert, daß der Zweistützer-Drehtrenner im Kurzschlußfall aufgrund elektrodynamischer Kräfte aufgerissen wird.
  • Zur Befestigung des Gegenschaltstückes 15 besitzt der Schaltarm 4 die gleiche Formgebung wie der Schaltarm 5 (Fig. 5). Das Gegenkontaktstück 15 ist bei einer aus zwei Kontaktfingern 10,11 bestehenden Kontaktfingeranordnung (wie in der Zeichnung dargestellt) als ein senkrecht zum Schaltarm 4 angeordneter Kontaktklotz ausgebildet, an dessen Einspannseite zwei Ausformungen 24,25 angeformt sind, die in Ausnehmungen 26,27, die den Ausnehmungen 21 und 22 am Schaltarm 5 entsprechen, und auf gleiche Weise hergestellt sind, einsteckbar und auch in gleicher Weise verspannbar sind. Das Gegenkontaktstück kann natürlich auch T-förmig ausgebildet oder bei einer aus vier Kontaktfingern bestehenden Anordnung kreuzförmig geformt sein, wobei die Kontaktfinger in den mit den Balken des Gegenschaltstückes gebildeten rechten Winkeln in Einschaltstellung liegen. An ihren freien Enden sind die Kontaktfinger mit kugelförmigen Körpern 16 als Schutz gegen Glimmentladungen versehen.
  • Die Anordnung beziehungsweise die Ausgestaltung des Gegenkontaktstückes 15 ist lediglich angedeutet. Bei einer Fertigung muß das Gegenschaltstück 15 dem Abstand und der Form beziehungsweise der Anzahl der Kontaktfinger angepaßt sein.
  • In der Figur 6 ist dargestellt, wie der Schaltarm 5 ausgebildet sein muß, wenn vier Kontaktfinger 28,29,30,31 eingesetzt werden müssen. Dann besitzt der Schaltarm insgesamt vier Einschnürungen 32,33, 34 und 35, die vier Bereiche bilden, von denen sich jeweils zwei gegenüberliegen und parallel zueinander sind; der Abstand der sich gegenüberliegenden Bereiche ist dann kleiner als die Distanz zwischen den äußeren, auf entgegengesetzten Seiten liegenden Mantellinien der Kontaktfinger 28 bis 31. Zur Verspannung werden Spannschrauben 36 und 37 vorgesehen, welche lediglich schematisch dargestellt sind. Selbstverständlich sind die Spannschrauben in axialer Richtung gegeneinander versetzt, damit sie sich nicht gegenseitig behindern. Man erkennt auch hier, daß die einzelnen Kontaktfinger 28 bis 31 teilweise von dem Schaltarm umschlungen beziehungsweise umfaßt sind, wobei auf diese Weise ein ausreichender Kontaktdruck erzielt ist. Um den Verriegelungshaken 14 anzubringen, wird ein Halter vorzugsweise in den Bereich der Einschnürung 32 eingesetzt; dieser Verriegelungshaken greift dann an eine der Ausfbrmung 23 entsprechende Ausformung am Gegenschaltstück ein, welches bei der Ausführung nach Figur 6 kreuzförmig ausgebildet ist.

Claims (5)

1. Hochspannungs-Trennschalter mit einem ersten (5) und einem zweiten (4) rohrförmigen schwenkbar gelagerten Schaltarm, wobei am ersten Schaltarm wenigstens zwei Kontaktfinger (10,11) angebracht sind, die in Einschaltstellung mit einem Gegenschaltstück (15) am zweiten Schaltarm in Eingriff stehen,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Halterung der Kontaktfinger (10,11) der erste Schaltarm (5) so geformt ist, daß der Anzahl der Kontaktfinger (10,11) entsprechende Öffnungen (21,22) gebildet sind, in die die Kontaktfinger (10,11) eingesteckt sind und die die Kontaktfinger (10,11) wenigstens teilweise umschließen, wobei zwischen je zwei Kontaktfingern (10,11) eine Einschnürung (16) gebildet ist, und daß Spannelemente (12) vorgesehen sind, die zum Festspannen der Kontaktfinger (10,11) am ersten Schaltarm dienen.
2. Hochspannungs-Trennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Halterung des Gegenschaltstückes (15) der zweite Schaltarm (4) an seinem freien Ende ähnlich dem freien Ende des ersten Schaltarmes (5) so geformt ist, daß wenigstens zwei Öffnungen gebildet sind, in die Ausformungen am Gegenschaltstück (15) einsteckbar sind, welche Öffnungen die Ausformungen zumindest teilweise umfassen und daß zwischen je zwei Öffnungen eine Einschnürung gebildet ist, und daß Spannelemente vorgesehen sind, die zum Festspannen der Ausformungen des Gegenschaltstückes am ersten Schaltarm dienen.
3. Hochspannungs-Trennschalter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Vorsehen zweier Kontaktfinger (10,11) und zweier Ausformungen am Gegenschaltstück (15) das freie Ende des ersten und des zweiten Schaltarmes (5,4) der Bereich des jeweiligen freien Endes, der zwischen den Kontaktfingern (10,11) beziehungsweise den Anformungen liegt, unter Bildung zweier paralleler Abschnitte, deren Abstand voneinander geringer ist als der Durchmesser der Kontaktfinger beziehungsweise der Ausformungen eingeschnürt ist, und daß die Spannelemente zum Festspannen der Kontaktfinger beziehungsweise der Ausformungen die beiden parallelen Abschnitte aufeinanderzu beaufschlagen.
4. Hochspannungs-Trennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Einschnürung (16) des ersten Schaltarmes (5) ein Halter (13) für einen Verriegelungshaken (14) des Trennschalters angeordnet und mit den Spannelementen (12) befestigt ist.
5. Hochspannungs-Trennschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Gegenschaltstück (15) ein ' Fortsatz vorgesehen ist, der in der Einschaltstellung von dem Verriegelungshaken (14) umgriffen ist.
EP78100990A 1977-09-28 1978-09-26 Hochspannungs-Trennschalter Withdrawn EP0001293A1 (de)

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