EP0104599A2

EP0104599A2 - Hochspannungstrennschalter mit Vorkontakten

Info

Publication number: EP0104599A2
Application number: EP83109371A
Authority: EP
Inventors: Wolfgang Dipl.-Ing. Eberhardt; Dietrich Dipl.-Ing. Hoffmann; Karl Dr.-Ing. Kriechbaum; Erwin Rohde
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1982-09-24
Filing date: 1983-09-21
Publication date: 1984-04-04
Also published as: ATE38740T1; DE3235353A1; EP0104599A3; EP0104599B1; ES283169U; ES283987Y; DE3235353C2; US4521654A; ES283169Y; ES283987U

Abstract

Gegenstand der Anmeldung ist ein Hochspannungstrennschalter, an dessen Scherenholmen Hauptkontaktstücke (2) angeordnet sind, die mit einem mit Vorkontaktstücken (1) ausgestatteten Gegenkontaktstück (4) zusammenwirken. Um eine durch Lichtbogeneinwirkung hervorgerufene Beschädigung der Oberflächen der Kontaktstücke zu verhindern, sind besondere, abbrandfeste Schaltkontakte (5, 5') vorgesehen, die mit dem isoliert am Gegenkontaktstück (4) befestigten Vorkontaktstück (1) und dem Gegenkontaktstück (4) verbunden sind.

Description

1. Hochspannungs-Trennschalter, insbesondere Einsäulen-Trennschalter, mit an den Enden der Scherenarme angeordneten heweglichen Hauptkontaktstücken und mit einem an der Hochspannungsleitung befestigten Geeenkontaktstück, wobei mit dem Gegenkontaktstuck federnde Vorkontaktstiicke verbunden sind, die beim Einschalten vor den Hauptkontaktstiicken schließen und heim Ausschalten nach den Hauptkontaktstücken öffnen, dadurch gekennzeichnet, daß die federnden Vorkontaktstücke (1) isoliert mit dem Gegenkontaktstück (4) verbunden sind und beide Kontaktstücke zusätzliche Schaltkontakte (5,8) tragen, welche beim Einschaltvorgang nach Berührung der beweglichen Hauptkontaktstücke (2) mit den Vorkontaktstiicken (1) und vor einer Kontaktgabe von Haupt- und Gegenkontaktstück (2,4) schließen und beim Ausschaltvorgang nach einer Trennung der beweglichen Hauptkontaktstiick^p (2) vom Gegenkontaktstück (4) und vor der Trennung der beweglichen Hauptkontaktstücke (2) von den Vgrkontaktstücken (1) öffnen.
2. Hochspanpungstrennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltknntakte (5,8) mit abbrandfesten Material, z.R. Wolfram oder wolfram-Legierungen versehen sind.
3. Hochspannungstrennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkontakte (5,8) von einem in der Nachbarschaft eines Lichtbogens gasabgebenden Werkstoff umgehen sind.
4. Hochspannungstrennschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff die Form einer Hülse (9) aufweist, die in ihrem Inneren die Kontakte aufnimmt.
5. Hochspannungstrennschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Kontaktstiick (8') der Schaltkontakte federnde Eigenschaften aufweist.
6. Hochspannungstrennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorknntaktstücke (1) C-förmig ausgebildet sind und die Verhindung zwischen Vorkontaktstück (1) und dem beweglichen Schaltstiick (5) der Schaltkontakte über ein einarmiges Hebelsystem erfolgt, das in seinem Drehpunkt isoliert mit dem Gegenkontaktstück (4) verbunden ist.
7. Hochspannungstrennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennezichnet, daß die Verbindung über ein doppelarmiges Hebelsystem (7) erfolgt, das in seinem Drehpunkt (10) isoliert mit dem Gegenkontaktstück (4) befestigt ist.
8. Hochspannungstrennschalter nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Spreizen der Vorkontaktstücke (1) durch eine Feder (11) sichergestellt ist.
9. Hochspannungstrennschalter nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub der Vorkontaktstücke (1) durch einen Anschlag (12) begrenzt ist.
10. Hochspannungstrennschalter nach Anspruch 2-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkontakte ganz oder teilweise durch eine Haube (14) abgedeckt sind.
11. Hochspannungstrennschalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauhe (14) aus witterungsbeständigem Material besteht.

Claims

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hochspannungstrennschalter gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Das Kontaktsystem eines Trennschalters ist im allgemeinen so ausgelegt, daß es nur im Leerlauf, d.h. ohne Strombelastung ein- und auszuschalten ist. Aus diesem Grunde sind bei Trennschaltern keine Vorkehrungen getroffen, welche das Einschaltvermögen erhöhen oder welche eine Ausschaltung von Last- oder Kurzschlußströmen ermöglichen.
In bestimmten Fällen muß auch fiir Trennschalter ein gewisses Fin-und Ausschaltvermöeen gefordert werden. Dies ist z.B, der Fall, wenn der Schalter zum Ein- und Ausschalten einer längeren Leitung verwendet wird.
Wenn ein solcher Schalter weiterhin zum Ein- und Ausschalten eines Sammelschienenabschnittes benutzt wird, dem ein zweiter stromführender Sammelschienenahschnitt parallel geschaltet ist, kann ein Schaltlichtbogen während der Öffnungsbewegung der Trennerkontakte entstehen.
Bei bekannten Trennschalter, die keine besonderen Einrichtungen zur Erhöhung des Schaltvermögens haben, können durch die entstehende Schaltfunken die Kontaktflächen beschädigt werden. Hierdurch wird mit der Zeit die Dauerstromtragfähigkeit vermindert. Je nach Strombelastung, der Aggressivität der Atmosphäre und der Dauer der Einwirkungen können derart beschädigte Kontaktstellen einen so hohen Übergangswiderstand annehmen, daß schließlich die Kontaktstücke verschmoren und Betriebsstörungen die Folge sind.
Um diese Mängel zu beseitigen, ist es aus der DE-OS 28 09 499 bekannt, die Hauptkontaktstücke mit federnden Vorkontaktstücken auszurüsten, die beim Einschalten vor und beim Ausschalten nach den Hauptkontaktücken schließen, sodaß das Schließen und Öffnen der Hauptkontaktstücke stromlos erfolgt. Die Kontaktoberflächen der Hauptkontaktstücke bleiben so von den Einwirkungen der Schaltlichtbögen verschont.
Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Kontaktoberfläche an den Berührungspunkten von Vor- und Hauptkontaktstiicken infolge der Schaltlichtbögen angegriffen, der Stromübergang verschlechtert und die Lebensdauer der Vorkontaktstücke verkürzt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Kontaktanordnung für Hochspannungstrennschalter der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei der ein einwandfreie Kontaktoberfläche der Haupt- und Vorkontaktstücke gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angegebenen Merkmale gelöst. Ein wesentlirher Vorteil des Trennschalters nach der Erfindung ist darin zu sehen, daß der heim Ein- und Ausschalten an den Vorkontaktstücken auftretende Lichtbogen an bestimmten, hierfiir besonders ausgestatteten Stellen entsteht, wodurch die Lebensdauer der Vorkontaktstücke verlängert wird. Diese Stellen sind zweckmäßig abseits von den Berührungspunkten eingerichtet, die als stromführende Kontakte eine einwandfreie Kontaktoberfläche behalten sollen.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele nach der Erfindung dargestellt. Es zeigen
Figur 1 eine Ansicht eines mit dem Gegenkontaktstück verbundenen Vorkontaktstückes und

Figur 2 eine Seitenansicht dieser Kontaktanordnung,

Figur 3 eine Variante der Kontaktanordnung nach Figur 1 und

Figur 4 deren Seitenansicht.
In Figur 1 sind mit 1 die Vorkontaktstücke bezeichnet, die mit den Hauptkontaktstücken 2 zusammenwirken. Die Vorkontaktstiicke sind in einer isolierenden Halterung 3 am Gegenkontaktstiick 4 befestigt. An den Vorkontaktstiicken 1 sind Schaltkontakte 5 und am Gegenkontaktstück 4 die mit ihnen zusammenwirkenden Gegenkontakte 5' angeordnet.
Während des Einschaltvorganges kommen zunächst die Vorkontaktstücke 1 in bekannter Weise mit den beweglichen HauPtkontaktstücken 2 an den Scherenholmen in Berührung. Da die Vorkontaktstiicke jedoch in der isolierenden Halterung 3 am Gegrenkontaktstück 4 befestigt sind, wird der Stromkreis erst im Zuge der weiteren Einschalthewegung geschlossen, nämlich dann, wenn die Vorkontaktstücke 1 elektrisch leitend das Gecenkontaktstück 4 berühren. Diese Berührung erfolgt zunächst an den Schaltkontakten 5,5' hevor die beweglichen Hauptkontakte 2 den Gegenkontakt 4 beriihren. Die Schaltkontakte 5,5' übernehmen auch beim Ausschaltvorgang des Trennschalters die Funktion des Ahschaltens von Rest- oder Kommutierungsstomen. Gegen den hierbei won dem Abschaltlichtbogen ausgehenden Abbrand können die Schaltkontakte besonders geschützt werden, indem man sie mit abbrandfestem Material ausstattet.
Aus Figur 2 geht die Lage der Schaltkontakte 5 und die Form der Vorkontaktstücke 1 hervor. Die Vorkontaktstücke 1 sind C-förmig ausgebildet und sind in den isolierenden Halterungen 1 gelagert. Diese Lagerung und die Schaltkontakte 5,5' sind an den Enden des Gegenkontaktstückes 4 angeordnet, wobei als Schutz gegen eine mögliche Beeinflussung der Oberfläche des Gegenkontkates durch den Schaltlichtbogen eine Blende 6, beispielsweise aus Kunststoff, angeordnet ist. Außerdem verhindert die Blende 6 das seitliche Anschlagen des Scherenholmes, z.B. unter der Einwirkung starker Kurzschltißkräftf-, an der Schaltkontaktanordnung der Vorkontaktstucke.
Die Ausgestaltung nach den Figuren 3 und 4 hat den Vorteil, daß der Hub der Kontaktstücke der Schaltkontakte wesentlich vergrößert wird, indem der Hub der Vorkontaktstiicke 1 nicht mehr über ein einarmiges, sondern iiber ein zweiarmiges Hebesystem 7 auf die Schaltkontakte 8,8' übertragen wird. Dadurch wird eine Vergrößerung der Schaltgecchwindliekeit bzw. des Hubes an der Kontaktstelle erreicht. Der gemeinsame Drehpunkt 10 der Hebel 7 ist gegenüber dem Gegenkontaktstück 4, ebenso wie die Hebel selbst, isoliert. Mittels einer Feder 11, die im Ausführungsbeisiel als Druckfeder ausgebildet, wird ein Spreizen der Vorkontaktstiicke 1 im ausgeschalteten Zustand sichergestellt. Ein Anschlag 12 begrenzt diesen Spreizhuh.
Die Löschung der heim Ausschalten entstehenden Lichtbogen muß möglichst rasch erfolgen, um einen unnötigen Abbrand zu vermeiden. Hierzu dient eine Löscheinrichtung 9, die aus sogenanntem Hartgas-Material besteht. Dieses Material wird in unmittelbarer Umgebung der Schaltkontakte 8.8' angeordnet, sodaß beim Entstehen des Lichtbogens eine intensive Casströmung erzeugt wird, die eine Löschung des Lichtbogens harheifijhrt. Das Hartgas-Matenal bann in Form einer Hülse ausgebildet sein, die in ihrem Tnneren die Schaltkontakte 8,8' aufnimmt, wobei der bewegliche Schaltkontakt 8 sich annähernd in der Achse der Hülse bewegt, während der feststehende Schaltkontakt 8' als federndes Kontaktstück, z.B. radial in die Hülse 9 eingreift. Die feststehenden Schaltkontakte 8' sind mit dem Gecenkontaktstück 4 über einen Kontaktträger 13 verbunden.
Den Schutz der Schaltkontakte 8,8' , der Löccheinrichtune 9 sowie des oberen Teiles des Hebelsystems gegen witteruneseinflüsse übernimmt eine Haube 14, die aus Metall oder aus witterunesheständigen Kunststoff bestehen kann.