EP0844631A2 - Electrical switchgear - Google Patents
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- EP0844631A2 EP0844631A2 EP97810819A EP97810819A EP0844631A2 EP 0844631 A2 EP0844631 A2 EP 0844631A2 EP 97810819 A EP97810819 A EP 97810819A EP 97810819 A EP97810819 A EP 97810819A EP 0844631 A2 EP0844631 A2 EP 0844631A2
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- EP
- European Patent Office
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- contact
- switching device
- electrical switching
- contact fingers
- finger
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H1/00—Contacts
- H01H1/12—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage
- H01H1/36—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by sliding
- H01H1/38—Plug-and-socket contacts
Definitions
- the invention is based on an electrical Switching device according to the preamble of claim 1.
- the invention as defined in claim 1 the task is based on an electrical switching device specify the side flanks of one Finger basket arranged contact fingers as a result of electrodynamic forces in connection with Can not weld the effects of arcs.
- Such a weldable trained Contact arrangement has the consequence that the drive of the Switchgear designed weaker and thus created cheaper can be. Furthermore, the stability of the advantageously increased contact arrangement according to the invention, so that larger revision intervals are possible, which the Availability of the switching device advantageously increases.
- the mean diameter of the finger basket behaves to the width of the base of the contact finger outgoing slots like about 100: 1.
- the middle one The diameter of the finger basket is related to the length the contact finger such as 1: 3.
- Metal-enclosed gas-insulated switchgear are in the Usually with earthing switches and / or designated as earth electrodes with fast grounding switches called fast earth equipped. The use of these earth electrodes or fast earth electrodes has always proven.
- Fig.1 one is not by one shown drive fast accelerator 1 shown.
- the fast electrode 1 extends along a central axis 2 between the grounded metallic Encapsulation 3 of the gas-insulated switchgear and the im Operation with high voltage active part 4 of the Switchgear.
- the Faster 1 In the left half of Fig.1 is the Faster 1 in the off and in the right half shown in the switched-on state.
- the fast earth 1 has a cylindrical shape, not by one shown, arranged outside the encapsulation 3 Drive driven movable contact tube 5.
- the one Active part 4 facing tip 6 of the contact tube 5 can with erosion-resistant material, for example with tungsten copper, be provided. When switched on, it moves Contact tube 5 along the central axis 2 on a fixed mating contact 7 embedded in the active part 4. Of the Mating contact 7 is cylindrical around the central axis 2 built up.
- the counter contact 7 has a contact pin 8 in the center on that facing the movable contact tube 5 Side with a cylindrical cap be electrically conductive, erosion-resistant material can.
- An annular gap 9 surrounds the contact pin 8, the one for receiving the movable contact tube 5 is provided.
- the annular gap 9 is outward limited by an electrically conductive contact carrier 10.
- the contact carrier 10 is by means of an intermediate piece 10a electrically connected to the active part 4.
- This Contact carrier 10 is on the movable contact tube 5 facing side with a dielectric designed Cover 11 made of electrically conductive, erosion-resistant Made of material.
- In the contact tube 5 facing Side of the contact carrier 10 are resilient, as a contact finger 12 trained contact elements embedded.
- the movable contact tube 5 is tubular, its tip 6 facing the counter contact 7 is shaped that resilient inside the movable contact tube 5 attached contact fingers 13 are dielectrically shielded.
- the contact fingers 12 run on Contact tube 5 and slide on its outer Surface.
- the contact pin 8 has a surface which after switching on the fast earth sensor Contact fingers 13 rest.
- the contact fingers 13 are on their base from a concentric inside the Contact tube 5 fastened bracket 14 held together.
- the bracket 14 and the contact fingers 13 can be made from one Part worked out, but it is also, for example possible that the ends of the individual contact fingers 13 in the bracket 14 are soldered.
- the bracket 14 has in Center a hole 15 that penetrates them, to do so serves, any in the area of the starting arc reduce pressure peaks.
- a hole 15 In the inner wall of the Hole 15 is also a receptacle for a tool incorporated, with the help of this tool, the bracket 14 are screwed concentrically into the contact tube 5.
- the contact tube 5 is on the side of the grounded enclosure 3 guided in a metal sleeve 16, in which spiral contacts 17 are arranged, which for the current transfer from Contact tube 5 are provided on this metal sleeve 16.
- a mechanical overload of the spiral contacts 17 is caused by Guide rings 18 prevented from an insulating material.
- the Metal sleeve 16 is electrically conductive with a Metal flange 19 connected to the flange 20 one in the grounded encapsulation 3 embedded nozzle 21 is pressure-tight and electrically connected. Of the Fast earth drive is pressure-tight with the metal flange 19 screwed so that the opening of the nozzle 21 completely is closed.
- the metal sleeve 16 is on the counter contact 7th facing side dielectric effective by means of a Shield 22 shielded.
- This shield 22 is rigid connected to the metal sleeve 16, which is not connection shown executed electrically insulating is.
- the shield 22 has a in operation Earth potential of the metal sleeve 16 something different, free floating potential. This potential deviation is comparatively low, so the dielectric effectiveness the shield 22 is still fully guaranteed. Because of this free potential deviating from the earth potential can a sensor 23 mounted on the shield 22 for Measuring purposes in the high-voltage switchgear be used.
- the sensor 23 usually has one coaxially formed connection cable 24, which is led out of the encapsulation 3 in a pressure-tight manner.
- the sensor 23 can be used, for example, to determine the De-energization of the active part 4 before switching on the Schnellerders 1 be designed, he can u. a. but also for the detection of the occurrence of partial discharge pulses be used. These are usually both measurements, where it doesn't depend on the precision of the measurement results arrives. However, these measurement results can be advantageous in the control technology of the present metal encapsulated gas-insulated switchgear are processed to make statements about the respective operating state of the switchgear, so that in a simple and inexpensive way an increase in Operational safety and thus the availability of the Switchgear is reached.
- the bracket 14 and the resilient contact fingers 13 molded onto them are here shown in one piece, they can also come from different Parts to be put together.
- the movable contact arrangement of the fast earth electrode 1 the contact fingers 13 in the form of a cylindrical one Finger basket 25 arranged.
- This finger basket 25 is in Inside the contact tube 5 concentric with the central axis 2 attached.
- the finger basket 25 points in the area of the straight Part of the contact fingers 13 an outer diameter and one Inner diameter, the middle lies between these diameters Diameter.
- radially extending Slots 26 worked out, which allow the Spring contact fingers 13 individually and independently of one another.
- these slots 26 initially have one comparatively small width A. Only in the area the tip of the contact finger 13, where it thickens spherically and where they are directed towards the central axis 2 Have contact surfaces 27, the slots 26 have one Width B The width B is significantly larger than that Width A executed.
- the slots 26 with the comparatively very small width A are advantageous by means of a Laser cutting process worked out because conventional Cutting processes require a larger width.
- the slots 26 with the width A have lateral flanks 28. Of the Transition from width A to the larger width B of the Depending on the cutting method used, slots 26 can sharp-edged or gradual.
- the slots 26 with of width B have side flanks 29.
- the average diameter of the finger basket 25 is approximately here chosen a hundred times larger than the width A that of the Base of contact fingers 13 outgoing slots 26, smaller ones However, slot widths are possible.
- the average diameter of the finger basket 25 therefore corresponds to the width A of slots 26 extending from the base of the contact fingers 13 such as 100: 1.
- the average diameter of the finger basket 25 also relates to the length of the contact fingers 13 about 1: 3, with the value not exceeding 1: 2.8 should be.
- the contact fingers 13 are without mechanical Prestress shown.
- the contact surfaces 27 lie there on a cylinder surface whose diameter is smaller than the outside diameter of the one interacting with it Contact pins 8. That is why when the Contact finger 13 taking place on the contact pin 8 Spreading the contact fingers 13 produces the necessary Contact force of the contact fingers 13.
- the finger basket 25 In the finger basket 25 is one cylindrical support sleeve 30 inserted concentrically and with the bracket 14 screwed. The inner sides of the contact fingers 13 rest the support sleeve 30. Between the support sleeve 30 that from a heat-resistant steel, and the inside of the Contact finger 13 can, to avoid undefined Current transitions, a thin temperature-resistant Insulating film can be provided. But it is also possible the support sleeve 30 made of a temperature-resistant plastic to produce, so this additional insulating film can be omitted.
- the contact fingers 13 are without mechanical Prestress shown.
- the contact surfaces 27 lie there on a cylinder surface whose diameter is smaller than the outside diameter of the one interacting with it Contact pins 8. That is why when the Contact finger 13 taking place on the contact pin 8 Spreading the contact fingers 13 produces the necessary Contact force of the contact fingers 13.
- the Contact fingers 13, however, are only contracted to the extent until the side flanks 28 of the narrower area A the slots 26 touch each other.
- the side flanks 29 of the front wider area B of these slots 26 then do not touch each other and can therefore under the Do not weld the influence of the arc.
- the metallic support sleeve 30 prevents the metallic support sleeve 30 a further contraction of the Contact finger 13, so that their side flanks here too 29 do not touch each other and therefore not with each other can weld. In both versions remains therefore with full certainty the full functionality of the finger basket 25 received.
- the described contact arrangements can, accordingly modified, also in others, for comparatively high ones Inrush currents designed switching devices are used, especially also for circuit breakers, circuit breakers etc.
- the contact arrangements according to the invention are in their applicability also to metal-encapsulated gas-insulated switchgear limited.
- the finger basket 25 instead of in the moving contact also in the to integrate fixed contact. Even if both Contacts of the switching device designed as moving contacts are, the contact arrangements described can be used advantageously. It is also possible Contact arrangements which have finger baskets through a switch-off arc are applied accordingly the finger basket 25 described here so that there too by electrodynamic forces in connection with the thermal effects of a switch-off arc no welding between the side flanks of the Contact fingers can be caused.
Landscapes
- Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
- Trip Switchboards (AREA)
- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
- Contacts (AREA)
- Thermally Actuated Switches (AREA)
Abstract
Description
Bei der Erfindung wird ausgegangen von einem elektrischen
Schaltgerät gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention is based on an electrical
Switching device according to the preamble of
Die in Hochspannungschaltanlagen in einem Fehlerfall auftretenden Kurzschlussströme, die durch Schaltgeräte, insbesondere auch durch Schnellerder, beherrscht werden müssen, werden immer grösser, sodass der Standfestigkeit der Kontaktanordnungen dieser Schaltgeräte vermehrt Aufmerksamkeit geschenkt werden muss. Es sind Kontaktanordnungen bekannt, die mit Fingerkörben versehen sind. Die einzelnen Kontaktfinger sind elektrodynamischen Kräften unterworfen, die mit steigender Leistung der Hochspannungsschaltanlagen immer grösser werden. Kommen zu diesen elektrodynamischen Kräften noch zusätzliche Beanspruchungen durch Lichtbogeneinwirkungen dazu, so kann es zu Verschweissungen zwischen den benachbarten Kontaktfingern des Fingerkorbes kommen. Derartige Verschweissungen behindern das Einfahren des Gegenkontakts in den Fingerkorb, d.h. der Antrieb des Schaltgeräts muss mit beträchtlichen Leistungsreserven ausgestattet sein, die ein Aufbrechen dieser Verschweissungen unter allen Umständen ermöglichen. Ein derartiger, vorsorglich mit einer Leistungsreserve ausgestatteter Antrieb ist vergleichsweise teuer.In high-voltage switchgear in the event of a fault occurring short-circuit currents caused by switching devices, especially controlled by fast earth electrodes have to get bigger and bigger, so that the stability of the Contact arrangements of these switching devices increased Attention needs to be paid. There are Contact arrangements known that provide finger baskets are. The individual contact fingers are electrodynamic Subjected to forces with increasing performance of the High-voltage switchgear are getting bigger. Get to these electrodynamic forces even more Stresses caused by arcing can do so there are welds between neighboring ones Contact fingers of the finger basket come. Such Weldings hinder the counter contact from entering in the finger basket, i.e. the drive of the switching device must to be endowed with considerable power reserves which breaking open these welds under all circumstances enable. Such, as a precaution with one Power reserve equipped drive is comparative expensive.
Der Erfindung, wie sie im Patentanspruch 1 definiert ist,
liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Schaltgerät
anzugeben, bei welchem die seitlichen Flanken von in einem
Fingerkorb angeordneten Kontaktfingern infolge von
elektrodynamischen Kräften in Verbindung mit
Lichtbogeneinwirkungen nicht verschweissen können.The invention as defined in
Eine derartige verschweissicher ausgebildete Kontaktanordnung hat zur Folge, dass der Antrieb des Schaltgeräts schwächer ausgelegt und damit billiger erstellt werden kann. Ferner wird die Standfestigkeit der erfindungsgemässen Kontaktanordnung vorteilhaft erhöht, sodass grössere Revisionsintervalle möglich sind, was die Verfügbarkeit des Schaltgeräts vorteilhaft steigert.Such a weldable trained Contact arrangement has the consequence that the drive of the Switchgear designed weaker and thus created cheaper can be. Furthermore, the stability of the advantageously increased contact arrangement according to the invention, so that larger revision intervals are possible, which the Availability of the switching device advantageously increases.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind zwischen den Kontaktfingern Schlitze mit abgestuften Breiten vorgesehen. Der mittlere Durchmesser des Fingerkorbs verhält sich zu der Breite der von der Basis der Kontaktfinger ausgehenden Schlitze wie etwa 100 : 1. Der mittlere Durchmesser des Fingerkorbs verhält sich dabei zu der Länge der Kontaktfinger wie etwa 1 : 3. Diese Anordnung weist den Vorteil auf, dass sich die Kontaktfinger im Bereich ihrer Spitzen metallisch nicht berühren können, sodass, selbst unter Lichtbogeneinwirkung, ein Verschweissen der seitlichen Flanken der Kontaktfinger nicht auftreten kann.In a preferred embodiment of the invention slots with graduated widths between the contact fingers intended. The mean diameter of the finger basket behaves to the width of the base of the contact finger outgoing slots like about 100: 1. The middle one The diameter of the finger basket is related to the length the contact finger such as 1: 3. This arrangement has the Advantage on that the contact fingers in the area of their Metallic tips can not touch, so, even under the influence of an arc, a welding of the side Flanks of the contact fingers cannot occur.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung und die damit erzielbaren Vorteile werden nachfolgend anhand der Zeichnung, welche lediglich einen möglichen Ausführungsweg darstellt, näher erläutert.An embodiment of the invention and the so achievable advantages are described below using the Drawing, which is only one possible way of execution represents, explained in more detail.
Es zeigen:
Alle für das unmittelbare Verständnis der Erfindung nicht erforderlichen Elemente sind nicht dargestellt.None for the immediate understanding of the invention required elements are not shown.
Metallgekapselte gasisolierte Schaltanlagen sind in der
Regel mit als Erder bezeichneten Erdungsschaltern und/oder
mit als Schnellerder bezeichneten Schnellerdungsschaltern
ausgerüstet. Der Einsatz dieser Erder bzw. Schnellerder hat
sich stets bewährt. In der Fig.1 ist ein durch einen nicht
dargestellten Antrieb angetriebener Schnellerder 1
dargestellt. Der Schnellerder 1 erstreckt sich entlang einer
zentralen Achse 2 zwischen der geerdeten metallischen
Kapselung 3 der gasisolierten Schaltanlage und dem im
Betrieb mit Hochspannung beaufschlagten Aktivteil 4 der
Schaltanlage. In der linken Hälfte der Fig.1 ist der
Schnellerder 1 in ausgeschaltetem und in der rechten Hälfte
in eingeschaltetem Zustand dargestellt. Der Schnellerder 1
weist ein zylindrisch ausgebildetes, durch einen nicht
dargestellten, ausserhalb der Kapselung 3 angeordneten
Antrieb angetriebenes bewegliches Kontaktrohr 5 auf. Die dem
Aktivteil 4 zugewandte Spitze 6 des Kontaktrohrs 5 kann mit
abbrandfestem Material, beispielsweise mit Wolframkupfer,
versehen sein. Bei einer Einschaltung bewegt sich das
Kontaktrohr 5 entlang der zentralen Achse 2 auf einen fest
in das Aktivteil 4 eingelassen Gegenkontakt 7 zu. Der
Gegenkontakt 7 ist zylindrisch um die zentrale Achse 2 herum
aufgebaut.Metal-enclosed gas-insulated switchgear are in the
Usually with earthing switches and / or designated as earth electrodes
with fast grounding switches called fast earth
equipped. The use of these earth electrodes or fast earth electrodes has
always proven. In Fig.1 one is not by one
shown drive
Der Gegenkontakt 7 weist im Zentrum einen Kontaktstift 8
auf, der auf der dem beweglichen Kontaktrohr 5 zugewandten
Seite mit einer zylindrisch ausgebildeten Kappe aus
elektrisch leitendem, abbrandfestem Material versehen sein
kann. Den Kontaktstift 8 umgibt ein ringförmiger Spalt 9,
der für die Aufnahme des beweglichen Kontaktrohrs 5
vorgesehen ist. Der ringförmige Spalt 9 wird nach aussen hin
durch einen elektrisch leitenden Kontaktträger 10 begrenzt.
Der Kontaktträger 10 ist mittels eines Zwischenstücks 10a
elektrisch leitend mit dem Aktivteil 4 verbunden. Dieser
Kontaktträger 10 ist auf der dem beweglichen Kontaktrohr 5
zugewandten Seite mit einer dielektrisch günstig gestalteten
Abdeckung 11 aus elektrisch leitendem, abbrandfestem
Material gefertigt. In die dem Kontaktrohr 5 zugewandte
Seite des Kontaktträgers 10 sind federnde, als Kontaktfinger
12 ausgebildete Kontaktelemente eingelassen.The
Das bewegliche Kontaktrohr 5 ist rohrförmig ausgebildet,
seine dem Gegenkontakt 7 zugewandte Spitze 6 ist so geformt,
dass im Innern des beweglichen Kontaktrohrs 5 federnd
angebrachte Kontaktfinger 13 dielektrisch abgeschirmt sind.
Beim Einschalten laufen die Kontaktfinger 12 auf das
Kontaktrohr 5 auf und gleiten auf dessen äusserer
Oberfläche. Im Innern des Kontaktrohrs 5 ist ein Volumen
vorgesehen, welches beim Einschalten den Kontaktstift 8
aufnimmt. Der Kontaktstift 8 weist eine Oberfläche auf, auf
welcher nach dem Einschalten des Schnellerders die
Kontaktfinger 13 aufliegen. Die Kontaktfinger 13 werden an
ihrer Basis von einer konzentrisch im Innern des
Kontaktrohrs 5 befestigten Halterung 14 zusammengehalten.
Die Halterung 14 und die Kontaktfinger 13 können aus einem
Teil herausgearbeitet sein, es ist aber beispielsweise auch
möglich, dass die Enden der einzelnen Kontaktfinger 13 in
die Halterung 14 eingelötet sind. Die Halterung 14 weist im
Zentrum eine sie durchdringende Bohrung 15 auf, die dazu
dient, etwaige sich im Bereich des Einschaltlichtbogens
ausbildende Druckspitzen abzubauen. In die Innenwand der
Bohrung 15 ist zudem eine Aufnahme für ein Werkzeug
eingearbeitet, mit Hilfe dieses Werkzeugs kann die Halterung
14 konzentrisch in das Kontaktrohr 5 eingeschraubt werden.The
Das Kontaktrohr 5 wird auf der Seite der geerdeten Kapselung
3 in einer Metallhülse 16 geführt, in welcher Spiralkontakte
17 angeordnet sind, welche für den Stromübergang vom
Kontaktrohr 5 auf diese Metallhülse 16 vorgesehen sind. Eine
mechanische Überlastung der Spiralkontakte 17 wird durch
Führungsringe 18 aus einem Isoliermaterial verhindert. Die
Metallhülse 16 ist elektrisch leitend mit einem
Metallflansch 19 verbunden, der mit dem Flansch 20 eines in
die geerdete Kapselung 3 eingelassenen Stutzens 21
druckdicht und elektrisch leitend verbunden ist. Der
Schnellerderantrieb ist druckdicht mit dem Metallflansch 19
verschraubt, sodass die Öffnung des Stutzens 21 vollständig
verschlossen ist.The
Die Metallhülse 16 wird auf der dem Gegenkontakt 7
zugewandten Seite dielektrisch wirksam mittels einer
Abschirmung 22 abgeschirmt. Diese Abschirmung 22 ist starr
mit der Metallhülse 16 verbunden, wobei diese nicht
dargestellte Verbindung elektrisch isolierend ausgeführt
ist. Die Abschirmung 22 weist im Betrieb ein vom
Erdpotential der Metallhülse 16 etwas abweichendes, frei
floatendes Potential auf. Diese Potentialabweichung ist
vergleichsweise gering, sodass die dielektrische Wirksamkeit
der Abschirmung 22 trotzdem voll gewährleistet ist. Aufgrund
dieses vom Erdpotential abweichenden freien Potentials kann
ein auf der Abschirmung 22 montierter Sensor 23 für
Messzwecke in der unter Hochspannung stehenden Schaltanlage
eingesetzt werden. Der Sensor 23 weist ein in der Regel
koaxial ausgebildetes Anschlusskabel 24 auf, welches
druckdicht aus der Kapselung 3 herausgeführt wird.The
Der Sensor 23 kann beispielsweise für das Feststellen der
Spannungsfreiheit des Aktivteils 4 vor dem Einschalten des
Schnellerders 1 ausgelegt sein, er kann u. a. aber auch für
die Feststellung des Auftretens von Teilentladungsimpulsen
verwendet werden. Dies sind beides in der Regel Messungen,
bei denen es nicht auf die Präzision der Messresultate
ankommt. Diese Messresultate können jedoch vorteilhaft in
der Leittechnik der vorliegenden metallgekapselten
gasisolierten Schaltanlage verarbeitet werden zu Aussagen
über den jeweiligen Betriebszustand der Schaltanlage, sodass
auf einfache und preiswerte Art eine Erhöhung der
Betriebssicherheit und damit der Verfügbarkeit der
Schaltanlage erreicht wird.The
Die Fig.2 zeigt einen Teilschnitt durch die dem Gegenkontakt
7 zugewandte Seite des Kontaktrohrs 5. Die Halterung 14 und
die an sie angeformten federnden Kontaktfinger 13 sind hier
einstückig dargestellt, sie können auch aus verschiedenen
Teilen zusammengefügt sein. Bei dieser Ausführungsvariante
der beweglichen Kontaktanordnung des Schnellerders 1 sind
die Kontaktfinger 13 in Form eines zylindrisch ausgebildeten
Fingerkorbs 25 angeordnet. Dieser Fingerkorb 25 ist im
Innern des Kontaktrohrs 5 konzentrisch zur zentralen Achse 2
befestigt. Der Fingerkorb 25 weist im Bereich des geraden
Teils der Kontaktfinger 13 einen Aussendurchmesser und einen
Innendurchmesser auf, zwischen diesen Durchmessern liegt der mittlere
Durchmesser. Zwischen den einzelnen Kontaktfingern 13 sind,
bezogen auf die zentrale Achse 2, radial verlaufende
Schlitze 26 herausgearbeitet, welche ermöglichen, dass die
Kontaktfinger 13 einzeln und unabhängig voneinander federn.
Von der Halterung 14 ausgehend, also an der Basis der
Kontaktfinger 13, weisen diese Schlitze 26 zunächst eine
vergleichsweise geringe Breite A auf. Erst in dem Bereich an
der Spitze der Kontaktfinger 13, wo diese ballig verdickt
sind und wo sie die auf die zentrale Achse 2 zu gerichteten
Kontaktflächen 27 aufweisen, weisen die Schlitze 26 eine
Breite B auf. Die Breite B ist deutlich grösser als die
Breite A ausgeführt. Die Schlitze 26 mit der vergleichsweise
sehr kleinen Breite A werden vorteilhaft mittels eines
Laserschneidverfahrens herausgearbeitet, da herkömmliche
Schneidverfahren eine grössere Breite bedingen. Die Schlitze
26 mit der Breite A weisen seitliche Flanken 28 auf. Der
Übergang von der Breite A auf die grössere Breite B der
Schlitze 26 kann, abhängig vom verwendeten Schneidverfahren,
scharfkantig oder allmählich erfolgen. Die Schlitze 26 mit
der Breite B weisen seitliche Flanken 29 auf.2 shows a partial section through the
Der mittlere Durchmesser des Fingerkorbs 25 ist hier etwa
hundert Mal grösser gewählt als die Breite A der von der
Basis der Kontaktfinger 13 ausgehenden Schlitze 26, kleinere
Schlitzbreiten sind jedoch möglich. Der mittlere Durchmesser
des Fingerkorbs 25 verhält sich demnach zu der Breite A der
von der Basis der Kontaktfinger 13 ausgehenden Schlitze 26
wie etwa 100 : 1. Der mittlere Durchmesser des Fingerkorbs
25 verhält sich zudem zu der Länge der Kontaktfinger 13 wie
etwa 1 : 3, wobei der Wert von 1 : 2,8 nicht überschritten
werden sollte.The average diameter of the
In der Fig.2 sind die Kontaktfinger 13 ohne mechanische
Vorspannung dargestellt. Die Kontaktflächen 27 liegen dabei
auf einer Zylinderfläche, deren Durchmesser kleiner ist als
der Aussendurchmesser des mit ihr zusammenwirkenden
Kontaktstifts 8. Die deshalb beim Auflaufen der
Kontaktfinger 13 auf den Kontaktstift 8 stattfindende
Spreizung der Kontaktfinger 13 erzeugt die nötige
Auflagekraft der Kontaktfinger 13. Je kleiner der
Durchmesser der erwähnten Zylinderfläche gewählt wird, desto
grösser ist die Auflagekraft der Kontaktfinger 13. Eine
Optimierung dieser Kontaktkraft ist deshalb sehr einfach
möglich. In Figure 2, the
Die Fig.3 zeigt einen Teilschnitt durch die dem Gegenkontakt
7 zugewandte Seite des Kontaktrohrs 5. Die Halterung 14 und
die an sie angeformten federnden Kontaktfinger 13 sind hier
einstückig dargestellt, sie können auch aus verschiedenen
Teilen zusammengefügt sein. Bei dieser weiteren
Ausführungsvariante der beweglichen Kontaktanordnung des
Schnellerders 1 sind die Kontaktfinger 13 in Form eines
zylindrisch ausgebildeten Fingerkorbs 25 angeordnet. Der
Fingerkorb 25 ist konzentrisch zur zentralen Achse 2
befestigt. Zwischen den einzelnen Kontaktfingern 13 sind,
bezogen auf die zentrale Achse 2, radial verlaufende
Schlitze 26 herausgearbeitet, welche ermöglichen, dass die
Kontaktfinger 13 einzeln und unabhängig voneinander federn.
Diese Schlitze 26 weisen über ihre gesamte Länge eine
gleichbleibende Breite B auf. Die Schlitze 26 weisen
seitliche Flanken 29 auf. In den Fingerkorb 25 ist eine
zylinderförmig ausgebildete metallische Stützhülse 30
konzentrisch eingeschoben und mit der Halterung 14
verschraubt. Die Innenseiten der Kontaktfinger 13 liegen auf
der Stützhülse 30 auf. Zwischen der Stützhülse 30, die aus
einem warmfesten Stahl besteht, und den Innenseiten der
Kontaktfinger 13 kann, zur Vermeidung von undefinierten
Stromübergängen, eine dünne temperaturbeständige
Isolierfolie vorgesehen werden. Es ist aber auch möglich,
die Stützhülse 30 aus einem temperaturbeständigen Kunststoff
herzustellen, sodass diese zusätzliche Isolierfolie
entfallen kann.3 shows a partial section through the
In der Fig.3 sind die Kontaktfinger 13 ohne mechanische
Vorspannung dargestellt. Die Kontaktflächen 27 liegen dabei
auf einer Zylinderfläche, deren Durchmesser kleiner ist als
der Aussendurchmesser des mit ihr zusammenwirkenden
Kontaktstifts 8. Die deshalb beim Auflaufen der
Kontaktfinger 13 auf den Kontaktstift 8 stattfindende
Spreizung der Kontaktfinger 13 erzeugt die nötige
Auflagekraft der Kontaktfinger 13. Je kleiner der
Durchmesser der erwähnten Zylinderfläche gewählt wird, desto
grösser ist die Auflagekraft der Kontaktfinger 13. Eine
Optimierung dieser Kontaktkraft ist deshalb sehr einfach
möglich.In Figure 3, the
Beim Einschalten des Schnellerders wird das bewegliche
Kontaktrohr 5 auf den Gegenkontakt 7 zu bewegt, und zwar mit
einer möglichst grossen Geschwindigkeit. Beim Erreichen der
Vorzünddistanz erfolgt zunächst ein Durchschlag zwischen der
Spitze 6 des beweglichen Kontaktrohrs 5 und ein Lichtbogen
bildet sich aus. Wenn der Lichtbogen stromstark ist, so ist
der Lichtbogenfusspunkt so gross, dass auch die Spitzen
zumindest eines Teils der Kontaktfinger 13 beaufschlagt
werden. Die dann jeweils von einem vergleichsweise grossen
Strom durchflossenen Kontaktfinger 13 werden durch die dann
auftretenden elektrodynamischen Kräfte zusammengezogen.When the quick earth electrode is switched on, it becomes
Bei der Ausführungsvariante gemäss Fig.2 können die
Kontaktfinger 13 jedoch nur soweit zusammengezogen werden,
bis sich die seitlichen Flanken 28 des schmäleren Bereichs A
der Schlitze 26 gegenseitig berühren. Die seitlichen Flanken
29 des vorderen breiteren Bereichs B dieser Schlitze 26
berühren sich dann noch nicht und können deshalb unter dem
Einfluss des Lichtbogens nicht zusammenschweissen. Bei der
Ausführungsvariante gemäss Fig.3 dagegen verhindert die
metallische Stützhülse 30 ein weiteres Zusammenziehen der
Kontaktfinger 13, sodass auch hier deren seitliche Flanken
29 sich nicht berühren und deshalb nicht miteinander
verschweissen können. Bei beiden Ausführungsvarianten bleibt
demnach mit grosser Sicherheit die volle Funktionsfähigkeit
des Fingerkorbs 25 erhalten.In the embodiment variant according to FIG. 2, the
Sobald die Spitzen der Kontaktfinger 13 des beweglichen
Kontaktrohrs 5 den Kontaktstift 8 berühren, erlischt der
Vorzündlichtbogen. Der Strom fliesst jetzt vollständig durch
die Kontaktfinger 13, der Fingerkorb 25 wird dann durch die
Kraft des mechanischen Antriebs auf den Kontaktstift 8
hinaufgeschoben. Der Antrieb kann, da mit Sicherheit keine
Kraft für das Aufbrechen von Verschweissungen zwischen den
Kontaktfingern 13 aufgewendet werden muss, für
vergleichsweise kleine Kräfte und damit besonders
wirtschaftlich ausgelegt werden.Once the tips of the
Der Strompfad führt nun vorübergehend von den Kontaktfingern
13 des beweglichen Kontaktrohrs 5 über den Kontaktstift 8
weiter durch den Gegenkontakt 7 in den Aktivteil 4. Das
bewegliche Kontaktrohr 5 fährt jedoch solange weiter in die
Einschaltrichtung bis die Kontaktfinger 12 des Gegenkontakts
7 sicher auf der äusseren Oberfläche des beweglichen
Kontaktrohrs 5 aufliegen. Der durch den Schnellerder 1
fliessende Strom fliesst nun mehrheitlich vom beweglichen
Kontaktrohr 5 über die Kontaktfinger 12 weiter in das
Aktivteil 4. Die Einschaltung des Schnellerders 1 ist damit
erfolgreich abgeschlossen.The current path now leads temporarily from the
Die beschriebenen Kontaktanordnungen können, entsprechend
modifiziert, auch in anderen, für vergleichsweise hohe
Einschaltströme ausgelegten Schaltgeräten eingesetzt werden,
insbesondere auch bei Leistungsschaltern, Lastschaltern
usw.. Die erfindungsgemässen Kontaktanordnungen sind in
ihrer Anwendbarkeit auch nicht auf metallgekapselte
gasisolierte Schaltanlagen beschränkt. Es ist auch möglich,
den Fingerkorb 25 statt in den bewegten Kontakt auch in den
feststehenden Kontakt zu integrieren. Auch wenn beide
Kontakte des Schaltgeräts als bewegte Kontakte ausgebildet
sind, können die beschriebenen Kontaktanordnungen
vorteilhaft eingesetzt werden. Ferner ist es möglich,
Kontaktanordnungen, welche Fingerkörbe aufweisen, die durch
einen Ausschaltlichtbogen beaufschlagt werden, entsprechend
dem hier beschriebenen Fingerkorb 25 auszubilden, sodass
auch dort durch elektrodynamische Kräfte in Verbindung mit
den thermischen Auswirkungen eines Ausschaltlichtbogens
keine Verschweissungen zwischen den seitlichen Flanken der
Kontaktfinger hervorgerufen werden können.The described contact arrangements can, accordingly
modified, also in others, for comparatively high ones
Inrush currents designed switching devices are used,
especially also for circuit breakers, circuit breakers
etc. The contact arrangements according to the invention are in
their applicability also to metal-encapsulated
gas-insulated switchgear limited. It is also possible,
the
- 11
- SchnellerderFaster
- 22nd
- zentrale Achsecentral axis
- 33rd
- KapselungEncapsulation
- 44th
- AktivteilActive part
- 55
- KontaktrohrContact tube
- 66
- Spitzetop
- 77
- GegenkontaktCounter contact
- 88th
- KontaktstiftContact pin
- 99
- Spaltgap
- 1010th
- KontaktträgerContact carrier
- 10a10a
- ZwischenstückSpacer
- 1111
- Abdeckungcover
- 12,1312.13
- KontaktfingerContact finger
- 1414
- Halterungbracket
- 1515
- Bohrungdrilling
- 1616
- MetallhülseMetal sleeve
- 1717th
- Spiralkontakte Spiral contacts
- 1818th
- FührungsringeGuide rings
- 1919th
- MetallflanschMetal flange
- 2020th
- Flanschflange
- 2121
- StutzenSupport
- 2222
- Abschirmungshielding
- 2323
- Sensorsensor
- 2424th
- AnschlusskabelConnection cable
- 2525th
- FingerkorbFinger basket
- 2626
- SchlitzeSlits
- 2727
- KontaktflächenContact areas
- 28,2928.29
- FlankenFlanks
- 3030th
- StützhülseSupport sleeve
- A,BFROM
- Breitewidth
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