Die Erfindung bezieht sich auf eine Kontaktanordnung für
einen elektrischen Leistungsschalter, insbesondere einen
Hochspannungsleistungsschalter mit einem ersten Kontaktstück
und mit einem diesem koaxial gegenüberstehenden rohrförmigen
Tulpenkontaktstück, das radial federnde Kontaktfinger aufweist,
welche an ihren dem ersten Kontaktstück abgewandten
Enden mit einem Rohrstück verbunden sind.
Eine Kontaktanordnung für einen Hochspannungsleistungsschalter
mit einem Tulpenkontaktstück und einem stiftförmigen
Gegenkontaktstück ist bereits aus der DE-OS 28 53 201 bekannt.
Dort ist das Tulpenkontaktstück auf seiner Innenseite
mit einer Isolierschicht ausgekleidet.
Solche Leistungsschalter sind beispielsweise als Hochspannungsleistungsschalter
in Form von Isolierdüsenschaltern bekannt,
bei denen ein stiftförmiges Kontaktstück einem tulpenförmigen
Kontaktstück gegenübersteht. Im Ausschaltfall wird
das tulpenförmige Kontaktstück mittels eines Schalterantriebes
von dem stiftförmigen Kontaktstück getrennt. Im Einschaltzustand
lagern die federnden Kontaktfinger des Tulpenkontaktstücks
auf dem stiftförmigen Gegenkontaktstuck. Im
Normalfall wird bei Ausschalten eines solchen Schalters
zwischen dem Tulpenkontaktstück und dem ersten Kontaktstück,
dem Stiftkontaktstück, ein Lichtbogen gezogen, dessen einer
Fußpunkt auf der Innenseite des röhrförmigen Tulpenkontaktstücks
stehen kann. Dies ist insbesondere dann der Fall,
wenn ein Teil des den Lichtbogen gegebenenfalls umgebenden
Löschgases, beispielsweise Schwefelhexafluorid, durch das
Innere des Tulpenkontaktstücks abfließt. Das abfließende
Löschgas treibt dann den Lichtbogenfußpunkt in das Innere des
hohlen Tulpenkontaktstücks hinein.
Im Normalfall sind die dem ersten Kontaktstück, also beispielsweise
dem stiftförmigen Kontaktstück zugewandten Enden
der federnden Kontaktfinger des Tulpenkontaktstücks aus einem
abbrandfesten und somit lichtbogenfesten Verbundwerkstoff,
z.B. WCu, hergestellt, damit sie dem Lichtbogen möglichst beschädigungsfrei
standhalten.
Da die Kontaktfinger insgesamt jedoch federnd ausgebildet
sein müssen und da die abbrandfesten Kontaktstoffe eine ungenügende
Federwirkung aufweisen, besteht der federnde Teil der
Kontaktfinger aus einer anderen Legierung. Da dieses Material
zwar federelastisch, aber nicht ebenso abbrandfest ist wie
die Spitzen der Kontaktfinger, ergibt sich beim Hineinwandern
eines Lichtbogenfußpunktes in das Innere des
Tulpenkontaktstücks die Gefahr, daß die Kontaktfinger
beschädigt werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,
eine Kontaktanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen,
die ein dauerhaft lichtbogenfesteres Tulpenkontaktstück aufweist,
das dennoch die für einen effektiven Kontaktdruck erforderliche
Federwirkung der Kontaktfinger gewährleistet.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen lichtbogenfesten
rohrförmigen, elektrisch leitenden, im Inneren
des Tulpenkontaktes angeordneten Einsatz, der relativ zu dem
Rohrstück ortsfest angeordnet ist, und die Innenseite der
Kontaktfinger in dem radial federnden Bereich wenigstens
teilweise überdeckt.
Dadurch, daß der Einsatz die Kontaktfinger überdeckt, kann
der Lichtbogen mit seinem Fußpunkt lediglich auf der Innenseite
des Einsatzes aufsetzen und beschädigt somit die Kontaktfinger
nicht. Da der Einsatz selbst aus einem abbrandfesten
Material besteht, hält sich die Beschädigung des Einsatzes
durch den Lichtbogen in Grenzen. Der Einsatz selbst
muß keinerlei Elastizität aufweisen. Die Kontaktfinger können
sich beim Einfahren des ersten Kontaktstücks in das Tulpenkontaktstück
radial federnd von dem Einsatz abheben.
Vorteilhaft kann vorgesehen sein, daß der Außendurchmesser
des Einsatzes etwa dem Innendurchmesser des Tulpenkontaktstücks
entspricht.
In diesem Fall besteht beim Ausschaltvorgang kein Spalt oder
wenigstens kein großer Spalt, in den der Lichtbogen
hineinwandern könnte, zwischen dem Einsatz und den
Kontaktstücken.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß
der Einsatz aus einer Wolfram-Kupfer-Legierung oder aus
Graphit besteht.
Diese Materialien sind besonders lichtbogenfest und genügend
leitfähig.
Die Erfindung kann auch vorteilhaft dadurch ausgestaltet
sein, daß die Kontaktfinger im wesentlichen aus Kupfer-Chrom-Zirkon
bestehen.
Diese Legierung ist einerseits federelastisch und gut leitend
und läßt sich andererseits einfach und sicher mechanisch mit
den Enden der Kontaktfinger verbinden, die aus einem Wolfram-Kupfer-Verbundwerkstoff
bestehen.
Vorteilhaft kann vorgesehen sein, daß die dem ersten Kontaktstück
zugewandten Enden der Kontaktfinger aus Wolfram-Kupfer
bestehen.
Diese Legierung ist sehr lichtbogenfest.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht weiter
vor, daß der Einsatz in einen rohrförmigen Kontaktstückträger
eingepreßt ist und seinerseits das Rohrstück trägt.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels
in einer Zeichnung gezeigt und nachfolgend beschrieben.
Dabei zeigt die Figur schematisch eine Kontaktanordnung eines
Hochspannungsleistungsschalters, wobei nur die Lichtbogenkontakte
dargestellt sind.
Einem orstfest angeordneten ersten, stiftförmigen Kontaktstück
1 steht koaxial ein Tulpenkontaktstück 2 gegenüber, das
mittels eines nicht dargestellten Schalterantriebes in Axialrichtung
zur Ausführung einer Schaltbewegung antreibbar ist.
Das Tulpenkontaktstück 2 ist von einem Einsatz 3 getragen,
der seinerseits in einen Kontaktstückträger 4 eingepreßt oder
eingeschraubt ist. Der Einsatz 3 besteht aus einem Wolfram-Kupfer-Gefüge,
er könnte jedoch auch aus Graphit oder einem
anderen abbrandfesten Werkstoff bestehen.
Der Einsatz ist rohrförmig ausgebildet und trägt einen Außenflansch
5, der einen Anschlag für das Tulpenkontaktstück 2
bildet. Das Tulpenkontaktstück 2 ist im wesentlichen rohrförmig
aufgebaut und weist an seinem einen Ende ein Rohrstück
6 auf, das keine Schlitze aufweist, wahrend der übrige Teil
des Tulpenkontaktstücks durch am Umfang angeordnete radial
verlaufende Schlitze in einzelne Kontaktfinger 7 geteilt ist.
Die Kontaktfinger bestehen aus einer elastischen Kupferchromzirkonlegierung,
aus der auch das Rohrstück 6 bestehen kann.
Diese Legierung ist so elastisch, daß die Kontaktfinger
radial auslenkbar sind, insbesondere dann, wenn das erste
Kontaktstück in das Tulpenkontaktstück 2 einfährt. In der
radial nach außen ausgelenkten Position sind die Kontaktfinger
7' gestrichelt dargestellt. Die dem ersten Kontaktstück
1, das das Gegenkontaktstück für das Tulpenkontaktstück 2
bildet, zugewandten Enden der Kontaktfinger 7, 7' bestehen
aus einem anderen Material als der radial federnde Teil der
Kontaktfinger 7, nämlich aus einem abbrandfesten Wolfram-Kupfer-Werkstoff.
Ein solcher Werkstoff ist zwar weitgehend
lichtbogenresistent, jedoch wenig elastisch, so daß er sich
zur Fertigung des federnden Bereiches der Kontaktfinger nicht
eignet.
Zur Herstellung des Tulpenkontaktstückes werden zwei rohrförmige
Teile axial hintereinander aneinander befestigt, wobei
das erste Stück aus einer CuCrZr-Legierung besteht, während
das zweite Stück, das später dem ersten Kontaktstück 1 zugewandt
ist, aus einem Wolframkupfer-Werkstoff besteht. Nachdem
diese beiden Teile miteinander verbunden worden sind, beispielsweise
mittels einer Kupferschweißung, werden die
Schlitze zwischen den Kontaktfingern 7, 7' eingebracht, so
daß das fertige Tulpenkontaktstück 2 entsteht.
Ein während der Ausschaltung zu unterbrechender hoher Strom
erzeugt bei der Trennung der Kontaktstücke einen Lichtbogen
8, zwischen dem ersten Kontaktstück 1 und den Enden des Tulpenkontaktstückes
2, die aus Wolframkupfer bestehen. Dieser
Lichtbogen wird im Zuge der Schaltbewegung durch Abströmen
eines Löschgases in das Innere des Tulpenkontakts mitgenommen,
und der Lichtbogenfußpunkt bewegt sich auf den Einsatz
3, wo er, ohne Beschädigungen anzurichten, solange stehenbleiben
kann, bis er gelöscht wird.
Der Einsatz 3 kann in Richtung des ersten Kontaktstücks 1 bis
zu den aus Wolframkupfer bestehenden Enden der Kontaktfinger
7 reichen.