EP2400518B1 - Verfahren zur Einstellung von Kontaktkräften an Hochspannungsschaltgeräten - Google Patents
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- EP2400518B1 EP2400518B1 EP11004861A EP11004861A EP2400518B1 EP 2400518 B1 EP2400518 B1 EP 2400518B1 EP 11004861 A EP11004861 A EP 11004861A EP 11004861 A EP11004861 A EP 11004861A EP 2400518 B1 EP2400518 B1 EP 2400518B1
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- 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 method for setting contact forces on high-voltage switching devices and to a measuring arrangement for carrying out the method.
- high-voltage earthing switches serve primarily to protect the personnel when working on electrical equipment. Grounding and shorting the workstation ensures a stress-free condition for the duration of the work.
- High-voltage switchgear and high-voltage switchgear must always be suitable and designed for a maximum short-circuit load at the installation site. For this purpose, it must be ensured in the case of earthing switches, circuit breakers or the like, in any case, that the contacts are closed with sufficient contact force, so that under no circumstances a short-term interruption of the switching path occurs in the event of a short circuit.
- a grounding switch with vertical contact opening is for example in the EP 0 570 265 B1 described.
- switchgear comprising circuit breaker and earthing switch in various versions are known.
- the actuation of such switches is usually electromotive, with multi-pole switches, for example in three-pole earthing switches, usually a plurality of contact arms via an electric motor driven torsion linkage or via a push rod with corresponding mating contacts in and out of engagement can be brought.
- the adjustment of the contact force in particular in the case of the high-voltage earthing switches described above, is generally effected by adjusting the mechanical actuating elements of the switch or by adjusting the defined end position of the contact arms.
- the determination of the contact force is carried out, for example, by attaching ring force measuring devices on all three arms of the earthing switch, wherein the contact arms are lifted by using a ring force measuring device successively by hand from the mating contact.
- This method is quite complex and subject to a high accident risk, since for such a measurement of the contact force in each case a commission or an ascent of the switch is required.
- the adjustment is cumbersome, since in a three-pole earthing switch, if necessary, all three contact arms must be adjusted several times in succession.
- the invention is therefore based on the object to provide a method for adjusting the contact forces on high-voltage switching devices, which is simpler and more reliable than the previous procedure.
- the invention is further based on the object to provide a corresponding measuring arrangement.
- the object is firstly achieved by a method for setting contact forces on high-voltage switching devices, in particular high-voltage earthing switches with means for producing a conductive contact between at least one pivotally driven contact arm and at least one fixedly arranged mating contact, wherein the setting using at least one force measuring device with at least one force sensor is carried out, wherein the force sensor is at least temporarily disposed between a stop of the mating contact and a contact surface of the contact arm so that it is selectively subjected to force at a contact in the end position of the contact and wherein an adjustment of the desired position of the contact arm in the contact position as a function of the force measuring device determined contact force occurs.
- a force measuring device with one or more force sensors can be fixed at least during the entire duration of the adjustment process to the respective mating contact, so that an assembly and disassembly of the measuring arrangement during the adjustment of the contact arms is not required.
- a contact force measurement is carried out by means of a force measuring device between each of the contact arms and the respectively associated mating contacts.
- a largely parallel measurement can be made on all contact arms by means of a plurality of force sensors.
- the measured values of respectively two force sensors on a contact arm are added to a display value.
- the measured values are transmitted wirelessly from a measuring amplifier of the force measuring device to an evaluation and / or display device.
- a measuring amplifier of the force measuring device to an evaluation and / or display device.
- a wireless transmission of the measured values can take place, for example, via Bluetooth or using another suitable data transmission protocol.
- the object on which the invention is based is furthermore achieved by a measuring arrangement for carrying out the method, comprising at least one measuring head with at least one force sensor, at least one measuring amplifier and means for transmitting at least one measured value to an evaluation and / or display device.
- the measuring head may be provided with at least two pressure-sensitive force sensors, which are preferably designed as spring body measuring transducer with strain gauges.
- the sensors may for example be designed as a so-called diaphragm spring body, which are each interconnected by means of a Wheatstone bridge (full bridge).
- the measuring head is designed as an angle holder with at least two contact tongues which extend in the installed position with a closed switch between a stop of the mating contact and each contact finger of a contact.
- the contact tongues are each provided with a force sensor.
- This force sensor can be designed as a lens-shaped or dome-shaped sensor element.
- the power transmission of the contact fingers is then expediently punctiform and perpendicular to the calotte of the force sensors, so that otherwise no contact of the measuring head occurs.
- At least two force sensors of a measuring head are connected in parallel. This contributes to an approximately uneven force distribution between the contact fingers of a contact and the corresponding contact surfaces of the mating contact invoice.
- the measuring head is formed with means for attachment and / or alignment on a mating contact.
- the measuring arrangement according to the invention may for example comprise a measuring amplifier module, which is preferably provided with a plurality of terminals for a plurality of measuring heads.
- the measuring amplifier module can be provided, for example, with fastening means which enable the measuring module to be arranged in close spatial proximity to the measuring heads.
- means are provided for the wireless transmission of measured values from a measuring amplifier module to a display or evaluation device.
- the method according to the invention is carried out on a switching device having at least one pivotally driven contact arm with two contact fingers, which optionally retract in a correspondingly formed counter contact, so the method according to the invention, for example a grounding switch applicable, as it is for example in the EP 0 750 265 B1 is described, in which the pivotable contact arm is formed as a contact whip, which is retracted between the contact fingers of the mating contact.
- Fig. 1 and 2 illustrate parts of a crop starter switch as a high voltage switching device.
- Anbauerdungsschalter is usually formed three poles, for reasons of simplicity in Fig. 1 only one contact arm 1 with an associated mating contact 2 are shown.
- the arrangement comprises a motor drive 3 with a rotatable rocker 4, which acts on a push rod 5.
- the contact arm 1 comprises a flow path tube 7, which is received by a tube holder 8.
- the contact arm 1 is pivotally mounted on the pivot bearing 6, wherein on the pipe holder 8, the push rod 5 is also hinged hinged.
- this is provided with a contact finger holder 9, to which two resiliently formed contact fingers 10 are fixed, which produce a conductive contact with the mating contact 2.
- the contact fingers 10 are formed so that they receive the mating contact 2 in the end position, in which the contact is made, between them, the contact fingers 10 are resiliently spread when hitting or retracting into the mating contact by the mating contact 2. At the same time, the sliding of the contact fingers 10 cleans the contact point of dirt deposits or of any ice covering. At the end of such a switching operation, the contact fingers are each in contact with a stop 11 of the mating contact 2.
- a variant of a possible design of the mating contact 2 is, for example, in Fig. 3 shown.
- Both the contact fingers 10 and the mating contact 2 are provided with a highly electrically conductive contact coating. Because of a certain tendency to flow of the contact coating and because of the required short circuit resistance, i. that the switch must not open in the event of a short circuit, it is necessary to retract the contact fingers with a predetermined or predetermined contact force in the mating contact 2.
- the force measuring device comprises, for example, three measuring heads 12, a measuring amplifier module 13 and an evaluation and / or display device, for example in the form of a computer 14.
- a variant of a measuring head 12 of the force measuring device according to the invention in the installed position is for example in the 4 and 5 shown.
- the measuring head 12 comprises an angle holder 15, which serves to receive force sensors 16 and the positionally accurate arrangement of these force sensors 16.
- the angle holder is formed for example as a milled angle steel and at least partially adapted to the contour of the mating contact 3 so that it can be positioned in a defined position on the mating contact 2, as for example in Fig. 4 is shown.
- the angle holder simultaneously forms the cable guide for the wiring of the force sensors 16 and comprises a Flanschsteckerability 17, to which a provided with connector 19 measuring line 18 can be connected.
- the plug 19 is secured in a known manner with a union.
- the angle holder 15 further comprises two contact tongues 20, which extend approximately at right angles to the main body of the angle holder 15 and which are arranged at a distance from each other so that when they attach the angle holder 15 on the mating contact 2, the stops 11 of the mating contact. 2 engage behind.
- With 21 is a spring-loaded pivotally mounted on the angle bracket 15 arranged mounting bracket, which has a circular opening 22 for receiving the approximately circular cross-section of the tubular mating contact 2. In the in Fig. 4 shown mounting position of the mounting bracket 20 is spring-loaded against the stops 11, on the side facing away from the contact tongues 20 of the stops 11th
- the mounting bracket 21 is against the spring force of the springs, not shown with respect to the contact tongues 20 so far movable that the opening 22 releases the free end of the mating contact 2 when the measuring head 12 is to be removed.
- the fixing of the angle holder 15 takes place on the mating contact 2 in the in Fig. 4 shown position, in such a way that when contacted in the contacting position contact fingers 10, the contact fingers 10 each vertically and selectively rest on a dome-shaped or lens-shaped force sensor 16.
- the force sensors 16 are expediently designed as membrane spring body force sensors with strain gauges connected to a full bridge.
- Each measuring head 12 comprises two force sensors 16, which are connected in parallel, such that the signals generated by them are added up. These are transmitted to a measuring amplifier (measuring amplifier module) 13 connected via the measuring lines 18, which in turn transmits the measuring signal wirelessly to a receiver 23 wired to the computer 14.
- the receiver 23 is shown here very schematically. This can be designed for example as a so-called Bluetooth with USB interface for a PC.
- Fig. 7 shows a measuring head 12 according to the invention in an exploded view, wherein the base body 24 of the measuring head 12 has a recess formed as a recess 25 for receiving a wiring which is closable with a cover plate 26.
- Fig. 8 and 9 show a further variant of a mating contact 2, which is designed as a flat steel arm and is provided with a stop member 111.
- the stopper body 111 in each case forms two receiving pockets 27 for the contact fingers 10.
- a Velcro strip 28 may be provided which cooperates with a arranged on the cover plate 26 loop tape 29 ,
Landscapes
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstellung von Kontaktkräften an Hochspannungsschaltgeräten sowie eine Messanordnung zur Durchführung des Verfahrens.
- Insbesondere Hochspannungserdungsschalter dienen in erster Linie zum Schutz des Personals bei Arbeiten an elektrischen Betriebsmitteln. Das Erden und Kurzschließen der Arbeitsstelle stellt einen spannungsfreien Zustand für die Dauer der Arbeiten sicher.
- Hochspannungsschaltgeräte und Hochspannungsschaltanlagen müssen grundsätzlich für eine maximale Kurzschlussbeanspruchung am Einbauort geeignet und ausgelegt sein. Hierzu ist bei Erdungsschaltern, Trennschaltern oder dergleichen jedenfalls sicherzustellen, dass die Kontakte mit hinreichender Kontaktkraft geschlossen sind, so dass im Kurzschlussfall keinesfalls eine kurzfristige Unterbrechung der Schaltstrecke auftritt.
- Dieses Problem besteht insbesondere bei Erdungsschaltern oder Trennschaltern mit senkrechter Kontaktöffnung. Ein Erdungsschalter mit senkrechter Kontaktöffnung ist beispielsweise in der
EP 0 570 265 B1 beschrieben. - Grundsätzlich sind verschiedene Bauarten solcher Erdungsschalter möglich. Auch sind kombinierte Schaltgeräte umfassend Trennschalter und Erdungsschalter in diversesten Ausführungen bekannt. Die Betätigung solcher Schalter erfolgt in der Regel elektromotorisch, wobei bei mehrpoligen Schaltern, beispielsweise bei dreipoligen Erdungsschaltern, in der Regel mehrere Kontaktarme über ein elektromotorisch angetriebenes Torsionsgestänge oder über eine Schubstange mit entsprechenden Gegenkontakten in und außer Eingriff bringbar sind.
- Um jedenfalls sicherzustellen, dass der Kontaktarm auch im Kurzschlussfall in seiner geschlossenen Stellung verbleibt, ist die Einhaltung definierter Kontaktkräfte zwingend erforderlich und vorgeschrieben.
- Die Einstellung der Kontaktkraft insbesondere bei den zuvor beschriebenen Hochspannungserdungsschaltern erfolgt in der Regel durch Verstellung der mechanischen Betätigungselemente des Schalters bzw. durch Verstellung der definierten Endlage der Kontaktarme. Die Ermittlung der Kontaktkraft erfolgt dabei beispielweise durch Anbringen von Ringkraftmesseinrichtungen an allen drei Armen des Erdungsschalters, wobei die Kontaktarme unter Verwendung einer Ringkraftmesseinrichtung nacheinander von Hand aus dem Gegenkontakt gehoben werden. Dieses Verfahren ist recht aufwändig und mit hohem Unfallrisiko behaftet, da für eine solche Messung der Kontaktkraft jeweils eine Begehung bzw. eine Besteigung des Schalters erforderlich ist. Auch ist die Justage umständlich, da bei einem dreipoligen Erdungsschalter gegebenenfalls alle drei Kontaktarme nacheinander mehrfach justiert werden müssen.
- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Einstellung der Kontaktkräfte an Hochspannungsschaltgeräten bereitzustellen, welches einfacher und betriebssicherer als die bisherige Verfahrenweise ist.
- Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, eine entsprechende Messanordnung bereitzustellen.
- Die Aufgabe wird zunächst gelöst durch ein Verfahren zur Einstellung von Kontaktkräften an Hochspannungsschaltgeräten, insbesondere an Hochspannungserdungsschaltern mit Mitteln zur Herstellung einer leitenden Kontaktierung zwischen wenigstens einem schwenkbar angetriebenen Kontaktarm und wenigstens einem ortsfest angeordneten Gegenkontakt, wobei die Einstellung unter Verwendung wenigstens einer Kraftmesseinrichtung mit wenigstens einem Kraftsensor vorgenommen wird, wobei der Kraftsensor zumindest zeitweise zwischen einem Anschlag des Gegenkontakts und einer Kontaktfläche des Kontaktarms so angeordnet wird, dass dieser bei einer Kontaktierung in der Endlage des Kontaktarms punktuell kraftbeaufschlagt wird und wobei eine Einstellung der Solllage des Kontaktarms in der Kontaktstellung in Abhängigkeit einer über die Kraftmesseinrichtung ermittelten Kontaktkraft erfolgt. Eine solche Kraftmesseinrichtung mit einem oder mehreren Kraftsensoren kann zumindest während der gesamten Dauer des Einstellvorgangs an dem betreffenden Gegenkontakt fixiert sein, so dass ein Auf- und Abbauen der Messanordnung während der Einstellung der Kontaktarme nicht erforderlich ist.
- Insbesondere durch die zumindest zeitweise ortsfeste Anordnung einer Kraftmesseinrichtung am Ort der Kontaktierung ist ein manueller Eingriff im Bereich der Kontakte entbehrlich. Die Messung kann während einer elektromotorischen Betätigung der betreffenden Kontaktarme durchgeführt werden.
- Bei einer bevorzugten Variante des Verfahrens gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass bei einem mehrpoligen Hochspannungsschaltgerät jeweils zwischen allen Kontaktarmen und den jeweils zugehörigen Gegenkontakten eine Kontaktkraftmessung mittels Kraftmesseinrichtung erfolgt.
- Hierzu kann beispielsweise eine weitestgehend parallele Messung an allen Kontaktarmen mittels mehrerer Kraftsensoren vorgenommen werden.
- Erfolgt die Einstellung von Kontaktkräften an solchen
- Hochspannungsschaltgeräten, bei welchen die Kontaktarme mit mehreren Kontaktfingern ausgestattet sind, die jeweils gegen einen zugehörigen Anschlag des Gegenkontakts gefahren werden, ist es zweckmäßig, wenn zwischen jeder Kontaktfläche bzw. jedem Kontaktfinger und dem zugehörigen Anschlag des Gegenkontakts ein Kraftsensor angeordnet wird.
- Bei einer Variante des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Messwerte jeweils zweier Kraftsensoren an einem Kontaktarm zu einem Anzeigewert addiert werden.
- Bei einer besonders bevorzugten Variante des Verfahrens gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die Messwerte von einem Messverstärker der Kraftmesseinrichtung drahtlos an eine Auswerte- und/oder Anzeigevorrichtung übertragen werden. Eine solche Variante ist insoweit besonders vorteilhaft, als dass eine vollständige galvanische Trennung zwischen einer Auswerte- und/oder Anzeigevorrichtung und einem Messverstärker gewährleistet ist.
- Eine drahtlose Übertragung der Messwerte kann beispielsweise per Bluetooth oder unter Verwendung eines anderen geeigneten Datenübertragungsprotokolls erfolgen.
- Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird weiterhin gelöst durch eine Messanordnung zur Durchführung des Verfahrens, umfassend wenigstens einen Messkopf mit wenigstens einem Kraftsensor, wenigstens einem Messverstärker und Mittel zur Übertragung wenigstens eines Messwerts an eine Auswerte- und oder Anzeigevorrichtung.
- Der Messkopf kann mit wenigstens zwei druckempfindlichen Kraftsensoren versehen sein, welche vorzugsweise als Federkörpermessaufnehmer mit Dehnmessstreifen ausgebildet sind. Die Messaufnehmer können beispielsweise als sogenannte Membran-Federkörper ausgebildet sein, die jeweils mittels einer Wheatstonschen Messbrücke (Vollbrücke) verschaltet sind.
- Bei einer besonders zweckmäßigen Variante der Messanordnung gemäß der Erfindung ist der Messkopf als Winkelhalter mit wenigstens zwei Kontaktzungen ausgebildet, die sich in der Einbaulage bei geschlossenem Schalter zwischen einem Anschlag des Gegenkontakts und jeweils einem Kontaktfinger eines Kontaktarms erstrecken.
- Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Messanordnung gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kontaktzungen jeweils mit einem Kraftsensor versehen sind. Dieser Kraftsensor kann als linsenförmiges oder kalottenförmiges Sensorelement ausgebildet sein. Die Kraftübertragung der Kontaktfinger erfolgt dann zweckmäßigerweise punktuell und senkrecht auf die Kalotten der Kraftsensoren, so dass im übrigen keine Berührung des Messkopfs auftritt.
- Zweckmäßigerweise sind wenigstens zwei Kraftsensoren eines Messkopfs parallel geschaltet. Dies trägt einer etwa ungleichmäßigen Kraftverteilung zwischen den Kontaktfingern eines Kontaktarms und den entsprechenden Anlageflächen des Gegenkontakts Rechnung.
- Zweckmäßigerweise ist der Messkopf mit Mitteln zur Befestigung und/oder Ausrichtung an einem Gegenkontakt ausgebildet.
- Die Messanordnung gemäß der Erfindung kann beispielsweise ein Messverstärkermodul umfassen, welches vorzugsweise mit mehreren Anschlüssen für mehrere Messköpfe versehen ist.
- Das Messverstärkermodul kann beispielsweise mit Befestigungsmitteln versehen sein, die eine Anordnung des Messmoduls in unmittelbarer räumlicher Nähe zu den Messköpfen ermöglicht.
- Bei einer bevorzugten Variante der Messanordnung gemäß der Erfindung sind Mittel zur drahtlosen Übertragung von Messwerten von einem Messverstärkermodul zu einer Anzeige- oder Auswertevorrichtung vorgesehen.
- Obwohl die Erfindung anhand eines Hochspannungserdungsschalters beschrieben wurde, sind sowohl das Verfahren als auch die Messanordnung bei Hochspannungsschaltgräten jedweder Art anwendbar.
- Obwohl vorstehend davon ausgegangen worden ist, dass das Verfahren gemäß der Erfindung an einer Schalteinrichtung durchgeführt wird, die wenigstens einen schwenkbar angetriebenen Kontaktarm mit zwei Kontaktfingern aufweist, welche gegebenenfalls unter Aufspreizung in einen entsprechend ausgebildeten Gegenkontakt einfahren, so ist das Verfahren gemäß der Erfindung beispielsweise bei einem Erdungsschalter anwendbar, wie er beispielsweise in der
EP 0 750 265 B1 beschrieben ist, bei welchem der schwenkbare Kontaktarm als Kontaktpeitsche ausgebildet ist, die zwischen Kontaktfingern des Gegenkontakts eingefahren wird. - Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Messanordnung, anhand derer das erfindungsgemäße Verfahren erläutert wird, wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert.
- Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung eines Teils eines Hochspannungsschaltgerätes mit einem elektromotorisch angetriebenen Kontaktarm und einem entsprechend ausgebildeten Gegenkontakt,
- Fig. 2
- eine Ansicht in Richtung des Pfeils II in
Fig. 1 , - Fig. 3
- eine Variante eines Gegenkontakts, wie er beispielsweise in bekannten Anbauerdungsschaltern Anwendung findet,
- Fig. 4
- eine Ansicht eines Messkopfs in Einbaulage an einem Gegenkontakt,
- Fig. 5
- eine Draufsicht auf die Anordnung gemäß
Fig. 4 , - Fig. 6
- und 7 eine Explosionsansicht eines Messkopfs gemäß der Erfindung,
- Fig. 8
- eine andere Variante eines Gegenkontakts eines Hochspannungserdungsschalters mit in den Gegenkontakt eingefahrenen Kontaktfingern eines zugehörigen Kontaktarms,
- Fig. 9
- eine schematische Darstellung, die den Messkopf in Einbaulage an einem Gegenkontakt gemäß
Fig. 8 darstellt, - Fig. 10
- eine schematische Darstellung der Messköpfe in Einbaulage mit einem Messverstärkermodul und einer Auswerte- und/oder Anzeigevorrichtung.
- Es wird zunächst Bezug genommen auf
Fig. 1 und 2 , die Teile eines Anbauerdungsschalters als Hochspannungsschaltgerät veranschaulichen. Ein solcher Anbauerdungsschalter ist in der Regel dreipolig ausgebildet, wobei aus Vereinfachungsgründen inFig. 1 nur ein Kontaktarm 1 mit einem zugehörigen Gegenkontakt 2 dargestellt sind. - Die Anordnung umfasst einen Motorantrieb 3 mit einer drehbaren Schwinge 4, die auf eine Schubstange 5 einwirkt.
- Die Betätigung der Schubstange 5 durch den Motorantrieb 3 bewirkt wiederum eine Verschwenkung des Kontaktarms 1 um ein Schwenklager 6.
- Der Kontaktarm 1 umfasst ein Strombahnrohr 7, welches von einem Rohrhalter 8 aufgenommen wird.
- Der Kontaktarm 1 ist an dem Schwenklager 6 schwenkbeweglich gelagert, wobei an dem Rohrhalter 8 die Schubstange 5 ebenfalls gelenkig angeschlagen ist.
- An dem von dem Rohrhalter 8 abliegenden Ende des Strombahnrohres 7 ist dieses mit einem Kontaktfingerhalter 9 versehen, an welchem zwei federelastisch ausgebildete Kontaktfinger 10 befestigt sind, welche eine leitende Kontaktierung mit dem Gegenkontakt 2 herstellen.
- Die Kontaktfinger 10 sind so ausgebildet, dass sie den Gegenkontakt 2 in der Endlage, in welcher die Kontaktierung hergestellt ist, zwischen sich aufnehmen, wobei die Kontaktfinger 10 beim Auftreffen bzw. Einfahren in den Gegenkontakt durch den Gegenkontakt 2 federnd aufgespreizt werden. Gleichzeitig wird durch das Gleiten der Kontaktfinger 10 die Kontaktstelle von Schmutzablagerungen oder einem etwaigen Eisbelag gereinigt. Am Ende eines solchen Schaltvorgangs liegen die Kontaktfinger jeweils an einem Anschlag 11 des Gegenkontakts 2 an. Eine Variante einer möglichen Gestaltung des Gegenkontakts 2 ist beispielsweise in
Fig. 3 dargestellt. - Sowohl die Kontaktfinger 10 als auch der Gegenkontakt 2 sind mit einer elektrisch gut leitenden Kontaktbeschichtung versehen. Wegen einer gewissen Fliessneigung der Kontaktbeschichtung und wegen der geforderten Kurzschlussfestigkeit, d.h. dass der Schalter im Kurzschlussfall nicht öffnen darf, ist es erforderlich, die Kontaktfinger mit einer vorgegebenen bzw. vorbestimmten Kontaktkraft in den Gegenkontakt 2 einzufahren.
- Die Einstellbarkeit der Kontaktkraft erfolgt über die Einstellung des Schwenkarms des Kontaktarms 1, beispielweise über eine Verstellung der Schubstange 5.
- Zur Ermittlung der Kontaktkraft zwischen den Kontaktfingern 10 und dem betreffenden Anschlag 11 des Gegenkontaktes 2 ist die erfindungsgemäße Kraftmesseinrichtung vorgesehen, welche beispielsweise drei Messköpfe 12, ein Messverstärkermodul 13 sowie eine Auswerte- und/oder Anzeigevorrichtung beispielsweise in Form eines Computers 14 umfasst.
- Eine Variante eines Messkopfs 12 der Kraftmesseinrichtung gemäß der Erfindung in Einbaulage ist beispielsweise in den
Fig. 4 und 5 dargestellt. - Der Messkopf 12 umfasst einen Winkelhalter 15, welcher der Aufnahme von Kraftsensoren 16 sowie der lagegenauen Anordnung dieser Kraftsensoren 16 dient. Der Winkelhalter ist beispielsweise als gefräster Winkelstahl ausgebildet und zumindest teilweise an die Kontur des Gegenkontakts 3 so angepasst, dass dieser in definierter Lage an dem Gegenkontakt 2 positionierbar ist, wie dies beispielsweise in
Fig. 4 dargestellt ist. Der Winkelhalter bildet gleichzeitig die Kabelführung für die Verkabelung der Kraftsensoren 16 und umfasst eine Flanschsteckeraufnahme 17, an welche eine mit Stecker 19 versehene Messleitung 18 anschließbar ist. Der Stecker 19 ist in bekannter Art und Weise mit einer Überwurfverschraubung gesichert. - Der Winkelhalter 15 umfasst weiterhin zwei Kontaktzungen 20, die sich etwa im rechten Winkel zum Grundkörper des Winkelhalters 15 erstrecken und die mit Abstand zueinander so angeordnet sind, dass sie beim Aufstecken des Winkelhalters 15 auf den Gegenkontakt 2 die Anschläge 11 des Gegenkontakts 2 hintergreifen. Mit 21 ist ein federbelastet schwenkbar an dem Winkelhalter 15 angeordneter Befestigungswinkel bezeichnet, welcher einen kreisrunden Durchbruch 22 zur Aufnahme des etwa kreisrunden Querschnitts des rohrförmigen Gegenkontakts 2 aufweist. In der in
Fig. 4 dargestellten Einbaulage liegt der Befestigungswinkel 20 federbelastet gegen die Anschläge 11 an, und zwar auf der den Kontaktzungen 20 abgewandten Seite der Anschläge 11. - Der Befestigungswinkel 21 ist gegen die Federkraft der nicht dargestellten Federn bezüglich der Kontaktzungen 20 so weit bewegbar, dass der Durchbruch 22 das freie Ende des Gegenkontaktes 2 freigibt, wenn der Messkopf 12 abgenommen werden soll. Umgekehrt erfolgt die Fixierung des Winkelhalters 15 auf dem Gegenkontakt 2 in der in
Fig. 4 dargestellten Lage, und zwar so, dass bei in die Kontaktierungsstellung eingeschwenkten Kontaktfingern 10 die Kontaktfinger 10 jeweils senkrecht und punktuell auf einem kalottenförmig oder linsenförmig ausgebildeten Kraftsensor 16 aufliegen. - Die Kraftsensoren 16 sind zweckmäßigerweise als Membran-Federkörperkraft-Sensoren mit zu einer Vollbrücke verschalteten Dehnmessstreifen ausgebildet. Jeder Messkopf 12 umfasst zwei Kraftsensoren 16, die parallel geschaltet sind, derart, dass die von diesen erzeugten Signale aufaddiert werden. Diese werden an einen über die Messleitungen 18 verbundenen Messverstärker (Messverstärker-Modul) 13 übertragen, welcher wiederum das Messsignal drahtlos an einen mit dem Computer 14 verkabelten Empfänger 23 überträgt. Der Empfänger 23 ist hier stark schematisch dargestellt. Dieser kann beispielsweise als sogenannter Bluetooth mit USB-Schnittstelle für einen PC ausgebildet sein.
-
Fig. 7 zeigt einen Messkopf 12 gemäß der Erfindung in Explosionsansicht, wobei der Grundkörper 24 des Messkopfs 12 eine als Ausfräsung ausgebildete Vertiefung 25 zur Aufnahme einer Verkabelung aufweist, die mit einer Abdeckplatte 26 verschließbar ist. - Die
Fig. 8 und9 zeigen eine weitere Variante eines Gegenkontakts 2, der als Flachstahlarm ausgebildet ist und mit einem Anschlagkörper 111 versehen ist. - Der Anschlagkörper 111 bildet jeweils zwei Aufnahmetaschen 27 für die Kontaktfinger 10.
- Zur Befestigung des Messkopfs 12 in der beispielsweise in
Fig. 9 dargestellten Lage derart, dass die Kontaktfinger sich in den Aufnahmetaschen 27 so erstrecken, dass die Kraftsensoren 16 im Tiefsten der Aufnahmetaschen 27 den Kontaktfingern 10 zugewandt angeordnet sind, kann beispielsweise ein Klettband 28 vorgesehen sein, welches mit einem auf der Abdeckplatte 26 angeordneten Flauschband 29 zusammenwirkt. -
- 1
- Kontaktarm
- 2
- Gegenkontakt
- 3
- Motorantrieb
- 4
- Schwinge
- 5
- Schubstange
- 6
- Schwenklager
- 7
- Strombahnrohr
- 8
- Rohrhalter
- 9
- Kontaktfingerhalter
- 10
- Kontaktfinger
- 11
- Anschlag
- 12
- Messkopf
- 13
- Messverstärkermodul
- 14
- Computer
- 15
- Winkelhalter
- 16
- Kraftsensoren
- 17
- Flanschsteckeraufnahme
- 18
- Messleitung
- 19
- Stecker
- 20
- Kontaktzungen
- 21
- Befestigungswinkel
- 22
- Durchbruch
- 23
- Empfänger
- 24
- Grundkörper
- 25
- Vertiefung
- 111
- Anschlagkörper
- 26
- Abdeckplatte
- 27
- Aufnahmetasche
- 28
- Klettband
- 29
- Flauschband
Claims (14)
- Verfahren zur Einstellung von Kontaktkräften an Hochspannungsschaltgeräten, insbesondere an Hochspannungserdungsschaltern, mit Mitteln zur Herstellung einer leitenden Kontaktierung zwischen wenigstens einem schwenkbar angetriebenen Kontaktarm und wenigstens einem ortsfest angeordneten Gegenkontakt; dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung unter Verwendung wenigstens einer Kraftmesseinrichtung mit wenigstens einem Kraftsensor vorgenommen wird, wobei der Kraftsensor zumindest zeitweise zwischen einem Anschlag des Gegenkontakts und einer Kontaktfläche des Kontaktarms so angeordnet wird, dass dieser bei einer Kontaktierung in der Endlage des Kontaktarms punktuell kraftbeaufschlagt wird und wobei eine Einstellung der Solllage des Kontaktarms in der Kontaktstellung in Abhängigkeit einer über die Kraftmesseinrichtung ermittelten Kontaktkraft erfolgt.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem mehrpoligen Hochspannungsschaltgerät jeweils zwischen allen Kontaktarmen und den jeweils zugehörigen Gegenkontakten eine Kontaktkraftmessung mittels einer Kraftmesseinrichtung erfolgt.
- Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitestgehend parallele Messung an allen Kontaktarmen mittels mehrerer Kraftsensoren vorgenommen wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen mehreren Kontaktflächen eines Kontaktarms und einem zugehörigen Anschlag des Gegenkontakts jeweils ein Kraftsensor angeordnet wird.
- Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Messwerte jeweils zweier Kraftsensoren an einem Kontaktarm zu einem einzigen Anzeigewert addiert werden.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Messwerte von einem Messverstärker der Kraftmesseinrichtung drahtlos an eine Auswerte- und/oder Anzeigevorrichtung übertragen werden.
- Messanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, umfassend wenigstens einen Messkopf mit wenigstens einem Kraftsensor, wenigstens einen Messverstärker und Mittel zur Übertragung wenigstens eines Messwertes an eine Auswerte- und/oder Anzeigevorrichtung.
- Messanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkopf (12) mit wenigstens zwei druckempfindlichen Kraftsensoren (16) versehen ist, die vorzugsweise als Federkörper-Messaufnehmer mit Dehnmessstreifen ausgebildet sind.
- Messanordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkopf (12) als Winkelhalter (15) mit wenigstens zwei Kontaktzungen (20) ausgebildet ist, die sich in der Einbaulage bei geschlossenem Schalter zwischen einem Anschlag (11, 111) des Gegenkontakts (2) und jeweils einer Kontaktfläche eines Kontaktarms (1) erstrecken.
- Messanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktzungen (20) jeweils mit einem Kraftsensor (16) versehen sind.
- Messanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Kraftsensoren (16) eines Messkopfes (12) parallel geschaltet sind.
- Messanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkopf (12) mit Mitteln zur Befestigung und/oder Ausrichtung an einem Gegenkontakt (2) ausgebildet ist.
- Messanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, gekennzeichnet durch ein Messverstärkermodul (13) mit wenigstens einem, vorzugsweise mit mehreren Anschlüssen für mehrere Messköpfe (12).
- Messanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, gekennzeichnet durch Mittel zur drahtlosen Übertragung von Messwerten von einem Messverstärkermodul (13) zu einer Anzeige- und/oder Auswertevorrichtung.
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