EP3698392A1 - Kurzschliessereinrichtung - Google Patents

Kurzschliessereinrichtung

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Publication number
EP3698392A1
EP3698392A1 EP17837864.2A EP17837864A EP3698392A1 EP 3698392 A1 EP3698392 A1 EP 3698392A1 EP 17837864 A EP17837864 A EP 17837864A EP 3698392 A1 EP3698392 A1 EP 3698392A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electrical contact
contact element
movable contact
contact body
short
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP17837864.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Daniel BÖHME
Ingo Euler
Thomas KÜBEL
Steffen PIERSTORF
Daniel Schmitt
Frank Schremmer
Stefan Stegmeier
Torsten Stoltze
Marcus Wahle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP3698392A1 publication Critical patent/EP3698392A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H39/00—Switching devices actuated by an explosion produced within the device and initiated by an electric current
    • H01H39/004—Closing switches
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H79/00—Protective switches in which excess current causes the closing of contacts, e.g. for short-circuiting the apparatus to be protected

Definitions

  • the present invention relates to a
  • Short-circuiting device and a converter, in particular a Multilevelumrichter with such
  • Short-circuiting devices for shorting large cruun conditions such as capacitors in
  • Multilevel converters are subject to high demands in the closing moment, d. H. in the moment in which two electrical cal contact body with different electrical poten tial form a touch contact.
  • high voltages for example at 5000 V DC on a capacitor bank with several mF, for example 4-20 mF, it comes with an aluminum contact for igniting an arc and consequently excessive burnup of the closing element by the ignited during closing arc.
  • the short-circuiting device as a component is in
  • Multilevel converters needed to ensure the continued operation of such systems.
  • the now over-stressed at high voltages component essentially serves as a safety component.
  • the burn by the generated arc leads disadvantageous that no safe electrical con tact can be made.
  • a fire can be caused in case of non-recognition in plant operation.
  • the object is to provide a short-circuiting device for short-circuiting high powers, in which a stable electrical contact can be made.
  • a short-circuiting device for supply, which comprises a first electrical contact body and a second electrical contact body, which spaced from each other spatially. Furthermore, the short-circuiting device comprises a contact element which is movable between a disconnected position and a closed position and which is arranged at least partially on or within the second electrical contact body, does not provide an electrically conductive connection between the first and the second electrical contact body in the disconnected position and the first in the closed position and second electrical contact body by a Bermmux electrically conductive mitei nander connects. Furthermore, the
  • Short-circuiting means a drive device which moves the movable contact element of the second electrical contact body in the direction of the first electrical contact body of the release position in the closed position at a triggering.
  • the movable contact element comprises an insulating layer which is positioned on an end region of the movable contact element facing the first contact body and / or on a surface region of the first contact body which faces the end region of the contact element.
  • the first con tact body is then electrically isolated from the contact element or the second contact body.
  • the contact element may also be referred to as a bolt.
  • the short-circuiting device has the advantage that the arc is reduced or even prevented by the insulating layer applied to the contact element and / or to the first electrical contact body. This is due to the fact that the critical insulation voltage in air is exceeded much later.
  • the two electric con tact body and the contact element and the first electrical contact body have in the disconnected position or in Schellesmo ment time shortly before the formation of touch contact under different potentials.
  • the movable contact element is not provided with an insulation layer, it may be ignited, ie, the arc or breakdown between the movable contact element and the first electrical Contact bodies come.
  • the dielectric strength of air is approximately 3 kV / mm.
  • the movable contact element is preferably a movable, electrically conductive piston or an electrically conductive contact piston. Further preferably, it is in the movable contact element to a movable BewegMap Pacific and in the first and the second electrical contact bodies depending Weil to fixed contact pieces.
  • the insulating layer is positioned on a contact surface of the movable contact element and / or the first electrical contact body rule, which contacts the first electrical contact body rule with the movable contact element in the closed position.
  • the contact surfaces shortly before the formation of the contact contact arise high electric fields, so that an applied here insulation layer be particularly effective prevents or retards a breakdown.
  • the insulating layer preferably has a thickness of 10-100 ⁇ m, more preferably 10-50 ⁇ m, particularly preferably 10-30 ⁇ m. The thickness of the insulating layer is thus given before very thin.
  • Such thin insulating layers as used for example in the field of semiconductor structure can be applied by various processes, for example by spraying hen, dipping or printing on the movable contact element, the invention is not limited to these processes. For example, you can press the screen or stencil printing, jetting or inkjet printing. Through the thin insulation layer can continue to be formed good or secure electrical contacts to the first elec- cal contact body.
  • the insulating layer preferably comprises at least one of the following materials: thermoplastic, duroplastic,
  • Siloxane compound ceramic compound.
  • Suitable thermoplastics include, for example, polyimides, polyamides or polyetheretherketones (PEEK). Epoxy resin, poly (p-phenylene-2,6-benzobisoxazole) (PPBO), for example, comes into consideration as thermosetting plastic. Other inorganic or organic insulation materials in addition to siloxane compounds and ceramic compounds come into consideration.
  • the drive device is preferably a pyrotechnic drive device. With the help of pyrotechnics, it can be the accelerations particularly suitable for such applications he aims. Alternatively, other Antriebseinrich lines such as spring storage can be used.
  • the drive device is preferably designed to accelerate the movable contact element in the transfer of the separation position in the closed position to a predetermined minimum speed, in which the insulating layer tion in the preparation of Bermmunteres ask, in particular abraded, scraped or burned, so contacted the movable contact element in the closed position with the first contact body.
  • a good electrical contact between the first contact body and movable contact element made the who.
  • the drive means may be adapted to accelerate the movable contact element to a minimum speed of over 50 m / s, more preferably over 75 m / s, even more preferably over 100 m / s.
  • the first electrical contact body may preferably comprise a recess complementary in shape to the end region of the movable contact element, into which the movable contact element is retracted in the closed position with at least one part of the end region. This allows the formation of a stabi len contact between the contact element and the first electrical contact body.
  • the insulating layer is positioned at those locations of the movable contact element and / or the first electrical contact body, to which an electrical field strength above the dielectric strength in the movement between the disconnected position and at a movable contact element and a first electrical contact body without insulation layer the closed position is generated.
  • those areas or Be rich are shown on the contact element, at which increased above the dielectric strength lying electrical fields occur.
  • the invention comprises a converter, in particular multilevel converter, which comprises a short-circuiting device according to one of the above embodiments.
  • a converter in particular multilevel converter
  • such short-circuiting devices are required for converters.
  • the advantages of the inverter can be found in the above advantages of the short-circuiting device.
  • Figure 1 is a cross-sectional view of an inventive
  • Figure 2 is a cross-sectional view of a erfindungsspa
  • Short-circuiting device in the closed position according to a first embodiment
  • Figure 3 is a cross-sectional view of a erfindungsspa.
  • Short-circuiting device in disconnected position according to egg ner second embodiment
  • Figure 4 is a cross-sectional view of an inventive
  • Short-circuiting device in disconnected position according to egg ner third embodiment
  • Figure 5 is a cross-sectional view of an end portion of a
  • Figure 6 is a cross-sectional view of an end portion of a
  • Figure 7 is a cross-sectional view of an end portion of a
  • Figure 8 is a cross-sectional view of an end portion of a
  • FIG 1 and Figure 2 is a cross-sectional view of a short-circuiting device 1 according to a first Ausrete tion form shown in a disconnected position or a closed position.
  • the short-circuiting device 1 has a first electrical contact body 10 and a second electrical con tact body 20, which are spaced from each other spatially.
  • the short-circuiting device 1 furthermore has a movable contact element 30.
  • the movable Maisele element 30 is movable between a release position, which is shown in the figure 1 and a closed position, which is shown in the figure 2.
  • the two electricalmaschinekör by 10, 20 are formed from an electrically conductive mate rial.
  • the movable contact element 30, at least in the region between the contact bodies 10, 20, is also removablebil det of an electrically conductive material.
  • the movable contact element 30 is arranged in the disconnected position, see FIG. 1, at least partially on or in the second contact body 20.
  • an elec- trical connection between the movable contact element 30 and the second contact body 20 exist.
  • the movable contact element 30 has the same electrical potential as the second contact body 20.
  • the movement of the movable contact element 30 is generated by a drive device 40.
  • the movable contact element 30 of the second electrical contact body 20 in the direction of the first electrical contact body 10 from the disconnected position, see Figure 1, in the closed position, see Figure 2, moves.
  • the movable contact element 30 also has an insulation layer 50, see FIG. 1.
  • This insulation layer 50 is positioned on an end region 35 of the movable contact element 30 facing the first electrical contact body 10.
  • the end portion 35 is an area of the movable contact element 30, on which hen hen moving the movable contact element 30 to the first contact body 10 high electric fields entste.
  • the insulating layer 50 may advantageously prevent or at least delay or reduce the occurrence of an arc or breakdown. As a result, good electrical contact between the first electrical contact body 10 and the second contact body 20 can be produced by means of the movable contact element 30.
  • an insulating gas gap 90 between the movable contact element 30 and the first electrical contact body 10 in the disconnected position, see Figure 1, is provided.
  • the gas line 90 may example, be filled with air, the invention is not limited thereto.
  • a contact surface 37 is formed, on which the insulating layer 50 is positioned or applied.
  • this contact surface 37 lies flat on the first electrical contact body 10 and thus establishes a physical contact with the first electrical contact body 10.
  • the positioning of the insulating layer 50 on the contact surface 37 is advantageous, since high electric fields are generated just before contact on these surfaces, which result in an arc, respectively . By- can lead what prevents by the insulating layer 50 ver or at least reduced or delayed.
  • the insulating layer 50 may have a thickness D of 10-100 ym, more preferably 10-50 ym, particularly preferably 10-30 ym, wherein as materials for the insulating layer 50 preferably the following materials are suitable: Thermo plast, thermoset, siloxane , Ceramic compound. Combinations of these materials are encompassed by the invention, wherein the invention is not limited to these isolation mate rials and thicknesses D.
  • a drive means 40 a py rotechnische drive means. This generates when triggered by outflowing gases, a thrust force to move the movable contact element 30 in the direction of the first electrical contact body 10.
  • a thrust force to move the movable contact element 30 in the direction of the first electrical contact body 10.
  • a pyrotechnic to drive device is particularly suitable to achieve the REQUIRED chen speeds.
  • the drive device 40 is formed in this embodiment, at play to the movable contact element 30 in the transfer of the release position, see Figure 1, in the closed position, see Figure 2, to accelerate to a Restaurantstimm te minimum speed.
  • the insulating layer 50 is degraded during the production of Bermmromees.
  • the insulating layer 50 can be abraded, scraped or burnt, for example by friction, so that the movable contact element 30 contacts the first electrical contact body 10 directly in the closed position.
  • the insulating layer 50 in the closed position, see Figure 2, as described above used up that is no longer available.
  • the speeds generated by the drive device 40, with which the movable contact element 30 is moved in the direction of the first contact body 10, can accelerate to over 50 m / s, more preferably over 75 m / s, especially before given to more than 100 m / s , Especially atcruisingschwin speeds of about 100 m / s can be ensured that a sufficiently thin insulating layer 50 is degraded as described above.
  • the thickness D of the insulating layer 50 In the course of producing the thickness D of the insulating layer 50, it must thus be ensured that it can be consumed even at the speeds generated by the drive device 40, as described above, so that a good electrical contact can be formed.
  • the thickness D is therefore subject to optimization, since this must be sufficiently insulating, but also to be consumed during the movement.
  • the first electrical contact body 10 also has a recess 12 which is complementary in shape to the end region 35 of the movable contact element 30.
  • the movable contact element 30 In the closed position, see Figure 2, the movable contact element 30 is retracted with at least a portion of the end portion 35 in the recess 12.
  • the end portion 35 of the movable contact element 30 is cone-shaped as well as the recess complementary thereto. Corresponding insertion aids can be provided within the recess 12 in order to establish a secure contact.
  • the short-circuiting device 1 further comprises, in this embodiment, a coaxial arrangement with the contact bodies 10, 20, an insulating round tube 80, 85 which connects the electrical contact bodies 10, 20 to one another and thus stabilized velvet arrangement.
  • screw connections 70, 75 are provided by way of example in the insulating round tube 85.
  • the movable contact element 30 is suitably put together in this embodiment of different piston-shaped pieces, the invention is not limited thereto.
  • the movable contact element 30 may also be of uniform construction.
  • the drive means 40 is applied in this purely exemplary embodiment, a socket-like piston piece 32 to which the Antriebseinrich device 40 acts directly and when triggered for a
  • Thrust action of the entire movable contact element 30 in the direction of the first contact body 10 provides.
  • a support piece 33 is provided, to which a contact piece 34 connects.
  • the socket-like piston piece 32 is used to isolate the drive device to 40 against the movable contact element 30. In other embodiments, can be dispensed with such an insulation and thus on support piece 33 and piston piece 32.
  • the electrical contacts with the electrical contact bodies 10, 20 Herge provides.
  • the movable contact member 30 includes in a certain portion be an on the side surfaces below the end portion 35 an outward expansion 31, wel che in the closed position, see Figure 2, contacted with an inwardly directed portion of the second electrical contact body 20, so also a secure connection to the two-th electrical contact body 20 can be made.
  • Figure 3 is a cross-sectional view of a
  • Short-circuiting device 1 shown in the release position according to a two-th embodiment.
  • an insulating layer 50 ' is also disposed on a surface region 14 of the first electrical area facing the end region 35 of the movable contact element 30 Contact body 10 is positioned.
  • the insulating layer 50 may be omitted on the end portion 35 of the movable contact member 30 so that only one insulation layer 50 'is provided on the first electrical contact body 10.
  • the insulating layer 50 ' is positioned within the recess 12 in this embodiment.
  • the insulating layer 50 'on a con tact region 37' of the first electrical contact body 10 po sitioned.
  • This contact area 37 ' contacts the first electrical contact body 10 with the movable Mixele element 30 in the closed position, see Figure 2.
  • the Isolati ons Mrs 50' can also be alternatively positioned at those Stel len of the first electrical contact body 10, to which at a movable Contact element without insulation layer, an electric field strength above the dielectric strength in the movement between the separation position and the closed position is generated.
  • the insulating layer 50 ' is also made to the description content to Figure 1 and 2.
  • FIG. 4 shows a cross-sectional view of a fiction, contemporary short-circuiting device 1 is shown in the release position after egg ner third embodiment. Compared to Figure 1, the short-circuiting device 1 without insulated drive device 40 is shown. In this case, no piston piece 32 is provided purely by way of example in comparison to FIG.
  • Figures 5 to 8 show in cross-section different ne embodiments for positioning of insulation layers 50 on the movable contact element 30.
  • the insulating layer 50 may be positioned at those points of the movable contact element 30, on which a movable contact element without Isolati ons slaughter an electric field strength above the impact strength is generated in the movement between the disconnected position and the closed position. This does not necessarily coincide with the BeWe movement of the movable contact element from the disconnected position into the closed position with the contact surface 37. By detecting the electric fields in the movement of a contact element, these locations can be loka Linstrument and then provided with insulation layer 50 accordingly.
  • Figure 5 shows an example of a rectangular executed end portion 35 of the movable contact element 30, which is coated with an insulating layer 50.
  • the contact surface 37 can lie both in the side region and on the front surface of the movable contact element 30.
  • FIG. 6 shows by way of example a conically shaped end region 35 similar to FIG. 1 of the movable contact element 30, which is coated with an insulation layer 50.
  • the contact surface 37 can lie both in the side region and on the front surface of the movable contact element 30.
  • Figure 7 shows an example of a rounded shaped Endbe rich 35 of the movable contact element 30, which is coated with egg ner insulation layer 50.
  • the contact surface 37 can lie both in the side region and on the front surface of the movable contact element 30.
  • Figure 8 shows an example of a conically executed Endbe rich 35 of the movable contact element 30.
  • the insulating layer 50 is applied in comparison to the figures 5 to 7 only at the lateral contact surfaces 37.
  • the tip or front surface remains free in this exemplary embodiment.

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Abstract

Es wird eine Kurzschließereinrichtung (1) vorgeschlagen, welche einen ersten elektrischen Kontaktkörper (10) und einen räumlich beabstandeten zweiten elektrischen Kontaktkörper (20) umfasst. Ferner ist ein zwischen einer Trennstellung und einer Schließstellung bewegliches Kontaktelement (30) umfasst, in der Trennstellung keine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten elektrischen Kontaktkörper (10, 20) bereitstellt und in der Schließstellung den ersten und zweiten elektrischen Kontaktkörper (10, 20) elektrisch leitfähig miteinander verbindet. Weiterhin ist eine Antriebseinrichtung (40) umfasst, welche bei einer Auslösung das bewegliche Kontaktelement (30) von dem zweiten elektrischen Kontaktkörper (20) in Richtung des ersten elektrischen Kontaktkörpers (10) von der Trennstellung in die Schließstellung bewegt. Das bewegliche Kontaktelement (30) umfasst eine Isolationsschicht (50), welche auf einem zum ersten Kontaktkörper (10) zugewandten Endbereich (35) des beweglichen Kontaktelements (30) und/oder auf einem dem Endbereich (35) des beweglichen Kontaktelements (30) zugewandten Oberflächenbereich des ersten elektrischen Kontaktkörpers (10) positioniert ist.

Description

Beschreibung
KurzSchließereinrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine
Kurzschließereinrichtung sowie einen Umrichter, insbesondere einen Multilevelumrichter, mit einer derartigen
KurzSchließereinrichtung .
Kurzschließereinrichtungen zum Kurzschließen großer Leistun gen, beispielsweise von Kondensatoren in
Multilevelumrichtern, unterliegen hohen Anforderungen im Schließmoment, d. h. in dem Moment, in welchem zwei elektri sche Kontaktkörper mit unterschiedlichem elektrischen Poten tial einen Berührkontakt ausbilden. Insbesondere bei hohen Spannungen, beispielsweise bei 5000 V Gleichspannung an einer Kondensatorbank mit mehreren mF, zum Beispiel 4-20 mF, kommt es bei einem Aluminiumkontakt zum Zünden eines Lichtbogens und infolgedessen zu starkem Abbrand an dem Schließelement durch den während des Schließens gezündeten Lichtbogen. Die Kurzschließereinrichtung als Bauelement wird in
Multilevelumrichtern benötigt, um den Weiterbetrieb solcher Anlagen sicherzustellen. Das bei hohen Spannungen nun überbe anspruchte Bauelement dient im Wesentlichen als Sicherheits bauelement. Der Abbrand durch den erzeugten Lichtbogen führt jedoch nachteilig dazu, dass kein sicherer elektrischer Kon takt hergestellt werden kann. Als negative Folge kann bei Nichterkennung im Anlagenbetrieb ein Brand verursacht werden.
Eine Kurzschließereinrichtung des Standes der Technik wird in WO 2011/107363 Al beschrieben.
Die Aufgabe besteht darin, eine Kurzschließereinrichtung zum Kurzschließen hoher Leistungen bereitzustellen, bei welcher ein stabiler elektrischer Kontakt hergestellt werden kann.
Erfindungsgemäß wird eine Kurzschließereinrichtung zur Verfü gung gestellt, welche einen ersten elektrischen Kontaktkörper und einen zweiten elektrischen Kontaktkörper umfasst, welche voneinander räumlich beabstandet sind. Ferner umfasst die Kurzschließereinrichtung ein zwischen einer Trennstellung und einer Schließstellung bewegliches Kontaktelement, welches zu mindest teilweise an oder innerhalb des zweiten elektrischen Kontaktkörpers angeordnet ist, in der Trennstellung keine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten elektrischen Kontaktkörper bereitstellt und in der Schließstellung den ersten und zweiten elektrischen Kontakt körper durch einen Berührkontakt elektrisch leitfähig mitei nander verbindet. Des Weiteren umfasst die
Kurzschließereinrichtung eine Antriebseinrichtung, welche bei einer Auslösung das bewegliche Kontaktelement von dem zweiten elektrischen Kontaktkörper in Richtung des ersten elektri schen Kontaktkörpers von der Trennstellung in die Schließ stellung bewegt. Erfindungsgemäß umfasst das bewegliche Kon taktelement eine Isolationsschicht, welche auf einem zum ers ten Kontaktkörper zugewandten Endbereich des beweglichen Kon taktelements und/oder auf einem dem Endbereich des bewegli chen Kontaktelements zugewandten Oberflächenbereich des ers ten elektrischen Kontaktkörpers positioniert ist.
In Trennstellung liegt kein Berührkontakt vor. Der erste Kon taktkörper ist dann von dem Kontaktelement bzw. dem zweiten Kontaktkörper elektrisch isoliert. Das Kontaktelement kann auch als ein Bolzen bezeichnet werden.
Die Kurzschließereinrichtung hat den Vorteil, dass durch die auf dem Kontaktelement und/oder auf dem ersten elektrischen Kontaktkörper aufgebrachte Isolationsschicht der Lichtbogen vermindert oder sogar verhindert wird. Dies ist darauf zu rückzuführen, dass die kritische Isolationsspannung in Luft viel später überschritten wird. Die beiden elektrischen Kon taktkörper sowie das Kontaktelement und der erste elektrische Kontaktkörper haben in der Trennstellung oder im Schließmo ment zeitlich kurz vor Ausbildung des Berührkontakts unter schiedliche Potentiale. Ist das bewegliche Kontaktelement nicht mit einer Isolationsschicht versehen, so kann es zum Durchzünden, also zum Lichtbogen bzw. Durchschlag zwischen dem beweglichen Kontaktelement und dem ersten elektrischen Kontaktkörper kommen. Die Durchschlagsfestigkeit von Luft liegt beispielsweise bei circa 3 kV/mm. Durch das Verhindern des Abbrandes des Lichtbogens durch die Isolationsschicht kann ein guter elektrischer Kontakt zwischen dem ersten elektrischen Kontaktkörper und dem zweiten Kontaktkörper mit tels des beweglichen Kontaktelements hergestellt werden. Die Isolationsschicht verhindert jetzt, dass es bei Unterschrei- tung der kritischen Abstände zu einem Durchschlag bzw. Zünden eines Lichtbogens kommt. Es wird dabei nur spät oder gar kein Lichtbogen erzeugt. Bevorzugt handelt es sich bei dem beweg lichen Kontaktelement um einen beweglichen, elektrisch leit fähigen Kolben bzw. um einen elektrisch leitfähigen Kontakt kolben. Ferner bevorzugt handelt es sich bei dem beweglichen Kontaktelement um ein bewegliches Bewegkontaktstück und bei dem ersten und dem zweiten elektrischen Kontaktkörpern je weils um Festkontaktstücke .
Bevorzugt ist die Isolationsschicht auf einer Kontaktfläche des beweglichen Kontaktelements und/oder des ersten elektri schen Kontaktkörpers positioniert, welche den ersten elektri schen Kontaktkörper mit dem beweglichen Kontaktelement in Schließstellung kontaktiert. An den Kontaktflächen kurz vor Ausbildung des Berührungskontakts entstehen hohe elektrische Felder, sodass eine hier aufgebrachte Isolationsschicht be sonders wirksam einen Durchschlag verhindert bzw. verzögert.
Vorzugsweise weist die Isolationsschicht eine Dicke von 10- 100 ym, noch bevorzugter 10-50 ym, besonders bevorzugt 10-30 ym aufweist. Die Dicke der Isolationsschicht ist somit bevor zugt sehr dünn. Solche dünnen Isolationsschichten, wie sie beispielsweise im Bereich Halbleiteraufbau verwendet werden, können mittels diverser Prozesse, zum Beispiel mittels Sprü hen, Tauchen oder Drucken auf dem beweglichen Kontaktelement aufgetragen werden, wobei die Erfindung nicht auf diese Pro zesse beschränkt ist. Als Drucken kann beispielsweise Sieb drücken bzw. Schablonendrücken, Jetten oder Inkjetten Anwen dung finden. Durch die dünne Isolationsschicht können weiter hin gute bzw. sichere elektrische Kontakte zum ersten elekt rischen Kontaktkörper ausgebildet werden. Die Isolationsschicht umfasst bevorzugt mindestens eines der folgenden Materialien: Thermoplast, Duroplast,
Siloxanverbindung, Keramikverbindung. Als Thermoplaste kommen beispielsweise Polyimide, Polyamide oder Polyetheretherketone (PEEK) in Betracht. Als Duroplast kommt beispielsweise Epo xidharz, Poly (p-phenylen-2 , 6-benzobisoxazol ) (PPBO) in Be tracht. Auch weitere anorganische oder organische Isolations materialien neben Siloxanverbindungen und Keramikverbindungen kommen in Betracht.
Bevorzugt ist die Antriebseinrichtung eine pyrotechnische An triebseinrichtung. Mit Hilfe der Pyrotechnik können die für solche Anwendungen besonders geeigneten Beschleunigungen er zielt werden. Alternativ können auch andere Antriebseinrich tungen wie beispielsweise Federspeicher verwendet werden.
Die Antriebseinrichtung ist bevorzugt dazu ausgebildet, das bewegliche Kontaktelement bei der Überführung von der Trenn stellung in die Schließstellung auf eine vorbestimmte Min destgeschwindigkeit zu beschleunigen, bei welcher die Isola tionsschicht bei der Herstellung des Berührkontaktes abge baut, insbesondere abgerieben, abgeschabt oder verbrannt wird, sodass das bewegliche Kontaktelement in Schließstellung mit dem ersten Kontaktkörper kontaktiert. Vorteilhaft kann dadurch trotz der in Trennstellung vorhandenen Isolations schicht ein guter elektrischer Kontakt zwischen dem ersten Kontaktkörper und beweglichen Kontaktelement hergestellt wer den .
Vorzugsweise kann die Antriebseinrichtung dazu eingerichtet sein, das bewegliche Kontaktelement auf eine Mindestgeschwin digkeit von über 50 m/s, noch bevorzugter über 75 m/s, beson ders bevorzugt über 100 m/s zu beschleunigen. Bei solchen Ge schwindigkeiten, insbesondere bei Geschwindigkeiten über 100 m/s, kann das Abbauen, also insbesondere das Abreiben, Ab schaben bzw. Verbrennen der Isolationsschicht erfolgen. Der erste elektrische Kontaktkörper kann bevorzugt eine zum Endbereich des beweglichen Kontaktelements formkomplementäre Ausnehmung umfassen, in welche das bewegliche Kontaktelement in Schließstellung mit zumindest einem Teil des Endbereichs eingefahren ist. Dies ermöglicht die Ausbildung eines stabi len Kontakts zwischen dem Kontaktelement und dem ersten elektrischen Kontaktkörper .
Vorzugsweise ist die Isolationsschicht an denjenigen Stellen des beweglichen Kontaktelements und/oder des ersten elektri schen Kontaktkörpers positioniert, an welchen bei einem be weglichen Kontaktelement und einem ersten elektrischen Kon taktkörpers ohne Isolationsschicht eine elektrische Feldstär ke oberhalb der Durchschlagfestigkeit bei der Bewegung zwi schen der Trennstellung und der Schließstellung erzeugt wird. Vorteilhaft kann beispielsweise für eine spezifische geomet rische Ausgestaltung des Kontaktelements und/oder des ersten elektrischen Kontaktkörpers also diejenigen Stellen bzw. Be reiche auf dem Kontaktelement ausgewiesen werden, an welchen erhöhte oberhalb der Durchschlagfestigkeit liegende elektri sche Felder auftreten. Beispielsweise können mittels quanti tativer Erfassung der elektrischen Felder einer gleichartigen Referenzkurzschließereinrichtung aber ohne Isolationsschicht beim Schließen die kritischen Stellen ermittelt werden, wel che mit einer Isolationsschicht im Sinne der Erfindung zu be legen sind.
Ferner umfasst die Erfindung einen Umrichter, insbesondere Multilevelumrichter, welcher eine Kurzschließereinrichtung nach einer der obigen Ausführungen umfasst. Für Umrichter werden beispielsweise derartige Kurzschließereinrichtungen benötigt. Die Vorteile des Umrichters lassen sich den obigen Vorteilen der Kurzschließereinrichtung entnehmen.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusam menhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbei- spiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläu tert werden. Es zeigen:
Figur 1 eine Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen
Kurzschließereinrichtung in Trennstellung nach ei ner ersten Ausführungsform;
Figur 2 eine Querschnittsansicht einer erfindungsmäßen
Kurzschließereinrichtung in Schließstellung nach einer ersten Ausführungsform;
Figur 3 eine Querschnittsansicht einer erfindungsmäßen
Kurzschließereinrichtung in Trennstellung nach ei ner zweiten Ausführungsform;
Figur 4 eine Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen
Kurzschließereinrichtung in Trennstellung nach ei ner dritten Ausführungsform;
Figur 5 eine Querschnittsansicht eines Endbereichs eines
Kontaktelements nach einer ersten Ausführungsform;
Figur 6 eine Querschnittsansicht eines Endbereichs eines
Kontaktelements nach einer zweiten Ausführungsform;
Figur 7 eine Querschnittsansicht eines Endbereichs eines
Kontaktelements nach einer dritten Ausführungsform; und
Figur 8 eine Querschnittsansicht eines Endbereichs eines
Kontaktelements nach einer vierten Ausführungsform.
In der Figur 1 und der Figur 2 ist eine Querschnittsansicht einer Kurzschließereinrichtung 1 nach einer ersten Ausfüh rungsform in einer Trennstellung bzw. einer Schließstellung gezeigt. In der nun folgenden Beschreibung wird auf beide Fi guren Bezug genommen. Die Kurzschließereinrichtung 1 weist einen ersten elektri schen Kontaktkörper 10 und einen zweiten elektrischen Kon taktkörper 20 auf, welche voneinander räumlich beabstandet sind. Die Kurzschließereinrichtung 1 weist des Weiteren ein bewegliches Kontaktelement 30 auf. Das bewegliche Kontaktele ment 30 ist beweglich zwischen einer Trennstellung, welche in der Figur 1 gezeigt ist und einer Schließstellung, welche in der Figur 2 gezeigt ist. Die beiden elektrischen Kontaktkör per 10, 20 sind dabei aus einem elektrisch leitfähigen Mate rial ausgebbildet . Auch das bewegliche Kontaktelement 30, zu mindest im Bereich zwischen den Kontaktkörpern 10, 20, ist ebenfalls aus einem elektrisch leitfähigen Material ausgebil det .
Das bewegliche Kontaktelement 30 ist in der Trennstellung, siehe Figur 1, zumindest teilweise an dem bzw. in dem zweiten Kontaktkörper 20 angeordnet. Insbesondere kann beispielsweise bereits in der Trennstellung, siehe dazu Figur 1, eine elekt rische Verbindung zwischen dem beweglichen Kontaktelement 30 und dem zweiten Kontaktkörper 20 bestehen. Dann weist in Trennstellung das bewegliche Kontaktelement 30 ein gleiches elektrisches Potential auf wie der zweite Kontaktkörper 20.
In der Trennstellung, siehe Figur 1, ist keine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten elektrischen Kontaktkörper 10, 20 bereitgestellt. In der Schließstellung, siehe dazu Figur 2, ist der erste und der zweite elektrische Kontaktkörper 10, 20 durch einen
Berührkontakt elektrisch leitfähig miteinander verbunden.
Die Bewegung des beweglichen Kontaktelements 30 wird durch eine Antriebseinrichtung 40 erzeugt. Bei einer Auslösung durch die Antriebseinrichtung 40 wird das bewegliche Kontakt element 30 von dem zweiten elektrischen Kontaktkörper 20 in Richtung des ersten elektrischen Kontaktkörpers 10 von der Trennstellung, siehe Figur 1, in die Schließstellung, siehe Figur 2, bewegt. Das bewegliche Kontaktelement 30 weist in dieser ersten Aus führungsform ferner eine Isolationsschicht 50 auf, siehe dazu Figur 1. Diese Isolationsschicht 50 ist auf einem zum ersten elektrischen Kontaktkörper 10 zugewandten Endbereich 35 des beweglichen Kontaktelements 30 positioniert. Der Endbereich 35 ist dabei ein Bereich des beweglichen Kontaktelements 30, an welchem bei Bewegung des beweglichen Kontaktelements 30 zum ersten Kontaktkörper 10 hohe elektrische Felder entste hen. Die Isolationsschicht 50 kann vorteilhaft ein Entstehen eines Lichtbogens bzw. eines Durchschlags verhindern oder dies zumindest verzögern oder verringern. Dadurch kann ein guter elektrischer Kontakt zwischen dem ersten elektrischen Kontaktkörper 10 und dem zweiten Kontaktkörper 20 mittels des beweglichen Kontaktelements 30 hergestellt werden.
In der Trennstellung, siehe Figur 1, liegt keine Berührung bzw. kein Berührkontakt zwischen dem beweglichen Kontaktele ment 30 und dem ersten elektrischen Kontaktkörper 10 vor. Vielmehr ist in dieser Ausführungsform eine isolierende Gas strecke 90 zwischen dem beweglichen Kontaktelement 30 und dem ersten elektrischen Kontaktkörper 10 in der Trennstellung, siehe Figur 1, vorgesehen. Die Gasstrecke 90 kann beispiels weise mit Luft befüllt sein, wobei die Erfindung nicht darauf beschränkt ist.
In der Trennstellung dieser Ausführungsform, siehe dazu Figur 1, ist am Endbereich 35 des beweglichen Kontaktelements 30 an nach außen gerichteten Seitenflächen des beweglichen Kontakt elements 30 eine Kontaktfläche 37 ausgebildet, auf welcher die Isolationsschicht 50 positioniert bzw. aufgebracht ist. Diese Kontaktfläche 37 liegt in der Schließstellung, siehe Figur 2, flächig auf dem ersten elektrischen Kontaktkörper 10 an und stellt somit einen Berührungskontakt mit dem ersten elektrischen Kontaktkörper 10 her. Die Kontaktfläche 37 kon taktiert somit in Schließstellung, siehe Figur 2, den ersten elektrischen Kontaktkörper 10. Die Positionierung der Isola tionsschicht 50 an der Kontaktfläche 37 ist vorteilhaft, da gerade an diesen Flächen hohe elektrische Felder kurz vor Kontakt entstehen, welche zu einem Lichtbogen bzw. Durch- schlag führen können, was durch die Isolationsschicht 50 ver hindert oder zumindest verringert oder verzögert wird.
Die Isolationsschicht 50 kann eine Dicke D von 10-100 ym, noch bevorzugter 10-50 ym, besonders bevorzugt 10-30 ym auf weisen, wobei als Materialien für die Isolationsschicht 50 bevorzugt die folgenden Materialien in Frage kommen: Thermo plast, Duroplast, Siloxanverbindung, Keramikverbindung. Auch Kombinationen aus diesen Materialien sind von der Erfindung umfasst, wobei die Erfindung nicht auf diese Isolationsmate rialien und Dicken D beschränkt ist.
In dieser Ausführung ist als Antriebseinrichtung 40 eine py rotechnische Antriebseinrichtung eingesetzt. Diese erzeugt bei Auslösung mittels ausströmender Gase eine Schubkraft zur Bewegung des beweglichen Kontaktelements 30 in Richtung des ersten elektrischen Kontaktkörpers 10. Dafür kann eine An triebselektronik vorgesehen sein. Eine pyrotechnische An triebseinrichtung ist besonders geeignet, um die erforderli chen Geschwindigkeiten zu erzielen. Jedoch sind auch andere zweckmäßige Antriebseinrichtungen 40 von der Erfindung um fasst. Beispielsweise können auch Federspeicher Anwendung finden .
Die Antriebseinrichtung 40 ist in dieser Ausführungsform bei spielhaft dazu ausgebildet, das bewegliche Kontaktelement 30 bei der Überführung von der Trennstellung, siehe Figur 1, in die Schließstellung, siehe dazu Figur 2, auf eine vorbestimm te Mindestgeschwindigkeit zu beschleunigen. Bei dieser Min destgeschwindigkeit wird die Isolationsschicht 50 bei der Herstellung des Berührkontaktes abgebaut. Beispielsweise kann die Isolationsschicht 50 während der Bewegung des beweglichen Kontaktelements 30 in die Schließstellung abgerieben, abge schabt oder verbrannt werden, beispielsweise durch Reibung, sodass das bewegliche Kontaktelement 30 in Schließstellung mit dem ersten elektrischen Kontaktkörper 10 direkt elekt risch kontaktiert. Insbesondere ist in dieser Ausführungsform die Isolationsschicht 50 in der Schließstellung, siehe dazu Figur 2, wie oben beschrieben aufgebraucht, d. h. nicht mehr vorhanden. Dadurch liegt ein hochwertiger leitfähiger Berüh rungskontakt zwischen dem beweglichen Kontaktelement 30 und dem zweiten elektrischen Kontaktkörper 20 vor, welcher nicht durch Reste von Isolationsmaterial beeinträchtigt ist.
Die von der Antriebseinrichtung 40 erzeugten Geschwindigkei ten, mit welchen das bewegliche Kontaktelement 30 in Richtung des ersten Kontaktkörpers 10 bewegt wird, können dabei auf über 50 m/s, noch bevorzugter über 75 m/s, besonders bevor zugt über 100 m/s beschleunigen. Gerade bei Mindestgeschwin digkeiten von über 100 m/s kann sichergestellt werden, dass eine genügend dünne Isolationsschicht 50 wie oben beschrieben abgebaut wird.
Im Wege der Herstellung der Dicke D der Isolationsschicht 50 ist somit sicherzustellen, dass diese auch bei der durch die Antriebseinrichtung 40 erzeugten Geschwindigkeiten wie oben beschrieben verbraucht werden kann, sodass sich ein guter elektrischer Kontakt ausbilden kann. Die Dicke D unterliegt somit einer Optimierung, da diese genügend isolierend sein muss, aber auch während der Bewegung verbraucht werden soll.
Der erste elektrische Kontaktkörper 10 weist in dieser Aus führungsform ferner eine zum Endbereich 35 des beweglichen Kontaktelements 30 formkomplementäre Ausnehmung 12 auf. In der Schließstellung, siehe dazu Figur 2, ist das bewegliche Kontaktelement 30 mit zumindest einem Teil des Endbereichs 35 in der Ausnehmung 12 eingefahren. In dieser Ausführungsform ist der Endbereich 35 des beweglichen Kontaktelements 30 konusförmig ausgebildet wie auch die dazu formkomplementäre Ausnehmung 12. Entsprechende Einfahrhilfen können innerhalb der Ausnehmung 12 bereitgestellt werden, um einen sicheren Kontakt herzustellen.
Die Kurzschließereinrichtung 1 umfasst ferner in dieser Aus führungsform in koaxialer Anordnung zu den Kontaktkörpern 10, 20 ein isolierendes Rundrohr 80, 85, welches die elektrischen Kontaktkörper 10, 20 miteinander verbindet und somit die ge- samte Anordnung stabilisiert. Dazu sind beispielhaft in dem isolierenden Rundrohr 85 Verschraubungen 70, 75 vorgesehen.
Das bewegliche Kontaktelement 30 ist in dieser Ausführung zweckmäßig aus verschiedenen kolbenförmigen Stücken zusammen gesetzt, wobei die Erfindung nicht darauf beschränkt ist. Beispielsweise kann das bewegliche Kontaktelement 30 auch einheitlich aufgebaut sein. Der Antriebseinrichtung 40 zuge wandt ist in dieser rein beispielhaften Ausführungsform ein sockelartiges Kolbenstück 32, an welchem die Antriebseinrich tung 40 unmittelbar angreift und bei Auslösung für eine
Schubwirkung des gesamten beweglichen Kontaktelements 30 in Richtung des ersten Kontaktkörpers 10 sorgt. Ferner ist in dieser rein beispielhaften Ausführungsform ein Tragstück 33 vorgesehen, an welches sich ein Kontaktstück 34 anschließt. Das sockelartige Kolbenstück 32 dient zur Isolierung der An triebseinrichtung 40 gegen das bewegliche Kontaktelement 30. In anderen Ausführungen kann auf eine solche Isolierung und damit auf Tragstück 33 und Kolbenstück 32 verzichtet werden. An dem Kontaktstück 34 des beweglichen Kontaktelements 30, welches elektrisch leitfähig ist, werden die elektrischen Kontakte mit den elektrischen Kontaktkörpern 10, 20 herge stellt .
Ferner umfasst das bewegliche Kontaktelement 30 in einem be stimmten Abschnitt eine an den Seitenflächen unterhalb des Endbereichs 35 eine nach außen gerichtete Aufweitung 31, wel che in Schließstellung, siehe Figur 2, mit einem nach innen gerichteten Abschnitt des zweiten elektrischen Kontaktkörpers 20 kontaktiert, sodass auch eine sichere Verbindung zum zwei ten elektrischen Kontaktkörper 20 hergestellt werden kann.
In Figur 3 ist eine Querschnittsansicht einer
Kurzschließereinrichtung 1 in Trennstellung nach einer zwei ten Ausführungsform gezeigt.
Im Vergleich zur Figur 1 ist eine Isolationsschicht 50 ' auch auf einem dem Endbereich 35 des beweglichen Kontaktelements 30 zugewandten Oberflächenbereich 14 des ersten elektrischen Kontaktkörpers 10 positioniert. Alternativ kann in einer noch weiteren Ausführungsform die Isolationsschicht 50 auf dem Endbereich 35 des beweglichen Kontaktelements 30 weggelassen werden, sodass nur eine Isolationsschicht 50 ' auf dem ersten elektrischen Kontaktkörper 10 vorgesehen ist. Rein beispiel haft ist die Isolationsschicht 50 ' in dieser Ausführungsform innerhalb der Ausnehmung 12 positioniert. Insbesondere ist hierbei beispielhaft die Isolationsschicht 50 ' auf einem Kon taktbereich 37' des ersten elektrischen Kontaktkörpers 10 po sitioniert. Dieser Kontaktbereich 37' kontaktiert den ersten elektrischen Kontaktkörper 10 mit dem beweglichen Kontaktele ment 30 in Schließstellung, siehe dazu Figur 2. Die Isolati onsschicht 50' kann dabei auch alternativ an denjenigen Stel len des ersten elektrischen Kontaktkörpers 10 positioniert sein, an welchen bei einem beweglichen Kontaktelement ohne Isolationsschicht eine elektrische Feldstärke oberhalb der Durchschlagfestigkeit bei der Bewegung zwischen der Trenn stellung und der Schließstellung erzeugt wird. Für die Funk tionsweise und genauere Ausführungen der Isolationsschicht 50 ' wird ferner auf den Beschreibungsinhalt zu Figur 1 und 2 verwiesen .
In der Figur 4 ist eine Querschnittsansicht einer erfindungs gemäßen Kurzschließereinrichtung 1 in Trennstellung nach ei ner dritten Ausführungsform gezeigt. Im Vergleich zu Figur 1 ist die Kurzschließereinrichtung 1 ohne isolierte Antriebs einrichtung 40 gezeigt. Dabei ist im Vergleich zu Figur 1 rein beispielhaft kein Kolbenstück 32 vorgesehen.
Die Figuren 5 bis 8 zeigen in Querschnittsansicht verschiede ne Ausführungsformen für Positionierungen von Isolations schichten 50 auf dem beweglichen Kontaktelement 30. Die Posi tion, an welcher die Isolationsschicht 50 aufgebracht ist, kann dabei abhängig von der Aufnahmegeometrie des ersten elektrischen Kontaktkörpers zur Aufnahme des beweglichen Kon taktelements 30, also des entsprechenden Festlagers, und ab hängig von der geometrischen Form des beweglichen Kontaktele ments 30 selbst sein. Insbesondere kann die Isolationsschicht 50 an denjenigen Stellen des beweglichen Kontaktelements 30 positioniert sein, an welchen bei einem beweglichen Kontaktelement ohne Isolati onsschicht eine elektrische Feldstärke oberhalb der Durch schlagfestigkeit bei der Bewegung zwischen der Trennstellung und der Schließstellung erzeugt wird. Das muss bei der Bewe gung des beweglichen Kontaktelements von der Trennstellung in die Schließstellung nicht notwendig mit der Kontaktflache 37 übereinstimmen. Durch Erfassen der elektrischen Felder bei der Bewegung eines Kontaktelements können diese Stellen loka lisiert werden und entsprechend dann mit Isolationsschicht 50 versehen werden.
Figur 5 zeigt beispielhaft einen rechteckig ausgeführten End bereich 35 des beweglichen Kontaktelements 30, welcher mit einer Isolationsschicht 50 beschichtet ist. Die Kontaktflache 37 kann dabei sowohl in dem Seitenbereich als auch auf der Frontfläche des beweglichen Kontaktelements 30 liegen.
Figur 6 zeigt beispielhaft einen konisch geformten Endbereich 35 ähnlich zu Figur 1 des beweglichen Kontaktelements 30, welcher mit einer Isolationsschicht 50 beschichtet ist. Die Kontaktfläche 37 kann dabei sowohl in dem Seitenbereich als auch auf der Frontfläche des beweglichen Kontaktelements 30 liegen .
Figur 7 zeigt beispielhaft einen abgerundet geformten Endbe reich 35 des beweglichen Kontaktelements 30, welcher mit ei ner Isolationsschicht 50 beschichtet ist. Die Kontaktfläche 37 kann dabei sowohl in dem Seitenbereich als auch auf der Frontfläche des beweglichen Kontaktelements 30 liegen.
Figur 8 zeigt beispielhaft einen konisch ausgeführten Endbe reich 35 des beweglichen Kontaktelements 30. Hierbei ist die Isolationsschicht 50 im Vergleich zu den Figuren 5 bis 7 nur an den seitlichen Kontaktflächen 37 aufgebracht. Die Spitze bzw. Frontfläche bleibt in dieser beispielhaften Ausführung frei . Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungs beispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
Bezugs zeichenliste
1 KurzSchließereinrichtung
10 erster elektrischer Kontaktkörper
12 Ausnehmung
14 Oberflächenbereich
20 zweiter elektrischer Kontaktkörper
30 bewegliches Kontaktelement
31 Aufweitung
32 Kolbenstück
33 Tragstück
34 Kontaktstück
35 Endbereich
37, 37' Kontaktflache
40 Antriebseinrichtung
50, 50' Isolationsschicht
70 Verschraubung
75 Verschraubung
80 isolierendes Rundrohr
85 isolierendes Rundrohr
90 Gasstrecke
D Dicke

Claims

Patentansprüche
1. Kurzschließereinrichtung (1), umfassend:
- einen ersten elektrischen Kontaktkörper (10) und einen zweiten elektrischen Kontaktkörper (20), welche vonei nander räumlich beabstandet sind;
- ein zwischen einer Trennstellung und einer Schließstel lung bewegliches Kontaktelement (30), welches zumindest teilweise an oder innerhalb des zweiten elektrischen Kontaktkörpers (20) angeordnet ist, in der Trennstel lung keine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten elektrischen Kontaktkörper (10, 20) bereitstellt und in der Schließstellung den ersten und zweiten elektrischen Kontaktkörper (10, 20) durch einen Berührkontakt elektrisch leitfähig mitei nander verbindet;
- eine Antriebseinrichtung (40), welche bei einer Auslö sung das bewegliche Kontaktelement (30) von dem zweiten elektrischen Kontaktkörper (20) in Richtung des ersten elektrischen Kontaktkörpers (10) von der Trennstellung in die Schließstellung bewegt,
- eine Isolationsschicht (50, 50'), welche auf einem zum ersten elektrischen Kontaktkörper (10) zugewandten End bereich (35) des beweglichen Kontaktelements (30) und/oder auf einem dem Endbereich (35) des beweglichen Kontaktelements (30) zugewandten Oberflächenbereich (14) des ersten elektrischen Kontaktkörpers (10) posi tioniert ist.
2. Kurzschließereinrichtung (1) nach einem der vorherigen An sprüche, wobei die Isolationsschicht (50) auf einer Kontakt fläche (37, 37') des beweglichen Kontaktelements (30)
und/oder des ersten elektrischen Kontaktkörpers (10) positio niert ist, welche den ersten elektrischen Kontaktkörper (10) mit dem beweglichen Kontaktelement (30) in Schließstellung kontaktiert .
3. Kurzschließereinrichtung (1) nach einem der vorherigen An sprüche, wobei die Isolationsschicht (50, 50') eine Dicke (D) von 10-100 ym, noch bevorzugter 10-50 ym, besonders bevorzugt 10-30 ym aufweist.
4. Kurzschließereinrichtung (1) nach einem der vorherigen An sprüche, wobei die Isolationsschicht (50, 50') mindestens ei nes der folgenden Materialien umfasst: Thermoplast, Durop last, Siloxanverbindung, Keramikverbindung.
5. Kurzschließereinrichtung (1) nach einem der vorherigen An sprüche, wobei die Antriebseinrichtung (40) eine pyrotechni sche Antriebseinrichtung ist.
6. Kurzschließereinrichtung (1) nach einem der vorherigen An sprüche, wobei die Antriebseinrichtung (40) dazu ausgebildet ist, das bewegliche Kontaktelement (30) bei der Überführung von der Trennstellung in die Schließstellung auf eine vorbe stimmte Mindestgeschwindigkeit zu beschleunigen, bei welcher die Isolationsschicht (50, 50') bei der Herstellung des Berührkontaktes abgebaut, insbesondere abgerieben, abgeschabt oder verbrannt wird, sodass das bewegliche Kontaktelement (30) in Schließstellung mit dem ersten elektrischen Kontakt körper (10) kontaktiert.
7. Kurzschließereinrichtung (1) nach einem der vorherigen An sprüche, wobei die Antriebseinrichtung (40) dazu eingerichtet ist, das bewegliche Kontaktelement (30) auf eine Mindestge schwindigkeit von über 50 m/s, noch bevorzugter über 75 m/s, besonders bevorzugt über 100 m/s zu beschleunigen.
8. Kurzschließereinrichtung (1) nach einem der vorherigen An sprüche, wobei der erste elektrische Kontaktkörper (10) eine zum Endbereich (35) des beweglichen Kontaktelements (30) formkomplementäre Ausnehmung (12) umfasst, in welche das be wegliche Kontaktelement (30) in Schließstellung mit zumindest einem Teil des Endbereichs (35) eingefahren ist.
9. Kurzschließereinrichtung (1) nach einem der vorherigen An sprüche, wobei die Isolationsschicht (50, 50') an denjenigen Stellen des beweglichen Kontaktelements (30) und/oder des ersten elektrischen Kontaktkörpers (10) positioniert ist, an welchen bei einem beweglichen Kontaktelement und einem ersten elektrischen Kontaktkörper ohne Isolationsschicht eine elekt rische Feldstärke oberhalb der Durchschlagfestigkeit bei der Bewegung zwischen der Trennstellung und der Schließstellung erzeugt wird.
10. Umrichter, insbesondere Multilevelumrichter, umfassend eine Kurzschließereinrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche.
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