EP4555546A1 - Gleitkontaktvorrichtung zur kontaktierung eines beweglichen lichtbogenkontaktes eines vakuumschalters - Google Patents
Gleitkontaktvorrichtung zur kontaktierung eines beweglichen lichtbogenkontaktes eines vakuumschaltersInfo
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- EP4555546A1 EP4555546A1 EP23765251.6A EP23765251A EP4555546A1 EP 4555546 A1 EP4555546 A1 EP 4555546A1 EP 23765251 A EP23765251 A EP 23765251A EP 4555546 A1 EP4555546 A1 EP 4555546A1
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- sliding
- sliding contact
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
- H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
- H01H33/66—Vacuum switches
- H01H33/664—Contacts; Arc-extinguishing means, e.g. arcing rings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H1/00—Contacts
- H01H1/58—Electric connections to or between contacts; Terminals
- H01H1/5833—Electric connections to or between contacts; Terminals comprising an articulating, sliding or rolling contact between movable contact and terminal
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
- H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
- H01H33/66—Vacuum switches
- H01H33/6606—Terminal arrangements
Definitions
- the invention relates to the contacting of an axially movable arc contact with a stationary hollow contact tube of a vacuum switch.
- Another known solution uses a current band. Since higher contact speeds are required at high voltage levels, such as high voltage, this solution is also exposed to high mechanical loads.
- the invention is based on the object of designing the contact between the movable arc contact of the vacuum tube and the fixed contact tube of the vacuum switch in such a way that reliable contacting of the movable arc contact is achieved with a low moving mass and low contact resistance.
- a sliding contact device for contacting a movable arc contact of a vacuum switch comprising the features of claim 1, claim 3 and claim 6.
- the proposed solutions are advantageously characterized by low moving masses and low contact resistances.
- FIG. 1 shows a first contact according to the invention of an axially movable arc contact of a vacuum switch
- FIG. 2 shows a section of the arrangement from FIG. 1 along the section plane II-II,
- Fig. 3 shows a second contact according to the invention of an axially movable arc contact of a vacuum switch
- FIG. 4 shows a third contact according to the invention of an axially movable arc contact of a vacuum switch
- Fig. 5 shows a section of the arrangement of Fig. 4 along the section plane V-V
- electrically conductive fins 10 are attached to the movable arc contact 6 of the vacuum tube 4, which run in corresponding contact grooves of the counter contact.
- a contact groove can be formed, for example, by two conductive webs 12 in the fixed, hollow contact tube 5, which are provided with electrically conductive lamellar contacts 11 on the inner contact surfaces. The arc current then flows via the fins 10 of the movable arc contact 6 to the Lamellar contacts 11 and then on the electrically conductive
- the embodiment according to Fig. 3 shows a tubular contact piece 7 with self-springing contact fingers 8.
- the contact piece coaxially surrounds the moving arc contact 6 of the vacuum tube and is galvanically firmly connected to the stationary contact tube 5. It is preferably made of CuCrl Zr or carbon fiber reinforced carbon.
- the movable arc contact 6 of the vacuum tube 4 is electrically connected to the stationary contact tube 5 by a lamellar contact strip 13.
- the lamellar contact strip 13 is fixed in a ring which is connected to the stationary contact tube 5, for example, via webs or lugs.
- the sliding contact is provided between the lamellar contact strip 13 and the movable arc contact 6.
- the movable arc contact 6 is driven by a driver 3 and guided centrally.
- the sliding contact device according to the invention may be designed for high voltage.
- High voltage in the sense of the invention is understood to mean a voltage of 72.5 kilovolts and higher.
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
Abstract
Es werden Lösungen für eine Gleitkontaktvorrichtung zur Kontaktierung eines beweglichen Lichtbogenkontaktes (6) eines Vakuumschalters unter Hochspannungsbedingungen vorgeschlagen. In vorteilhafter Weise zeichnen sich die vorgeschlagen Lösungen durch geringe bewegte Massen und geringe Übergangswiderstände aus.
Description
Gleitkontaktvorrichtung zur Kontaktierung eines beweglichen
Lichtbogenkontaktes eines Vakuumschalters
Die Erfindung betri f ft die Kontaktierung eines axial beweglichen Lichtbogenkontaktes mit einem feststehenden hohlen Kontaktrohr eines Vakuumschalters .
Bisher wird in Vakuumschaltern der Kontakt zwischen dem beweglichen Lichtbogenkontakt und dem feststehenden Kontaktrohr durch eine geklemmte Muf fe realisiert , an die ein Kontaktring geschraubt wird, welcher zusätzlich einen Lamellenbandkontakt beinhaltet . Die konstruktionsbedingte hohe Anzahl an Kontaktübergängen führt zu einem hohen Übergangswiderstand, was für die thermische Belastbarkeit des Vakuumschalters ungünstig ist . Die hohe Masse dieser Konstruktion muss außerdem auf die hohe erforderliche Kontaktgeschwindigkeit beschleunigt werden . Dies führt zu erhöhten mechanischen Belastungen der kinematischen Kette ; außerdem sind entsprechend hohe Antriebsenergien erforderlich .
Bei einer weiteren bekannten Lösung wird ein Stromband eingesetzt . Da bei hohen Spannungsebenen, wie zum Beispiel Hochspannung, höhere Kontaktgeschwindigkeiten erforderlich sind, ist auch diese Lösung hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde , den Kontakt zwischen dem beweglichen Lichtbogenkontakt der Vakuumröhre und dem feststehenden Kontaktrohr des Vakuumschalters so aus zubilden, dass eine zuverlässige Kontaktierung des bewegten Lichtbogenkontaktes bei geringer bewegter Masse und geringem Übergangswiderstand erreicht wird .
Das Problem wird durch eine Gleitkontaktvorrichtung zur Kontaktierung eines beweglichen Lichtbogenkontaktes eines Vakuumschalters umfassend die Merkmale des Anspruchs 1 , des Anspruchs 3 und des Anspruchs 6 gelöst .
In vorteilhafter Weise zeichnen sich die vorgeschlagen Lösungen durch geringe bewegte Massen und geringe Übergangswiderstände aus .
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben .
Die Erfindung wird im Folgenden als Aus führungsbeispiel in einem zum Verständnis erforderlichen Umfang anhand von Figuren näher erläutert .
Dabei zeigen :
Fig 1 eine erste erfindungsgemäße Kontaktierung eines axial beweglichen Lichtbogenkontaktes eines Vakuumschalters ,
Fig 2 einen Schnitt der Anordnung aus Fig 1 entlang der Schnittebene I I- I I ,
Fig 3 eine zweite erfindungsgemäße Kontaktierung eines axial beweglichen Lichtbogenkontaktes eines Vakuumschalters ,
Fig 4 eine dritte erfindungsgemäße Kontaktierung eines axial beweglichen Lichtbogenkontaktes eines Vakuumschalters und
Fig 5 einen Schnitt der Anordnung aus Fig 4 entlang der Schnittebene V-V,
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezeichnungen gleiche Elemente .
Bei dem Aus führungsbeispiel nach Fig 1 sind an dem beweglichen Lichtbogenkontakt 6 der Vakuumröhre 4 elektrisch leitende Finnen 10 angebracht ( zum Beispiel drei Stück) , die in entsprechenden Kontaktnuten des Gegenkontaktes laufen . Eine Kontaktnut kann zum Beispiel durch zwei leitende Stege 12 in dem feststehenden, hohlen Kontaktrohr 5 gebildet sein, die an den inneren Kontakt flächen mit elektrisch leitenden Lamellenkontakten 11 versehen sind . Der Lichtbogenstrom fließt dann über die Finnen 10 des bewegten Lichtbogenkontaktes 6 auf die
Lamellenkontakte 11 und dann auf die elektrisch leitenden
Stege des feststehenden Kontaktrohres 5 ( Gegenkontakt ) .
Das Aus führungsbeispiel nach Fig 3 zeigt ein rohrförmiges Kontaktstück 7 mit selbst federnden Kontakt fingern 8 . Das Kontaktstück umfasst koaxial den bewegten Lichtbogenkontakt 6 der Vakuumröhre und ist mit dem feststehenden Kontaktrohr 5 galvanisch fest verbunden . Es ist vorzugsweise aus CuCrl Zr oder Carbonfaserverstärktem Kohlenstof f ausgebildet .
Bei dem Aus führungsbeispiel nach Fig 4 ist der bewegliche Lichtbogenkontakt 6 der Vakuumröhre 4 durch ein Lamellenkontaktband 13 mit dem feststehenden Kontaktrohr 5 elektrisch verbunden . Das Lamellenkontaktband 13 wird hierbei in einem Ring fixiert , welches z . B . über Stege oder Nasen mit dem feststehenden Kontaktrohr 5 verbunden ist . Der Gleitkontakt ist zwischen dem Lamellenkontaktband 13 und dem beweglichen Lichtbogenkontakt 6 gegeben . Besonders wirtschaftlich lässt sich bei dieser Lösung das Kontaktrohr als Gussbauteil realisieren .
Der bewegliche Lichtbogenkontakt 6 wird über einen Mitnehmer 3 angetrieben und zentrisch geführt .
Die erfindungsgemäße Gleitkontaktvorrichtung mag für Hochspannung ausgelegt sein . Unter Hochspannung im Sinne der Erfindung wird eine Spannung von 72 , 5 kilo Volt und größer verstanden .
Die vorliegende Erfindung wurde zu I llustrations zwecken anhand von konkreten Aus führungsbeispielen im Detail erläutert . Dabei können Elemente der einzelnen Aus führungsbeispiele auch miteinander kombiniert werden . Die Erfindung soll daher nicht auf einzelne Aus führungsbeispiele beschränkt sein, sondern lediglich eine Beschränkung durch die angehängten Ansprüche erfahren .
Bezugs zeichenliste
1 - I solierendes Gehäuse
2 - feststehendes Kontaktstück, erster Hochspannungsanschluss
3 - Mitnehmer, Antrieb
4 - Vakuumschaltröhre
5 - feststehendes , hohles Kontaktrohr, zweiter Hochspannungsanschluss
6 - axial beweglicher Lichtbogenkontakt der Vakuumschaltröhre
7 - rohrförmiges Kontaktstück
8 - selbst federnde Kontakt finger
9 - feststehender Lichtbogenkontakt der Vakuumschaltröhre
10 - elektrisch leitende Finne
11 - elektrisch leitender Lamellenkontakt
12 - Stege
13 - Lamellenkontaktband
I I- I I - Schnittebene
V-V - Schnittebene
Claims
1. Gleitkontaktvorrichtung zur Kontaktierung eines beweglichen Lichtbogenkontaktes eines Vakuumschalters dadur ch ge kenn z e i chne t , da s s der längs seiner Längsachse bewegliche Lichtbogenkontakt (6) mehrere, insbesondere drei, um seine Längsachse gleichverteilt angeordnete Finnen (10) aufweist und eine jeweilige Finne (10) mit den Stegen (12) eines feststehenden Gegenkontaktes (5) als Gleitkontakt zusammenwirkt.
2. Gleitkontaktvorrichtung nach Anspruch 1 dadur ch ge kenn z e i chne t , da s s ein Steg (12) mit einem Lamellenkontakt (11) ausgerüstet ist.
3. Gleitkontaktvorrichtung zur Kontaktierung eines beweglichen Lichtbogenkontaktes eines Vakuumschalters dadur ch ge kenn z e i chne t , da s s ein längs seiner Längsachse beweglicher Lichtbogenkontakt (6) und ein feststehender Gegenkontakt (5) gegeben sind, mit dem feststehenden Gegenkontakt (5) ein rohrförmiges Kontaktstück (7) galvanisch fest verbunden ist, das rohrförmige Kontaktstück (7) selbst federnde Kontakt finger (8) aufweist, die den beweglichen Lichtbogenkontakt (6) koaxial umfassen derart, dass das rohrförmige Kontaktstück (7) und der bewegliche Lichtbogenkontakt (6) als Gleitkontakt Zusammenwirken .
4. Gleitkontaktvorrichtung nach Anspruch 3 dadur ch ge kenn z e i chne t , da s s das rohrförmige Kontaktstück (7) aus CuCrlZr ausgebildet ist.
5. Gleitkontaktvorrichtung nach Anspruch 3 dadur ch ge kenn z e i chne t , da s s das rohrförmige Kontaktstück (7) aus Carbonfaserverstärktem Kohlenstoff ausgebildet ist.
6. Gleitkontaktvorrichtung zur Kontaktierung eines beweglichen Lichtbogenkontaktes eines Vakuumschalters dadur ch ge kenn z e i chne t , da s s ein längs seiner Längsachse beweglicher Lichtbogenkontakt (6) und ein feststehender Gegenkontakt (5) gegeben sind, ein Lamellenkontaktband (13) in einem Ring konzentrisch zu der Längsachse des beweglichen Lichtbogenkontaktes (6) mit dem feststehenden Gegenkontakt (5) verbunden ist derart, dass das Lamellenkontaktband (13) und der bewegliche Lichtbogenkontakt (6) als Gleitkontakt Zusammenwirken.
7. Gleitkontaktvorrichtung nach Anspruch 6 dadur ch ge kenn z e i chne t , da s s das Lamellenkontaktband (13) über Nasen mit dem feststehenden Kontaktrohr (5) verbunden ist.
8. Gleitkontaktvorrichtung nach Anspruch 6 dadur ch ge kenn z e i chne t , da s s das Lamellenkontaktband (13) in einer Nut des feststehenden Kontaktrohres (5) angeordnet ist.
9. Gleitkontaktvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche dadur ch ge kenn z e i chne t , da s s das Kontaktrohr (5) als Gussbauteil realisiert ist.
Applications Claiming Priority (2)
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