SE442567B - Anordning for elektrisk forbindning mellan tva ledare a - Google Patents

Description

8402875-2 UI kontaktfingrar, som i regel är fastmonterade på den ena ledaränden. En kontaktanordning av detta slag har relativt stor bygghöjd. För att kunna hålla nere diametern på den omslutande kapslingen har man därför i an- läggningar med aluminiumledare tvingats att i ledarskarvarna använda kon- taktpluggar av koppar som genom motstånds- eller friktionssvetsning fixe- rats vid aluminiumledaren. Sådana kontaktanordningar blir relativt dyra. Om man i stället skulle använda kontaktpluggar av aluminium, skulle man för samma märkdriftström behöva använda ungefär tre gånger så många kontakt- fingrar som vid kopparpluggar, för att kunna hålla effektutvecklíngen per kontaktställe på en acceptabel nivå. Detta innebär i sin tur att pluggdia- metern och därmed även diametern hos kapslingen måste ökas, med stora kost- nadsökningar och andra olägenheter som följd.

Det är känt att vid ledarskarvar 1 SF6-ställverk såsom kontaktelement mellan ledarändarna använda ett band av försilvrat berylliumbrons med från bandets yta uppstansade, fjädrande kontaktlameller, i princip utfört såsom visas i tyska utläggningsskriften 1 286 170. En sådan kontaktanordning får låg bygg- höjd och ger många parallella kontaktpunkter. Den kan därför användas även vid kontaktpluggar av aluminium- En nackdel med detta skarvutförande är dock att det kräver snäva tillverkníngstoleranser, eftersom den effektiva fjädringsvägen hos kontaktbandet är relativt liten (endast några hundradels millimeter). Utförandet är därför inte lämpligt i förband där förutom axiell rörelse även viss radiell rörelse med vinkelavvikelse mellan ledardelarna måste tolereras- Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett relativt enkelt och billigt kontaktförband mellan två företrädesvis koncentriska ledare, som kan vara axiellt rörliga i förhållande till varandra. Förbandet skall ha låg bygghöjd och vara elastiskt så att viss radiell rörelse med vinkel- avvikelse mellan ledardelarna kan tillåtas. Förbandet skall vidare kunna utföras för hög driftströmsbelastning och vara kortslutningssäkert.

Ett förband av ovannämnda slag uppnås enligt uppfinningen genom att man mellan de båda ledare som skall förbindas anordnar ett kontaktelement med de i kännetecknande delen av patentkrav 1 angivna särdragen. En väsentlig fördel hos ett sådant kontaktelement, som utgöres av en skruvspirallindad tråd med lutande varv, är att trådvarvens lutning tillåter en kombination av lämpligt kontakttryck med optimalt dímensionerad tråd för bästa ström- överföringsförmåga. 8402875-2 Det är i och för sig känt att använda en ringformig skruvfjäder som kon- taktelement mellan en metallisk kabelmantel och ett jordat apparathölje (svenska patentskriften 131 239). Vid den kända konstruktionen, som endast är avsedd för stumma förband, är dock fjädern inte utförd med lutande varv och den ingår inte i driftströmskretsen. Kraven på fjädrings- och strömled- níngsförmåga är därför väsentligt lägre än vid kontaktelementet enligt före- liggande uppfinning.

Uppfinningen skall närmare beskrivas i anslutning till i bifogade ritning visade utföringsexempel, varvid fig 1 visar i axialsnitt en enligt uppfinningen utförd elastisk kontakt- förbindning mellan två koncentriska ledare, fig 2 visar ett i denna förbindning ingående kontaktelement i axialsnitt efter linjen II~II i fig 1 innan elementet monterats, fig 3a-3c visar schematiskt tre steg i kontaktelementets tillverkning, fig Ä visar schematiskt fjäderkarakteristiken för kontaktelementet, fig 5 visar i axialsnitt ett annat utförande av en enligt uppfinningen utförd kontaktförbindning, fig 6 visar i ändvy ett annat utförande av ett kontaktelement enligt uppfinningen och fig 7 visar detta kontaktelement i axialsnitt efter linjen VII-VII i fig 6.

Fig 1 visar en förbindning mellan två koncentriska ledare 1 och 2, som är axiellt rörliga i förhållande till varandra. Ledaren 2 är rörformig och om- sluter ändpartiet hos ledaren 1, vars ytterdiameter är mindre än ledarens 2 innerdiameter. De båda ledarna 1, 2 kan exempelvis bilda ena fasledaren i ett metallkapslat, gasisolerat ställverk eller utgöra kontakter i en från- skiljare eller jordningskopplare. Mellan de båda ledarna 1, 2 ligger ett fjädrande kontaktelement 3 monterat i ett spår H i ledaren 2. Kontaktelemen- tet 3 utgöres av en skruvspirallindad tråd med lutande varv såsom framgår av fig 2.

UI 8402875-2 Kontaktelementet 3 kan tillverkas så som framgår av fig 3a~3c genom att en tråd av lämpligt kontaktmaterial, t ex hårddragen, försílvrad koppar- legering, först lindas upp till en skruvspiral med exempelvis 10 mm dia- meter och en stigning på ca 2 ggr tråddiametern (fig 3a). Genom mangling, pressning etc bringas samtliga trådvarv i en bestämd lutning mot spiralens längdaxel (fig 3b). Lutningsvinkeln kan lämpligen ligga mellan 30 och 600.

Spiralen formas därefter till ett varv och monteras i spåret H i ledaren 2 (fig 1). Detta spår är så utformat, att spiralen fixeras vid ledaren 2 i dennas axiella riktning och erhåller lämpligt utgångsläge för den radiella fjädringsrörelse som ombesörjer korrekt kontakttryck. Varje trådvarv ger minst en kontaktyta på vardera ledaren och bildar tvâ parallella strömbanor mellan dessa.

Fig H visar schematiskt hur fjäderkarakteristiken för kontaktelementet 3 ser ut, varvid s betecknar fjädringsvägen och F betecknar kontaktkraften.

Som synes är kontaktkraften i det närmaste konstant inom ett relativt stort fjädringsområde s1. Detta är en stor fördel eftersom man genom att utföra anordningen så, att fjäderns arbetsområde kommer att ligga inom området s1 kan göra sig i det närmaste oberoende av tillverkningstoleranser.

Spiralen 3 behöver inte nödvändigtvis vara rund, utan dess varv eller öglor kan även vara elliptiska, kvadratiska etc. Väsentligt är dock att spiralens öglor är sammanhängande, dvs bildade av en enda tråd, och att öglorna bi- bringats en initiallutning åt samma håll.

Kontaktelementet måste utföras av material som ger tillräcklig fjädring och har god strömledningsförmåga. Ett lämpligt material i detta sammanhang är berylliumkoppar, men i vissa tillämpningar kan även andra material komma i fråga, t ex fosforbrons, kromkoppar eller vanlig koppar.

Kontaktförbindningar av den här föreslagna typen kan användas i många sammanhang. Fig 5 visar ett utförande för gasisolerade ställverk där två koaxiella ledare 1 och 2 av samma diameter förbindes genom en muff 5, som är försedd med kontaktelement 3 enligt föreliggande uppfinning. Kontakt- elementen är anordnade i runtomgående spår H i muffens ändpartier. Muffen är ingjuten (eller på annat sätt monterad) som nav i en isolerande stötta 8, vilken är fixerad i ställverkets rörformiga metallkapsling 9. Om stöttan 8 skall vara gasavskiljande, utföres muffen 5 med en tät mellanvägg 6.

Claims (7)

8402875-2 Ledarna 1, 2 pluggas in från resp sida. Muffens ytterhölje 7 (kontakthålla- ren) är utformad som en elfältstyrande kropp. Kontaktelementet enligt föreliggande uppfinning kan även användas vid hop- skruvade flänsar eller i förbindningar mellan rektangulära skenor i långa skenstråk för att möjliggöra viss axiell rörelse hos skenorna. Elementet kan med fördel även användas vid ledare med plana kontaktytor som pressas mot varandra axiellt (s k buttkontakt). Ett sådant utförande är speciellt lämpligt där man vill ha möjlighet till radiell rörelse mellan ledarna. Spåret för kontaktelementet behöver i sådana fall inte nödvändigtvis vara runt utan kan vara rakt eller ha vilken som helst annan lämplig form. För att öka strömöverföringsförmågan i förbindningen kan man anordna flera parallella kontaktelement av den beskrivna typen monterade i var sitt spår. För att öka prestandan kan man även montera två (eventuellt flera) spiraler i samma spår. Fig 6 och 7 visar ett sådant kontaktelement där två spiraler 3a och 3b är monterade i varandra, men förskjutna i sidled så att avståndet mellan spiralernas parallella längsaxlar är större än tråddiametern. Däri- genom utnyttjas den disponibla kontaktytan runt ledarens omkrets med bi- behållen frihet för fjädringsrörelsen radiellt. PATENTKRAV

1. Anordning för elektrisk förbindning mellan två ledare (1, 2) med hjälp av minst ett mellan ledarnas kontaktytor anordnat fjädrande kontaktelement (3), vilket är monterat i ett spår (Ä) i den ena ledarens (2) kontaktyta, k ä n n e t e c k n a d därav, att kontaktelementet (3) utgöres av en fjädrande tråd som är lindad i skruvlinjeform eller dylikt ett flertal varv kring sin längdaxel, och att kontaktelementet formats så, att dess trådvarv redan före monteringen i spåret (U) har en viss lutning mot ele- mentets längdaxel.

2. Anordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att lutningsvinkeln mellan trådvarven och kontaktelementets längdaxel ligger mellan 10 och 800, företrädesvis mellan 30 och 600. 8402875-2

3. Anordning enligt patentkrav 1 eller 2, där de båda ledarna (1, 2) är koncentriska och axiellt rörliga i förhållande till varandra, k ä n n e - t e c k n a d därav, att kontaktelementet (3) är format till ett varv och monterat i ett runtomgående spår (A) i den ena ledaren (2).

4. H- 'Anordning enligt patentkrav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att de båda ledarna har plana kontaktytor och är anordnade att pressas axiellt mot varandra.

5. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k - n a d därav, att två eller flera kontaktelement (3a, 3b) är monterade i samma spår (4) med elementens trâdvarv radiellt förskjutna i varandra.

6. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k - n a d därav, att tråden som kontaktelementet (3) är lindat av är av koppar eller kopparlegering.

7. Anordning enligt patentkrav 6, k ä n n e t e c k n a d därav, att tråden är hårddragen och försilvrad.