WO2010124929A1 - Gleitkontaktanordnung im hochspannungsbereich - Google Patents

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WO2010124929A1
WO2010124929A1 PCT/EP2010/054781 EP2010054781W WO2010124929A1 WO 2010124929 A1 WO2010124929 A1 WO 2010124929A1 EP 2010054781 W EP2010054781 W EP 2010054781W WO 2010124929 A1 WO2010124929 A1 WO 2010124929A1
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WO
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contact
guide element
contact piece
sliding contact
shaped
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/054781
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English (en)
French (fr)
Inventor
Jörg Gorablenkow
Andreas Groiss
Uwe Schichler
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Publication of WO2010124929A1 publication Critical patent/WO2010124929A1/de

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02GINSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G5/00Installations of bus-bars
    • H02G5/06Totally-enclosed installations, e.g. in metal casings
    • H02G5/066Devices for maintaining distance between conductor and enclosure
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02GINSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G5/00Installations of bus-bars
    • H02G5/06Totally-enclosed installations, e.g. in metal casings
    • H02G5/063Totally-enclosed installations, e.g. in metal casings filled with oil or gas
    • H02G5/065Particle traps

Definitions

  • the invention relates to a sliding contact arrangement with a first contact piece and a second contact piece, between which an electrical contact point is formed and which are movable relative to each other.
  • the local sliding contact arrangement has a first and a second contact piece, which are movable relative to each other.
  • the two contact pieces overlap each other and have a contact point, via which an electrically conductive transition between the two contact pieces is formed.
  • an alignment of the two contact pieces to each other to make the electrical contact point. It is important to ensure that the contacts are precisely aligned with each other and interlock. Tilting, tilting, or the like can lead to damage to the contacts.
  • the assemblies provided for the formation of the contacting point can experience damage.
  • the object of the invention is therefore to provide a sliding contact arrangement, which is protected in an improved manner from damage.
  • the object is achieved in a sliding contact arrangement of the type mentioned above in that with one of the contact pieces a guide element for the other contact piece is connected.
  • a guide element can be used to facilitate bringing together the two contact pieces during assembly of the sliding contact arrangement.
  • a forced path of movement prevents contact pieces from being damaged and thus adversely affects the contact resistance of the contacting point.
  • elastically deformable contact elements can be used, which convey an electrical contact between the two contact pieces. These may be, for example, contact blades, contact fingers, contact springs or the like.
  • the guide element projects beyond the contact point.
  • the contact point may be formed, for example, annular.
  • an annular contact element can be arranged for this purpose, which is in an electrically conductive connection on the one hand with the first and on the other hand with the second contact piece, whereby a relative movement between the contact pieces is made possible. If the guide element projects beyond the contacting point, there is a possibility of positioning the two contact pieces relative to one another before the contacting point is formed, and one of them leads to a formation of the contact piece
  • the contacting point is penetrated by the guide element.
  • the contacting point allows an electrically conductive via a contact element directly or indirectly
  • first contact piece socket-shaped and the second contact piece are formed counter-bolt shape.
  • a bush-shaped and bolt-shaped configuration of the contact pieces of the sliding contact arrangement makes it possible to form an annular contact point between the two contact pieces and, depending on the extent of the overlap region of the two contact pieces, to provide this area with different widths. As a result, the number of contact points available for contacting between the contact pieces can be increased and thus the contact resistance of the sliding contact arrangement can be reduced.
  • the bush and the bolt-shaped contact piece should have rotationally symmetrical cross-sections, with a relative movement between the two contact pieces should take place in the direction of the axes of rotation.
  • a relatively smooth meshing of the two contact pieces is made possible.
  • the guide element should be designed such that a movement path, which is provided for contacting the two contact pieces, also extends along the axes of rotation.
  • the guide element is in the shape of a basket around the bushing shaped contact piece extends and projects beyond the contact point, so that the bolt-shaped contact piece is guided and guided by the guide element in the manner of a funnel into the socket opening of the bush-shaped contact piece.
  • a further advantageous embodiment can provide that the guide element is enclosed by the two contact pieces.
  • a connection of the guide element through both contact pieces makes it possible to leave the guide element in the sliding contact arrangement.
  • the guide element By enclosing the guide element with the contact pieces, the guide element is dielectrically shielded and is located in the interior of the contact pieces.
  • dielectric influences by the guide element during operation of the sliding contact arrangement d. H. at a voltage application and current conduction via the sliding contact arrangement can be prevented.
  • the guide element in the interior of the contact pieces can maintain its guiding and directing effect on the two contact pieces.
  • the sliding contact arrangement In a whereabouts of the guide element on the sliding contact arrangement, a disassembly of the sliding contact arrangement, a movement apart of the two contact pieces are guided by the guide member along a certain path. This prevents damage to the contact pieces even when dismantling the sliding contact arrangement.
  • the sliding contact arrangement can also be repeatedly dismantled and mounted.
  • the guide element is an electrically conductive body.
  • An electrically conductive body can be easily connected to the contact pieces, since these are usually also made of electrically conductive material such as metal, such as ferrous metals or non-ferrous metals, such as copper, aluminum and alloys of such metals.
  • electrically conductive bodies are well suited to transport thermal energy.
  • the guide element can additionally be used to transfer heat between the two contact pieces or to guide them out of the contacting point.
  • the guide element can also be used for power conduction through the GleitWalletanssen as a current path.
  • a further advantageous embodiment can provide that the guide element is held within the sleeve-shaped contact piece.
  • the attachment area to be dielectrically shielded.
  • the bush-shaped contact piece in its socket opening can be penetrated by the guide element.
  • the guide element may for example have a rotationally symmetrical structure, wherein the axis of rotation pierces a plane in which the bushing opening of the bush-shaped contact piece extends. Furthermore, it can be advantageously provided that the guide element projects into a guide recess of the bolt-shaped contact piece.
  • the guide element Via a guide opening in the bolt-shaped contact piece, the guide element can protrude into the bolt-shaped contact piece.
  • the guide element can protrude into the bolt-shaped contact piece.
  • an end-side in particular centric arrangement of a guide opening in a simple manner allow support of the bolt-shaped contact piece on the guide element.
  • a particle collecting space is arranged within the bush-shaped contact piece.
  • the bushing-shaped contact piece can provide such a space, because socket-shaped contact pieces have a dielectrically shielded space in their interior due to their construction with appropriate use of dielectrically shielding materials, such as metallic materials.
  • the guide element is connected to a wall bounding the particle collection space.
  • the guide element is connected to a wall of the particle collecting space, then the fastening area between guide element and retaining wall is located inside the dielectrically shielded space, so that no partial discharge, arc channels or the like can be initiated by the fastening area even at high voltages.
  • the guide element can be screwed to the wall, for example, be 29scident, pressed, etc.
  • the connection between wall and guide element can also serve as part of a current path, which also extends over the guide element between the two contact pieces.
  • a bushing opening of the bush-shaped contact piece for receiving the bolt-shaped contact piece is aligned substantially transversely to a vertical.
  • the bolt-shaped contact piece is moved by gravity driven in the direction of the sleeve-shaped contact piece, with an alignment of the contact pieces to each other via the guide element.
  • the bolt-shaped contact piece is brought into contact with the guide element, whereby the mobility of the bolt-shaped contact piece is limited. With a drop in the bolt-shaped contact piece this is inserted into the socket opening of the bush-shaped contact piece, wherein tilting or tilting of the bush-shaped contact piece is prevented due to the directing action of the guide element.
  • FIG. 1 shows a section through a first embodiment variant of a sliding contact arrangement
  • FIG. 2 shows a section through a second embodiment variant of a sliding contact arrangement.
  • sliding contact arrangements are preferably used in phase conductors of pressure gas-insulated electric power transmission devices.
  • Compressed gas-insulated electric power transmission devices have encapsulating housings with gastight walls, wherein inside the encapsulating housing phase conductors are arranged, which are supported electrically isolated from the encapsulating.
  • the interior of the encapsulating housing is provided with an electrically insulating gas, for example sulfur hexafluoride, nitrogen or their suitable gases or gas mixtures, filled.
  • the electrically insulating gas is acted upon by a relative to the environment of the encapsulating housing increased pressure. This overpressure can be several bar.
  • a portion of a pressure gas-insulated electric power transmission device is shown by way of example.
  • the structure of the electric power transmission devices shown in the figures is similar. Only the embodiments of the sliding contact arrangement differ in detail.
  • FIGS. 1 and 2 assemblies having the same functions are given the same reference numbers.
  • FIG. 1 shows a section through a pressure-gas-insulated electric power transmission device.
  • the compressed gas-insulated electric power transmission device has an encapsulating housing 1.
  • the encapsulating housing 1 is in the present case a metallic tube, preferably of an aluminum alloy.
  • the encapsulating housing 1 is aligned coaxially to a longitudinal axis 2.
  • the tubular encapsulation housing 1 in this case has connecting flanges on the end sides in order to be connectable to further encapsulation housings.
  • the interior of the encapsulating case 1 is filled with sulfur hexafluoride gas under increased pressure.
  • phase conductor 3 is arranged substantially coaxially to the longitudinal axis 2.
  • the phase conductor 3 has, for example, a rotationally symmetrical see structure, for example, a solid cylinder structure or a hollow cylinder structure on.
  • the phase conductor 3 serves to form a current path and is acted upon by an electrical potential which is increased in relation to the encapsulation housing 1.
  • this electrical potential is a potential of several 10,000 or 100,000 volts, whereas the encapsulating housing 1 preferably carries ground potential.
  • a support insulator 4 is provided.
  • the support insulator 4 is formed in the present case as a disc insulator having a bulged central portion to extend a creepage path on the surface of the support insulator.
  • the support insulator 4 is connected in a gastight manner to the phase conductor 3. In order to enable a fixation to the phase conductor 3, this has a circumferential collar in the region of the support insulator 4.
  • the support insulator 4 is gas-tight against an inner circumferential surface of the encapsulating housing 1.
  • a first contact piece 5 is arranged on a front side of the phase conductor 3, which is located in the vicinity of the support insulator 4.
  • the first contact piece 5 is designed like a socket.
  • a second contact piece 6 is inserted in the first contact piece 5.
  • the second contact piece 6 is designed bolt-shaped.
  • the two contact pieces 5, 6 are each rotationally symmetrical and aligned coaxially with the longitudinal axis 2.
  • the first contact piece 5 is connected by means of screw with the phase conductor 3 frontally.
  • the second contact piece 6 is struck at its end facing away from the first contact piece 5 end by means of a cohesive joint connection to a tubular portion 3 a of the phase conductor.
  • the two contact pieces 5, 6 are movable relative to each other along the longitudinal axis 2, so that a sliding contact arrangement is formed.
  • a contact point 7 is formed in the overlap region of the two contact pieces 5, 6, a contact point 7 is formed.
  • the contacting point 7 has an annular circumferential structure and is aligned substantially coaxially with the longitudinal axis 2.
  • the contacting point 7 is defined in the present example by an incorporated in an inner circumferential surface of the first contact piece 5 circumferential groove, in which a contacting element is inserted.
  • the contacting element is, for example, a contact lamella strip whose lamellae are in contact, on the one hand, with the first contact piece 5 and, on the other hand, with the second contact piece 6 and also with a relative movement of the two contact pieces 5, 6 with respect to one another via a plurality of contact points of the contact lamellae allows.
  • contacting points of the contacting element are located on an outer circumferential surface of a cylindrical section with a circular cross-section of the second cone. clock piece 6 and inner shell side in the groove on the first contact piece 5 at.
  • the first contact piece 5 with its sleeve-shaped form encloses in its interior a dielectrically shielded space, so that a particle collecting space 8 is delimited.
  • the second contact piece 6 in the particle collection chamber 8 is movable into it.
  • the particle collection chamber 8 is cup-shaped in the manner of a blind hole. In the bottom region, that is to say on a wall which delimits the particle collecting space 8, an electrically conductive guide element 9 is fastened.
  • the guide element 9 is a bolt-shaped rod, which is held by a screw connection and passes through a socket opening of the first contact piece 6. Between the guide element 9 and the first contact piece 5 an electrical contact is given via the rigid-angle composite.
  • the guide element 9 extends coaxially to the longitudinal axis 2. In this case, the guide element 9 is dimensioned such that it passes through the contact point 7 and projects beyond this. Due to the linear, rotationally symmetrical extension of the guide element 6, a relative movement between the two contact pieces 5, 6 in the direction of the longitudinal axis 2 or around the longitudinal axis 2 is permitted.
  • the second contact piece 6 is provided with a guide opening 10.
  • the guide opening 10 is arranged centrically to the longitudinal axis 2 in the second contact piece 6.
  • the guide opening 10 forms an access to a different sections having guide recess, so that a profiling of the guide recess in the direction of the longitudinal axis of the second given is.
  • the guide recess is provided with a funnel-like tapered section.
  • a section with a cylindrical cross-section is provided, in which the guide element 9 rests flush.
  • an extension of the guide recess is again provided so that the free end of the guide element 9 is spaced from the guide recess.
  • the guide element 9 is provided in its course with a circumferential groove, so that a cross-section reduced section is formed.
  • the circumferential groove may, for example, have a rectangular cross-section. This elastic deformation of the guide element is facilitated in this area.
  • the additional contact element allows electrical contacting of the guide element 9 with the section of cylindrical cross section of the guide recess of the second contact piece 6.
  • the guide element 9 is part of a current path located between the contact pieces 5, 6.
  • FIG. 2 shows a construction corresponding in principle to FIG. Only the configuration of the second contact piece 6 varies.
  • the second contact piece 6 according to FIG. 1 is designed in a one-piece variant.
  • the second contact piece 6 shown in FIG. 2 is designed in several pieces.
  • a base 6a which is connected to a tubular section 3a of the phase conductor by means of a cohesive joining method is.
  • a contact portion 6b of the second contact piece is arranged on the base 6a.
  • the contact portion 6b is configured substantially hollow cylindrical, wherein the cylinder wall of the contact portion 6b is penetrated by a plurality of recesses into which bolts are inserted, which press the contact portion 6b against the base 6a.
  • the guide recess provided according to FIG. 2 is alternatively configured. Deviating from the clearly funnel-like tapered section of the guide recess of the second contact piece 6 according to FIG. 1, according to FIG. 2, only a slight chamfering is provided.
  • the mounting position of the sliding contact arrangement should be oriented such that the longitudinal axis 2 is aligned parallel to a vertical.
  • the guide opening 10 it is possible, for example, by lowering the tubular portion 3a in addition to attached thereto second contact piece 6, the guide opening 10 to put on the guide member 9 and thereby to let the second contact piece 6 retract into the socket opening.
  • the socket opening of the first contact piece 5 extends essentially transversely to a vertical, so that the particle collecting space 8 provided inside the sleeve-shaped first contact piece 5 has a sufficient volume of particles to be accommodated.
  • the particle collection chamber 8 can receive 6 accumulating from the region of the contact point 7 between the first contact piece 5 and the second contact piece 6. Next, the particle space 8 in the area of Guide element 9 and the guide recess absorb escaping particles.

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Contacts (AREA)
  • Gas-Insulated Switchgears (AREA)

Abstract

Eine Gleitkontaktanordnung weist ein erstes Kontaktstück (5) sowie ein zweites Kontaktstück (6) auf. Zwischen den beiden Kontaktstücken (5, 6) ist eine Kontaktierungsstelle (7) ausgebildet. An einem der Kontaktstücke (5, 6) ist ein Führungselement (9) angeordnet.

Description

Beschreibung
GLEITKONTAKTANORDNUNG IM HOCHSPANNUNGSBEREICH
Die Erfindung bezieht sich auf eine Gleitkontaktanordnung mit einem ersten Kontaktstück und einem zweiten Kontaktstück, zwischen welchen eine elektrische Kontaktierungsstelle ausgebildet ist und welche relativ zueinander bewegbar sind.
Eine derartige Gleitkontaktanordnung ist beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 100 07 400 Al bekannt. Die dortige Gleitkontaktanordnung weist ein erstes und ein zweites Kontaktstück auf, welche relativ zueinander bewegbar sind. Die beiden Kontaktstücke überdecken einander und weisen eine Kon- taktierungsstelle auf, über welche ein elektrisch leitender Übergang zwischen den beiden Kontaktstücken ausgebildet ist. Bei einer Montage einer derartigen Gleitkontaktanordnung ist zur Ausbildung der elektrischen Kontaktierungsstelle eine Ausrichtung der beiden Kontaktstücke zueinander vorzunehmen. Dabei ist darauf zu achten, dass die Kontaktstücke präzise zueinander ausgerichtet sind und ineinandergreifen. Ein Verkanten, Verkippen, oder ähnliches kann zu Beschädigungen der Kontaktstücke führen. Insbesondere können die zur Ausbildung der Kontaktierungsstelle vorgesehenen Baugruppen Beschädigun- gen erfahren.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Gleitkontaktanordnung anzugeben, welche in verbesserter Weise vor Beschädigungen geschützt ist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer Gleitkontaktanordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass mit einem der Kontaktstücke ein Führungselement für das andere Kontaktstück verbunden ist. Ein Führungselement kann dazu genutzt werden, während einer Montage der Gleitkontaktanordnung ein Zusammenbringen der beiden Kontaktstücke zu erleichtern. Beispielsweise kann durch das Führungselement ein bestimmter Verlauf einer Relativbewegung zwischen den beiden Kontaktstücken während einer Zusammenführung der Kontaktstücke zur Ausbildung der Kontak- tierungsstelle erzwungen werden. Durch eine erzwungene Bewegungsbahn wird verhindert, dass Kontaktstücke beschädigt wer- den und so der Kontaktwiderstand der Kontaktierungsstelle nachteilig beeinflusst wird. Zur Ausbildung der Kontaktierungsstelle können beispielsweise elastisch verformbare Kontaktelemente eingesetzt werden, welche zwischen den beiden Kontaktstücken eine elektrische Kontaktierung befördern. Dies können beispielsweise Kontaktlamellen, Kontaktfinger, Konk- taktfedern oder ähnliches sein.
Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass das Führungselement die Kontaktierungsstelle überragt.
Die Kontaktierungsstelle kann beispielsweise ringförmig ausgebildet sein. Im Bereich der Kontaktierungsstelle kann dazu ein ringförmiges Kontaktelement angeordnet sein, welches einerseits mit dem ersten und andererseits mit dem zweiten Kon- taktstück in elektrisch leitender Verbindung steht, wobei eine Relativbewegung zwischen den Kontaktstücken ermöglicht ist. Überragt das Führungselement die Kontaktierungsstelle, so ist eine Möglichkeit gegeben, bereits vor einem Ausbilden der Kontaktierungsstelle die beiden Kontaktstücke relativ zu- einander zu positionieren und eine zu einer Ausbildung der
Kontaktierungsstelle nötige Annäherung der beiden Kontaktstücke auf einer vorgegebenen Bewegungsbahn durch das Führungselement festzulegen. Durch ein Hervorragen des Führungselementes ist sichergestellt, dass eine möglichst frühzeitige Ausrichtung der Kontaktelemente zueinander und eine verkantungsfreie Kontaktierung der beiden Kontaktelemente erfolgt. So kann beispielsweise ein unbeabsichtigtes Aneinanderschla- gen der Kontaktstücke verhindert werden.
Vorteilhaft kann weiter vorgesehen sein, dass die Kontaktie- rungsstelle von dem Führungselement durchsetzt ist.
Die Kontaktierungsstelle ermöglicht unmittelbar oder mittel- bar über ein Kontaktelement einen elektrisch leitfähigen
Übergang zwischen den Kontaktstücken auszubilden. Weiter erfolgt über die Kontaktierungsstelle auch eine Abstützung Kontaktstücke der Gleitkontaktanordnung gegeneinander. Bei einem Durchsetzen der Kontaktierungsstelle mit dem Führungselement kann zusätzlich insbesondere im Bereich der Kontaktierungsstelle eine Führung der beiden Kontaktstücke zueinander unterstützt werden. Damit ist zum einen während einer Montage der Gleitkontaktanordnung eine Annäherung der beiden Kontaktstücke auf einer festgelegten Bahn gegeben, andererseits wird insbesondere auch im Bereich der Kontaktierungsstelle eine Lenkung einer Relativbewegung zwischen den Kontaktstücken ermöglicht, so dass eine Überbeanspruchung einzelner Bereiche der Gleitkontaktanordnung verhindert ist. Dadurch ist sichergestellt, dass übermäßiger Materialabrieb verhindert ist und somit eine dauerhafte elektrische Kontaktierung der Gleitkontaktanordnung gegeben ist.
Weiterhin ist durch die Verwendung des Führungselementes eine raschere Montage ermöglicht, da sich aufgrund der Führungs- Wirkung des Führungselementes eine Bewegungsbahn während eines Zusammenfügens vorgegeben ist. So kann relativ rasch montiert werden, wobei eine Beschädigung trotz eines hohen Montagetempos nahezu ausgeschlossen ist. Insbesondere bei einer Montage der Gleitkontaktanordnung an schwer zugänglichen Stellen ist so die Möglichkeit gegeben, die beiden Kontaktstücke relativ zueinander zu positionieren und eines der Kontaktstücke in das Führungselement einzuführen und über das Führungselement dem Kontaktstück, an welchem das Führungsele- ment gelagert ist, anzunähern und letztendlich die Kontaktie- rungsstelle der Gleitkontaktanordnung auszubilden und dabei Beschädigungen an den Kontaktstücken zu verhindern.
Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass das erste Kontaktstück buchsenförmig und das zweite Kontaktstück gegengleich bolzenförmig ausgeformt sind.
Eine buchsenförmige und bolzenförmige Ausgestaltung der Kontaktstücke der Gleitkontaktanordnung gestattet, eine ringför- mig umlaufende Kontaktierungsstelle zwischen den beiden Kontaktstücken auszubilden und je nach Ausdehnung des Überlappungsbereiches der beiden Kontaktstücke diesen Bereich mit unterschiedlichen Breiten zu versehen. Dadurch kann die zur Kontaktierung zur Verfügung stehende Anzahl von Berührungs- punkten zwischen den Kontaktstücken erhöht und damit der Kontaktwiderstand der Gleitkontaktanordnung reduziert werden.
Das buchsen- und das bolzenförmige Kontaktstück sollten rotationssymmetrische Querschnitte haben, wobei eine Relativbewe- gung zwischen den beiden Kontaktstücken in Richtung der Rotationsachsen erfolgen sollte. Bei einer koaxialen Ausrichtung der beiden Rotationsachsen von bolzenförmigem und buchsenför- migem Kontaktstück ist eine relativ leichtgängige Ineinander- führung der beiden Kontaktstücke ermöglicht. Vorzugsweise sollte das Führungselement dabei derart ausgestaltet sein, dass eine Bewegungsbahn, die zur Kontaktierung der beiden Kontaktstücke vorgesehen ist, sich ebenfalls längs der Rotationsachsen erstreckt. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Führungselement sich korbartig um das buchsen- förmige Kontaktstück erstreckt und die Kontaktierungsstelle überragt, so dass das bolzenförmige Kontaktstück durch das Führungselement nach Art eines Trichters in die Buchsenöffnung des buchsenförmigen Kontaktstückes geleitet und geführt wird.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das Führungselement von den beiden Kontaktstücken umschlossen ist .
Ein Umschluss des Führungselementes durch beide Kontaktstücke, insbesondere nach einer Herstellung der Gleitkontaktanordnung, ermöglicht es, das Führungselement in der Gleitkontaktanordnung zu belassen. Durch ein Umschließen des Füh- rungselementes mit den Kontaktstücken ist das Führungselement dielektrisch geschirmt und befindet sich im Innern der Kontaktstücke. Damit können dielektrische Beeinflussungen durch das Führungselement bei Betrieb der Gleitkontaktanordnung, d. h. bei einer Spannungsbeaufschlagung und Stromführung über die Gleitkontaktanordnung, verhindert werden. Weiterhin kann das Führungselement im Innern der Kontaktstücke seine führende und lenkende Wirkung auf die beiden Kontaktstücke beibehalten .
Bei einem Verbleib des Führungselementes an der Gleitkontaktanordnung kann bei einer Demontage der Gleitkontaktanordnung, eine Auseinanderbewegung der beiden Kontaktstücke von dem Führungselement längs eines bestimmten Weges geleitet werden. Damit ist auch bei einer Demontage der Gleitkontaktanordnung eine Beschädigung der Kontaktstücke verhindert. Damit kann die Gleitkontaktanordnung auch wiederholt demontiert und montiert werden. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das Führungselement ein elektrisch leitfähiger Körper ist.
Ein elektrisch leitfähiger Körper lässt sich in einfacher Weise mit den Kontaktstücken verbinden, da diese üblicherweise ebenfalls aus elektrisch leitfähigem Material wie Metall, beispielsweise Eisenmetallen oder Nichteisenmetallen, wie Kupfer, Aluminium sowie Legierungen derartiger Metalle, gefertigt sind. Damit ist es möglich, das Führungselement bei- spielsweise durch stoffschlüssige Fügeverfahren an einem der Kontaktstücke zu befestigen und so einen dauerhaft winkelstarren Verbund auszugestalten. Weiterhin sind elektrisch leitfähige Körper gut geeignet, um thermische Energie zu transportieren. Damit kann das Führungselement zusätzlich da- zu eingesetzt werden, Wärme zwischen den beiden Kontaktstücken zu übertragen bzw. aus der Kontaktierungsstelle heraus zu leiten. Gegebenenfalls kann das Führungselement auch zur Stromleitung durch die Gleitkontaktanordnung als Strompfad genutzt werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das Führungselement innerhalb des buchsenförmigen Kontaktstückes gehaltert ist.
Eine Lagerung innerhalb eines buchsenförmigen Körpers ermöglicht, den Befestigungsbereich dielektrisch zu schirmen. Beispielsweise kann das buchsenförmige Kontaktstück in seiner Buchsenöffnung von dem Führungselement durchsetzt sein. Dazu kann das Führungselement beispielsweise einen rotationssym- metrischen Aufbau aufweisen, wobei die Rotationsachse eine Ebene durchstößt, in welcher sich die Buchsenöffnung des buchsenförmigen Kontaktstückes erstreckt. Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass das Führungselement in eine Führungsausnehmung des bolzenförmigen Kontaktstückes ragt.
Über eine Führungsöffnung in dem bolzenförmigen Kontaktstück kann das Führungselement in das bolzenförmige Kontaktstück hineinragen. Insbesondere bei einer Nutzung von außenmantel- seitigen Flächen des bolzenförmigen Kontaktstückes zur elektrischen Kontaktierung und Ausbildung des Kontaktierungsberei- ches kann eine stirnseitige, insbesondere zentrische Anordnung einer Führungsöffnung in einfacher Weise eine Abstützung des bolzenförmigen Kontaktstückes an dem Führungselement ermöglichen .
Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass innerhalb des buchsenförmigen Kontaktstückes ein Partikelsammelraum angeordnet ist.
Auch bei einer Führung der relativ zueinander bewegbaren Kon- taktstücke durch ein Führungselement kann es durch Relativbewegungen zwischen den beiden Kontaktstücken zu Materialabrieb kommen. Dieser Materialabrieb kann je nach Einsatzbereich nachteilig wirken. So ist insbesondere im Hoch- und Höchst- spannungsbereich das Auftreten von Partikeln nachteilig, da diese sich innerhalb eines elektrischen Feldes bewegen können und so beispielsweise Durchschlagskanäle ausbilden können. Insbesondere bei gasförmigen Isolierungen, in welchen Partikel relativ leicht von elektrischen Wechselfeldern bewegbar sind, ist es daher vorteilhaft, einen Partikelsammelraum aus- zubilden. Dieser Partikelsammelraum ist ein dielektrisch geschirmter Bereich, welcher frei von elektrischen Feldern ist, so dass in diesen Partikelsammelraum eingeleitete Partikel durch elektrische Felder nicht mehr bewegt werden können. Der Partikelsammelraum ist entsprechend abgedichtet, so dass in den Partikelsammelraum eingelagerte Partikel nicht mehr aus diesem herausfallen können.
Das buchsenförmige Kontaktstück kann einen derartigen Raum zur Verfügung stellen, da buchsenförmige Kontaktstücke aufgrund ihrer Konstruktion bei entsprechender Verwendung von dielektrisch schirmenden Materialien, wie beispielsweise metallischen Materialien, in ihrem Innern einen dielektrisch geschirmten Raum aufweisen.
Dabei kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass das Führungselement mit einer den Partikelsammelraum begrenzenden Wand verbunden ist.
Wird das Führungselement mit einer Wand des Partikelsammel- raumes verbunden, so ist der Befestigungsbereich zwischen Führungselement und halternder Wandung innerhalb des dielektrisch geschirmten Raumes befindlich, so dass von dem Befestigungsbereich selbst bei hohen Spannungen keinerlei Teil- entladung, Lichtbogenkanäle oder ähnliches initiiert werden können. Das Führungselement kann mit der Wand beispielsweise verschraubt, verscheißt, verpresst etc. sein. Die Verbindung zwischen Wand und Führungselement kann auch als Teil eines Strompfades dienen, welcher auch über das Führungselement zwischen den beiden Kontaktstücken verläuft.
Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass eine Buchsenöffnung des buchsenförmigen Kontaktstückes zur Aufnahme des bolzenförmigen Kontaktstückes im Wesentlichen quer zu ei- ner Vertikalen ausgerichtet ist.
Bei einer vertikalen Ausrichtung der Rotationsachsen der Kontaktstücke bzw. ggf. auch des Führungselementes ist die Möglichkeit gegeben, oberhalb oder unterhalb die beiden Kon- taktstücke einen Montageort anzuordnen. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das bolzenförmige Kontaktstück schwerkraftgetrieben in Richtung des buchsenförmigen Kontaktstückes bewegt wird, wobei eine Ausrichtung der Kontaktstücke zueinander über das Führungselement erfolgt. Dabei wird zunächst das bolzenförmige Kontaktstück mit dem Führungselement in Kontakt gebracht, wodurch die Bewegbarkeit des bolzenför- migen Kontaktstückes eingeschränkt ist. Bei einem Absinken des bolzenförmigen Kontaktstückes wird dieses in die Buchsen- Öffnung des buchsenförmigen Kontaktstückes eingeführt, wobei ein Verkanten oder Verkippen des buchsenförmigen Kontaktstückes aufgrund der lenkenden Wirkung des Führungselementes verhindert ist.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Zeichnung gezeigt und nachfolgend näher beschrieben.
Dabei zeigt die
Figur 1 einen Schnitt durch eine erste Ausgestaltungsvariante einer Gleitkontaktanordnung und die
Figur 2 einen Schnitt durch eine zweite Ausgestaltungsvariante einer Gleitkontaktanordnung.
Erfindungsgemäß sind Gleitkontaktanordnungen vorzugsweise in Phasenleitern von druckgasisolierten Elektroenergieübertragungseinrichtungen eingesetzt. Druckgasisolierte Elektroenergieübertragungseinrichtungen weisen Kapselungsgehäuse mit gasdichten Wandungen auf, wobei im Innern der Kapselungsgehäuse Phasenleiter angeordnet sind, die gegenüber den Kapselungsgehäusen elektrisch isoliert abgestützt sind. Das Innere des Kapselungsgehäuses ist mit einem elektrisch isolierenden Gas, beispielsweise Schwefelhexafluorid, Stickstoff oder an- deren geeigneten Gasen oder Gasgemischen, befüllt. Das elektrisch isolierende Gas ist dabei mit einem gegenüber der Umgebung des Kapselungsgehäuses erhöhten Druck beaufschlagt. Dieser Überdruck kann mehrere bar betragen.
In den Figuren ist jeweils beispielhaft ein Abschnitt einer druckgasisolierten Elektroenergieübertragungseinrichtung dargestellt. Der Aufbau der in den Figuren gezeigten Elektroenergieübertragungseinrichtungen ist dabei gleichartig. Le- diglich die Ausgestaltungen der Gleitkontaktanordnung unterscheiden sich im Detail.
Im Folgenden soll zunächst anhand der Figur 1 der Aufbau einer druckgasisolierten Elektroenergieübertragungseinrichtung beschrieben werden. Diese Ausführungen gelten entsprechend auch für die Figur 2. Daher sind in den Figuren 1 und 2 Baugruppen mit gleichen Funktionen mit gleichen Bezugszeichen versehen .
Die Figur 1 zeigt einen Schnitt durch eine druckgasisolierte Elektroenergieübertragungseinrichtung. Die druckgasisolierte Elektroenergieübertragungseinrichtung weist ein Kapselungsgehäuse 1 auf. Das Kapselungsgehäuse 1 ist im vorliegenden Falle ein metallisches Rohr, vorzugsweise aus einer Aluminiumle- gierung. Das Kapselungsgehäuse 1 ist koaxial zu einer Längsachse 2 ausgerichtet. Das rohrförmige Kapselungsgehäuse 1 weist dabei an den Endseiten jeweils Anschlussflansche auf, um mit weiteren Kapselungsgehäusen verbindbar zu sein. Das Innere des Kapselungsgehäuses 1 ist mit unter erhöhtem Druck stehenden Schwefelhexafluoridgas befüllt.
Im Innern des Kapselungsgehäuses 1 ist im Wesentlichen koaxial zu der Längsachse 2 ein Phasenleiter 3 angeordnet. Der Phasenleiter 3 weist beispielsweise eine rotationssymmetri- sehe Struktur, beispielsweise ein Vollzylinderstruktur oder eine Hohlzylinderstruktur, auf. Der Phasenleiter 3 dient der Ausbildung eines Strompfades und ist mit einem gegenüber dem Kapselungsgehäuse 1 erhöhten elektrischen Potential beauf- schlagt. Vorzugsweise ist dieses elektrische Potential ein Potential von mehreren 10.000 bzw. 100.000 Volt, wohingegen das Kapselungsgehäuse 1 vorzugsweise Erdpotential führt.
Um einen Erdschluss zwischen dem Phasenleiter 3 und dem Kap- selungsgehäuse 1 zu verhindern, ist ein Stützisolator 4 vorgesehen. Der Stützisolator 4 ist im vorliegenden Fall als Scheibenisolator ausgebildet, welcher einen ausgebauchten Zentralabschnitt aufweist, um einen Kriechweg auf der Oberfläche des Stützisolators zu verlängern. Neben scheibenförmi- gen Stützisolatoren können auch säulenförmige Stützisolatoren vorgesehen sein. Im vorliegenden Falle ist der Stützisolator 4 gasdicht mit dem Phasenleiter 3 verbunden. Um eine Fixierung an den Phasenleiter 3 zu ermöglichen, weist dieser im Bereich des Stützisolators 4 einen umlaufenden Kragen auf. Der Stützisolator 4 liegt gasdicht an einer Innenmantelfläche des Kapselungsgehäuses 1 an. Dadurch ist mit dem Stützisolator 4 eine gasdichte Barriere im Innern des Kapselungsgehäuses 1 ausgebildet. Somit ist es möglich, bei mehreren derartigen Stützisolatoren im Verlauf des Kapselungsgehäuses 1 ei- ne Unterteilung des Kapselungsgehäuses 1 in verschiedene Gasräume vorzunehmen, die jeweils individuell mit Insoliergas befüllt und überwacht werden können.
Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass in einem scheiben- förmigen Stützisolator 4 Ausnehmungen eingebracht sind, so dass ein Gasaustausch in Richtung der Längsachse 2 durch den Stützisolator 4 hindurch ermöglicht ist. An einer Stirnseite des Phasenleiters 3, welche in der Nähe zu dem Stützisolator 4 befindlich ist, ist ein erstes Kontaktstück 5 angeordnet. Das erste Kontaktstück 5 ist buchsen- förmig ausgestaltet. In das erste Kontaktstück 5 ist ein zweites Kontaktstück 6 eingeführt. Das zweite Kontaktstück 6 ist bolzenförmig ausgestaltet. Die beiden Kontaktstücke 5, 6 sind jeweils rotationssymmetrisch ausgeführt und koaxial zur Längsachse 2 ausgerichtet. Das erste Kontaktstück 5 ist mittels Schraubverbindungen mit dem Phasenleiter 3 stirnseitig verbunden. Das zweite Kontaktstück 6 ist an seinem von dem ersten Kontaktstück 5 abgewandten Ende mittels einer stoffschlüssigen Fügeverbindung an einen rohrförmigen Abschnitt 3a des Phasenleiters angeschlagen.
Die beiden Kontaktstücke 5, 6 sind relativ zueinander längs der Längsachse 2 bewegbar, so dass eine Gleitkontaktanordnung ausgebildet ist. Im Überlappungsbereich der beiden Kontaktstücke 5, 6 ist eine Kontaktierungsstelle 7 ausgebildet. Die Kontaktierungsstelle 7 weist eine ringförmig umlaufende Struktur auf und ist im Wesentlichen koaxial zur Längsachse 2 ausgerichtet. Die Kontaktierungsstelle 7 ist im vorliegenden Beispiel durch eine in eine Innenmantelfläche des ersten Kontaktstückes 5 eingearbeitete umlaufende Nut definiert, in welche ein Kontaktierungselement eingelegt ist. Das Kontak- tierungselement ist beispielsweise ein Kontaktlamellenband, dessen Lamellen einerseits mit dem ersten Kontaktstück 5 und andererseits mit dem zweiten Kontaktstück 6 in Kontakt stehen und auch bei einer Relativbewegung der beiden Kontaktstücke 5, 6 zueinander eine elektrische Kontaktierung derselben über eine Vielzahl von Kontaktierungspunkten der Kontaktlamellen ermöglicht. Dazu liegen Kontaktierungspunkte des Kontaktie- rungselementes an einer Außenmantelfläche eines zylindrischen Abschnittes mit kreisförmigem Querschnitt des zweiten Kon- taktstückes 6 und innenmantelseitig in der Nut an dem ersten Kontaktstück 5 an.
Das erste Kontaktstück 5 mit seiner buchsenförmigen Gestalt umschließt in seinem Innern einen dielektrisch geschirmten Raum, so dass ein Partikelsammelraum 8 abgegrenzt ist. Bei einer Relativbewegung zwischen den beiden Kontaktstücken 5, 6 ist das zweite Kontaktstück 6 in den Partikelsammelraum 8 hinein bewegbar. Insbesondere im Bereich der Kontaktierungs- stelle 7 entstehender Materialabrieb kann im Partikelsammelraum 8 aufgefangen und dort feldfrei eingelagert werden. Der Partikelsammelraum 8 ist topfförmig nach Art eines Sackloches ausgeformt. Im Bodenbereich, also an einer Wandung, welche den Partikelsammelraum 8 begrenzt, ist ein elektrisch leitfä- higes Führungselement 9 befestigt. Das Führungselement 9 ist ein bolzenförmiger Stab, welcher mittels einer Verschraubung gehalten ist und eine Buchsenöffnung des ersten Kontaktstückes 6 durchsetzt. Zwischen Führungselement 9 und erstem Kontaktstück 5 ist über den winkelstarren Verbund eine elektri- sehe Kontaktierung gegeben. Das Führungselement 9 erstreckt sich koaxial zu der Längsachse 2. Dabei ist das Führungselement 9 derart bemessen, dass es die Kontaktierungsstelle 7 durchsetzt und diese überragt. Aufgrund der linearen rotationssymmetrischen Erstreckung des Führungselementes 6 wird ei- ne Relativbewegung zwischen den beiden Kontaktstücken 5, 6 in Richtung der Längsachse 2 bzw. um die Längsachse 2 herum zugelassen .
Das zweite Kontaktstück 6 ist mit einer Führungsöffnung 10 versehen. Die Führungsöffnung 10 ist zentrisch zu der Längsachse 2 in dem zweiten Kontaktstück 6 angeordnet. Die Führungsöffnung 10 bildet einen Zugang zu einer verschiedene Abschnitte aufweisenden Führungsausnehmung, so dass eine Profilierung der Führungsausnehmung in Richtung der Längsachse 2 gegeben ist. So ist an dem dem ersten Kontaktstück 5 zugewandtem Ende die Führungsausnehmung mit einem sich trichterartig verjüngenden Abschnitt ausgestattet. Dadurch wird ein Aufsetzen des zweiten Kontaktstückes 6 auf das Führungsele- ment 9 erleichtert. Daran anschließend ist ein Abschnitt mit zylindrischem Querschnitt vorgesehen, in welchem das Führungselement 9 bündig anliegt. Darauffolgend ist wiederum eine Erweiterung der Führungsausnehmung vorgesehen, so dass das freie Ende des Führungselementes 9 beabstandet zu der Füh- rungsausnehmung liegt.
Das Führungselement 9 ist in seinem Verlauf mit einer umlaufenden Nut ausgestattet, so dass ein querschnittsreduzierter Abschnitt entsteht. Die umlaufende Nut kann beispielsweise einen rechteckförmigen Querschnitt aufweisen. Damit ist in diesem Bereich ein elastisches Verformen des Führungselementes erleichtert. Gegebenenfalls kann dort auch ein zusätzliches Kontaktelement angeordnet sein. Das zusätzliche Kontaktelement ermöglicht eine elektrische Kontaktierung des Füh- rungselementes 9 mit dem Abschnitt mit zylindrischem Querschnitt der Führungsausnehmung des zweiten Kontaktstückes 6. So ist das Führungselement 9 Teil eines zwischen den Kontaktstücken 5, 6 befindlichen Strompfades.
In der Figur 2 ist eine der Figur 1 prinzipiell entsprechende Konstruktion dargestellt. Lediglich die Ausgestaltung des zweiten Kontaktstückes 6 variiert.
Das zweite Kontaktstück 6 gemäß Figur 1 ist in einer einstü- ckigen Variante ausgeführt. Das in der Figur 2 gezeigte zweite Kontaktstück 6 hingegen ist mehrstückig augestaltet. So ist gemäß der Figur 2 vorgesehen, einen Sockel 6a einzusetzen, welcher mit einem stoffschlüssigen Fügeverfahren mit einem rohrförmigen Abschnitt 3a des Phasenleiters verbunden ist. An dem Sockel 6a ist ein Kontaktabschnitt 6b des zweiten Kontaktstückes angeordnet. Der Kontaktabschnitt 6b ist im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgestaltet, wobei die Zylinderwand des Kontaktabschnittes 6b von mehreren Ausnehmungen durchsetzt ist, in welche Bolzen eingeführt sind, die den Kontaktabschnitt 6b gegen den Sockel 6a pressen. Weiterhin ist die gemäß Figur 2 vorgesehene Führungsausnehmung alternativ ausgestaltet. Abweichend von dem deutlich trichterartig verjüngten Abschnitt der Führungsausnehmung des zweiten Kon- taktstückes 6 gemäß Figur 1 ist nach Figur 2 lediglich eine leichte Anphasung vorgesehenen.
Vorteilhafterweise sollte die Montagelage der Gleitkontaktanordnung derart ausgerichtet sein, dass die Längsachse 2 pa- rallel zu einer Vertikalen ausgerichtet ist. Somit ist es beispielsweise möglich, durch ein Absenken des rohrförmigen Abschnitts 3a nebst daran befestigtem zweiten Kontaktstück 6 die Führungsöffnung 10 auf das Führungselement 9 aufzusetzen und dabei das zweite Kontaktstück 6 in die Buchsenöffnung einfahren zu lassen. So ist es beispielsweise möglich, druckgasisolierte Elektroenergieübertragungseinrichtungen über längere Strecken in vertikaler Richtung voranzutreiben. Bei einer vertikalen Ausrichtung erstreckt sich die Buchsenöffnung des ersten Kontaktstückes 5 im Wesentlichen quer zu ei- ner Vertikalen, so dass der im Innern des buchsenförmigen ersten Kontaktstückes 5 zur Verfügung gestellte Partikelsam- melraum 8 ein ausreichendes Aufnahmevolumen für Partikel aufweist. Weiterhin ist aufgrund der vertikalen Ausrichtung ein unerwünschtes Herausbewegen von Partikeln aus dem Partikel- sammelraum 8 verhindert. Der Partikelsammelraum 8 kann aus dem Bereich der Kontaktierungsstelle 7 zwischen erstem Kontaktstück 5 und zweitem Kontaktstück 6 anfallende Patikel aufnehmen. Weiter kann der Partikelraum 8 auch im Bereich des Führungselementes 9 und der Führungsausnehmung austretende Partikel aufnehmen.

Claims

Patentansprüche
1. Gleitkontaktanordnung mit einem ersten Kontaktstück (5) und einem zweiten Kontaktstück (6), zwischen welchen eine elektrische Kontaktierungsstelle (7) ausgebildet ist und welche relativ zueinander bewegbar sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass mit einem der Kontaktstücke (5, 6) ein Führungselement (9) für das andere Kontaktstück (6, 5) verbunden ist.
2. Gleitkontaktanordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Führungselement (9) die Kontaktierungsstelle (7) über- ragt.
3. Gleitkontaktanordnung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kontaktierungsstelle (7) von dem Führungselement (9) durchsetzt ist.
4. Gleitkontaktanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das erste Kontaktstück (5) buchsenförmig und das zweite Kon- taktstück (6) gegengleich bolzenförmig ausgeformt sind.
5. Gleitkontaktanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Führungselement (9) von den beiden Kontaktstücken (5, 6) umschlossen ist.
6. Gleitkontaktanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Führungselement (9) ein elektrisch leitfähiger Körper ist .
7. Gleitkontaktanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Führungselement (9) innerhalb des buchsenförmigen Kontaktstückes (5) gehaltert ist.
8. Gleitkontaktanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Führungselement (9) in eine Führungsausnehmung (10) des bolzenförmigen Kontaktstückes (6) ragt.
9. Gleitkontaktanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass innerhalb des buchsenförmigen Kontaktstückes (5) ein Parti- kelsammelraum (8) angeordnet ist.
10. Gleitkontaktanordnung nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Führungselement (9) mit einer den Partikelsammelraum (8) begrenzenden Wand verbunden ist.
11. Gleitkontaktanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass eine Buchsenöffnung des buchsenförmigen Kontaktstückes (5) zur Aufnahme des bolzenförmigen Kontaktstückes (6) im Wesentlichen quer zu einer Vertikalen (2) ausgerichtet ist.
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