WO2013139573A1 - Contact arrangement and electric switching device - Google Patents

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WO2013139573A1
WO2013139573A1 PCT/EP2013/054186 EP2013054186W WO2013139573A1 WO 2013139573 A1 WO2013139573 A1 WO 2013139573A1 EP 2013054186 W EP2013054186 W EP 2013054186W WO 2013139573 A1 WO2013139573 A1 WO 2013139573A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
contact
arrangement
finger
contact part
support element
Prior art date
Application number
PCT/EP2013/054186
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Michael Beck
Andreas Kloos
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/50—Means for increasing contact pressure, preventing vibration of contacts, holding contacts together after engagement, or biasing contacts to the open position
    • H01H1/504—Means for increasing contact pressure, preventing vibration of contacts, holding contacts together after engagement, or biasing contacts to the open position by thermal means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/12—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage
    • H01H1/36—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by sliding
    • H01H1/38—Plug-and-socket contacts
    • H01H1/385—Contact arrangements for high voltage gas blast circuit breakers

Definitions

  • the invention relates to a contact arrangement for an electrical switching device having a first contact part and a second contact part, wherein the first contact part comprises at least a first contact finger, wherein the first contact finger extending along a longitudinal direction flexible and electrically conductive support member and an comprises a contact surface projecting in the direction of the second contact part and arranged at a free end of the support element, wherein the contact surface bears against the second contact part in an electrically conductive state of the contact arrangement with a contact force generated by means of the support element.
  • the invention further relates to an electrical Wegge ⁇ advises, comprising at least one such contact arrangement.
  • a contact piece for high-voltage switchgear with several, arranged on a circumference substantially parallel to each other, resilient contact fingers is known.
  • the contact fingers each have at least one free end.
  • the contact fingers form parts of a common one-piece cast body.
  • Each contact ⁇ finger is per se rounded by the mold in dielectrically favorable form.
  • the contact fingers connecting cast webs are at least partially removed by machining Bear ⁇ processing.
  • EP 1 068 624 B1 describes an encapsulation component for a gas-insulated switchgear with at least one current path arranged in an encapsulation.
  • a combined isolator / earthing switch a so-called three-position switch, is arranged.
  • a switching element is designed as a cylindrical, in its longitudinal direction. slidable, integrated in the current path contact part with a current rail side contact area and an encapsulation-side contact area formed.
  • the contact part is assigned a grounding contact on the encapsulating housing.
  • the kapse- lung-side contact region of the cylindrical contact part comprises a plurality of spaced manner of a cylinder jacket contact fingers and the associated ground contact is formed assableendes, pin-like contact piece out ⁇ .
  • the invention has for its object to provide a comparison with the prior art improved contact arrangement for an electrical switching device and a switching device with such a contact arrangement.
  • a contact arrangement for an electrical switching device includes a first contact portion and a second contact portion where ⁇ comprises at least a firstmaschinefin ⁇ stirred at the first contact part.
  • the first contact finger includes an extending along a longitudinal direction of flexible and electrically conductive support member and disposed at a free end of the supporting element in the direction of the second contact ⁇ part projecting contact surface, the contact surface produced in an electrically conductive state of the contact arrangement with a means of the support element Contact pressure applied to the second contact part.
  • the first contact finger has, at least in the region of the support element, a bimetallic arrangement which is arranged and designed such that one of a Increasing a temperature of the contact finger resulting bending in the direction of the second contact part takes place.
  • a layer of the bimetallic arrangement facing away from the second contact part expands more strongly when heated in the longitudinal direction than a layer of the bimetallic arrangement facing the second contact part and thus the contact finger in the direction of the second contact part due to a different thermal expansion coefficient, in particular a deviating thermal expansion coefficient performs a closing movement.
  • the contact arrangement according to the invention allows in a particularly advantageous manner that thermal settlement processes of the contact arrangement is counteracted. Especially at high temperatures, a further increase in the temperature of the electrical conductors in the contact arrangement must be avoided in order to reduce the wear behavior of the contact arrangement and thus to increase the service life thereof.
  • the bimetallic unfolds exactly at these high temperatures their greatest effect by an increase in the contact pressure of the contact finger or the contact surface to the second contact part and a resulting reduction of the transition between ⁇ contact state between the contact surface and the second Kon ⁇ tact portion is effected. This in turn is followed by a minimization of the further ⁇ tion warming and an increase in the efficiency of the contact arrangement. This also reduces contact wear and increases contact quality. Furthermore, a higher insensitivity of the contact arrangement is achieved against axial displacement compared to known from the prior art solutions due to the higher contact pressure.
  • the bimetal is non-positive, substance and / or positively be ⁇ solidifies on the support element so that the bimetal is provided in addition to the electrically conductive support member.
  • the bimetallic assembly is attachable to this after a production of the first contact finger.
  • the contact finger can first be produced and, depending on the application, Case of application can be provided with various bimetallic arrangements or continue to be used without bimetallic arrangement.
  • it is not to change erforder ⁇ Lich, existing machines and production arrangements for the production and processing width of the first contact part in a particularly advantageous manner.
  • the bimetallic arrangement forms the support element at least in sections, so that the bimetallic arrangement simultaneously forms the electrical conductor.
  • the bimetal may be formed with little material particularly simple, since only one further additional metal layer is required to Ausbil ⁇ extension of the support element in addition to the actual electrical conductor to form the bimetal.
  • This additional metal layer is depending on the selected Materi ⁇ al arranged on a side facing the second contact portion side of the electric conductor of the support member when the ⁇ se when heated expands less than the electrical conductor, or remote at a second contact portion side, if this warms up more than the electrical conductor.
  • the additional layer does not serve the ⁇ special also for electrical conduction, so that a cross section of the support element and thus of the respective ers ⁇ th contact finger over conventional contact fingers or needs to be increased only insignificantly.
  • the second clock Kon ⁇ finger includes an extending along a longitudinal direction and a flexible support element at a free end of the
  • Support element arranged in the direction of the second contact ⁇ part projecting contact surface. Also in the second contact finger ⁇ the contact surface is in an electrically conductive State of the contact arrangement with a contact pressure generated by means of Stützele ⁇ mentes on the second contact part.
  • This additional arrangement of the second contact finger ⁇ light in a particularly advantageous manner doubling the current carrying capacity of the contact arrangement. Since the second con ⁇ tact finger is disposed between the first contact finger and the second contact part, it results as a further advantage that the second contact finger is pressed with heating by means of the bimetallic arrangement of the first contact finger with a growing contact pressure force on the second contact part.
  • the direction of movement of the bimetallic arrangement may possibly reverse, which at very low temperatures, for example at -55 ° C, to open the electrical connection between the can lead first contact finger and the second contact part.
  • the support member of the second contact finger is formed in an additional embodiment of a single material, d. H. it does not have a bimetallic arrangement. It is thereby achieved that even at low temperatures, a contact closure between the first contact part and the second contact part is ensured.
  • the first contact finger is arranged at a side opposite the free ends of the first contact finger side on a base body.
  • the second contact finger is preferably arranged at a side opposite the free ends of the second contact finger side on a base body.
  • Both main body are non-positively, material and / or positive and electrically lei ⁇ tend interconnected.
  • Such a connection of the first and second contact finger is particularly simple rea ⁇ lisierbar.
  • a large current-carrying contact surface ⁇ between the first and second contact fingers is achieved which is characterized by a low contact resistance from ⁇ .
  • a sum of the length of the body and the length of the support member of the second contact finger in the longitudinal direction smaller than a sum of the length of the body and the length of Stützelemen ⁇ tes the first contact finger. Furthermore, it is thereby possible to optimize an interaction of the first and second contact fingers in all temperature ranges.
  • the contact arrangement provides a further development that the first contact part comprises a plurality of juxtaposed first contact fingers, which are arranged on a side opposite the free ends of the first contact fingers on a common base body.
  • the first contact part comprises a plurality of juxtaposed second contact ⁇ finger, which are arranged on a side opposite the free ends of the second contact fingers on a common base body.
  • first contact fingers or second contact fingers next to one another are understood to mean arrangements of the contact fingers in a flat surface, single or multiple curved surface and / or single or multiple kinked surface. That is, the contact parts can ⁇ any cross section, for example, a straight, single or multiple curved, single or multiple kinked, round, elliptical and / or polygonal cross-section.
  • the first contact part is a hollow cylindrical body and, in the electrically conductive state, surrounds a lateral surface of the second contact part of the contact arrangement concentrically at least in sections.
  • the first contact part with particularly low materi ⁇ al and cost can be produced.
  • the first and second contact fingers and their base body can be produced in a particularly simple manner from hollow cylindrical bodies by the contact fingers are produced by applying cutting and / or non-cutting process in sections of a lateral surface of the hollow cylindrical body.
  • the hollow cylindrical body are particularly easy to produce.
  • the hollow cylindrical body for generating the first contact finger, the associated base body and the bimetal arrangement can be produced as a bimetal cylinder with little effort, for example in an extrusion process.
  • the first contact member is displaceable in the longitudinal direction ⁇ .
  • the second contact part is displaceable in the longitudinal direction.
  • the electrical switching device comprises literallyin- least one contact assembly of the invention or wide Erbil ⁇ compounds of these. It follows that the switching device can be used even at high temperatures and its life is increased. This in turn results in a reduction of maintenance costs and a minimization of downtime of electrical systems in which the switching device is used.
  • the switching device is in particular a
  • ⁇ at the switching device as Encapsulation module for a gas-insulated switchgear ⁇ , as a power switch, as a separating switch or a similar switching device can be formed.
  • FIG. 1 schematically shows a perspective view of a contact arrangement according to the invention
  • FIG. 2 schematically shows a detail of a sectional view of a first contact part of the contact arrangement according to FIG. 1 and FIG. 2
  • FIG. 3 schematically an inventive electrical
  • the contact arrangement 1 comprises a first hollow-cylindrical and crown-shaped contact part 2 and a second cylindri ⁇ cal contact part 3.
  • the contact arrangement 1 is in the electrically conductive
  • first contact part 2 sections of a Man ⁇ telology of the second contact part 3 surrounds.
  • first contact part 2 in the longitudinal ⁇ direction Y is slidably disposed.
  • second contact part 3 is arranged displaceably in the longitudinal direction Y.
  • the shift takes place manually or by means of a drive, not shown.
  • the first contact part 2 comprises a hollow cylindrical
  • Base 4 on which a plurality in the manner of a cylinder jacket juxtaposed firstmaschinefin ⁇ ger 5.1 to 5.n are formed.
  • Each of the first contact fingers 5.1 to 5.n has a respective one along the
  • FIG. 2 schematically shows a detail of a sectional view of the first contact part 2 of the contact arrangement 1.
  • a bimetallic arrangement B forms the support element S1.
  • the first contact fingers 5.1 to 5.n and the base body 4 are formed of two metals with different thermal expansion coefficients, wherein the metals in the illustrated embodiment are materially interconnected.
  • the bimetal B is formed here such that a second contact part 3 facing away from layer of the Bime ⁇ tallanowski elbow B more strongly expands due to the different coefficient of thermal expansion when heated in the longitudinal direction Y than the second contact part 3 facing layer. This results in a bending in the direction of the second contact part 3.
  • the first contact fingers 5.1 to 5.n in the direction of the second Kunststofftei- les 3 when current is applied and resulting temperature increase from a closing movement and increases the contact pressure of the contact surfaces K2 to the second contact part 3 with increasing temperature.
  • a cylinder is first produced.
  • the Er ⁇ generating takes place in an extrusion process, wherein in the extrusion process, the cylinder is already generated as a bimetallic cylinder.
  • the upper regions of the support elements Sl are ge ⁇ shaped such that the contact surfaces Kl arise and are aligned in the radial direction to a longitudinal axis of the bimetallic ⁇ rich.
  • the contact surfaces K1 can be produced by arranging additional components on the support elements S1 or by removal of material in some areas or by area-wise pressing of the support elements S1 . Also, a finished shape of the contact surfaces Kl and the support elements Sl is already possible during the production of the bimetallic cylinder.
  • the first contact fingers 5.1 to 5.n are produced by cutting and / or non-cutting methods by producing elongated material recesses arranged parallel to one another along the longitudinal direction Y.
  • the contact surfaces Kl are generated in particular by beading.
  • the cutting and non-cutting methods include, for example, sawing, milling and cutting methods.
  • required holes are also introduced into the base body 4 and / or the first contact fingers 5.1 to 5.n in cutting and non-cutting methods.
  • first contact part 2 secondmaschinefin ⁇ ger 6.1 to 6.M and at the free ends of the second contact finger 6.1 to 6.M formed base body 7.
  • the body 7 and the second contact fingers 6.1 to 6.M advertising to as the first contact fingers 5.1 to 5.n and the associated base body 4 prepared with the exception that the support elements ⁇ S2 of the second contact fingers are formed 6.1 to 6.m of a single material, and not from a bimetal.
  • the material is, for example, copper or a copper alloy. Also contact surfaces K2 in the same way and
  • the Kunststoffflä ⁇ Chen K2 are in an electrically conductive state of the contact assembly 1 with a contact force generated by means of the support elements S2 on the second contact part 3. At higher temperatures, in addition, the contact force generated by means of the support elements S1 of the first contact fingers 5.1 to 5.n acts on the contact surfaces K2.
  • the second contact fingers 6.1 to 6.m and the associated base body 7 are arranged between the main body 4 with the first contact fingers 5.1 to 5.n arranged thereon and the second contact part 3.
  • the basic body 4 and the first contact finger arranged thereon 5.1 to 5.n surround the base body 7 and the second contact fingers 6.1 to 6.M concentric.
  • Both main body 4 and 7 are electrically connected to each other in a manner not shown by means of one or more dowel pins, screws and / or rivets.
  • the main body 7 on a through hole Dl.
  • the main body 4 has in the illustrated embodiment, a threaded hole D2.
  • a sum of the length of the main body 7 and the length of the support elements S2 of the second contact fingers 6.1 to 6.m in the longitudinal direction Y is smaller than a sum of the length of the base body 4 and the length of the support elements Sl of the first contact fingers 5.1 to 5.n.
  • the arrangement of the second contact fingers 6.1 to 6.m allows the use of the contact arrangement 1 even at very low temperatures. Under certain circumstances, the direction of movement of the bimetallic arrangement B can reverse at very low temperatures and lead to the opening of the electrical connection between the first contact fingers 5.1 to 5.n and the second contact part 3. By means of the second contact fingers 6.1 to 6.m it is avoided that the electrical connection between the first contact part 2 and the second contact part 3 is interrupted.
  • the illustrated selective electrical and me ⁇ chanical connection of the base body 4 and 7 allows the described effect of increasing the contact pressure at stei ⁇ gender temperature on the second contact fingers 6.1 to 6.m on the one hand and on the other hand, that at very low temperatures reversal of the direction of movement the bimetallic arrangement B has no mechanical influence on the second contact fingers 6.1 to 6.m.
  • the coating is formed, for example, from silver or silver alloys.
  • FIG. 3 shows schematically an inventive electrical switching device 8 is shown, which the contact assembly 1 um- summarizes.
  • the switching device 8 is intended for high-voltage and high ⁇ current applications and designed as encapsulation component for a gas-insulated switchgear, as a circuit breaker or disconnector.
  • the switching device 8 is a so-called three-position switch, as it is known for example from EP 1 068 624 Bl.
  • crown-like, self-shielding finger contact pieces are replaced by the first contact part 2 according to Figures 1 and 2 described above.

Abstract

The invention relates to a contact arrangement (1) for an electric switching device (8) having a first contact part (2) and a second contact part (3), wherein the first contact part (2) comprises at last one first contact finger (5.1 to 5.n), wherein the first contact finger (5.1 to 5.n) comprises a flexible and electrically conductive support element (S1) that extends in a longitudinal direction (Y) and a contact surface (K1) that this arranged on a free end of the support element (S1) and that extends away in the direction of the second contact part (3), wherein the contact surface (K1) in an electrically conductive state of the contact arrangement (K1) abuts the second contact part (3) with a pressing force produced by means of the support element (S1). According to the invention, the first contact finger (5.1 to 5.n) comprises a bi-metal arrangement (B) at least in the region of the support element (S1), which bi-metal arrangement is arranged and designed in such a manner that a deflection in the direction of the second contact part (3) occurs as a result of an increase in the temperature of the first contact finger (5.1 to 5.n). The invention further relates to an electric switching device, comprising at least such a contact arrangement.

Description

Beschreibung description
Kontaktanordnung und elektrisches Schaltgerät Die Erfindung betrifft eine Kontaktanordnung für ein elektrisches Schaltgerät mit einem ersten Kontaktteil und einem zweiten Kontaktteil, wobei das erste Kontaktteil zumindest einen ersten Kontaktfinger umfasst, wobei der erste Kontaktfinger ein sich entlang einer Längsrichtung erstreckendes flexibles und elektrisch leitfähiges Stützelement und eine an einem freien Ende des Stützelementes angeordnete in Richtung des zweiten Kontaktteiles abragende Kontaktfläche umfasst, wobei die Kontaktfläche in einem elektrisch leitenden Zustand der Kontaktanordnung mit einer mittels des Stützelementes er- zeugten Anpresskraft an dem zweiten Kontaktteil anliegt. The invention relates to a contact arrangement for an electrical switching device having a first contact part and a second contact part, wherein the first contact part comprises at least a first contact finger, wherein the first contact finger extending along a longitudinal direction flexible and electrically conductive support member and an comprises a contact surface projecting in the direction of the second contact part and arranged at a free end of the support element, wherein the contact surface bears against the second contact part in an electrically conductive state of the contact arrangement with a contact force generated by means of the support element.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein elektrisches Schaltge¬ rät, umfassend zumindest eine solche Kontaktanordnung. Aus der DE 196 12 995 Cl ist ein Kontaktstück für Hochspannungsschaltanlagen mit mehreren, auf einem Kreisumfang im Wesentlichen parallel zueinander angeordneten, federnden Kontaktfingern bekannt. Die Kontaktfinger weisen jeweils wenigstens ein freies Ende auf. Die Kontaktfinger bilden dabei Tei- le eines gemeinsamen einstückigen Gusskörpers. Jeder Kontakt¬ finger ist für sich bedingt durch die Gussform in dielektrisch günstiger Form abgerundet. Die Kontaktfinger verbindende Gussstege sind wenigstens teilweise durch spanende Bear¬ beitung entfernt. The invention further relates to an electrical Schaltge ¬ advises, comprising at least one such contact arrangement. From DE 196 12 995 Cl a contact piece for high-voltage switchgear with several, arranged on a circumference substantially parallel to each other, resilient contact fingers is known. The contact fingers each have at least one free end. The contact fingers form parts of a common one-piece cast body. Each contact ¬ finger is per se rounded by the mold in dielectrically favorable form. The contact fingers connecting cast webs are at least partially removed by machining Bear ¬ processing.
Die EP 1 068 624 Bl beschreibt einen Kapselungsbaustein für eine gasisolierte Schaltanlage mit wenigstens einer in einer Kapselung angeordneten Strombahn. Bei einem am Übergang von einem horizontal verlaufenden Teil der Strombahn auf ein dazu vertikal verlaufendes Teil der Strombahn ist ein kombinierter Trenner/Erder-Schalter, ein so genannter Drei-Stellungs- Schalter, angeordnet. Bei dem Trenner/Erder-Schalter ist ein Schaltelement als zylindrisches, in seiner Längsrichtung ver- schiebbares, in die Strombahn integriertes Kontaktteil mit einem strombahnseitigen Kontaktbereich und einem kapselungs- seitigen Kontaktbereich ausgebildet. Dem Kontaktteil ist am Kapselungsgehäuse ein Erdungskontakt zugeordnet. Der kapse- lungsseitige Kontaktbereich des zylindrischen Kontaktteiles besteht aus einer Vielzahl von nach Art eines Zylindermantels angeordneten Kontaktfingern und der zugehörige Erdungskontakt ist als selbstabschirmendes, pinartiges Kontaktstück ausge¬ bildet . EP 1 068 624 B1 describes an encapsulation component for a gas-insulated switchgear with at least one current path arranged in an encapsulation. In one at the transition from a horizontally extending part of the current path to a vertically extending part of the current path, a combined isolator / earthing switch, a so-called three-position switch, is arranged. In the isolator / earthing switch, a switching element is designed as a cylindrical, in its longitudinal direction. slidable, integrated in the current path contact part with a current rail side contact area and an encapsulation-side contact area formed. The contact part is assigned a grounding contact on the encapsulating housing. The kapse- lung-side contact region of the cylindrical contact part comprises a plurality of spaced manner of a cylinder jacket contact fingers and the associated ground contact is formed as selbstabschirmendes, pin-like contact piece out ¬.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Kontaktanordnung für ein elektrisches Schaltgerät und ein Schaltgerät mit einer solchen Kontaktanordnung anzugeben. The invention has for its object to provide a comparison with the prior art improved contact arrangement for an electrical switching device and a switching device with such a contact arrangement.
Hinsichtlich der Kontaktanordnung wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale und hinsichtlich des elektrischen Schaltgerätes durch die im Anspruch 12 angegebenen Merkmale gelöst. With regard to the contact arrangement, the object is achieved by the features specified in claim 1 and in terms of the electrical switching device by the features specified in claim 12.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Eine Kontaktanordnung für ein elektrisches Schaltgerät um- fasst ein erstes Kontaktteil und ein zweites Kontaktteil, wo¬ bei das erste Kontaktteil zumindest einen ersten Kontaktfin¬ ger umfasst. Der erste Kontaktfinger umfasst ein sich entlang einer Längsrichtung erstreckendes flexibles und elektrisch leitfähiges Stützelement und eine an einem freien Ende des Stützelementes angeordnete in Richtung des zweiten Kontakt¬ teiles abragende Kontaktfläche, wobei die Kontaktfläche in einem elektrisch leitenden Zustand der Kontaktanordnung mit einer mittels des Stützelementes erzeugten Anpresskraft an dem zweiten Kontaktteil anliegt. A contact arrangement for an electrical switching device includes a first contact portion and a second contact portion where ¬ comprises at least a first Kontaktfin ¬ stirred at the first contact part. The first contact finger includes an extending along a longitudinal direction of flexible and electrically conductive support member and disposed at a free end of the supporting element in the direction of the second contact ¬ part projecting contact surface, the contact surface produced in an electrically conductive state of the contact arrangement with a means of the support element Contact pressure applied to the second contact part.
Erfindungsgemäß weist der erste Kontaktfinger zumindest im Bereich des Stützelementes eine Bimetallanordnung auf, die derart angeordnet und ausgebildet ist, dass eine aus einer Erhöhung einer Temperatur des Kontaktfingers resultierende Verbiegung in Richtung des zweiten Kontaktteiles erfolgt. Das heißt, dass eine dem zweiten Kontaktteil abgewandte Schicht der Bimetallanordnung sich aufgrund eines abweichenden Wärme- ausdehnungskoeffizienten, insbesondere eines abweichenden thermischen Längenausdehnungskoeffizienten, bei Erwärmung in Längsrichtung stärker ausdehnt als eine dem zweiten Kontaktteil zugewandte Schicht der Bimetallanordnung und somit der Kontaktfinger in Richtung des zweiten Kontaktteiles eine Schließbewegung vollführt. According to the invention, the first contact finger has, at least in the region of the support element, a bimetallic arrangement which is arranged and designed such that one of a Increasing a temperature of the contact finger resulting bending in the direction of the second contact part takes place. This means that a layer of the bimetallic arrangement facing away from the second contact part expands more strongly when heated in the longitudinal direction than a layer of the bimetallic arrangement facing the second contact part and thus the contact finger in the direction of the second contact part due to a different thermal expansion coefficient, in particular a deviating thermal expansion coefficient performs a closing movement.
Die erfindungsgemäße Kontaktanordnung ermöglicht in besonders vorteilhafter Weise, dass thermischen Setzungsvorgängen der Kontaktanordnung entgegengewirkt wird. Insbesondere bei hohen Temperaturen muss eine weitere Erhöhung der Temperatur der elektrischen Leiter in der Kontaktanordnung vermieden werden, um das Verschleißverhalten der Kontaktanordnung zu verringern und somit die Lebensdauer derselben zu erhöhen. Die Bimetallanordnung entfaltet genau bei diesen hohen Temperaturen ihre größte Wirkung, indem eine Erhöhung der Anpresskraft des Kontaktfingers bzw. der Kontaktfläche an das zweite Kontaktteil und eine daraus resultierende Verringerung des Übergangswi¬ derstandes zwischen der Kontaktfläche und dem zweiten Kon¬ taktteil bewirkt wird. Daraus folgen wiederum eine Minimie¬ rung der weiteren Erwärmung und eine Erhöhung des Wirkungsgrades der Kontaktanordnung. Auch ist dadurch ein Kontaktverschleiß verringert und eine Kontaktgüte erhöht. Ferner wird gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen aufgrund der höheren Anpresskraft eine höhere Unempfindlichkeit der Kontaktanordnung gegen Axialversatz erzielt. The contact arrangement according to the invention allows in a particularly advantageous manner that thermal settlement processes of the contact arrangement is counteracted. Especially at high temperatures, a further increase in the temperature of the electrical conductors in the contact arrangement must be avoided in order to reduce the wear behavior of the contact arrangement and thus to increase the service life thereof. The bimetallic unfolds exactly at these high temperatures their greatest effect by an increase in the contact pressure of the contact finger or the contact surface to the second contact part and a resulting reduction of the transition between ¬ contact state between the contact surface and the second Kon ¬ tact portion is effected. This in turn is followed by a minimization of the further ¬ tion warming and an increase in the efficiency of the contact arrangement. This also reduces contact wear and increases contact quality. Furthermore, a higher insensitivity of the contact arrangement is achieved against axial displacement compared to known from the prior art solutions due to the higher contact pressure.
In einer möglichen Ausgestaltung ist die Bimetallanordnung kraft-, Stoff- und/oder formschlüssig an dem Stützelement be¬ festigt, so dass die Bimetallanordnung zusätzlich zu dem elektrisch leitfähigen Stützelement vorgesehen ist. Somit ist die Bimetallanordnung nach einer Herstellung des ersten Kontaktfingers an diesem befestigbar. Daraus ergibt sich, dass zunächst der Kontaktfinger herstellbar ist und je nach Anwen- dungsfall mit verschiedenen Bimetallanordnungen versehen werden kann oder ohne Bimetallanordnung weiterverwendet wird. Damit ist es in besonders vorteilhafter Weise nicht erforder¬ lich, bereits bestehende Maschinen und Produktionsanordnungen zur Herstellung und Weiteverarbeitung des ersten Kontaktteiles zu verändern. In one possible embodiment, the bimetal is non-positive, substance and / or positively be ¬ solidifies on the support element so that the bimetal is provided in addition to the electrically conductive support member. Thus, the bimetallic assembly is attachable to this after a production of the first contact finger. As a result, the contact finger can first be produced and, depending on the application, Case of application can be provided with various bimetallic arrangements or continue to be used without bimetallic arrangement. Thus, it is not to change erforder ¬ Lich, existing machines and production arrangements for the production and processing width of the first contact part in a particularly advantageous manner.
In einer dazu alternativen Ausgestaltung bildet die Bimetallanordnung zumindest abschnittsweise das Stützelement, so dass die Bimetallanordnung gleichzeitig den elektrischen Leiter ausbildet. Dabei kann die Bimetallanordnung besonders einfach mit geringem Materialaufwand gebildet werden, da zur Ausbil¬ dung des Stützelementes zusätzlich zum eigentlichen elektrischen Leiter lediglich eine weitere zusätzliche Metallschicht erforderlich ist, um die Bimetallanordnung zu bilden. Diese zusätzliche Metallschicht ist dabei je nach gewähltem Materi¬ al an einer dem zweiten Kontaktteil zugewandten Seite des elektrischen Leiters des Stützelementes angeordnet, wenn die¬ se sich bei Erwärmung weniger ausdehnt als der elektrische Leiter, oder an einer dem zweiten Kontaktteil abgewandten Seite, wenn diese sich bei Erwärmung mehr ausdehnt als der elektrische Leiter. Die zusätzliche Schicht dient dabei ins¬ besondere ebenfalls zur elektrischen Leitung, so dass ein Querschnitt des Stützelementes und somit des jeweiligen ers¬ ten Kontaktfingers gegenüber herkömmlichen Kontaktfingern nicht oder nur unwesentlich erhöht werden muss. In an alternative embodiment, the bimetallic arrangement forms the support element at least in sections, so that the bimetallic arrangement simultaneously forms the electrical conductor. The bimetal may be formed with little material particularly simple, since only one further additional metal layer is required to Ausbil ¬ extension of the support element in addition to the actual electrical conductor to form the bimetal. This additional metal layer is depending on the selected Materi ¬ al arranged on a side facing the second contact portion side of the electric conductor of the support member when the ¬ se when heated expands less than the electrical conductor, or remote at a second contact portion side, if this warms up more than the electrical conductor. The additional layer does not serve the ¬ special also for electrical conduction, so that a cross section of the support element and thus of the respective ers ¬ th contact finger over conventional contact fingers or needs to be increased only insignificantly.
Gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung ist zwischen dem ersten Kontaktfinger und dem zweiten Kontaktteil oder zwischen einer gedachten durch den erstenAccording to one embodiment of the contact arrangement according to the invention is between the first contact finger and the second contact part or between an imaginary by the first
Kontaktfinger und durch einen zugehörigen Grundkörper gebildeten Fläche und dem zweiten Kontaktteil zumindest ein zwei¬ ter Kontaktfinger angeordnet. Dabei umfasst der zweite Kon¬ taktfinger ein sich entlang einer Längsrichtung erstreckendes flexibles Stützelement und eine an einem freien Ende desContact finger and formed by an associated base body surface and the second contact part at least a two ¬ ter contact fingers. Here, the second clock Kon ¬ finger includes an extending along a longitudinal direction and a flexible support element at a free end of the
Stützelementes angeordnete in Richtung des zweiten Kontakt¬ teiles abragende Kontaktfläche. Auch bei dem zweiten Kontakt¬ finger liegt die Kontaktfläche in einem elektrisch leitenden Zustand der Kontaktanordnung mit einer mittels des Stützele¬ mentes erzeugten Anpresskraft an dem zweiten Kontaktteil an. Diese zusätzliche Anordnung des zweiten Kontaktfingers ermög¬ licht in besonders vorteilhafter Weise eine Verdopplung der Stromtragfähigkeit der Kontaktanordnung. Da der zweite Kon¬ taktfinger zwischen dem ersten Kontaktfinger und dem zweiten Kontaktteil angeordnet ist, ergibt sich als weiterer Vorteil, dass auch der zweite Kontaktfinger bei Erwärmung mittels der Bimetallanordnung des ersten Kontaktfingers mit einer wach- senden Anpresskraft an das zweite Kontaktteil gepresst wird. Support element arranged in the direction of the second contact ¬ part projecting contact surface. Also in the second contact finger ¬ the contact surface is in an electrically conductive State of the contact arrangement with a contact pressure generated by means of Stützele ¬ mentes on the second contact part. This additional arrangement of the second contact finger ¬ light in a particularly advantageous manner doubling the current carrying capacity of the contact arrangement. Since the second con ¬ tact finger is disposed between the first contact finger and the second contact part, it results as a further advantage that the second contact finger is pressed with heating by means of the bimetallic arrangement of the first contact finger with a growing contact pressure force on the second contact part.
Bei einer Verwendung der Kontaktanordnung in Umgebungen mit geringen Temperaturen, welche zu geringen Temperaturen innerhalb der Kontaktanordnung führen, kann sich unter Umständen die Bewegungsrichtung der Bimetallanordnung umkehren, was bei sehr geringen Temperaturen, beispielsweise bei -55°C, zum Öffnen der elektrischen Verbindung zwischen dem ersten Kontaktfinger und dem zweiten Kontaktteil führen kann. Um dies zu vermeiden, ist das Stützelement des zweiten Kontaktfingers in einer zusätzlichen Ausführung aus einem einzigen Material gebildet, d. h. es weist keine Bimetallanordnung auf. Dadurch wird erreicht, dass auch bei geringen Temperaturen ein Kon- taktschluss zwischen dem ersten Kontaktteil und dem zweiten Kontaktteil sichergestellt ist. When using the contact arrangement in low-temperature environments, which lead to low temperatures within the contact arrangement, the direction of movement of the bimetallic arrangement may possibly reverse, which at very low temperatures, for example at -55 ° C, to open the electrical connection between the can lead first contact finger and the second contact part. To avoid this, the support member of the second contact finger is formed in an additional embodiment of a single material, d. H. it does not have a bimetallic arrangement. It is thereby achieved that even at low temperatures, a contact closure between the first contact part and the second contact part is ensured.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung ist der erste Kontaktfinger an einer dem freien Enden des ersten Kontaktfingers gegenüberliegenden Seite an einem Grundkörper angeordnet. In dieser Ausgestaltung ist auch der zweite Kontaktfinger vorzugsweise an einer dem freien Enden des zweiten Kontaktfingers gegenüberliegenden Seite an einem Grundkörper angeordnet. Beide Grundkörper sind kraft-, Stoff- und/oder formschlüssig sowie elektrisch lei¬ tend miteinander verbunden. Eine derartige Verbindung des ersten und zweiten Kontaktfingers ist besonders einfach rea¬ lisierbar. Weiterhin wird eine große stromtragende Kontakt¬ fläche zwischen dem ersten und zweiten Kontaktfinger erzielt, welche sich durch einen geringen Übergangswiderstand aus¬ zeichnet . According to a further embodiment of the contact arrangement according to the invention, the first contact finger is arranged at a side opposite the free ends of the first contact finger side on a base body. In this embodiment, the second contact finger is preferably arranged at a side opposite the free ends of the second contact finger side on a base body. Both main body are non-positively, material and / or positive and electrically lei ¬ tend interconnected. Such a connection of the first and second contact finger is particularly simple rea ¬ lisierbar. Furthermore, a large current-carrying contact surface ¬ between the first and second contact fingers is achieved which is characterized by a low contact resistance from ¬ .
Zur einfachen Integration des zweiten Kontaktfingers in das erste Kontaktteil ist in einer Ausgestaltung eine Summe der Länge des Grundkörpers und der Länge des Stützelementes des zweiten Kontaktfingers in Längsrichtung kleiner als eine Summe der Länge des Grundkörpers und der Länge des Stützelemen¬ tes des ersten Kontaktfingers. Ferner ist es dadurch möglich, ein Zusammenspiel des ersten und zweiten Kontaktfingers in allen Temperaturbereichen zu optimieren. For easy integration of the second contact finger in the first contact part is in one embodiment, a sum of the length of the body and the length of the support member of the second contact finger in the longitudinal direction smaller than a sum of the length of the body and the length of Stützelemen ¬ tes the first contact finger. Furthermore, it is thereby possible to optimize an interaction of the first and second contact fingers in all temperature ranges.
Um vielfältige Anordnungen, Funktionen und Einsatzmöglichkei¬ ten der Kontaktanordnung zu realisieren sieht eine Weiterbil- dung vor, dass das erste Kontaktteil mehrere nebeneinander angeordnete erste Kontaktfinger umfasst, welche an einer den freien Enden der ersten Kontaktfinger gegenüberliegenden Seite an einem gemeinsamen Grundkörper angeordnet sind. Ebenfalls, um vielfältige Anordnungen, Funktionen und In order to realize a variety of arrangements, functions and Einsatzmöglichkei ¬ th the contact arrangement provides a further development that the first contact part comprises a plurality of juxtaposed first contact fingers, which are arranged on a side opposite the free ends of the first contact fingers on a common base body. Likewise, to manifold arrangements, functions and
Einsatzmöglichkeiten der Kontaktanordnung zu realisieren sieht eine mögliche weitere Ausgestaltung vor, dass das erste Kontaktteil mehrere nebeneinander angeordnete zweite Kontakt¬ finger umfasst, welche an einer den freien Enden der zweiten Kontaktfinger gegenüberliegenden Seite an einem gemeinsamen Grundkörper angeordnet sind. To realize possible applications of the contact arrangement provides a possible further embodiment, that the first contact part comprises a plurality of juxtaposed second contact ¬ finger, which are arranged on a side opposite the free ends of the second contact fingers on a common base body.
Unter einer Anordnung von mehreren ersten Kontaktfingern bzw. zweiten Kontaktfingern nebeneinander werden dabei Anordnungen der Kontaktfinger in einer ebenen Fläche, einfach oder mehrfach gewölbten Fläche und/oder einfach oder mehrfach geknickten Fläche verstanden. Das heißt, die Kontaktteile können je¬ den beliebigen Querschnitt, beispielsweise einen geraden, einfach oder mehrfach gewölbten, einfach oder mehrfach ge- knickten, runden, elliptischen und/oder vieleckigen Querschnitt aufweisen. In einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung ist das erste Kontaktteil ein hohlzylindrischer Körper und umgibt im elektrisch leitenden Zustand eine Mantelfläche des zweiten Kontaktteiles der Kontaktanordnung zumindest ab- schnittsweise konzentrisch. Mit einem derartigen Aufbau der Kontaktanordnung sind bei geringen Abmessungen und somit geringem Raumbedarf der Kontaktanordnung große stromtragende Flächen zwischen dem ersten Kontaktteil und dem zweiten Kontaktteil realisierbar, so dass die Kontaktanordnung in Arrangements of a plurality of first contact fingers or second contact fingers next to one another here are understood to mean arrangements of the contact fingers in a flat surface, single or multiple curved surface and / or single or multiple kinked surface. That is, the contact parts can ¬ any cross section, for example, a straight, single or multiple curved, single or multiple kinked, round, elliptical and / or polygonal cross-section. In a development of the contact arrangement according to the invention, the first contact part is a hollow cylindrical body and, in the electrically conductive state, surrounds a lateral surface of the second contact part of the contact arrangement concentrically at least in sections. With such a structure of the contact arrangement large current-carrying surfaces between the first contact part and the second contact part can be realized with small dimensions and thus low space requirement of the contact arrangement, so that the contact arrangement in
Schaltgeräten mit hohen Schaltleistungen einsetzbar ist. Ferner ist das erste Kontaktteil mit besonders geringem Materi¬ al- und Kostenaufwand herstellbar. Die ersten und zweiten Kontaktfinger sowie deren Grundkörper können in besonders einfacher Weise aus hohlzylindrischen Körpern erzeugt werden, indem die Kontaktfinger mittels Anwendung spanender und/oder nicht-spanender Verfahren in Abschnitten einer Mantelfläche der hohlzylindrischen Körper erzeugt werden. Auch die hohlzylindrischen Körper sind besonders einfach erzeugbar. Der hohlzylindrische Körper zur Erzeugung der ersten Kontaktfin- ger, des zugehörigen Grundkörpers und der Bimetallanordnung ist als Bimetallzylinder mit geringem Aufwand beispielsweise in einem Strangpressverfahren herstellbar. Switching devices with high switching capacities can be used. Furthermore, the first contact part with particularly low materi ¬ al and cost can be produced. The first and second contact fingers and their base body can be produced in a particularly simple manner from hollow cylindrical bodies by the contact fingers are produced by applying cutting and / or non-cutting process in sections of a lateral surface of the hollow cylindrical body. The hollow cylindrical body are particularly easy to produce. The hollow cylindrical body for generating the first contact finger, the associated base body and the bimetal arrangement can be produced as a bimetal cylinder with little effort, for example in an extrusion process.
Zum Herstellen und Trennen des elektrisch leitenden Zustandes der Kontaktanordnung ist das erste Kontaktteil in der Längs¬ richtung verschiebbar. Alternativ oder zusätzlich ist das zweite Kontaktteil in der Längsrichtung verschiebbar. For producing and separating the electrically conductive state of the contact arrangement, the first contact member is displaceable in the longitudinal direction ¬. Alternatively or additionally, the second contact part is displaceable in the longitudinal direction.
Das erfindungsgemäße elektrische Schaltgerät umfasst zumin- dest eine erfindungsgemäße Kontaktanordnung oder Weiterbil¬ dungen dieser. Daraus ergibt sich, dass das Schaltgerät auch bei hohen Temperaturen einsetzbar und dessen Lebensdauer erhöht ist. Daraus resultieren wiederum eine Verringerung von Wartungskosten und eine Minimierung von Ausfallzeiten von elektrischen Anlagen, in welchen das Schaltgerät zum Einsatz kommt . Bei dem Schaltgerät handelt es sich insbesondere um ein The electrical switching device according to the invention comprises zumin- least one contact assembly of the invention or wide Erbil ¬ compounds of these. It follows that the switching device can be used even at high temperatures and its life is increased. This in turn results in a reduction of maintenance costs and a minimization of downtime of electrical systems in which the switching device is used. The switching device is in particular a
Schaltgerät für Hochspannungs- und Hochstromanwendungen. Da¬ bei kann das Schaltgerät als Kapselungsbaustein für eine gas¬ isolierte Schaltanlage, als Leistungsschalter, als Trenn- Schalter oder als ähnliches Schaltgerät ausgebildet sein. Switching device for high voltage and high current applications. Since ¬ at the switching device as Encapsulation module for a gas-insulated switchgear ¬, as a power switch, as a separating switch or a similar switching device can be formed.
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 von Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. The above-described characteristics, features and advantages of this invention, as well as the manner in which they are achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of exemplary embodiments, which will be explained in more detail in connection with the drawings.
Dabei zeigen: Showing:
Figur 1 schematisch eine perspektivische Ansicht einer er¬ findungsgemäßen Kontaktanordnung, FIG. 1 schematically shows a perspective view of a contact arrangement according to the invention;
Figur 2 schematisch einen Ausschnitt einer Schnittdarstel- lung eines ersten Kontaktteiles der Kontaktanord¬ nung gemäß Figur 1 und FIG. 2 schematically shows a detail of a sectional view of a first contact part of the contact arrangement according to FIG. 1 and FIG
Figur 3 schematisch ein erfindungsgemäßes elektrisches Figure 3 schematically an inventive electrical
Schaltgerät mit der Kontaktanordnung gemäß Figur 1.  Switching device with the contact arrangement according to FIG. 1.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.
In Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemä- ßen Kontaktanordnung 1 schematisch dargestellt. 1 shows an embodiment of an inventive contact arrangement 1 is shown schematically.
Die Kontaktanordnung 1 umfasst ein erstes hohlzylindrisches und kronenförmiges Kontaktteil 2 und ein zweites zylindri¬ sches Kontaktteil 3. Im dargestellten Ausführungsbeispiel be- findet sich die Kontaktanordnung 1 im elektrisch leitendenThe contact arrangement 1 comprises a first hollow-cylindrical and crown-shaped contact part 2 and a second cylindri ¬ cal contact part 3. In the illustrated embodiment, the contact arrangement 1 is in the electrically conductive
Zustand, wobei das erste Kontaktteil 2 Abschnitte einer Man¬ telfläche des zweiten Kontaktteiles 3 umgibt. Zum Herstellen und Trennen des elektrisch leitenden Zustandes der Kontaktanordnung 1 ist das erste Kontaktteil 2 in Längs¬ richtung Y verschiebbar angeordnet. Alternativ oder zusätzlich ist das zweite Kontaktteil 3 in der Längsrichtung Y verschiebbar angeordnet. Condition, wherein the first contact part 2 sections of a Man ¬ telfläche of the second contact part 3 surrounds. For making and separating the electrically conductive state of the contact arrangement 1, the first contact part 2 in the longitudinal ¬ direction Y is slidably disposed. Alternatively or additionally, the second contact part 3 is arranged displaceably in the longitudinal direction Y.
Die Verschiebung erfolgt dabei manuell oder mittels eines nicht gezeigten Antriebs. The shift takes place manually or by means of a drive, not shown.
Das erste Kontaktteil 2 umfasst einen hohlzylindrischen The first contact part 2 comprises a hollow cylindrical
Grundkörper 4, an welchem eine Vielzahl in der Art eines Zylindermantels nebeneinander angeordnete erste Kontaktfin¬ ger 5.1 bis 5.n ausgebildet sind. Jeder der ersten Kontakt- finger 5.1 bis 5.n weist dabei jeweils ein sich entlang derBase 4, on which a plurality in the manner of a cylinder jacket juxtaposed first Kontaktfin ¬ ger 5.1 to 5.n are formed. Each of the first contact fingers 5.1 to 5.n has a respective one along the
Längsrichtung Y erstreckendes mechanisch flexibles und elekt¬ risch leitfähiges Stützelement Sl und eine an einem freien Ende des Stützelementes Sl angeordnete in Richtung des zwei¬ ten Kontaktteiles 3 abragende Kontaktfläche Kl auf, welche in Figur 2 näher dargestellt ist. Lengthwise Y extending mechanically flexible and elec ¬ cally conductive support member Sl and a arranged at a free end of the support member Sl in the direction of the two ¬ th contact member 3 projecting contact surface Kl on, which is shown in more detail in Figure 2.
Im elektrisch leitenden Zustand der Kontaktanordnung 1 liegen die Kontaktflächen Kl mit einer mittels der Stützelemente Sl erzeugten Anpresskraft an dem zweiten Kontaktteil 3 an. In the electrically conductive state of the contact arrangement 1, the contact surfaces Kl abut against the second contact part 3 with a contact force generated by means of the support elements S1.
In nicht gezeigten Ausführungsbeispielen sind abweichende Formen und Anordnungen der beiden Kontaktteile 2, 3 möglich. In embodiments not shown, different shapes and arrangements of the two contact parts 2, 3 are possible.
Figur 2 zeigt schematisch einen Ausschnitt einer Schnittdar- Stellung des ersten Kontaktteiles 2 der Kontaktanordnung 1. FIG. 2 schematically shows a detail of a sectional view of the first contact part 2 of the contact arrangement 1.
Bei jedem der ersten Kontaktfinger 5.1 bis 5.n bildet eine Bimetallanordnung B das Stützelement Sl. Zu diesem Zweck sind die ersten Kontaktfinger 5.1 bis 5.n und der Grundkörper 4 aus zwei Metallen mit unterschiedlichen thermischen Längenausdehnungskoeffizienten gebildet, wobei die Metalle im dargestellten Ausführungsbeispiel stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Die Bimetallanordnung B ist dabei derart ausgebildet, dass eine dem zweiten Kontaktteil 3 abgewandte Schicht der Bime¬ tallanordnung B sich aufgrund des abweichenden thermischen Längenausdehnungskoeffizienten bei Erwärmung stärker in die Längsrichtung Y ausdehnt als eine dem zweiten Kontaktteil 3 zugewandte Schicht. Daraus resultiert eine Verbiegung in Richtung des zweiten Kontaktteiles 3. Somit führen die ersten Kontaktfinger 5.1 bis 5.n in Richtung des zweiten Kontakttei- les 3 bei Strombeaufschlagung und daraus resultierender Temperaturerhöhung eine Schließbewegung aus und die Anpresskraft der Kontaktflächen K2 an das zweite Kontaktteil 3 erhöht sich mit zunehmender Temperatur. Zur Herstellung des Grundkörpers 4 und der ersten Kontaktfinger 5.1 bis 5.n wird zunächst ein Zylinder erzeugt. Die Er¬ zeugung erfolgt in einem Strangpressverfahren, wobei in dem Strangpressverfahren der Zylinder bereits als Bimetallzylinder erzeugt wird. Nach der Erzeugung des Bimetallzylinders werden die oberen Bereiche der Stützelemente Sl derart ge¬ formt, dass die Kontaktflächen Kl entstehen und in radialer Richtung zu einer Längsachse des Bimetallzylinders ausgerich¬ tet werden. Alternativ zu der dargestellten Umformung können die Kontaktflächen Kl durch Anordnung zusätzlicher Bauteile an den Stützelementen Sl oder durch bereichsweise Entfernung von Material oder durch bereichsweises Pressen der Stützele¬ mente Sl erzeugt werden. Auch ist eine fertige Ausformung der Kontaktflächen Kl und der Stützelemente Sl bereits während der Herstellung des Bimetallzylinders möglich. In each of the first contact fingers 5.1 to 5.n, a bimetallic arrangement B forms the support element S1. For this purpose, the first contact fingers 5.1 to 5.n and the base body 4 are formed of two metals with different thermal expansion coefficients, wherein the metals in the illustrated embodiment are materially interconnected. The bimetal B is formed here such that a second contact part 3 facing away from layer of the Bime ¬ tallanordnung B more strongly expands due to the different coefficient of thermal expansion when heated in the longitudinal direction Y than the second contact part 3 facing layer. This results in a bending in the direction of the second contact part 3. Thus, the first contact fingers 5.1 to 5.n in the direction of the second Kontakttei- les 3 when current is applied and resulting temperature increase from a closing movement and increases the contact pressure of the contact surfaces K2 to the second contact part 3 with increasing temperature. To produce the main body 4 and the first contact fingers 5.1 to 5.n, a cylinder is first produced. The Er ¬ generating takes place in an extrusion process, wherein in the extrusion process, the cylinder is already generated as a bimetallic cylinder. After the generation of the bimetallic cylinder, the upper regions of the support elements Sl are ge ¬ shaped such that the contact surfaces Kl arise and are aligned in the radial direction to a longitudinal axis of the bimetallic ¬ rich. As an alternative to the deformation shown, the contact surfaces K1 can be produced by arranging additional components on the support elements S1 or by removal of material in some areas or by area-wise pressing of the support elements S1 . Also, a finished shape of the contact surfaces Kl and the support elements Sl is already possible during the production of the bimetallic cylinder.
Die ersten Kontaktfinger 5.1 bis 5.n werden durch spanende und/oder nicht spanende Verfahren erzeugt, indem entlang der Längsrichtung Y längliche und parallel zueinander angeordnete Materialausnehmungen erzeugt werden. Die Kontaktflächen Kl werden insbesondere durch Umbördeln erzeugt. Somit bilden die ersten Kontaktfinger 5.1 bis 5.n ein gemeinsames Formteil. Die spanenden und nicht spanenden Verfahren umfassen beispielsweise Säge-, Fräs- und Schneidverfahren. In weiteren Verfahrensschritten werden erforderliche Bohrungen ebenfalls in spanenden und nicht spanenden Verfahren in den Grundkörper 4 und/oder die ersten Kontaktfinger 5.1 bis 5.n eingebracht . The first contact fingers 5.1 to 5.n are produced by cutting and / or non-cutting methods by producing elongated material recesses arranged parallel to one another along the longitudinal direction Y. The contact surfaces Kl are generated in particular by beading. Thus, the first contact fingers 5.1 to 5.n form a common molding. The cutting and non-cutting methods include, for example, sawing, milling and cutting methods. In further Process steps required holes are also introduced into the base body 4 and / or the first contact fingers 5.1 to 5.n in cutting and non-cutting methods.
Weiterhin umfasst das erste Kontaktteil 2 zweite Kontaktfin¬ ger 6.1 bis 6.m und einen an den freien Enden der zweiten Kontaktfinger 6.1 bis 6.m ausgebildeten Grundkörper 7. Der Grundkörper 7 und die zweiten Kontaktfinger 6.1 bis 6.m wer- den wie die ersten Kontaktfinger 5.1 bis 5.n und der zugehörige Grundkörper 4 hergestellt, mit der Ausnahme, dass Stütz¬ elemente S2 der zweiten Kontaktfinger 6.1 bis 6.m aus einem einzigen Material und nicht aus einem Bimetall gebildet sind. Das Material ist beispielsweise Kupfer oder eine Kupferlegie- rung. Auch werden Kontaktflächen K2 in der gleichen Art undFurther comprising the first contact part 2 second Kontaktfin ¬ ger 6.1 to 6.M and at the free ends of the second contact finger 6.1 to 6.M formed base body 7. The body 7 and the second contact fingers 6.1 to 6.M advertising to as the first contact fingers 5.1 to 5.n and the associated base body 4 prepared with the exception that the support elements ¬ S2 of the second contact fingers are formed 6.1 to 6.m of a single material, and not from a bimetal. The material is, for example, copper or a copper alloy. Also contact surfaces K2 in the same way and
Weise wie die Kontaktflächen Kl erzeugt. Auch die Kontaktflä¬ chen K2 liegen in einem elektrisch leitenden Zustand der Kontaktanordnung 1 mit einer mittels der Stützelemente S2 erzeugten Anpresskraft an dem zweiten Kontaktteil 3 an. Bei hö- heren Temperaturen wirkt zusätzlich die mittels der Stützelemente Sl der ersten Kontaktfinger 5.1 bis 5.n erzeugte Anpresskraft auf die Kontaktflächen K2. How the contact surfaces Kl generates. The Kontaktflä ¬ Chen K2 are in an electrically conductive state of the contact assembly 1 with a contact force generated by means of the support elements S2 on the second contact part 3. At higher temperatures, in addition, the contact force generated by means of the support elements S1 of the first contact fingers 5.1 to 5.n acts on the contact surfaces K2.
Die zweiten Kontaktfinger 6.1 bis 6.m und der zugehörige Grundkörper 7 sind zwischen dem Grundkörper 4 mit den daran angeordneten ersten Kontaktfingern 5.1 bis 5.n und dem zweiten Kontaktteil 3 angeordnet. Im dargestellten Ausführungs¬ beispiel umgeben der Grundkörper 4 und die daran angeordneten ersten Kontaktfinger 5.1 bis 5.n den Grundkörper 7 und die zweiten Kontaktfinger 6.1 bis 6.m konzentrisch. The second contact fingers 6.1 to 6.m and the associated base body 7 are arranged between the main body 4 with the first contact fingers 5.1 to 5.n arranged thereon and the second contact part 3. In the illustrated execution ¬ example, the basic body 4 and the first contact finger arranged thereon 5.1 to 5.n surround the base body 7 and the second contact fingers 6.1 to 6.M concentric.
Beide Grundkörper 4 und 7 sind in nicht näher dargestellter Weise mittels eines oder mehrerer Spannstifte, Schrauben und/oder Nieten elektrisch leitend miteinander verbunden. Hierzu weist der Grundkörper 7 eine Durchgangsbohrung Dl auf. Der Grundkörper 4 weist im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Gewindebohrung D2 auf. Dabei ist eine Summe der Länge des Grundkörpers 7 und der Länge der Stützelemente S2 der zweiten Kontaktfinger 6.1 bis 6.m in Längsrichtung Y kleiner als eine Summe der Länge des Grundkörpers 4 und der Länge der Stützelemente Sl der ersten Kontaktfinger 5.1 bis 5.n. Both main body 4 and 7 are electrically connected to each other in a manner not shown by means of one or more dowel pins, screws and / or rivets. For this purpose, the main body 7 on a through hole Dl. The main body 4 has in the illustrated embodiment, a threaded hole D2. In this case, a sum of the length of the main body 7 and the length of the support elements S2 of the second contact fingers 6.1 to 6.m in the longitudinal direction Y is smaller than a sum of the length of the base body 4 and the length of the support elements Sl of the first contact fingers 5.1 to 5.n.
Die Anordnung der zweiten Kontaktfinger 6.1 bis 6.m ermöglicht die Verwendung der Kontaktanordnung 1 auch bei sehr niedrigen Temperaturen. Unter Umständen kann sich die Bewe- gungsrichtung der Bimetallanordnung B bei sehr geringen Temperaturen umkehren und zum Öffnen der elektrischen Verbindung zwischen den ersten Kontaktfingern 5.1 bis 5.n und dem zweiten Kontaktteil 3 führen. Mittels der zweiten Kontaktfinger 6.1 bis 6.m wird vermieden, dass dabei auch die elektri- sehe Verbindung zwischen dem ersten Kontaktteil 2 und dem zweiten Kontaktteil 3 unterbrochen wird. The arrangement of the second contact fingers 6.1 to 6.m allows the use of the contact arrangement 1 even at very low temperatures. Under certain circumstances, the direction of movement of the bimetallic arrangement B can reverse at very low temperatures and lead to the opening of the electrical connection between the first contact fingers 5.1 to 5.n and the second contact part 3. By means of the second contact fingers 6.1 to 6.m it is avoided that the electrical connection between the first contact part 2 and the second contact part 3 is interrupted.
Insbesondere die dargestellte punktuelle elektrische und me¬ chanische Verbindung der Grundkörper 4 und 7 ermöglicht die beschriebene Wirkung der Erhöhung der Anpresskraft bei stei¬ gender Temperatur auch auf die zweiten Kontaktfinger 6.1 bis 6.m einerseits und andererseits, dass bei sehr geringen Temperaturen Umkehrung der Bewegungsrichtung der Bimetallanordnung B keinen mechanischen Einfluss auf die zwei- ten Kontaktfinger 6.1 bis 6.m hat. In particular, the illustrated selective electrical and me ¬ chanical connection of the base body 4 and 7 allows the described effect of increasing the contact pressure at stei ¬ gender temperature on the second contact fingers 6.1 to 6.m on the one hand and on the other hand, that at very low temperatures reversal of the direction of movement the bimetallic arrangement B has no mechanical influence on the second contact fingers 6.1 to 6.m.
Um den elektrischen Übergangswiderstand zwischen den ersten Kontaktfingern 5.1 bis 5.n und dem zweiten Kontaktteil 3 sowie den zweiten Kontaktfingern 6.1 bis 6.m und dem zweiten Kontaktteil 3 weiter zu verringern, ist auf die Kontaktflä¬ chen Kl und K2 sowie auf die Mantelfläche des zweiten Kon¬ taktteiles 3 in nicht näher dargestellten Ausführungsbeispie¬ len zusätzlich eine Beschichtung aufgebracht. Die Beschich- tung ist beispielsweise aus Silber oder Silberlegierungen ge- bildet. To further reduce the electrical contact resistance between the first contact fingers 5.1 to 5.n and the second contact part 3 and the second contact fingers 6.1 to 6.m and the second contact part 3 is on the Kontaktflä ¬ chen Kl and K2 and on the lateral surface of the second Kon ¬ tact portion 3 in non-illustrated Ausführungsbeispie ¬ len additionally applied a coating. The coating is formed, for example, from silver or silver alloys.
In Figur 3 ist schematisch ein erfindungsgemäßes elektrisches Schaltgerät 8 dargestellt, welche die Kontaktanordnung 1 um- fasst. Das Schaltgerät 8 ist für Hochspannungs- und Hoch¬ stromanwendungen vorgesehen und als Kapselungsbaustein für eine gasisolierte Schaltanlage, als Leistungsschalter oder Trennschalter ausgebildet. 3 shows schematically an inventive electrical switching device 8 is shown, which the contact assembly 1 um- summarizes. The switching device 8 is intended for high-voltage and high ¬ current applications and designed as encapsulation component for a gas-insulated switchgear, as a circuit breaker or disconnector.
In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Schaltgerät 8 ein so genannter Drei-Stellungs-Schalter, wie er beispielsweise aus der EP 1 068 624 Bl bekannt ist. Dabei sind kronenartige, selbstabschirmende Finger-Kontaktstücke durch das erste Kontaktteil 2 gemäß der zuvor beschriebenen Figuren 1 und 2 ersetzt. In one embodiment, not shown, the switching device 8 is a so-called three-position switch, as it is known for example from EP 1 068 624 Bl. In this case, crown-like, self-shielding finger contact pieces are replaced by the first contact part 2 according to Figures 1 and 2 described above.
Obwohl die Erfindung im Detail durch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele einge¬ schränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen . Although the invention is illustrated in further detail by a preferred embodiment and described, the invention is not limited ¬ by the disclosed examples and other variations can be derived therefrom by the skilled artisan without departing from the scope of the invention.

Claims

Patentansprüche claims
1. Kontaktanordnung (1) für ein elektrisches Schaltgerät (8) mit einem ersten Kontaktteil (2) und einem zweiten Kontakt- teil (3), wobei das erste Kontaktteil (2) zumindest einen ersten Kontaktfinger (5.1 bis 5.n) umfasst, wobei der erste Kontaktfinger (5.1 bis 5.n) ein sich entlang einer Längsrichtung (Y) erstreckendes flexibles und elektrisch leitfähiges Stützelement (Sl) und eine an einem freien Ende des Stützele- mentes (Sl) angeordnete in Richtung des zweiten Kontakttei¬ les (3) abragende Kontaktfläche (Kl) umfasst, wobei die Kon¬ taktfläche (Kl) in einem elektrisch leitenden Zustand der Kontaktanordnung (1) mit einer mittels des Stützelementes (Sl) erzeugten Anpresskraft an dem zweiten Kontakt- teil (3) anliegt, 1. Contact arrangement (1) for an electrical switching device (8) with a first contact part (2) and a second contact part (3), wherein the first contact part (2) comprises at least one first contact finger (5.1 to 5.n), wherein the first contact finger (5.1 to 5.n) extends along a longitudinal direction (Y) extending flexible and electrically conductive support member (Sl) and at a free end of the Stützele- element (Sl) in the direction of the second Kontakttei ¬ les ( 3) abragende contact surface (Kl), wherein the Kon ¬ tact surface (Kl) in an electrically conductive state of the contact assembly (1) with a by means of the support member (Sl) generated contact pressure on the second contact part (3) is present
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , characterized ,
dass der erste Kontaktfinger (5.1 bis 5.n) zumindest im Be¬ reich des Stützelementes (Sl) eine Bimetallanordnung (B) auf¬ weist, die derart angeordnet und ausgebildet ist, dass eine aus einer Erhöhung einer Temperatur des ersten Kontaktfingers (5.1 bis 5.n) resultierende Verbiegung in Richtung des zweiten Kontaktteiles (3) erfolgt. that the first contact finger (5.1 to 5.n) is at least Be ¬ area of the support element (SI) is a bimetal (B) has ¬ which is arranged and designed such that one (from an increase in a temperature of the first contact finger 5.1 to 5.n) resulting bending in the direction of the second contact part (3).
2. Kontaktanordnung (1) nach Anspruch 1, 2. Contact arrangement (1) according to claim 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , characterized ,
dass die Bimetallanordnung (B) kraft-, Stoff- und/oder formschlüssig an dem Stützelement (Sl) befestigt ist. in that the bimetallic arrangement (B) is attached to the support element (S1) in a force, material and / or form-fitting manner.
3. Kontaktanordnung (1) nach Anspruch 1, 3. Contact arrangement (1) according to claim 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , characterized ,
dass die Bimetallanordnung (B) zumindest abschnittsweise das Stützelement (Sl) bildet. the bimetallic arrangement (B) forms the support element (S1) at least in sections.
4. Kontaktanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprü- che, 4. Contact arrangement (1) according to one of the preceding claims,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , characterized ,
dass zwischen dem ersten Kontaktfinger (5.1 bis 5.n) und dem zweiten Kontaktteil (3) zumindest ein zweiter Kontaktfin- ger (6.1 bis 6.m) angeordnet ist, wobei der zweite Kontakt¬ finger (6.1 bis 6.m) ein sich entlang der Längsrichtung (Y) erstreckendes flexibles Stützelement (S2) und eine an einem freien Ende des Stützelementes (S2) angeordnete in Richtung des zweiten Kontaktteiles (3) abragende Kontaktfläche (K2) umfasst, wobei die Kontaktfläche (K2) in einem elektrisch leitenden Zustand der Kontaktanordnung (1) mit einer mittels des Stützelementes (S2) erzeugten Anpresskraft an dem zweiten Kontaktteil (3) anliegt. in that at least one second contact finger is provided between the first contact finger (5.1 to 5.n) and the second contact part (3). ger (6.1 to 6.m) is arranged, wherein the second contact ¬ finger (6.1 to 6.m) extending along the longitudinal direction (Y) extending flexible support element (S2) and one at a free end of the support element (S2) in the direction of the second contact part (3) projecting contact surface (K2), wherein the contact surface (K2) in an electrically conductive state of the contact arrangement (1) with a by means of the support element (S2) generated contact pressure on the second contact part (3).
5. Kontaktanordnung (1) nach Anspruch 4, 5. Contact arrangement (1) according to claim 4,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , characterized ,
dass das Stützelement (S2) des zweiten Kontaktfin¬ gers (6.1 bis 6.m) aus einem einzigen Material gebildet ist. that the support element (S2) of the second Kontaktfin ¬ gers is formed (6.1 to 6.M) from a single material.
6. Kontaktanordnung (1) nach Anspruch 4 oder 5, 6. Contact arrangement (1) according to claim 4 or 5,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , characterized ,
dass der erste Kontaktfinger (5.1 bis 5.n) an einer dem freien Ende des ersten Kontaktfingers (5.1 bis 5.n) gegenüberlie- genden Seite an einem Grundkörper (4) angeordnet ist und dass der zweite Kontaktfinger (6.1 bis 6.m) an einer dem freien Ende des zweiten Kontaktfingers (6.1 bis 6.m) gegenüberlie¬ genden Seite an einem weiteren Grundkörper (7) angeordnet ist, wobei die Grundkörper (4, 7) kraft-, Stoff- und/oder formschlüssig und elektrisch leitend miteinander verbunden sind . the first contact finger (5.1 to 5.n) is arranged on a base body (4) at a side opposite the free end of the first contact finger (5.1 to 5.n) and that the second contact finger (6.1 to 6.m) at one of the free end of the second contact finger (6.1 to 6.m) gegenüberlie ¬ ing side to a further base body (7) is arranged, wherein the base body (4, 7) non-positively, material and / or positive and electrically conductive with each other are connected .
7. Kontaktanordnung (1) nach Anspruch 6, 7. Contact arrangement (1) according to claim 6,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , characterized ,
dass eine Summe der Länge des Grundkörpers (7) und der Länge des Stützelementes (S2) des zweiten Kontaktfingers (6.1 bis 6.m) in Längsrichtung (Y) kleiner ist als eine Summe der Länge des Grundkörpers (4) und der Länge des Stütz¬ elementes (Sl) des ersten Kontaktfingers (5.1 bis 5.n). a sum of the length of the basic body (7) and the length of the supporting element (S2) of the second contact finger (6.1 to 6.m) in the longitudinal direction (Y) is smaller than a sum of the length of the basic body (4) and the length of the support ¬ elementes (Sl) of the first contact finger (5.1 to 5.n).
8. Kontaktanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 8. Contact arrangement (1) according to one of the preceding claims,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das erste Kontaktteil (2) mehrere nebeneinander angeord¬ nete erste Kontaktfinger (5.1 bis 5.n) umfasst, welche an ei¬ ner den freien Enden der ersten Kontaktfinger (5.1 bis 5.n) gegenüberliegenden Seite an einem gemeinsamen Grundkörper (4) angeordnet sind. characterized , the first contact part (2) comprises a plurality of side by side angeord ¬ designated first contact fingers (5.1 to 5.n), which at ei ¬ ner the free ends of the first contact fingers (5.1 to 5.n) opposite side to a common base body (4) are arranged.
9. Kontaktanordnung (1) 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 , 9. contact arrangement (1) according to one of claims 4 to 8, d a d u c h e c e n e c e n e,
dass das erste Kontaktteil (2) mehrere nebeneinander angeord- nete zweite Kontaktfinger (6.1 bis 6.n) umfasst, welche an einer den freien Enden der zweiten Kontaktfinger (6.1 bis 6.n) gegenüberliegenden Seite an einem gemeinsamen Grundkörper (7) angeordnet sind. the first contact part (2) comprises a plurality of adjacently arranged second contact fingers (6.1 to 6.n) which are arranged on a side opposite the free ends of the second contact fingers (6.1 to 6.n) on a common base body (7) ,
10. Kontaktanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 10. Contact arrangement (1) according to one of the preceding claims,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , characterized ,
dass das erste Kontaktteil (2) ein hohlzylindrischer Körper ist, wobei das erste Kontaktteil (2) im elektrisch leitenden Zustand der Kontaktanordnung (1) eine Mantelfläche des zwei¬ ten Kontaktteiles (3) zumindest abschnittsweise konzentrisch umgibt . that the first contact portion (2) is a hollow cylindrical body, wherein said first contact portion (2) in the electrically conductive state of the contact arrangement (1) comprises a lateral surface of the two ¬ th contact member (3) at least partially surrounds concentrically.
11. Kontaktanordnung (1) nach einem der vorhergehenden An- Sprüche, 11. Contact arrangement (1) according to one of the preceding claims,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , characterized ,
dass das erste Kontaktteil (2) zum Herstellen und Trennen des elektrisch leitenden Zustandes der Kontaktanordnung (1) in der Längsrichtung (Y) verschiebbar ist und/oder das zweite Kontaktteil (3) zum Herstellen und Trennen des elektrisch leitenden Zustandes der Kontaktanordnung (1) in der Längsrichtung (Y) verschiebbar ist. in that the first contact part (2) for producing and separating the electrically conductive state of the contact arrangement (1) is displaceable in the longitudinal direction (Y) and / or the second contact part (3) is for establishing and disconnecting the electrically conductive state of the contact arrangement (1) in the longitudinal direction (Y) is displaceable.
12. Elektrisches Schaltgerät (8), umfassend zumindest eine Kontaktanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. 12. Electrical switching device (8), comprising at least one contact arrangement (1) according to one of the preceding claims.
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