DE8915586U1 - Hochspannungsschaltgerät - Google Patents

Description

RÜHRTAL-Elektrizitätsgesellschaft . : Es'seri_rden 1>.Ö.5;89 Hartig GmbH & Co. 'TP 107

Ruhrfcalstr. 19 4300 Essen 16

Hochspannungs-Schaltgerät

Die Erfindung betrifft ein Hochspannungs-Schaltgerät, insbesondere einen Drehtrennschalter, bestehend aus einer Unterkonstruktion, zwei Drehstühlen, zwei Isolatoren und einer Strombahn, die aus zwei Strombahnhälften besteht, von denen die eine mit einem Kutterkontakt, die andere mit einem Vaterkontakt ausgerüstet ist und die durch eine gegenläufige Drehbewegung der beiden Strombahnhälften in die EIN- bzw. AUS-Schaltstellung gedreht werden kann, wobei der Mutterkontakt mindestens zwei im wesentlichen parallel zueinander angeordnete, das Vaterkontaktelement kontaktierende und zwischen sieh führende Kontaktfinger aufweist.

Drehtrennschalter sind Hochspannungs-Schaltgeräte, die sich durch d;'.e Schaltbewegung der die Kontaktelemente tragenden Strombahnhälften von der Mehrzahl der anderen Hochspannungs-Schaltgeräte unterscheiden, da hier nicht das anderweitig notwendige Aufschieben des Mutterkontakts in Achsrichtung des Vaterkontakts erforderlich ist, sondern das Kontaktieren über ein Einschieben des Vaterküntakts in Achsrichtung des Mutterkontakts unter gleichzeitigem Aufspreizen der Kontaktelemente des Mutterkontakts erfolgt. Diese ."jfspreizbewegung erfolgt zeitgleich mit der fortschreitenden Einschalt-Schwenkbewegung der Strombahnhälften um die Längsachsen der Stützisolatorcn, so daß das Vaterkontaktstück sich in den Mutterkontakt hineindreht, bis die S.rrombahnhälftan am Ende der Einschi'.bbewegung eine gestreckte Linie bilden. Unter vollem Aufspreiz-Kontaktdruck erfolgt also beim Drehtrennschalter fast keine Relativbewegung der Kontaktelemente im Gegensatz zu einem {z.B. Schwenk-)Trenner« bei dem die Kontaktfinger zu Beginn des Kontakteinlaufs aufgespreizt werden und anschließend bis in ihre Einschalt-Endlage in Bewegungsrichtung über das Gegenkontaktstück gleiten, und zwar mit gleichbleibender, entsprechenden Verschleiß erzeugender AufSpreizkraft. Beim Drehtrennschalter dagegen erhöht sich die Kontaktkraft bis kurz vor Erreichen der Endlage, da eist dann bei voller Einschubtiefe der volle Kontaktdruck erreicht wird.

Bei bekannten Kontaktsystemen von Drehtrennschaltern ist der Mutterkontakt aus einer Mehrzahl von Kontaktfingern (vergleiche DE-AS 21 49 132 und DE-OS 26 19 205) gebildet. Dabei ist das Gegenkontaktelement mehr oder weniger massiv ausgebildet, beispielsweise als mit einer zylindrischen Bohrung versehene Kugel (DE-AS 21 49 132) oder eis den Träger umgebender, etwa sternförmig ausgeführter Rahmen (DE-OS 26 19 205) . Die massive Ausführung des Gegenkontaktelements nach DE-AS 21 49 132 ist bislang für erforderlich gehalten worden, um die Erwärmung möglichst gering zu halten, im Bereich der Kontaktpunkte eine hohe Kurzschlußstrombelastbarkeit zu gewährleisten und am Übergang zwischen dem Träger und dem Vaterkontaktelement einen ausreichenden Stromführungsquerschnitt verwirklichen zu können. Bei der Ausbildung nach DE-OS 26 19 205 ist dagegen der Übergangsquerschnitt durch die Fläche des Sternzentrums begrenzt. Diese Kontaktausbildung hat aber noch einen anderen wesentlichen Nachteil. Die relative Lage der Strombahnhälften zueinander darf bei der Seitenansicht nicht gegeneinander versetzt sein, weil dadurch die Kontaktfinger abheben und die Stromtiragfähigkeit des Systems reduziert wird. Diese Gefahr besteht auch trotz genauer Justierung bei der Montage durch die temperaturbedingten Schwankungen der Seilzugkräfte, die wegen der üblichen Anlagenbauweise nur einseitig wirken.

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Die bei den bekannten Kontaktsystemen, von denen die Erfindung ausgeht, verwirklichte Ausführung des Gegenkontaktelements ist hinsichtlich des Materialeinsatzes sowie der Konstruktion bzw. der Fertigung aufwendig. Aufgabe der Erfindung ist, die Nachteile der beiden Ausführungsarten, die in zu großem Materialeinsatz einerseits und zu geringem Übergangsquerschnitt andererseits bestehen, zu vermeiden und gleichzeitig ein für hohe Kurzschlußströme geeignetes Kontaktsystem anzugeben:

Dies wird erreicht dadurch, daß der Vaterkontakt aus einem bügei förmigen Zwischenstück zwischen Bäsisplatte am Trsgcrrchr und Kontaktbolzen besteht.

Die erfindungsgemäße Ausbildung hat den Vorteil, daß ein im Vergleich geringer Durchmesser des Kontaktbolzens zu hohen dynamischen Anpreßkräften der Kontaktfinger im Kurzschlußfall führt und daß der Bügel so reichlich dimensioniert werden kann, daß auch hohe Nennströme über den Bolzen geführt werden können.

Das erfindungsgemäße Kontaktsystem, bei dem die zuvor aufgezeigte Aufgabe gelöst ist, ist nun zunächst dadurch gekennzeichnet, daß der Vaterkontakt aus einer Basisplatte, einem bügeiförmigen Trägsr und einem Kontaktbolzen besteht, daß der Kontaktbolzen senkrecht zu der durch die Bewegung der beiden Strombahnhälften aufgespannten Ebene angeordnet ist und mit seiner Oberfläche die Kontaktfinger des Mutterelements kontaktiert.

Erfindungsgemäß ist also der Vaterkontakt als Bolzen mit kreisförmigem, elliptischem oder eckigem Querschnitt ausgeführt, wobei über die quer zur Aufschieberichtung der Mutterkontaktelemente sich erstreckende linienförmige Bolzenoberfläche eine hervorragende Kontaktierung mit den Kontaktfingern des Mutterkontaktelements erreicht wird.

Für die Befestigung des Vaterkontaktelements an dem Träger der zugehörigen Strombahnhälfte weist es am trägerseitigen Ende eine Basisplatte auf, die so groß ist, daß sie den gesamte.·! Querschnitt des Trägerelements überdeckt.

Die Lehre der vorliegenden Erfindung ist nicht auf Drehtrennschalter beschränkt, vielmehr bei allen Arten von elektrischen Schaltgeräten der üuvor genannten Art anwendbar, und wird hier nur der Einfachheit halber im folgenden für einen Drehtrennschalter beschrieben.

Bild 1 zeigt einen Drehtrennschalter, bestehend aus einer Unterkonstruktion (1), zwei Drehstühlen (2, 9), zwei Isolatoren (3, 8) und einer Strombahn mit den beiden Strombahnhälften (4, 7) und dem an der Strombahnhälfte (4) befestigten Vaterkontakt (5) sowie dem an der Strombahnhälfte (7) befestigten Mutterkontakt (6).

Bild 2 zeigt Einzelheiten der Strombahnhälfte (4), und zwar das Trägerrohr (10) und den Vaterkontakt (5), der ein bügeiförmiges Element (12), den Kontaktbolzen (13) und die Basisplatte (11) aufweist. Kontaktiert wird der Bolzen (13) des Vaterkontakts (5) in dieser Abbildung von zwei Kontaktfingern (14 und 15) mit kreisförmigem Querschnitt(16), wodurch sich punktähnliche Berührungsflächen zwischen Vater- und Mutterkontakt ergeben.

Der Bolzen (13) des Vaterkontakts (5) weist am Ende eine Verdickung (17) auf. Die Form dieser Verdickung (17) ist gekennzeichnet durch eine senkrecht zur Bolzenachse stehende Anlagefläche (19), deren Außenradius mindestens gleich dem Radius des nächstgelegenen Kontaktfingers ist sowie eine den Kontaktbolzen (13) in Achsrichtung abschließende gekrümmte Fläche (18), die das Auftreten unzulässig hoher Feldstärken verhindert. Außerdem ist in Bild 2 der Freiraum (20) in dem Bereich zwischen Kontaktbolzen (13) und Basisplatte (11) zu erkennen, der von dem des· Vaterkontakt in der AUS-Schaltsteilung des Schaltgeräts gegenüberliegenden Fingerkontakt (15) während der Einlaufphase durchdrungen wird.

Bild 3 zeigt die Strombahnhälften (4, 7) vor Erreichen der ¹¹EIN"-Stellung, wenn der Kontaktfinger (15) den Freiraum (20) durchdringt.

Claims (14)

Scrtutzansprüche

1. Hochspannungs-Schaltgerät, insbesondere ein Drehtrennschalter, bestehend aus einer Unterkonstruktion, zwei Drehstühlen, zwei Isolatoren und einer Strombahn, die aus zwei Strombahnhälften besteht, von denen die eine mit einem Mutterkontakt, die andere mit einem Vaterkontakt ausgerüstet ist und die durch eine gegenläufige Drehbewegung der beiden Strombahnhälften in die BIN- bzw. AUS-Schaltstellung gedreht werden kann, wobei der Mutterkontakt mindestens zwei im wesentlichen parallel zueinander angeordnete, das Vaterkontaktelement kontaktierende und zwischen sich führende Kontaktfinger aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Vaterkontakt aus einer Basisplatte, einem bügeiförmigen Träger und einem Kontaktbolzen besteht, daß der Kontaktbolzen senkrecht zu der durch die Bewegung der beiden Strombahnhälften aufgespannten Ebene angeordnet ist und mit seiner Oberfläche die Kontaktfinger des Mutterel^menta kontaktiert.

2. Hochspannungs-Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Kontaktbolzen und Kontaktfinger punktähnliche Berührungsflächen haben.

3. Hochspannungs-Schaltgerät nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bügel des Vaterkontakts einseitig ausgebildet ist und der bolzenförmige Kontakt in Richtung zur Trägerrohrachse hin an dem

Bügel befestigt ist=

4. Hochspannungs-Schaltgerät nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Bolzenkontakt (13)und Basisplatte (11) ein Freiraum besteht, der von dem dem Vaterkontakt in der AUS-Schaltstellung des Schaltgeräts gegenüber liegenden Fingerkontakt (15) während der Einlaufphase durchdrungen wird.

5. Hochspannungs-Schaltgerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Vaterkontaktstück bügeiförmig ausgebildet ist, daß der Abstand zwischen dem bolzenförmigen Kontaktstück des Vaterkontakts und der Basisplatte des Vaterkontakts so groß ist, daß ein Kontaktdurchlauf von bis 50 mm ohne Berührung zwischen Kontaktfingern und Basisplatte gegeben ist.

6. Hochspannungs-Schaltgerät nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisplatte des Vaterkontakts einen größeren Durchmesser aufweist als der bolzenförmige Kontakt und den vollen Querschnitt des Trägerrohres zwischen Drehkopf und Vaterkontakt überdeckt.

7. Hochspannungs-Schaltgerät nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der bügelforiüige Kontakt ins Verbindungsbereich zwischen Basisplatte und bolzenförmigem Kontaktelement einen nach außen geschlossenenen Querschnitt mit seitlichen Rippen aufweist.

8. Hochspannungs-Schaltgerät nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der bolzenförmige Kontakt lösbar an dem bügeiförmigen Kontakt befestigt ist.

9. Hochspcnnungs-Schaltgerät nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der bolzenförmige Kontakt sich in seiner Längsrichtung erstreckende Streifen aus Kontaktmetall aufweist.

10. Hochspannungs-Schaltgerät nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bügel in Verlängerung der Trägerachse angeordnet ist und von einem nach oben und unten vorstehenden bolzenförmigen Vaterkontaktelement durchdrungen ist.

11. Hochspannungs-Schaltgerät nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des Bolzens zur Verringerung des elektrischer* Feldes eine Verdickung aufweist.

12. Hochspannungs-Schaltgerät nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das bolzenförmige Vaterkontaktstück maximal den or. ifachen Durchme;:er eines das Mutterkontaktstück bildenden Kontaktfingers aufweist.

13. Hochspannungs-Schaltgerät nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Trägerrohr, Basisplatte und Bügel aus gleichartigem Werkstoff bestehen und der Kontaktbolzen zu mindestens 90 % aus Kupfer besteht.

14. Hochspannungs-Schaltgerät nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der für Trägerrohr, Basisplatte und Bügel eingesetzte Werkstoff eine Al-Legierung ist.