PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE3345976C2 27.10.1988
Titel Kontaktanordnung für einen Hochspannungs-Trennschalter
Anmelder Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH, 6000 Frankfurt, DE
Erfinder Hoffmann, Dietrich, Dipl.-Ing., 3500 Kassel, DE
DE-Anmeldedatum 20.12.1983
DE-Aktenzeichen 3345976
Offenlegungstag 27.06.1985
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 27.10.1988
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.10.1988
IPC-Hauptklasse H01H 31/36
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft eine Kontaktanordnung für einen Scherentrennschalter für große Kurzschlußströme mit einem an einem Seil befestigten Gegenkontaktstück (1), der mit je zwei mit den oberen Scherenholmen (2) verbundenen beweglichen Kontaktstücken zusammenwirkt. Um die Kurzschlußfestigkeit des Scherentrennschalters wesentlich zu steigern, ist wenigstens eines der mit Kontaktschienen (4) ausgestatteten Kontaktstücke (1, 2) so ausgebildet, daß die Kontaktschiene (4) auf der der Kontaktfläche abgewandten Seite mit einem mehrfach U-förmig gebogenen elastischen Blechstreifen (5) verbunden ist, der mit seinem anderen Ende an dem Scherenholm (2) befestigt ist. Die U-förmigen Teile (5) sind in einem elastischen Werkstoff eingebettet. Der Abstand (a) der U-förmigen Teile (5) ist größer als der Abstand (b) der Schenkel der U-förmigen Teile, um eine möglichst große resultierende Kraft (F) zu erhalten.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Kontaktanordnung für Hochspannungstrennschalter in Scherenbauweise für große Kurschlußströme gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Bei Scherentrennern, bei denen der Strom über massive Kontaktstücke übertragen wird, ist bei Kurschlußströmen oberhalb 50 kA mit den entsprechenden Stoßkurzschlußströmen von mehr als 125 kA auch bei größeren Kontaktkräften ein sicherer, d. h. zerstörungsfreier Stromübergang zwischen den Kontaktstücken nicht mehr möglich, so daß man für höhere Ströme mehrere Trennerholme parallel anordnen muß. Ursache für diese Probleme ist zunächst die thermische Überlastung der Berührungspunkte. Außerdem entstehen zwischen den Kontaktstücken durch die Einschnürung der Strompfade Abhebekräfte, die die Kontaktstücke auseinanderzureißen versuchen. Auch die Schwingungen der Trennerholme, hervorgerufen durch das plötzliche Zusammenpressen bei Auftreten eines Kurzschlusses, können zu einer vorübergehenden Verminderung der Kontaktkräfte bzw. sogar zu einem Abheben der Trennerkontakte führen.

Das Prinzip eines Kontaktsystems eines Scherentrenners zeigen Fig. 1 und 2. Es besteht aus einem Gegenkontaktstück 1, das an einem über dem Trennerpol verlaufenden Seil (oder Rohr) befestigt wird, und den an den Trennerholmen 2 befestigten Kontaktschienen 2&min;. Das Zusammenwirken zeigt Fig. 2.

Aus der DE 31 11 286A1, Fig. 5 und 6, ist ein Kontaktsystem der eingangs genannten Gattung bekannt, bei dem Kontaktschalen mittels eines elastischen Bleches den Schwingungen der Scherenholme folgen, wobei elastische Anschläge ein Zusammendrücken abfangen. Der Nachteil dieser Anordnung besteht darin, daß das federnde Blech zwar dafür sorgt, daß die Kontaktschalen der Schwingungsbewegung folgen, jedoch im Bereich des Auseinanderschwingens der Scherenholme keine große Kontaktkraft mehr zu erzeugen vermögen, da die Kraft des federnden Bleches durch den Hebelarm vermindert wird. Des weiteren sind die elastischen Kontaktelemente mit dem federnden Blech der Witterung und der Verschmutzung ausgesetzt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, Scherentrenner bezüglich ihres Kontaktsystems zu verbessern, so daß sie für große Kurzschlußströme geeignet sind, indem eine möglichst große Kraft elastisch nachgebender Kontaktschienen dem Abheben der Kontaktstücke entgegenwirkt, und die elastischen Elemente gegen Witterungseinflüsse geschützt angeordnet werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Mit dem Kontaktsystem nach der Erfindung ergibt sich

  • a) eine Verdopplung oder Vervierfachung der Kontaktpunkte,
  • b) in gewissen Grenzen elastische bzw. federnde Kontaktelemente und
  • c) eine durch die Einwirkung der Stromkräfte vergrößerte Anpreßkraft der Kontaktstücke.


Damit kann die Kurzschlußfestigkeit eines Scherentrenners erheblich gesteigert werden. Die Kontakte folgen innerhalb des Bereichs der auftretenden Schwingungen und sorgen innerhalb dieses Bereichs für eine wesentlich größere Kontaktkraft, wie das aus der DE 31 11 286A1, Fig. 5 und 6, bekannte Kontaktsystem, da die Federkraft nicht durch einen Hebelarm weitervermittelt und durch diese Übersetzung vermindert wird. Die Elemente, welche die federnde Eigenschaften der Kontakte bewirken, sind in das Rohr integriert und werden so vor Witterungseinflüssen, Korrosion und Verschmutzung geschützt. Die Kontaktschienen lassen sich sowohl an den Kontakten der Scherenholme wie an dem Gegenkontaktstück anordnen.

Es zeigt

Fig. 3 eine Kontaktausbildung für einen Scherenholm und

Fig. 4 eine solche für ein an einem Seil aufgehängtes Gegenkontaktstück.

In Fig. 3 ist wieder mit 1 das Gegenkontaktstück und mit 2 das Kontaktstück des Scherenholms bezeichnet. Aus Gründen der Gewichtsersparnis werden sowohl die Scherenholme als auch das Gegenkontaktstück aus Rohren gefertigt. Diese sind an den zur Kontaktgabe bestimmten Stellen so ausgebildet, daß sie das im folgenden zu beschreibende Kontaktsystem aufnehmen können. Hierfür wird das Kontaktstück 2 des Scherenholmes an der dem Gegenkontaktstück 1 zugewandten Fläche mit einem Längsschlitz 3 versehen, der den Abmessungen zweier nebeneinander angeordneter Kontaktschienen 4 etwa entspricht. Das im Inneren des Kontaktstücks 2 des Scherenholmes liegende Ende der Kontaktschiene ist mit einem Schenkel eines mehrfach U-förmig gebogenen, elastischen Blechstreifens 5 aus Al, Cu oder Bronze verbunden, dessen anderes Ende an einem Haltekörper 6 befestigt ist, der beispielsweise mittels Schrauben 7 am rohrförmigen Kontaktstück 2 des Scherenholmes festgelegt ist. Der Blechstreifen 5 ist in jedem seiner Abschnitte mit einem elastischen Werkstoff, gegebenenfalls in Form von angepaßten Füllstücken 8 versehen. Bei der Formgebung des Blechstreifens 5 und der Füllkörper 8 ist zu beachten, daß der Abstand a vergleichsweise groß gegenüber dem Abstand b gewählt werden sollte, um eine resultierende Kraft F möglichst groß werden zu lassen.

Diese Kraft F wirkt bei Stromdurchgang zusammen mit den übrigen auf das Kontaktsystem wirkenden Kräften, die vom mechanischen Antriebssystem des Trenners und vom Einfluß des Stromes auf die Bauteile des Trenners herrühren. Stromkräfte von Kurzschlußströmen regen - wie bereits erwähnt - die schwingungsfähigen Bauteile des Trenners zu relativ langsamen mechanischen Schwingungen an, wodurch bei den bekannten Kontaktsystemen die an den Kontaktstücken wirksame Kontaktkraft zwar vorübergehend verstärkt, anschließend soweit vermindert wird, daß ein Feuern oder gar ein Abheben der Kontakte mit entsprechenden Zerstörungen erfolgt.

Die elastischen Anschläge 8 einerseits und die einem Abheben der Kontaktstücke entgegenwirkende Kraft F der Kontaktschienen 4 andererseits unterbinden diese zerstörerischen Effekte auch bei großen Kurzschlußströmen.

Um sicherzustellen, daß der Strom durch die Blechstreifen 5 möglichst vollständig senkrecht zur Längsachse der Kontaktschienen 4 (d. h. in der Bildebene der Fig. 3 bzw. parallel zu dieser) fließt, werden diese zweckmäßigerweise mehrfach durch Schlitze, die in der Bildebene der Fig. 3 bzw. parallel zu dieser verlaufen, unterteilt.

Zweckmäßigerweise wird die Anordnung mit den elastischen Elementen innerhalb der rohrförmigen Kontaktstücke 2 des Scherenholmes angeordnet, um sie gegen Witterungseinflüsse zu schützen. Die Abdichtung und Führung der beweglichen Kontaktschienen 4 kann hierbei durch in Nuten 9 eingelassene elastische Leisten 10 aus Isoliermaterial erfolgen, evtl. kombiniert mit einer zusätzlichen Abdichtung der Fuge mit einem elastischen Balg.

Wenn gemäß Fig. 4 das Gegenkontaktstück 1 mit der vorbeschriebenen Kontaktanordnung ausgestattet wird, d. h. diese in horizontaler Einbaulage verwendet wird, werden zur Verbesserung der Kühlung der Blechstreifen 5 das rohrförmige Gegenkontaktstück 1, die Blechstreifen 5, sowie evtl. in der Symmetrieebene liegende Zwischenscheiben aus Metall oder Kunststoff mit Bohrungen 12 versehen, durch die der Kühlluftstrom von unten nach oben hindurchströmen kann.

Gegen das Eindringen von Regen werden die oberen Öffnungen der Bohrungen 12 durch Abdeckbleche 13 aus Metall oder Kunststoff geschützt.


Anspruch[de]
  1. 1. Kontaktanordnung für einen Scherentrennschalter für große Kurzschlußströme mit einem an einem Seil befestigten Gegenkontaktstück und je zwei mit den oberen Scherenholmen verbundenen, in der Einschaltstellung das Gegenkontaktstück zwischen sich einschließenden Kontaktstücken, wobei diese und/oder das Gegenkontaktstück als Kontaktrohr ausgebildet sind und beim Einschalten elastisch nachgebende Kontakte angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der zusammenwirkenden Kontaktstücke mindestens eine über den Umfang vorstehende Kontaktschiene (4) aufweist, daß diese Kontaktschiene (4) in einem Längsschlitz (3) des Kontaktrohres (1, 2) so gelagert ist, daß ihr Ende ins Innere des Kontaktrohres (1, 2) reicht, wobei dieses Ende der Kontaktschiene (4) über einen mehrfach U-förmig ausgebildeten, elastischen Blechstreifen (5) mit dem Kontaktrohr (1, 2) verbunden ist, daß dieser U-förmige Blechstreifen (5) in einen elastischen Werkstoff (8) eingebettet ist und daß der Abstand (a) der Schenkel eines U-förmigen Teils des Blechstreifens größer als der Abstand (b) der Schenkel der U-förmigen Teile ist.
  2. 2. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Blechstreifen (5) senkrecht zu ihren Befestigungsflächen geschlitzt sind.
  3. 3. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Anordnung von zwei Kontaktschienen (4) pro Scherenholm die elastischen Blechstreifen (5) spiegelbildlich nebeneinander liegen.
  4. 4. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktschienen (4) durch entsprechend angepaßte Kanten von Längsschlitzen (3) in den Kontaktrohren (2) zugleich geführt und gegen Witterungseinflüsse geschützt sind.
  5. 5. Kontaktanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in die Längsflächen der Schlitze (3) Führungsleisten (10) aus einem Kunststoff mit niedrigem Reibungsbeiwert eingelegt sind.
  6. 6. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer horizontalen Einbaulage in das Kontaktrohr (1), in den elastischen Werkstoff (8) und in den elastischen Blechstreifen (5) zwecks Kühlung Bohrungen (12) vorgesehen sind, die ein Durchströmen von Luft in vorzugsweise senkrechter Richtung erlauben.
  7. 7. Kontaktanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusebohrungen (12) mit Abdeckblechen (13) versehen sind.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com