DE2935202A1

DE2935202A1 - Kontaktsystem fuer schaltgeraete mit hohen kurzschlussstroemen

Info

Publication number: DE2935202A1
Application number: DE19792935202
Authority: DE
Inventors: Dietrich Dipl.-Ing. 3500 Kassel Hoffmann; Karl Dr.-Ing. 3500 Kassel Kriechbaum; Werner Dipl.-Ing. 3501 Fuldabrück Krondorfer
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1979-08-31
Filing date: 1979-08-31
Publication date: 1981-03-26
Also published as: CH658932A5; SE8005948L; SE445790B

Description

Kontaktsystem für Schaltgeräte mit hohen Kurzschlußströmen
Die Erfindung betrifft ein Kontaktsystem für Schaltgeräte mit hohen Kurzschlußströmen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Derartige Kontaktstücke (Kontakttulpen) werden aus geschlitztem Rohrmaterial hergestellt. Durch die dadurch hergestellte Beweglichkeit der Kontaktfinger wird beim Einfahren über das Gegenkontaktstück die erforderliche Kontaktkraft erreicht.
Fließen, z.B. bei Leistungsschaltern, in der Ausschaltphase sehr große Kurzschlußströme über das geöffnete Kontaktsystem, so ist es möglicn, daß die Kontaktfinger durch elektromagnetische Kräfte bleibend verformt werden, bosonders dann, wenn durch die Einwirkungen des Lichtbogens das auf Biegung beanspruchte Material des Kontaktes entfestigt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, die bekannten Kontaktsysteme dahingehend zu verbessern, daß eine bleibende Verformung der Kontakttulpe weitgehend verhindert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die den Patentanspruch 1 kennzeichnenden Merkmale gelöst.
Durch die erfindungsgemäße Lösung werden die l'ontaktfinger der Kontakttulpe mechanisch abgestützt. Gleichzeitig wird eine schützende Wirkung erzielt. Ausführungsbeispiele der Erfindung und ihrer Ausgestaltungen sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden beschrieben, Es zeigen: Figur 1 eine Seitenansicht eines Kontaktsystems im Schnitt; Figur 2 eine Seitenansicht eines anderen Kontaktsystems im Schnitt, mit einer Fangelektrode und Stützelementen; Figur 3 einen Schnitt durch eine Kontakttulpe, wobei das Schutzrohr Rippen aufweist; Figur 4 eine Seitenansicht eines anderen Kontaktsystems (teilweise geschnitten), wobei das Schutzrohr Stifte aufweist; Figur 5 eine Seitenansicht (irn Schnitt) eines Kontaktsystems mit kegelförmiger Kontakttulpe; Figur 6 eine Seitenansicht (im Schnitt) eines Kontaktsystems mit axialverschiebbarem Schutzrohr; und Figur 7 eine Seitenansicht eines Kontaktsystems (teilweise geschnitten3; mit einer außen um den Tulpenkontakt gelegten Ha 1 terung Das in Figur 1 dargestellte Kontaktsystem besteht im wesentlichen aus einenl rohrförmigen 1(ontaktstück (Kontakttulpe) 2, das in Längsrichtung geschlitzt ist, einem Gegenkontaktstück 10, das beim Einschalten in das Kontaktstück 2 eingefahren wird und einem Schutzrohr 12, aus abbrandfestem Material. das im Inneren der Kontakttulpe 2 angeordnet ist, und dessen Außendurchmesser nur geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser der Kontakttulpe 2. Dieses Kontaktsystem kann Teil einer Schaltstrecke sein die eine Düse 1 aufweist, durch die das über Kanäle 1'zugeffhre Löschgas an den beim Anschalten entstehenden Lichtbogen herangeführt wird.
Das in Figur 2 dargestellte Kontaktsystem unterscheidet sich von dem in Figur 1 dargestellten lediglich dadurch, daß im Inneren der Kontakttulpe 2 zusätzliche Stützelemente 8 angeordnet sind. Diese Stützelemente 8 können die Form von Speichen aufweisen, die an einer im Inneren der Kontakttulpe 2 angeordneten Fangelektrode 22 angebracht und am schutzrohr 12 abgestützt sind. Der Einbau einer derartigen Fangelektrode 22 im Inneren der Kontakttulpe 2 ist von Vorteil, da dadurch das Schalt vermögen der Schaltstrecke günstig beeinflusst und verhindert wird daß der Lichtbogenfußpunkt im Inneren der Kontakttulpe 2 bz. des Schutzrohres 12 umherwandert und dort unerwünschten Abbrand erzeugt.
Die Fangelektrode 22 kann dabei kreis- oder ringförmigen Querschnitt besitzen. Die Speichen bestehen ebenfalls aus abbrandfestem Material und haben einen möglichst kleinen Strömungswiderstand.
Die Bauelemente Fangelektrode 22 und Speichen können dabei so ausgebildet werden, daß sie während der Ausschaltbewegung zum festhalten eines nachlaufenden Gegenkontaktes benutzt werden.
Eine Abstützung der Kontaktfinger der Kontankttulpe 2 ist auch möglich durch Verwendung von Einzelfingern die so montiert sind, daß sie sich formschlüssig gegeneinander abstützen können.
Eine derartige gegenseitige Abstützung kann entweder unmittelbar dadurch erfolgen, daß der Spalt soweit verringert wird, daQ durch Formschluß eine gegenseitige Abstützung der Finger erfolgt.
Ein derartiger geringer Spalt kann durch geeignete Fertigungsverfahren erzielt werden z.B. dadurch, daß die Kontakttulpe zunächst mit konventionellen spanabhebenden Werkzeugen bearbeitet wird. Die fertigungsbedingten Spalten werden in einem zweiten Bearbeitungsvorgang, z.B. durch Rollen, auf das erforderliche Kleinstmaß gebracht.
Eine Mögiichkeit bei der die Kontaktfinger der Kontakttulpe mittelbar abgestützt werden ist in Figur 3 dargestellt. Zur Abstützung sind dazu auf der Oberfläche des Schutzrohres 12a Rippen 14 vorgesehen, die in die von den Längsschlitzen 4 gebildeten Spalte der Kontakttulpe eintauchen.
Diese Rippen 14 bestehen aus einem abbrandfestem Material, das geringe Neigung hat mit dem Material der Kontakttulpe zu verschweißen, z.B. Wolfram-Syntermaterial, Graphit oder Kunststoff, besonders Polytetrafluoräthylen (PTFE). Sie können auf dem Schutzrohr 12a durch Verschrauben, Schweißen oder durch eine Schwalbenschwanzbefestigung angebracht sein.
Es genügt auch, wenn die Rippen 14 nicht auf der vollen Länge der Spalte ausgebildet werden,sondern nur in dem der Einschraubstelle gegenüberliegenden Teil der Kontakttulpe.
Im Hinblick auf eine möglichst vollständige Ausnutzung des Einbauraumes für den stromführenden Querschnitt der Kontakttulpe kann es vorteilhaft sein, statt der Rippen 14 Stifte 16 zur Abstützung zu verwenden, die in radialer Richtung aus dem Schutzrohr 12b herausragen und in entsprechende Ausnehmungen 18 der Kontaktfinger eingreifen und somit eine geyenseitige Berührung der Finger verhindern. Ein derartiges Kontaktsystem ist in Figur 4 dargestellt.
Bei dem in Figur 5 dargestellten Kontaktsystem ist die Kontakctulpe 2b zum Gegenkontaktstück 10 hin verjüngt. Bei dieser Ausgestaltung erfolg in vorteilhafter Weise weder in der Düse noch im Rückblaskanal eine Verminderung der Querschnitte.
Bei der Ausgestaltung der Kontakttulpe und des Schutzrohres nach Figur G ist das Schutzrohr 12c axial verschiebbar. Infolgedessen kann es bis zur oberen Kante der Kontakttulpe hochgezogen sein, so daß die stützende und schützende Wirkung erhöht wird. Beim Einschalten wird dabei das Schutzrohr vom Gegenkontaktstück 10 gegen die Kraft einer Feder 23 ins Innert der Kontakttulpe hineingeschoben, wie in gestrichelten Linien in Figur 6 dargestellt ist.
In Figur 7 ist ein anderes Kontaktsystem dargestellt, bei dem außen um die Kontakttulpe 2 eine Halterung 2Oherumgelegt ist. Diese Halterung 20 trägt Rippen 14a bzw. Stifte 16a, die mittelbar eine formschlüssige Abstützung der Kontaktfinger bewirken (ähnlich wie in Fig. 4 dargestellt).
Eine derartige Halterung 20 kann gleichzeitig als Widerlager für zusätzliche Federelemente 24 dienen, mit denen die Kontaktkraft der Kontaktfinger verstärkt wird.
Das Schutzrohr besteht zweckmäßig aus Graphit oder Grauguß.

Claims

Patentansprüche 1. Kontaktsystem für Schaltgeräte mit höhen Kurzschlußströmen, mit einem rohrförmigen Kontaktstück (Kontakttulpe), das in Längsrichtung geschlitzt ist; mit einem Gegenkontaktstück, das beim Einschalten in das Kontaktstück eingefahren wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein Schutzrohr (12, 12a, 12b) aus abbrandfestem Material im Inneren der Kontakttulpe (2) angeordnet ist, dessen Außendurchmesser nur yeringfügig kleiner ist als der innendurchmesser der Kontakttulpe (2).
2. Kontaktsystem nach Anspruch l, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß im Inneren der Kontakttulpe (2) zusätzliche Stützelemente (8) angeordnet sind.
3. Kontaktsystem nach Anspruch 2, wobei eine Fangelektrode im Inneren der Kontakttulpe angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Fangelektrode (22) über Speichen (14) ans Schutzrohr (12: abgestützt ist.
4. Kontaktsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakttulpe (2) aus Einzelfingern (6) besteht, die formschlüßig gegeneinander abstützbar sind.
5. Kontaktsystem nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die durch die längsschlitzung (4) gebildeten Spalten soweit verringert sind, daß durch Formschluß eine gegenseitige Abstützung erfolgt.
6. Kontaktsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzrohr (12) Rippen (14) aufweist, die in die Spalte zwischen den Kontaktfingern (6) eintauchen.
7. Kontaktsystem nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t) daß die Rippen (14) sich nur über einen Teil der Länge der Spalte (4) erstrecken.
8. KontaKtsystem nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Schutzrohr (12a) Stifte (16) aufweist, die in radialer Richtung aus dem Schutzrohr (12a) herausragen und die in entsprechend geformte Ausnehmungen (18) der Kontaktfinger (fl) eingreifen, um eine gegenseitige Berührung der Kontaktfinger zu verhindern.
9. Kontaktsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Fangelektrode im Innneren der Kontakttulpe angeordnet ist.

d a d u c h g e k e n n z c e i c h n e t, daß die Kontakttulpe (2) und das Schutzrohr (12) sich zum Gegenkontaktstück (10) hiui verjüngen.
10. Kontaktsystem nach einem der vorgehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Schutzrohr (12b) axial verschiebbar ist.
11. Kontaktsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Schutzrohr (12, 52a, 12bj aus blolfram-Sinter-Materialien besteht.
2. Kontaktsystem nach einem der vorgehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n ii z e i c h n e t, daß das Schutzrohr (12, 12a, 12b) aus Grauguß besteht.
13. tontaktsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Schutzrohr (12, 12a, 12b) ganz oder teilweise aus Graphit besteht.
14. Kontaktsystem nach einem der Ansprüche 6 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine aussen um den Tulpenkontakt (2) gelegte Halterung (20) vorgesehen ist, die die Rippen (14) bzw. Stifte (16) trägt.
15. Kontaktsystem nach Anspruch 14, d a d u r c h ge k e n n z e i c h n e t , daß die Halterung (20) ein Widerlager für zusätzliche rerj!er elemente (23) bildet, mit denen die Kontaktkraft der IEontaktfinger (6) erhöht wird.