Kontaktanordnung für Druckgasschalter mit einem rohrförmigen Bauelement aus ferromagnetischem Material

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Kontaktanordnung für Druckgasschatter. Ein wesentliches Merkmal dieser Kontaktanordnung ist ein aus ferromagnetischem Material bestehendes rohrförmiges Bauelement, dessen innere Mantelfläche konisch ausgebildet ist und die Kontur einer Düsenöffnung fortsetzt. Nach der vorliegenden Erfindung ist das rohrförmige Bauelement (21) mit einer Schicht (20) aus Graphit versehen. Die Schicht (20) kann durch eine oder mehrere Buchsen (22,23, 24) gebildet sein, die mit einem Preßsitz in dem rohrförmigen Bauelement (21) befestigt sind. Die gewünschte konische Kontur kann durch mechanische Bearbeitung ursprünglich zylindrischer Flächen nach der Anbringung der Buchsen in dem rohrförmigen Bauelement (21) erzeugt werden.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Kontaktanordnung für Druckgasschalter, bei der ein rohrförmiges Kontaktstück und ein diesem axial zugeordnetes Kontaktstück vorgesehen sind, zwischen denen beim Ausschalten unter Last ein Lichtbogen gezogen wird, der von einer Druckgasströmung beblasen wird, wobei das rohrförmige Kontaktstück stirnseitig einen Düsenkörper mit einer sich von dessen Stirnseite aus konisch erweiternden Kontur der Düsenöffnung und in seinem Inneren mit Abstand ein rohrförmiges Bauelement aus ferromagnetischem Material aufweist, dessen innere Mantelfläche konisch ausgebildet ist und die Kontur der Düsenöffnung fortsetzt.

[0002] Das rohrförmige Bauelement aus ferromagnetischem Material verbessert das Lichtbogenverhalten.und steigert dadurch die Schaltleistung. Es hat sich nun gezeigt, daß an dem ferromagnetischen Material ein erheblicher Abbrand auftreten kann, obwohl sich die Lichtbogenfußpunkte auf diesem Werkstoff rasch bewegen.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgäbe zugrunde, diesen Abbrand zu verringern und dadurch die Schaltleistung des Druckgasschalters weiter zu vergrößern bzw. dessen Lebensdauer zu steigern.

[0004] Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das rohrförmige.Bauelement an seiner dem Innenraum zugewandten Oberfläche eine Schicht aus Graphit trägt. Auf diese Weise kann die hohe Beständigkeit von Graphit gegen Abbrand unter Beibehaltung der magnetischen Wirkung des rohrförmigen Bauelements ausgenutzt werden. Vorteilhaft ist ferner der Wegfall der bisher beobachteten staubförmigen Abbrandprodukte.

[0005] Mit der Schicht aus Graphit kann das rohrförmige Bauelement in vorteilhafter Weise dadurch versehen werden, daß eine Buchse mit zylindrischer Außenfläche und konischer Innenfläche benutzt wird. Zur Auskleidung eines rohrförmigen Bauelements größerer Länge können in Weiterbildung dieses Gedankens mehrere Buchsen mit stufenweise zunehmendem Außendurchmesser in entsprechende Ausnehmunger des rohrförmigen Bauelements aneinander anschließend eingesetzt sein und können einen sich kontinuierlich erweiternden Innenraum begrenzen. Aufgrund der Erfahrungen bei der Herstellung von Düsenkörpern aus Graphit sind auch Buchsen der vorstehend genannten Art mit den erforderlichen Eigenschaften herstellbar.

[0006] Es empfiehlt sich, die Buchse bzw. die Buchsen mit einem Preßsitz in dem rohrförmigen Bauelement zu befestigen. Dies kann z. B. dadurch geschehen, daß eine mit einem gewissen Übermaß hergestellte Buchse in das rohrförmige Bauelement mittels einer Preßvorrichtung hineingedrückt wird, oder daß ein Schrumpfsitz herbeigeführt wird durch Erwärmen des rohrförmigen Bauelements und/oder durch Abkühlung der Buchse aus Graphit.

[0007] Im Prinzip ist es möglich, eine Buchse mit der gewünschten inneren Kontur in das rohrförmige Bauelement einzufügen. Es hat sich jedoch als vorteilhaft erwiesen, eine Buchse bzw. Buchsen mit einem zylindrischen Innenraum zu verwenden und erst nach dem Einsetzen in das rohrförmige Bauelement durch eine mechanische Bearbeitung die konische Innenform zu erzeugen. Hierbei hat nämlich die Buchse zunächst einen größeren Querschnitt und erweist sich als unempfindlicher gegen die Beanspruchungen beim Einpressen bzw. Schrumpfen.

[0008] Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.

Die Fig. 1 zeigt die Kontaktanordnung eines Druckgasschalters im Schnitt.

In der Fig. 2 ist in vergrößerter Darstellung ein bei der Kontaktanordnung gemäß der Fig. 1 benutztes röhrförmiges Bauelement aus ferromagnetischem Material gezeigt, in dessen Innenraum drei Buchsen aus Graphit angeordnet sind.

[0009] Die Fig. 1 zeigt in einem Schnitt ein Kontaktsystem für einen als Blaskolbenschalter ausgebildeten Druckgasschalter. Das Kontaktsystem besteht aus zwei auf einer gemeinsamen Achse angeordneten, feststehenden Kontaktstücken 1 und 2, die an ihren einander zugekehrten Stirnseiten Düsenkörper 3 bzw. 4 aus Graphit tragen. Die beiden Kontaktstücke 1 und 2 werden in der in der Fig. 1 dargestellten Einschaltstellung.von einem rohrförmigen überbrückungsschaltstück 5 überbrückt, das mehrere über den Umfang der Kontaktstücke 1 und 2 verteilt angeordnete, federbelastete Kontaktfinger 6 umschließt. Im Verlaufe der Ausschaltbewegung in der Richtung des Pfeiles 7 wird zugleich mit dem rohrförmigen überbrückungsschaltstück 5 ein Blaszylinder 8 bewegt. Dadurch wird das Druckgas komprimiert, das sich in dem von dem Blaszylinder 8 und dem im wesentlichen feststehend angeordneten Kolben 10 abgegrenzten Innenraum 9 befindet.

[0010] Beim Ablauf des Überbrückungsschaltstückes 5 von dem feststehenden Kontaktstück 1 wird ein Lichtbogen gezogen, der von dem überbrückungsschaltstück 5 auf den Düsenkörper 4 kommutiert wird. Der nunmehr zwischen den Düsenkörpern 3 und 4 brennende Lichtbogen wird in die Innenräume 1a bzw. 2a der Kontaktstücke 1 und 2 getrieben. In diesen Innenräumen sind angrenzend an die Düsenkörper 3 und 4 rohrförmige Bauelemente 11 aus ferromagnetischem Material, insbesondere Stahl, mit Abstand von den Innenwänden der Kontaktstücke 1 und 2 angeordnet.

[0011] Die innere Mantelfläche 12 des rohrförmigen Bauelements 11 ist konisch ausgebildet und an die Kontur der Düsenkörper 3 und 4 derart angepaßt, daß die sich von der Stirnseite 3a bzw. 4a der Düsenkörper 3 und 4 ausgehend erweiternde konische Kontur der Düsenöffnungen 3b und 4b von der Kontur des rohrförmigen Bauelements 11 fortgesetzt wird.

[0012] Bei der oberhalb der Mittellinie 13 schematisch gezeichneten Konstruktion ist das rohrförmige Bauelement 11 durch eine Schraubverbindung 14 mit dem Kontaktstück 1 in seiner Lage fixiert, wobei das rohrförmige Bauelement 11 und der Düsenkörper 3 bzw. 4 durch das Kontaktstück 1 bzw. 2 miteinander elektrisch leitend verbunden sind.

[0013] Bei einer anderen Ausführungsform, die unterhalb der Mittellinie 13 ^_chcmatisch dargestellt ist, sitzt der Düsenkörper 3 bzw. 4 und das rohrförmige Bauelement 11 auf einem elektrisch leitenden, ringförmigen Zwischenkörper 15, der mit dem Kontaktstück 1 verschraubt ist. In beiden Fällen ist die Kontaktanordnung mit zwei gleichartig ausgebildeten rohrförmigen Bauelementen 11 versehen.

[0014] Wie die Fig. 1 ferner zeigt, befindet ich an der Innenseite der konischen rohrförmigen Bauelemente 11 eine Schicht 20 aus Graphit. Der Aufbau dieser Graphitschicht wird im folgenden anhand der Fig. 2 erläutert. In dieser ist ein rohrförmiges Bauelement 21 vergrößert als Einzelheit dargestellt, und zwar-entsprechend der Ausführung des Bauelements 11 im oberen Teil der Fig. 1. Die Graphitschicht 20 ist durch insgesamt drei Buchsen gebildet, die zusammen eine durchgehende konische Innenfläche bilden. Dabei hat die Buchse 22 einen geringeren Außendurchmesser d1 als die Buchse 23 und diese wiederum einen geringeren Außendurchmesser d2 als die Buchse 24 (d3). Dementsprechend ist das rohrförmige Bauelement 21 mit abgestuften-zylindrischen Ausdrehungen 25, 26 und 27 versehen. Die konische Innenfläche mit sich kontinuierlich vergrößerndem Durchmesser kann dadurch gebildet sein, daß die Buchsen 22, 23 und 24 (oberer Teil der Fig. 2) bereits bei ihrer Herstellung als Einzelteile mit einer entsprechenden Innenform versehen werden. Man kann jedoch auch entsprechend dem unteren Teil der Fig. 2 Buchsen 30, 31 und 32 verwenden, die eine gleichmäßige Wandstärke besitzen, d. h. auch im Inneren zylindrische öffnungen aufweisen. Es entsteht dadurch zunächst innerhalb des rohrförmigen Bauelements 21 ein abgestufter Innenraum entsprechend den Ausdrehungen 25, 26 und 27 zur Aufnahme der Buchsen. Nach der Befestigung der Buchsen 30, 31 und 32 in den Ausdrehungen 25, 26 und 27 wird dann die konische Innenform durch spanabhebende Bearbeitung, z. B. Drehen, hergestellt, wodurch ein sprung- bzw. stufenloser Übergang zwischen den Buchsen 30 und 31 bzw. 31-und 32 sichergestellt ist.

[0015] Die Befestigung der Buchsen in dem rohrförmigen Bauelement kann durch Einpressen mit Hilfe einer hydraulischen Presse erfolgen. Das gleiche Ergebnis, nämlich ein Preßsitz, kann auch durch Einschrumpfen der Buchsen in bekannter Weise geschehen. Hierbei wird durch Erwärmung bzw. Abkühlung das Ineinanderfügen der Teile erleichtert. Nach erfolgtem Temperaturausgleich sitzen die Teile dann fest ineinander.

[0016] In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind zur Herstellung der Graphitschicht 20 drei Buchsen vorgesehen. Es ist jedoch auch möglich, eine geringere oder größere Anzahl von Buchsen vorzusehen. Ferner kommen zur Befestigung neben dem Preß- bzw. Schrumpfsitz weitere Möglichkeiten des Zusammenfügens in Betracht, z. B. Kitten oder Kleben. Jedoch sind hinsichtlich des Einpressens bereits Erfahrungen vorhanden, da auch die Düsenkörper 3 und 4 durch einen Preßsitz mit den Kontaktstücken 1 und 2 verbunden werden. Wie man ferner erkennt, kann die Erfindung unabhängig davon benutzt werden, wie die rohrförmigen Bauelemente mit den rohrförmigen Kontaktstücken 1 und 2 verbunden werden. Daher ist die beschriebene Auskleidung der Bauelemente 11 bzw. 21 mit Buchsen aus Graphit in gleicher Weise auch bei der Ausführungsform gemäß dem unteren Teil der Fig. 1 anwendbar. 5 Ansprüche 2 Figuren

Ansprüche

1. Kontaktanordnung für Druckgasschalter mit einem rohrförmigen Kontaktstück und einem diesem axial zugeordneten Kontaktstück, zwischen denen beim Ausschalten unter Last ein Lichtbogen gezogen wird, der von einer Druckgasströmung beblasen wird, wobei das rohrförmige Kontaktstück stirnseitig einen Düsenkörper mit einer sich von dessen Stirnseite aus konisch erweiternden Kontur der Düsenöffnung und in seinem Inneren mit Abstand ein rohrförmiges Bauelement aus ferromagnetischem Material aufweist, dessen innere Mantelfläche konisch ausgebildet ist und die Kontur der Düsenöffnung fortsetzt, dadurch gekennzeichnet , daß das rohrförmige Bauelement (11) an seiner dem Innenraum (1a, 2a) zugewandten Oberfläche eine Schicht (20) aus Graphit trägt.

2. Druckgasschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Schicht (20) durch eine Buchse (22) mit zylindrischer Außenfläche und konischer Innenfläche gebildet.ist.

3. Druckgasschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß mehrere Buchsen (22, 23, 24) mit stufenweise zunehmendem Außendurchmesser in entsprechende Ausnehmungen des rohrförmigen Bauelements (21) aneinander anschließend eingesetzt sind und einen sich kontinuierlich erweiternden Innenraum begrenzen.

4. Druckgasschalter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Buchse bzw. die Buchsen (22, 23, 24) mit Preßsitz in dem rohrförmigen Bauelement (21) befestigt sind.

5. Druckgasschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Buchse bzw. die Buchsen (22, 23, 24) im Ausgangszustand einen zylindrischen Innenraum aufweisen und erst nach dem Einsetzen in das rohrförmige Bauelement (21) konisch ausgearbeitet ist bzw. sind.

Zeichnung