Tulpenkontaktstück für ein Hochspannungsschaltgerät und Kontaktanordnung

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Tulpenkontaktstück, das zur Aufnahme eines stiftförmigen Gegenkontaktstückes (23) geeignet und ausgebildet ist, mit auf einem Kreis angeordneten federnden Kontaktfingern (29), wobei an einem Kreisring (24) ein axial mit Schlitzen (27, 28) versehener Zylinder (26) angeformt ist, welche Schlitze (26) zwischen sich die Kontaktfinger (29) bilden. An dem dem Kreisring (24) entgegengesetzten Ende des Zylinders (26) ist ein Ring (30) angeformt, dessen Querschnittsform zusammen mit dem Zylinder (26) die Form eines Golfschlägers aufweist. Das freie axiale Ende des Ringes (30) weist eine radiale Ringfläche (32) auf, auf der ein Abschnitt (33) aus abbrandfestem Material befestigt ist. Der dem Gegenkontaktstück (33) entsprechende Innendurchmeser des Tulpenkontaktstückes ist kleiner als der Innendurchmesser des Abschnittes aus abbrandfestem Material.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Tulpenkontaktstück für ein Hochspannungsschaltgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, sowie eine Kontaktanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 5.

[0002] Ein solches Tulpenkontaktstück ist ein Gegenkontaktstück oder ein festes Kontaktstück für den Kontaktstift eines Erdungsschalters; demgemäß besteht die Möglichkeit, daß beim Ausschaltvorgang oder auch beim Einschaltvorgang zwischen dem Tulpenkontaktstück und dem Gegenkontaktstück ein Lichtbogen gezogen wird. Zu diesem Zwecke müssen das Tulpenkontaktstück und das Gegenkontaktstück mit einer Beschichtung aus abbrandfestem Material versehen werden.

[0003] Es ist bekannt, für einen solchen Schalter Kontaktfinger in Tulpenform anzuordnen, die im wesentlichen für Nennstromabschaltungen gedacht sind. Eine andere Lösung besteht darin, einen Fingerkontaktkorb vorzusehen, der mit dem Gegenkontaktstück in Verbindung steht und, und darum herum einen Fingerkorb anzuordnen, um die Stromübertragung zu bewirken. Damit besitzt die Kontaktanordnung zwei Kontaktstellen; die eine dient zur Nennstromübertragung, und mit der anderen wird ein Lichtbogen unterbrochen. Dort, wo ein Lichtbogen entsteht, ist abbrandfestes Material vorzusehen und dementsprechend tragen die vorderen Enden der Finger abbrandfestes Material.

[0004] Aufgabe der Erfindung ist es, ein solches Tulpenkontaktstück zu vereinfachen.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an einem Kreisring ein axial mit Schlitzen versehener Zylinder angeformt ist, welche Schlitze zwischen sich die Kontaktfinger bilden, daß an dem dem Kreisring entgegengesetzten Ende des Zylinders ein angepaßt geschlitzter Ring angeformt ist, dessen Querschnittsform zusammen mit dem Zylinder die Form eines Golfschlägers aufweist, daß das freie axiale Ende des Ringes eine radiale Ringfläche aufweist, auf der ein Abschnitt aus abbrandfestem Material befestigt ist, und daß der dem Gegenkontaktstück entsprechende Innendurchmesser des Tulpenkontaktstückes kleiner ist als der Innendurchmesser des Abschnittes aus abbrandfestem Material.

[0006] Erfindungsgemäß also befinden sich am Tulpenkontaktsück ein Abschnitt, der den Nennstrom überträgt, und ein weiterer Abschnitt, der das abbrandfeste Material enthält, so daß keine zwei Kontaktstücke oder Kontaktelemente vorgesehen werden müssen, sondern ein einziges; d. h. daß die Nennstromübertragung und die Lichtbogenlöschung mit einem einzigen Kontaktstück an unterschiedlichen Stellen bewirkt werden. Wenn das stiftförmige Gegenkontakt in das Tulpenkontaktstück einfährt, berührt das Gegenkontaktstück zunächst den Abschnitt aus abbrandfestem Material, weitet das Tulpenkontaktstück leicht auf und gelangt beim weiteren Einfahren mit der Zylinderinnenfläche des Ringes in Berührung. Da sich im Bereich dieser Innenfläche des Ringes Kupfer befindet, also kein abbrandfestes Material vorhanden ist, ist dort der Übergangswiderstand gering. Wenn das Gegenkontaktstück aus dem Tulpenkontaktstück herausfährt, dann verläßt das Gegenkontaktstück zunächst die Zylinderinnenfläche des Ringes und trennt sich zuletzt von dem Abschnitt aus abbrandfestem Material, so daß der Lichtbogen am Tulpenkontaktstück auf dem an der Stirnseite angebrachten Abschnitt aus abbrandfestem Material mit einem Fußpunkt brennt. Das Gegenkontaktstück ist demgemäß auch an dem dem Tulpenkontaktstück zugewandten Ende mit einem Abschnitt aus abbrandfestem Material versehen. Damit brennt auch der andere Fußpunkt am Gegenkontaktstück auf diesem abbrandfestem Material.

[0007] Als abbrandfestes Material wird eine Sinterlegierung aus Kupfer und Wolfram vorzugseise verwendet, die auf dem Tulpenkontaktstück aufgeschweißt oder aufgelötet ist.

[0008] Nach dem Befestigen des Abschnittes aus abbrandfestem Material wird die Endkontur des Tulpenkontaktstückes abgedreht und danach das Kontaktstück versilbert.

[0009] Damit die Lichtbogenfußpunkte auf den Abschnitten mit abbrandfestem Material am Tulpenkontaktstück und am Gegenkontaktstück brennen, muß natürlich der Ring in besonderer Weise bemessen sein. Dies geht aus den Unteransprüchen hervor.

[0010] Mit diesem Tulpenkontaktstück wird eine Kontaktanordnung gebildet, die ein stiftförmiges Gegenkontaktstück aufweist, das gemäß den Unteransprüchen 5 und 6 ausgebildet ist.

[0011] Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.

[0012] Es zeigen:

Fig. 1

eine Schnittansicht eines Tulpenkontktstückes, gemäß der Schnittlinie I - I der Fig. 2,

Fig. 2

eine Aufsicht gemäß Pfeilrichtung auf das Tulpenkontktstück der Fig. 1,

Fig. 3

eine Seitenansicht auf das Tulpenkontaktstück der Fig. 1 und der Fig. 2,

Fig. 4

eine Seitenansicht eines stiftförmigen Gegenkontaktstückes, in gegenüber dem Maßstab der Fig. 1 vergrößertem Maßstab,

Fig. 5

eine vergrößerte Einzelheit V der Fig. 1 und Fig. 6, und

Fig. 6

eine Einbauvariante des Tulpenkontaktstückes mit dem Gegenkontaktstück gemäß Fig. 1 und 4.

[0013] Es sei zunächst Bezug genommen auf die Fig. 6.

[0014] Innerhalb einer Hochspannungsschaltanlage 10 ist ein Schottisolator 11 angeordnet; wie dieser eingebaut ist, ist nicht von Bedeutung. Der Schottisolator 11 besitzt drei Isolatordurchführungen 12 für jede Phase, von denen nur eine sichtbar ist. An den Durchführungen 12 sind Tulpenkontaktstücke 13 mittels Schraubverbindungen 14 befestigt, wobei die Durchführung 12 einen axialen Fortsatz 15 aufweist, der in weiter unter dargestellter Weise in das Tulpenkontaktstück 13 eingreift. An einem Rohrteilstück 16 der Hochspannungsanlage 10 ist ein Gehäuse 17 abnehmbar befestigt (die Art der Befestigung ist von geringer Bedeutung), wobei zwischen dem Rohrstück 16 und dem Gehäuse 17 ein Träger 18 aus elektrisch leitendem Material vorgesehen ist. An diesem Träger 18 ist ein Führungsgehäuse 19 befestigt, in dem - pro Phase - je eine Gegenkontaktstückanordnung 20, 21 geführt ist. Der Antrieb für diese bewegliche Gegenkontaktstückanordnung ist ebenfalls nicht von Bedeutung.

[0015] Die Gegenkontaktstückanordnung 20, 21 ist gebildet aus einem Kontaktstückträger 22, an dem das eigentliche Gegenkontaktstück 23 befestigt ist, welches in der Fig. 4 vergrößert dargestellt ist.

[0016] Das Tulpenkontaktstück 13 besitzt, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, einen Kreisring 24, der ein Innengewinde 25 besitzt, mit dem das Tulpenkontaktstück am Vorsprung 15 festgelegt ist. An den Kreisring 24 schließt sich ein Zylinder 26 an, der mit radial verlaufenden Schlitzen 27, 28 versehen ist, so daß sich zwischen je zwei Schlitzen 27 und 28 ein federnder Zylinderabschnitt 29 befindet, wobei insgesamt acht solche federnden Zylinderabschnitte vorgesehen sind. Die einzelnen Zylinderabschnitte 29 bilden dann den gesamten Zylinder 26. Am Zylinder 26 schließt sich ein angepaßt mit Schlitzen versehener Ring 30 an, der zusammen mit dem Zylinder 26 im Querschnitt, also im Qerschnitt in axialer Richtung, eine Golfschlägerform ergibt. Der Zylinder 26 mit vergleichsweise dünner Wandstärke geht über in den Ring 30, wobei die Innenfläche des Zylinders 26 in eine Konusform 31 übergeht, deren Konuswinkel stumpf ist. Der Ring 30 besitzt an dem dem Kreisring 24 entgegengesetzten Ende eine etwa radial verlaufende Endfläche 32, auf der ein Abschnitt 33 aus abbrandfestem Material befestigt, bevorzugt aufgelötet oder aufgeschweißt ist.

[0017] Die Fig. 5 zeigt nun einen Teil des Ringes 30 in vergrößerter Darstellung. Man erkennt die konusförmige Innenfläche 31, an die sich eine zylinderförmige Innenfläche 34 anschließt, die zum freien Ende des Ringes 30 in eine Konusfläche 35 übergeht, die einen spitzen Winkel aufweist und zum freien Ende des Tulpenkontaktstückes 13 geöffnet ist. Die Außenkontur 36 des Ringes 30 ist kreisbogenförmig.

[0018] Der Kreisring 24 mit dem Zylinder 13 und dem Ring 30 besteht aus Kupfer, wogegen das abbrandfeste Material eine Sinterlegierung aus Kupfer und Wolfram ist.

[0019] Wie aus Fig. 1 strichliert dargestellt, greift ins Innere des Ringes 30 das stiftförmige Gegenkontaktstück 23 ein, welches einen Gewindeabschnitt 40 aufweist, mit dem es in den Kontaktträger 22 eingeschraubt ist. Das Gegenkontaktstück 23 besitzt einen zylindrischen Abschnitt 41 mit einer radialen Stirnfläche 42, auf die ebenfalls ein Abschnitt 43 aus abbrandfestem Material aufgelötet ist. Der Abschnitt 43 ist konusförmig spitz zulaufend, so daß beim Einführen des Gegenkontaktstückes 23 in den Ring 30 sich zunächst die Abschnitte 33 und 43 aus abbrandfestem Material berühren und bei weiterem Einfahren sich die zylindrischen Abschnitte 34 und 41 berühren können. Der Abschnitt 41 besteht aus Kupfer und der Abschnitt 43 aus dem gleichen abbrandfesten Material, so daß dann, wenn das Gegenkontaktstück 23 aus dem Tulpenkontaktstück 13 herausgezogen wird, der Lichtbogen zwischen den abbrandfesten Abschnitten 33 und 43 gezogen wird. Man erkennt aus Fig. 1, daß der Außendurchmesser des Abschnittes 43 geringfüfig größer ist als der Innendurchmesser des Abschnittes 34, so daß beim Einfahren des Gegenkontaktstückes 23 die zylinderförmigen Abschnitte 29 auffedern.

[0020] Der Schalter, der in Fig. 6 dargestellt ist, dient als Erdungsschalter.

Ansprüche

1. Tulpenkontaktstück, das zur Aufnahme eines stiftförmigen Gegenkontaktstückes geeignet und ausgebildet ist, mit kreisförmig angeordneten federnden Kontaktfingern, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Kreisring (24) ein axial mit Schlitzen (27, 28) versehener Zylinder (13) angeformt ist, welche Schlitze (27, 28) zwischen sich die Kontaktfinger (29) bilden, daß an dem dem Kreisring (24) entgegengesetzten Ende des Zylinders (26) ein angepaßt geschlitzter Ring (30) angeformt ist, dessen Querschnittsform zusammen mit dem Zylinder (26) die Form eines Golfschlägers aufweist, daß das freie axiale Ende des Ringes (30) eine radiale Ringfläche (32) aufweist, auf der ein Abschnitt (33) aus abbrandfestem Material befestigt ist, und daß der dem Gegenkontaktstück (23) entsprechende Innendurchmeser des Tulpenkontaktstückes kleiner ist als der Innendurchmesser des Abschnittes aus abbrandfestem Material.

2. Tulpenkontaktstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche des Ringes (30) einen dem Kreisring zugewandten Bereich mit einer zylindrischen Innenfläche (34) und einen daran anschließenden sich zum freien Ende öffnenden konischen Bereich aufweist, dessen dem axialen Ende des Ringes zugewandter Teilbereich von dem Abschnitt (33) aus abbrandfestem Material begrenzt ist.

3. Tulpenkontaktstück nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Kreisring (24) zugewandte Flächenbereich (31) des Ringes (30) eine konische Fläche bildet, deren Konuswinkel ein stumpfer Winkel ist und zum Kreisring geöffnet ist.

4. Tulpenkontakt nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke des Zylinders (26) zwischen ca. 1/4 bis 1/6 der radialen Erstreckung des Ringes (30) darstellt, gemessen von der Innenfläche des Zylinders (26) bis hin zum zylindrischen Innenabschnitt des Ringes (30).

5. Kontaktanordnung mit einem Tulpenkontakt nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der zylindrischen Innenfläche des Ringes (30) kleiner ist als der Durchmesser des stiftförmigen Gegenkontaktstückes (23), so daß der Zylinder (26) beim Einfahren des Gegenkontaktstückes auffedert.

6. Kontaktanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das stiftförmige Gegenkontaktstück (23) ebenfalls einen Abschnitt (43) aus abbrandfestem Material aufweist, welcher Abschnitt (43) eine konische, spitz zulaufende Außenfläche aufweist, die dem konischen Bereich an der Innenfläche des Ringes (30) des Tulpenkontaktstückes entspricht.

Zeichnung