DE3723405C2 - Rotary disconnector - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Drehtrennschalter, insbesondere gekapselten Drehtrennschalter, mit je Phase mindestens zwei Festkontakten und einem bewegten, um eine Drehachse verdrehbaren Kontakt, der durch Drehung mit mindestens einem Festkontakt in und außer Eingriff bringbar ist, wobei der bewegte Kontakt an einer um die genannte Drehachse verdrehbaren Halterung aus Isolierstoff gehaltert ist, welche eine durchgehende, zur Drehachse rechtwinklig verlaufende Ausnehmung aufweist, die den bewegten Kontakt aufnimmt und über welche der bewegte Kontakt beiderends radial vorsteht.The invention relates to a rotary disconnector, in particular encapsulated Rotary disconnector, with at least two fixed contacts and one for each phase moved contact rotatable about an axis of rotation, which by rotation with at least one fixed contact can be brought into and out of engagement, wherein the moving contact on a rotatable about said axis of rotation Bracket made of insulating material, which is a continuous, for Has axis of rotation extending at right angles, which the moving Makes contact and via which the moving contact is radial at both ends protrudes.
Ein solcher Drehtrennschalter in gekapselter, dreipoliger Ausführung ist aus der DE 35 11 668 A1 bekannt. Bei diesem Drehtrennschalter weist die Halterung aus Isolierstoff im Bereich der beweglichen Kontakte einen in der Art einer Kurbelwelle abgekröpften Abschnitt auf, in dem durchgehende Ausnehmungen zur Aufnahme der beweglichen Kontakte vorhanden sind. An den einander gegenüberliegenden, inneren Längswänden jeder der Ausnehmungen ist je eine Haltenase angeformt. Jeder bewegliche Kontakt ist im wesentlichen aus zwei gleichartigen, schalenförmigen Kontaktstücken aufgebaut, die mit ihren offenen Enden einander zugekehrt angeordnet sind. Die Kontaktstücke sind mit Federn an einem Halteblock befestigt, der sich zwischen diesen befindet. Vertiefungen im Halteblock umschließen die in den Ausnehmungen vorhandenen Haltenasen praktisch spielfrei. Der Einsatz solcher Trennschalter für höhere Spannungen ist fraglich. Obwohl der bewegliche Kontakt eine dielektrisch gute Form aufweist, können vor allem im Bereich der Haltenasen Teilentladungen auftreten, die mit der Zeit zur Zerstörung des Materials führen können. Des weiteren besteht dieser Kontakt aus vielen Einzelteilen und erfordert einen erheblichen Montage- und Bearbeitungsaufwand. Such a rotary switch in an encapsulated, three-pole version is known from DE 35 11 668 A1. In this rotary disconnector, the holder made of insulating material has an in the area of the movable contacts the type of a crankshaft cranked section, in the continuous There are recesses for receiving the movable contacts. To the mutually opposite, inner longitudinal walls of each of the recesses a retaining lug is formed on each. Every moving contact is in the essentially of two identical, shell-shaped contact pieces constructed, which are arranged with their open ends facing each other. The contact pieces are attached to a retaining block with springs located between these. Recesses in the holding block enclose the in the retaining lugs present practically free of play. The stake such disconnector for higher voltages is questionable. Although the Moving contact has a dielectric good shape, above all Partial discharges occur in the area of the retaining lugs, which Destruction of the material can result. Furthermore, this exists Contact from many individual parts and requires considerable assembly and Processing effort.
Dieselben Probleme können bei einem Drehtrennschalter gemäß der US 4,467,161 oder der EP 109 271 A2 auftreten. Hier sind die Schaltmesser in entsprechende Ausnehmungen in der Halterung eingeführt und mittels Schrauben und Stiften an dieser befestigt.The same problems can arise with a rotary disconnector according to the US 4,467,161 or EP 109 271 A2 occur. Here are the Switching knife inserted in corresponding recesses in the holder and attached to this by means of screws and pins.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Drehtrennschalter vorzuschlagen, der teilentladungsfrei auch für höhere Spannungen eingesetzt werden kann, der einfach aufgebaut ist und eine einfache schnelle Montage zuläßt.The object of the invention is to propose a rotary disconnector that partially discharge-free can also be used for higher voltages is simply constructed and allows easy and quick installation.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der bewegte Kontakt einen in der Ausnehmung angeordneten und zu ihr im wesentlichen senkrecht verlaufenden Haltesteg mit Abstand (A) umgreift und diesen nur in einem Mittelbereich berührt. Die hohen Feldstärken infolge der Brechung der Feldlinien in sehr dünnen Spalten treten bei diesem Drehtrennschalter nicht auf, und die Berührung zwischen dem bewegten Kontakt und dem Haltesteg erfolgt in einem praktisch feldfreien Raum.This object is achieved in that the moving contact one in the Recess arranged and substantially perpendicular to it Holds web at a distance (A) and this only in a central area touched. The high field strengths due to the refraction of the field lines in a lot thin gaps do not occur with this rotary switch, and that Contact between the moving contact and the holding bridge takes place in one practically field-free space.
Merkmale bevorzugter Ausführungsbeispiele sind den abhängigen Patentansprüchen zu entnehmen. Besondere Vorteile sind in der beispielsweisen Beschreibung der Zeichnungen angegeben. Es zeigen:Features of preferred exemplary embodiments are the dependent ones Find patent claims. Particular advantages are in the exemplary description of the drawings given. Show it:
Fig. 1 einen Längsschnitt längs der Linie I-I der Fig. 2 durch ein Sammelschienenrohr mit einem Abzweig, der über einen schematisch gezeigten Drehtrennschalter an den Sammelschienen angeschlossen ist, Fig. 1 is a longitudinal section along line II of FIG. 2 by a bus bar tube with a branch, which is connected to the bus bars via a schematically shown rotary disconnect switch,
Fig. 2 einen Schnitt etwa längs der Linie II-II der Fig. 1, Fig. 2 shows a section approximately along the line II-II of Fig. 1,
Fig. 3 eine teilweise angeschnittene Seitenansicht der Halterung der bewegten Kontakte des Drehtrennschalters gemäß Fig. 1 und 2 in größerem Maßstab, Fig. 3 is a partially sectional, side view of the holder of the moving contacts of the rotary disconnect switch in accordance with Figs. 1 and 2 in a larger scale,
Fig. 4 eine Draufsicht der Fig. 3 mit einem angeschnittenen bewegten Kontakt, Fig. 4 is a plan view of Fig. 3 with a truncated traveling contact,
Fig. 5, 6, 7 je einen vergrößerten und um 90° gedrehten Schnitt längs der Linie V-V der Fig. 3, mit verschiedenen Beispielen der Halterung des bewegten Kontaktes und Fig. 5, 6, 7 each an enlarged and rotated by 90 ° section along the line VV of Fig. 3, with various examples of the holder of the moving contact and
Fig. 8 einen Schnitt längs der Linie VIII-VIII der Fig. 3, entsprechend dem Beispiel in der Fig. 7. Fig. 8 is a section along the line VIII-VIII of Fig. 3, corresponding to the example in FIG. 7.
In den Fig. 1 und 2 ist ein Sammelschienenrohr 10 erkennbar, von dem ein Abzweiger 11 die Kapselung beispielsweise zu einer weiteren Sammelschiene oder zu einem Kabelabgang weiterführt. An den Sammelschienen 12, 13, 14 sind auf der Höhe des Abzweigers 11 Anschlußleiter 15, 16, 17 befestigt, die über einen Drehtrennschalter 18 mit den Anschlußleitern 19, 20, 21 des Abzweigers 11 elektrisch verbunden sind. An den drehtrennschalter seitigen Enden der Anschlußleiter 15, 16, 17 und 19, 20, 21 sind zangenartige Festkontakte 22, 23 angebracht, die zusammen mit den bewegten Kontakten 24, 25, 26 einen niederohmigen Kontaktübergang gewährleisten.In Figs. 1 and 2, a busbar tube 10 can be seen, from which a tap 11 continues the enclosure, for example, to a further bus bar, or to a cable outlet. On the busbars 12 , 13 , 14 , 11 connecting conductors 15 , 16 , 17 are fastened at the level of the tap, which are electrically connected to the connecting conductors 19 , 20 , 21 of the tap 11 via a rotary disconnector 18 . At the rotary switch side ends of the connecting conductors 15 , 16 , 17 and 19 , 20 , 21 pliers-like fixed contacts 22 , 23 are attached, which together with the moving contacts 24 , 25 , 26 ensure a low-resistance contact transition.
Durch Drehen des Trennschalters 18 im Uhrzeigersinn, Fig. 1, in eine mit einer gestrichelten Linie angedeutete Ausschaltstellung 27, fahren die messerartig ausgebildeten bewegten Kontakte 24, 25, 26 aus den entsprechenden Festkontakten 22 aus, während die entgegengesetzten Endbereiche der bewegten Kontakte 24, 25, 26 sich in den Festkontakten 23 drehen, mit ihnen aber in elektrischer Verbindung bleiben. Beim Weiterdrehen des Drehtrennschalters 18 in eine mit 28 bezeichnete Erdstellung treten die bewegten Kontakte 24, 24, 26 mit entsprechenden Erdungskontakten 29 in Vebindung, welche entweder direkt am Abzweiger 11 der geerdeten Kapselung befestigt sein können oder über einen Erdleiter 30 mit dem Erdpotential verbunden sind.By turning the disconnector 18 clockwise, FIG. 1, to a switch-off position 27 indicated by a dashed line, the knife-shaped moving contacts 24 , 25 , 26 extend from the corresponding fixed contacts 22 , while the opposite end regions of the moving contacts 24 , 25 , 26 rotate in the fixed contacts 23 , but remain in electrical connection with them. When the rotary disconnector 18 is turned further into a ground position designated 28 , the moving contacts 24 , 24 , 26 connect to corresponding ground contacts 29 , which can either be attached directly to the tap 11 of the grounded enclosure or connected to the ground potential via a ground conductor 30 .
Wie weiter unten noch genauer beschrieben, sind die bewegten Kontakte in Ausnehmungen 31, 32, 33 in einer kurbelwellenförmig abgekröpften, aus Isolierstoff hergestellten Halterung 34 befestigt. In Öffnungen des Abzweigers 11 gehalterten Lagern 37 sind die Wellenstummel 35 und 36 der Halterung 34 um eine Drehachse 38 drehbar gelagert. As described in more detail below, the moving contacts are fastened in recesses 31 , 32 , 33 in a cranked crank-shaped holder 34 made of insulating material. Bearings 37 held in openings in the branching device 11 have the shaft ends 35 and 36 of the holder 34 rotatable about an axis of rotation 38 .
Der längere Wellenstummel 36 durchdringt einen mit einer Dichtungsanordnung 39 versehenen Deckel 40 und dient somit als Antriebswelle, während die Öffnung beim kürzeren Wellenstummel 35 mittels einer Kappe 41 dicht verschlossen ist.The longer stub shaft 36 penetrates a cover 40 provided with a sealing arrangement 39 and thus serves as a drive shaft, while the opening in the shorter stub shaft 35 is sealed by a cap 41 .
Eine genauere Beschreibung der Halterung 34 und der bewegten Kontakte 24, 25, 26 erfolgt anhand der Fig. 3 und 4, wobei nur in zwei Ausnehmungen 31, 32 bewegte Kontakte 24, 25 gezeigt sind.A more detailed description of the holder 34 and the moving contacts 24 , 25 , 26 is given with reference to FIGS. 3 and 4, with moving contacts 24 , 25 being shown only in two recesses 31 , 32 .
Im kurbelwellenartig abgekröpften Teil der Halterung 34 sind drei senkrecht zur Drehachse 38 verlaufende, durch Zwischenwände 42 voneinander getrennte Ausnehmungen 31, 32, 33 erkennbar. Diese Zwischenwände 42 erhöhen die Stabilität der Halterung 34 und bilden, besonders bei radialen nach innen und außen über die Halterung vorstehenden Verlängerungen, Isolationsschilder 43 zwischen den einzelnen bewegten Kontakten; die Isolationsschilder 43 sind gestrichelt angedeutet.In the part of the holder 34 which is cranked like a crankshaft, three recesses 31 , 32 , 33 which run perpendicular to the axis of rotation 38 and are separated from one another by intermediate walls 42 can be seen. These intermediate walls 42 increase the stability of the holder 34 and form insulation plates 43 between the individual moving contacts, particularly in the case of extensions projecting radially inwards and outwards over the holder; the insulation shields 43 are indicated by dashed lines.
Etwa mittig der inneren Seitenwände 44 durchqueren Haltestege 45 die Ausnehmungen 31, 32, 33, an welchen Haltestegen 45 die bewegten Kontakte 24, 25, 26 befestigt sind.Approximately in the middle of the inner side walls 44 , holding webs 45 cross through the recesses 31 , 32 , 33 , to which holding webs 45 the moving contacts 24 , 25 , 26 are fastened.
Der in der Fig. 3 gezeigte Teilschnitt längs der Linie III-III der Fig. 4 läßt erkennen, daß der bewegte Kontakt 24 den Haltesteg 45 mit einem Abstand A umgreift, siehe dazu auch Fig. 5. Der bewegte Kontakt 24 kommt dabei nur in einem Mittelbereich 54 des Haltesteges 45 mit diesem in Berührung, gut erkennbar ist dies im Schnitt durch den bewegten Kontakt 24 in der Fig. 4 längs den Linien IV-IV der Fig. 3.The partial section shown in FIG. 3 along the line III-III of FIG. 4 reveals that the moving contact 24 surrounds the holding web 45 with a distance A, see also FIG. 5. The moving contact 24 only comes in here a middle region 54 of the holding web 45 in contact with it, this can be clearly seen in the section through the moving contact 24 in FIG. 4 along the lines IV-IV of FIG. 3.
Die bewegten Kontakte 24, 25, 26 sind zweiteilig aufgebaut, wobei der zweite Kontaktteil 46 jeweils mittels Schrauben 47 am ersten Kontaktteil 48 befestigt ist. Dadurch sind die Kontakte 24, 25, 26 sehr einfach zu montieren. Die Kontakte 24, 25, 26 stehen beiderends über die Ausnehmungen 31, 32, 33 vor und durchkreuzen einerends die Drehachse 38 der Halterung 34. Somit drehen die bewegten Kontakte 24, 25, 26 in den Festkontakten 23, Fig. 2, und bleiben mit diesen in elektrischer Verbindung. The moving contacts 24 , 25 , 26 are constructed in two parts, the second contact part 46 being fastened to the first contact part 48 by means of screws 47 . This makes the contacts 24 , 25 , 26 very easy to assemble. The contacts 24 , 25 , 26 both protrude beyond the recesses 31 , 32 , 33 and intersect the axis of rotation 38 of the holder 34 at one end . Thus, the moving contacts 24 , 25 , 26 rotate in the fixed contacts 23 , Fig. 2, and remain in electrical connection with them.
Um die Drehmomente besser aufnehmen zu können, die beim Ein- oder Ausfahren der bewegten Kontakte 24, 25, 26 in oder aus den Festkontakten 22 oder Erdungskontakten 29 entstehen, sind die Haltestege 45 in X-Richtung schmal, in Y-Richtung breit ausgebildet.In order to be able to better absorb the torques which arise when the moving contacts 24 , 25 , 26 move in or out of the fixed contacts 22 or grounding contacts 29 , the retaining webs 45 are narrow in the X direction and wide in the Y direction.
In den Fig. 5 bis 8 sind nun verschiedene Befestigungsmöglichkeiten der bewegten Kontakte 24, 25, 26 an den Haltestegen 45 vergrößert dargestellt. Die Fig. 5 bis 7 zeigen um 90° gedrehte Schnitte längs der Linie V-V der Fig. 3. In all diesen Figuren besitzt jeweils der bewegte Kontakt 24 in der oberen Zeichnungshälfte einen Vorsprung 49, der in eine entsprechende Ausnehmung im Mittelbereich des Haltesteges 50 eingreift. In der unteren Zeichnungshälfte greift jeweils ein im Mittelbereich des Haltesteges 45 an ihm angeformten Wulst 51 in eine entsprechende Nut 52 in bewegten Kontakt 24 ein. Diese Eingriffe bilden die einzige Verbindung zwischen dem bewegten Kontakt 24 und dem Haltesteg 45, über sie werden die bewegten Kontakte 24, 25, 26 gehalten und die Kräfte und Momente übertragen.In Figs. 5 to 8 are now various mounting possibilities of the moving contacts 24, 25, 26 shown at the retaining ribs 45 increases. Figs. 5 to 7 the line VV show rotated 90 ° sections along the Fig. 3. In all these figures, in each case has the moving contact 24 in the upper half of the drawing has a projection 49 which engages in a corresponding recess in the central region of the holding web 50 . In the lower half of the drawing, a bead 51 formed on it in the middle region of the holding web 45 engages in a corresponding groove 52 in moving contact 24 . These interventions form the only connection between the moving contact 24 and the holding web 45 , via them the moving contacts 24 , 25 , 26 are held and the forces and moments are transmitted.
Da die Spaltbreite A viel kleiner ist als die Spalttiefe B entsteht im Mittelbereich 54 ein praktisch feldfreier Raum, so daß an den Berührungsstellen zwischen bewegtem Kontakt 24 und Haltesteg 45 keine Teilentladungen auftreten können.Since the gap width A is much smaller than the gap depth B, a practically field-free space is created in the central region 54 , so that no partial discharges can occur at the points of contact between the moving contact 24 and the holding web 45 .
Falls die in Fig. 5 gezeigte Anordnung den Anforderungen, an Teilentladungsfreiheit noch nicht genügen sollte, so werden die ersten und zweiten Kontaktteile 48, 46 des bewegten Kontaktes 24 an ihren äußeren Enden mit Vorteil näher zusammengerückt, wie dies in der Fig. 6 dargestellt ist. Durch eine Verdickung 53 im Mittelbereich des Haltesteges 45 werden die Berührungsstellen zwischen Haltesteg 45 und bewegtem Kontakt 24 noch mehr in diesen hinein verschoben. If the arrangement shown in FIG. 5 does not yet meet the requirements for freedom from partial discharge, then the first and second contact parts 48 , 46 of the moving contact 24 are advantageously moved closer together at their outer ends, as is shown in FIG. 6 . By a thickening 53 in the central region of the holding web 45 , the points of contact between the holding web 45 and the moving contact 24 are shifted even more into the latter.
Eine weitere vorteilhafte Befestigung ist in den Fig. 7 und 8 dargestellt; durch diese können erhebliche Drehmomente, die beim Einfahren in Kontakte, wie weiter oben beschrieben, auftreten können, vom bewegten Kontakt 24 auf den Haltesteg 45 und auf die Halterung 34 übertragen werden. Der Querschnitt des Haltesteges 45 nimmt dabei von den inneren Seitenwänden 44 her gegen den Mittelbereich 54 des Haltesteges 45 hin zuerst ab und dann wieder zu. Das zu übertragende Moment ist bei ca. 1/4 des Abstandes der inneren Längswände 44 am geringsten, weshalb der kleinste Querschnitt des Haltesteges 45 vorteilhafterweise dort zu liegen kommt. Das Eindringen des elektrischen Feldes gegen den Mittelbereich 54 des Haltesteges 45 wird dabei verhindert und die Berührungsstellen zwischen bewegtem Kontakt 24 und Haltesteg 45 sind in das Innere des Kontaktes verschoben.Another advantageous fastening is shown in FIGS. 7 and 8; As a result of this, considerable torques, which can occur when moving into contacts, as described above, can be transmitted from the moving contact 24 to the holding web 45 and to the holder 34 . The cross section of the holding web 45 first decreases from the inner side walls 44 towards the central region 54 of the holding web 45 and then increases again. The torque to be transmitted is the smallest at approximately 1/4 of the distance between the inner longitudinal walls 44 , which is why the smallest cross section of the holding web 45 advantageously lies there. The penetration of the electrical field against the central region 54 of the holding web 45 is prevented and the points of contact between the moving contact 24 and the holding web 45 are displaced into the interior of the contact.
Bei den in den Fig. 6 bis 8 dargestellten Ausführungsformen werden die Querschnittsveränderungen des Haltesteges 45 mit Vorteil in X-Richtung ausgeführt, können aber zusätzlich auch in Y-Richtung angebracht sein, Fig. 8.In the embodiments shown in FIGS. 6 to 8, the cross-sectional changes of the holding web 45 are advantageously carried out in the X direction, but can also be attached in the Y direction, FIG. 8.
Bei der Herstellung der Halterung mit einem Gußverfahren können auf einfache Weise alle Kanten abgerundet werden. Dies gilt ebenfalls für die bewegten Kontakte, die mit Vorteil gepreßt oder gegossen werden.In the manufacture of the bracket using a casting process can on simple way to round off all edges. This also applies to the moving contacts that are advantageously pressed or cast.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: GEC ALSTHOM T&D AG, OBERENTFELDEN, CH |
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D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: ALSTOM AG, OBERENTFELDEN, CH |
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |