EP3501067B1 - Schaltanlagenleistungskontakt und leistungskontaktisolierung - Google Patents

Schaltanlagenleistungskontakt und leistungskontaktisolierung Download PDF

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EP3501067B1
EP3501067B1 EP17758098.2A EP17758098A EP3501067B1 EP 3501067 B1 EP3501067 B1 EP 3501067B1 EP 17758098 A EP17758098 A EP 17758098A EP 3501067 B1 EP3501067 B1 EP 3501067B1
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EP
European Patent Office
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contact
switchgear
socket
power contact
insulating
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Sven Kreichgauer
Alexander Graf
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ABB Schweiz AG
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ABB Schweiz AG
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Publication date
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/10—Sockets for co-operation with pins or blades
    • H01R13/11—Resilient sockets
    • H01R13/111—Resilient sockets co-operating with pins having a circular transverse section
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01R13/02—Contact members
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    • H01R13/05—Resilient pins or blades
    • H01R13/052—Resilient pins or blades co-operating with sockets having a circular transverse section

Definitions

  • the invention relates to a switchgear power contact for a switchgear, in particular a low-voltage switchgear, with power contact insulation according to the preamble of claim 1.
  • contact elements are generally used, which are inserted into a copper or brass element.
  • the current flow mainly takes place via the contact element, but under certain circumstances it can also be transferred directly from the respective contact pin to the socket body, which is rather unproblematic at rated current.
  • a disadvantage of such arrangements is that in the event of a short circuit there can be a comparatively high flow of current, which can also cause a dynamic movement of the respective contact pin or the respective contact socket. This movement can lead to electrical contact between the pin and socket outside of the contact element. Since the current in the event of a short circuit is comparatively high, this can lead to mechanical and electrical damage to the pin and socket, which in turn can adversely affect and change their contact behavior.
  • the object of the invention is to specify an improved power contact element for a switchgear system, in which mechanical and/or electrical damage to the contact pin or contact socket is largely avoided in the event of a short circuit.
  • the switchgear power contact according to the invention has at least one insulating layer in the form of at least one electrical insulating element inside the contact socket, which, in the event of a relative movement of contact pin and contact socket, prevents current from flowing outside the contact element provided for this purpose and limits the flow of current to the contact element .
  • the insulating element is designed like a ring.
  • Fixing of the at least one insulating element can advantageously be effected by or by means of a wide variety of fastening types, such as in particular gluing, pressing, latching and the like.
  • a positive and/or non-positive connection can be effected.
  • the insulating element not only fulfills an insulating function, but also takes over the function of holding and fixing the contact spring in position.
  • the insulating element is also advantageously designed in such a way that, in addition to the insulating function or insulating effect, it also mechanically protects the contact spring during dynamic movement of the pin or contact pin, in particular if a short circuit occurs, and/or centers the pin or contact pin in the socket or contact socket.
  • the respective insulating element is formed from a material that does not conduct electricity, such as Kapton, or from a material that is coated or covered with an insulating medium that does not conduct electricity, such as varnish or insulating varnish or a lamination, wherein the cover and/or the coating is effected in particular over the entire circumference and/or over the entire or entire surface and/or over the entire contact surface.
  • the insulation is also possible for the insulation to be effected by means of a partially interrupted body, for example by means of knobs or slits, so that a closed insulating layer does not necessarily have to be formed.
  • both media formed from plastic in the form of solid bodies or film and media present in initially liquid form, such as lacquers or laminations and the like, can advantageously be provided as insulation media.
  • At least one insulating element is made of Kapton.
  • a switchgear in particular a low-voltage switchgear
  • a switchgear which has at least one insulating layer in the manner of at least one electrical insulating element flanking a contact element in the contact socket and/or on the contact pin, and in the event of a relative movement of the contact pin and contact socket prevents current from flowing outside the contact element provided for this purpose and limits the flow of current to the contact element.
  • two insulating elements flanking the contact element are provided, one insulating element in particular being designed in the manner of a cup or sleeve and one insulating element being designed in the manner of a ring.
  • Fixing of the respective insulating element can advantageously be effected by or by means of a wide variety of fastening types, such as in particular gluing, pressing, latching and the like.
  • a positive and/or non-positive connection can be effected.
  • the insulating element not only fulfills an insulating function, but also takes over the function of holding and fixing the contact spring in position.
  • the respective insulating element is formed from a material that does not conduct electricity, such as Kapton, or from a material that is coated or covered with an insulating medium that does not conduct electricity, such as varnish or insulating varnish or a lamination, wherein the cover and/or the coating is effected in particular over the entire circumference and/or over the entire or entire surface and/or over the entire contact surface.
  • the insulation is also possible for the insulation to be effected by means of a partially interrupted body, for example by means of knobs or slits, so that a closed insulating layer does not necessarily have to be formed.
  • both media or bodies made of plastic in the form of solid bodies or foils as well as media present in initially liquid form, such as lacquers or laminations and the like, can advantageously be provided as insulating media.
  • at least one insulating element is made of Kapton.
  • the only figure shows the contact socket 1 of a switchgear power contact in a 3D sectional view with an electrically conductive contact element 3 arranged in the socket 2 and a ring-like insulating element 4 arranged at the open end inside the socket circumferentially and adjacent to the contact element, from which the electrical current does not flow conductive material such as Kapton or made of a material that is coated or covered with an insulating medium that does not conduct electricity, such as a lacquer or insulating lacquer or a lamination, with the coating and/or the coating in particular covering the entire circumference and/or the entire or entire surface or is effected over and/or the entire contact surface.
  • a lacquer or insulating lacquer or a lamination with the coating and/or the coating in particular covering the entire circumference and/or the entire or entire surface or is effected over and/or the entire contact surface.
  • another insulating element 5 this time formed in a cup-like manner from electrically insulating material.
  • both media formed from plastic in the form of solid bodies or foils and media that are initially in liquid form, such as lacquers or laminations and the like, can be provided as the insulation medium.
  • the insulating elements provided advantageously protect the pin and socket from damage and the flow of current is only permitted and enabled or effected via the contact element provided for this purpose.

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  • Contacts (AREA)
  • Installation Of Bus-Bars (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Schaltanlagenleistungskontakt für eine Schaltanlage, insbesondere eine Niederspannungsschaltanlage mit eine Leistungskontaktisolierung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • In bekannten Kontaktsystemen sind in aller Regel Kontaktelemente eingesetzt, die in ein Kupfer oder Messingelement eingelegt werden. Der Stromfluss erfolgt hauptsächlich über das Kontaktelement, kann aber unter Umständen auch vom jeweiligen Kontaktpin auf den Buchsen Körper direkt übertragen werden, was bei Nennstrom eher unproblematisch ist.
  • Nachteilig kann es bei derartigen Anordnungen, im Falle eines Kurzschlusses jedoch zu einem vergleichsweise hohen Stromfluss kommen, welcher auch eine dynamische Bewegung des jeweiligen Kontaktpins oder der jeweiligen Kontaktbuchse verursachen kann. Diese Bewegung kann dazu führen, dass es zu einem elektrischen Kontakt zwischen Pin und Buchse außerhalb des Kontaktelementes kommen kann. Da der Strom im Kurzschlussfall vergleichsweise hoch ausfallen, führt dies unter Umständen zu einer mechanischen und elektrischen Beschädigung auf beziehungsweise Pin und Buchse, was wiederum deren Kontaktverhalten nachteilig beeinflussen und verändern kann.
  • Das Dokument " WO 96/29761 " offenbart ein Schaltanlagen-Leistungskontakt gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Vorgenannte Nachteile zu überwinden stellt sich der Erfindung die Aufgabe ein verbessertes Leistungskontaktelement für eine Schaltanlage anzugeben, bei welchem im Falle eines Kurzschlusses eine mechanischen und/oder elektrische Beschädigung von Kontaktpin oder Kontaktbuchse weitestgehend vermieden wird.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Leistungskontakt für eine Schaltanlage, insbesondere eine Niederspannungsschaltanlage, mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sowie eine Leistungskontaktisolierung und Schaltanlage, insbesondere Niederspannungsschaltanlage, mit wenigstens einem solchen Leistungskontakt sind in weiteren Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben.
  • Demgemäß weist der erfindungsgemäße Schaltanlagen-Leistungskontakt eine wenigstens eine Isolierschicht in der Art wenigstens eines elektrischen Isolierelementes innerhalb der Kontaktbuchse auf, welches im Falle einer relativen Bewegung von Kontaktpin und Kontaktbuchse verhindert, dass Strom außerhalb des dafür vorgesehenen Kontaktelementes fließt und den Stromfluss auf das Kontaktelement begrenzt.
  • Somit wird auch im Falle einer dynamischen Bewegung garantiert, dass der Strom nur über das Kontaktelement fließt und eine Beschädigung an Pin oder Buchse verhindert ist.
  • Erfindungsgemäß ist das Isolierelement dabei ringartig ausgeführt.
  • Vorteilhaft ist eine Fixierung des wenigstens einen Isolierelementes durch beziehungsweise mittels unterschiedlichster Befestigungsarten, wie insbesondere verkleben, verpressen, verrasten, und dergleichen bewirkbar.
  • Weiterbildend ist dabei eine formschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung bewirkbar.
  • Vorteilhaft ist dabei vorsehbar, dass das Isolierelement nicht nur eine Isolationsfunktion erfüllt, sondern auch die Funktion übernimmt, die Kontaktfeder in Position zu halten und zu fixieren.
  • Weiterhin vorteilhaft ist das Isolierelement derart ausgebildet, dass es neben der Isolationsfunktion bzw. Isolationswirkung auch die Kontaktfeder mechanisch bei dynamischer Bewegung des Pins oder Kontaktpins schützt, insbesondere bei auftretendem Kurzschluss, und/oder den Pin bzw. Kontaktpin in der Buchse bzw. Kontaktbuchse zentriert.
  • Vorteilhaft ist vorsehbar, dass das jeweilige Isolierelement aus einem den elektrischen Strom nicht leitenden Material, wie beispielsweise Kapton, oder aus einem mit einem den elektrischen Strom nicht leitenden Isolationsmedium, wie beispielsweise einem Lack oder Isolationslack oder einer Laminierung, beschichteten oder überzogenem Material gebildet ist, wobei der Überzug und/oder die Beschichtung insbesondere vollumfänglich und/oder voll- bzw. ganzflächig und/oder über die gesamte Kontaktfläche bewirkt ist.
  • Auch ist vorsehbar, dass die Isolierung mittels eines partiell unterbrochenen Körpers, beispielsweise mittels Noppen oder Schlitzung, bewirkt ist, so dass nicht zwingend eine geschlossene Isolierschicht ausgebildet sein muss.
  • Vorteilhaft sind als Isolationsmedien dabei sowohl aus Kunststoff in Form von Festkörper oder Folie gebildete Medien sowie in zunächst flüssiger Form vorliegenden Medien wie Lacke oder Laminierungen und dergleichen vorsehbar.
  • Vorteilhaft ist dabei vorsehbar, dass zumindest ein Isolierelement aus Kapton gebildet ist.
  • Nicht Teil der Erfindung ist eine Leistungskontaktisolierung für den Leistungskontakt einer Schaltanlage, insbesondere einer Niederspannungsschaltanlage, welche wenigstens eine Isolierschicht in der Art wenigstens eines elektrischen Isolierelementes ein Kontaktelement flankierend in der Kontaktbuchse und/oder auf dem Kontaktpin aufweist, und im Falle einer relativen Bewegung von Kontaktpin und Kontaktbuchse verhindert, dass Strom außerhalb des dafür vorgesehenen Kontaktelementes fließt und den Stromfluss auf das Kontaktelement begrenzt. Vorteilhaft ist vorsehbar, dass zwei das Kontaktelement flankierende Isolierelemente vorgesehen sind, wobei insbesondere ein Isolierelement becherartig oder hülsenartig und ein Isolierelement ringartig ausgebildet ist.
  • Weiterbildend ist vorsehbar, dass sie auf Seiten des Pins oder der Buchse oder auf Seiten von Pin und Buchse eingebracht ist.
  • Vorteilhaft ist eine Fixierung des jeweiligen Isolierelementes durch beziehungsweise mittels unterschiedlichster Befestigungsarten, wie insbesondere verkleben, verpressen, verrasten, und dergleichen bewirkbar.
  • Weiterbildend ist dabei eine formschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung bewirkbar.
  • Vorteilhaft ist dabei vorsehbar, dass das Isolierelement nicht nur eine Isolationsfunktion erfüllt, sondern auch die Funktion übernimmt, die Kontaktfeder in Position zu halten und zu fixieren.
  • Vorteilhaft ist vorsehbar, dass das jeweilige Isolierelement aus einem den elektrischen Strom nicht leitenden Material, wie beispielsweise Kapton, oder aus einem mit einem den elektrischen Strom nicht leitenden Isolationsmedium, wie beispielsweise einem Lack oder Isolationslack oder einer Laminierung, beschichteten oder überzogenem Material gebildet ist, wobei der Überzug und/oder die Beschichtung insbesondere vollumfänglich und/oder voll- bzw. ganzflächig und/oder über die gesamte Kontaktfläche bewirkt ist.
  • Auch ist vorsehbar, dass die Isolierung mittels eines partiell unterbrochenen Körpers, beispielsweise mittels Noppen oder Schlitzung, bewirkt ist, so dass nicht zwingend eine geschlossene Isolierschicht ausgebildet sein muss.
  • Vorteilhaft sind als Isolationsmedien dabei sowohl aus Kunststoff in Form von Festkörper oder Folie gebildete Medien oder Körper sowie in zunächst flüssiger Form vorliegende Medien wie Lacke oder Laminierungen und dergleichen vorsehbar. Vorteilhaft ist dabei vorsehbar, dass zumindest ein Isolierelement aus Kapton gebildet ist.
  • Die weitere Darlegung der Erfindung sowie vorteilhafter Weiterbildungen und Ausgestaltungen erfolgt anhand einer Figur sowie eines Ausführungsbeispiels.
  • Die einzige Figur zeigt die Kontaktbuchse 1 eines Schaltanlagen-Leistungskontaktes in 3dim Schnittdarstellung mit einem in der Buchse 2 angeordneten, elektrischen Strom leitenden Kontaktelement 3 sowie einem ringartigen am offenen Ende innerhalb der Buchse umfänglich und dem Kontaktelement benachbart angeordneten Isolierelement 4, aus den elektrischen Strom nicht leitenden Material wie beispielsweise Kapton oder aus einem mit einem den elektrischen Strom nicht leitenden Isolationsmedium, wie beispielsweise einem Lack oder Isolationslack oder einer Laminierung, beschichteten oder überzogenem Material, wobei der Überzug und/oder die Beschichtung insbesondere vollumfänglich und/oder voll- bzw. ganzflächig oder über die und/oder die gesamte Kontaktfläche bewirkt ist. Weiterhin ist in Buchsenbodennähe benachbart zum Kontaktelement 3 ein weiteres, diesmal becherartig aus elektrisch Isolierendem Material gebildetes Isolierelement 5 ausgebildet.
  • Grundsätzlich sind als Isolationsmedium dabei sowohl aus Kunststoff in Form von Festkörper oder Folie gebildete Medien sowie in zunächst flüssiger Form vorliegenden Medien wie Lacke oder Laminierungen und dergleichen vorsehbar. Durch die vorgesehenen Isolierelemente werden dabei vorteilhaft Pin und Buchse vor Beschädigungen geschützt und der Stromfluss nur über das dafür vorgesehene Kontaktelement erlaubt und ermöglicht beziehungsweise bewirkt.

Claims (5)

  1. Schaltanlagen-Leistungskontakt mit wenigstens einer Kontaktbuchse, wobei wenigstens eine Isolierschicht in der Art wenigstens eines elektrischen Isolierelementes innerhalb der Kontaktbuchse angeordnet ist, welches im Falle einer relativen Bewegung eines Kontaktpins und der Kontaktbuchse verhindert, dass Strom außerhalb eines dafür
    vorgesehenen Kontaktelementes (3) fließt und den Stromfluss auf das Kontaktelement begrenzt, und wobei ein Isolierelement (4) ringartig ausgebildet und am offenen Ende innerhalb der Kontaktbuchse umfänglich und dem Kontaktelement benachbart angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres Isolierelement (5) becherartig und in Buchsenbodennähe benachbart zum Kontaktelement (3) ausgebildet ist.
  2. Schaltanlagen-Leistungskontakt nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Isolierelement mittels Verkleben oder Verpressen oder Verrasten fixiert und befestigt ist.
  3. Schaltanlagen-Leistungskontakt nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Isolierelement aus einem den elektrischen Strom nicht leitenden Material, wie beispielsweise Kapton, oder aus einem mit einem den elektrischen Strom nicht leitenden Isolationsmedium, wie beispielsweise einem Lack oder Isolationslack oder einer Laminierung, beschichteten oder überzogenen Material gebildet ist.
  4. Schaltanlagen-Leistungskontakt nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Isolierelement aus Kapton gebildet ist.
  5. Schaltanlage, insbesondere Niederspannungsschaltanlage, mit wenigstens einem Schaltanlagen-Leistungskontakt nach einem der Ansprüche 1 bis 4.
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