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Patent Searching and Data


Title:
CONTACT PIECE FOR A HIGH-VOLTAGE CIRCUIT BREAKER AND METHOD FOR PRODUCING SAME
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/059882
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a contact piece (1) for a high-voltage circuit breaker and to a method for producing the contact piece (1), the contact piece (1) comprising at least a contact pin (10) and a contact carrier (5). The contact carrier (5) is designed to mechanically fasten the contact pin (10) in the high-voltage circuit breaker. The contact pin (10) comprises a contact shaft (2). The contact carrier (5) and the contact shaft (2) are formed as a monolithic contact element.

Inventors:
HÜBNER, Sebastian (Lottumstr. 4/ Vorderhs Etage 3 li, Berlin, 10119, DE)
KREHNKE, Martin (Weißenburger Str. 37, Berlin, 13595, DE)
LEHMANN, Volker (Neue Hufenstr. 17 A, Treuenbrietzen, 14929, DE)
Application Number:
EP2017/072184
Publication Date:
April 05, 2018
Filing Date:
September 05, 2017
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Wittelsbacherplatz 2, München, 80333, DE)
International Classes:
H01H1/36; H01H1/38; H01H11/04
Foreign References:
DE69708466T22002-07-04
EP0907195A11999-04-07
US20150228427A12015-08-13
JPH1173860A1999-03-16
CN102723230A2012-10-10
Other References:
None
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Claims:
Patentansprüche

1. Kontaktstück (1) für einen Hochspannungs-

Leistungsschalter, mit wenigstens einem Kontaktpin (10), wel- eher einen Kontaktschaft (2) umfasst, und mit einem Kontakt¬ träger (5) , wobei der Kontaktträger (5) ausgebildet ist zur mechanischen Befestigung des Kontaktpins (10) in dem Hochspannungs-LeistungsSchalter,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s der Kontaktträger (5) und der Kontaktschaft (2) als ein mono¬ lithisches Kontaktelement ausgebildet sind.

2. Kontaktstück (1) nach Anspruch 1,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s das Kontaktstück (1) ein festes oder ein bewegliches Kontakt¬ stück (1) eines Lichtbogenkontakts ist.

3. Kontaktstück (1) 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 , d a s s der Kontaktträger (5) und der Kontaktschaft (2) aus einem ge¬ meinsam erzeugten Gussteil bestehen und/oder dass das Kontaktelement aus einem Gussteil besteht, wobei der Kontakt¬ schaft (2) als Einlegeteil in dem Kontaktträger (5) eingegos¬ sen ist.

4. Kontaktstück (1) 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 , d a s s der Kontaktpin (10) eine Kontaktspitze (3) umfasst, welche am Kontaktschaft (2) insbesondere durch Schweißen befestigt ist, und/oder an einem Ende des Kontaktschafts (2), insbesondere gegenüberliegend zum Kontaktträger (5), angeordnet ist.

5. Kontaktstück (1) 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 , d a s s der Kontaktschaft (2) und/oder der Kontaktträger (5) aus Aluminium, Stahl, Kupfer, oder Kupfer-Chrom-Zirkon sind oder Aluminium, Stahl, Kupfer, Kupfer-Chrom-Zirkon umfassen.

6. Kontaktstück (1) 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 , d a s s die Kontaktspitze (3) aus Wolfram-Kupfer und/oder Graphit ist oder Wolfram-Kupfer und/oder Graphit umfasst.

7. Kontaktstück (1) 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 , d a s s der Kontaktträger (5) hohlzylinderförmig ausgebildet ist und/oder der Kontaktpin (10) im Wesentlichen zylinderstabförmig ausgebildet ist, mit einem zunehmenden Querschnitt im Be¬ reich der Verbindung zwischen dem Kontaktpin (10) und dem Kontaktträger (5) . 8. Kontaktstück (1) 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 , d a s s der Kontaktträger (5) einen Steg (8) umfasst, welcher insbesondere auf der Grundfläche des Kontaktträgers (5) angeordnet ist, und der Kontaktschaft (2) an dem Steg (8) angeordnet ist, insbesondere mittig vom Steg (8) angeordnet ist mit ei¬ ner Längsachse des Kontaktschafts (2) senkrecht zu einer Längsachse des Stegs (8) .

9. Kontaktstück (1) 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 , d a s s

Befestigungselemente (7) vom Kontaktstück (1) umfasst sind, insbesondere Gewindebohrungen an einem äußeren Umfang der Grundfläche des zylinderförmigen Kontaktträgers (5) und/oder in einem Bereich des Endes des Kontaktträgers (5) gegenüber- liegend dem Ende, an welchem der Kontaktpin (10) am Kontaktträger (5) befestigt ist, entlang eines äußeren Kreisumfangs des zylinderförmigen Kontaktträgers (5) angeordnet.

10. Kontaktstück (1) 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 , d a s s

Befestigungselemente (7) vom Kontaktstück (1) umfasst sind, insbesondere ein krempenartiges, um den Kontaktträger (5) um- laufendes Element im Bereich der Grundfläche des zylinderför¬ migen Kontaktträgers (5) , insbesondere als Klemmfläche und/oder für Gewindebohrungen ausgebildet, und/oder ein krempenartiges, um den Kontaktträger (5) umlaufendes Element im Bereich nahe der Deckfläche des zylinderförmigen Kontaktträgers (5), insbesondere als Klemmfläche und/oder für Gewin¬ debohrungen ausgebildet.

11. Verfahren zur Herstellung eines Kontaktstücks (1) 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 , d a s s der Kontaktträger (5) und der Kontaktschaft (2) als ein mono¬ lithisches Kontaktelement ausgebildet werden, insbesondere in einem Herstellungsschritt.

12. Verfahren nach Anspruch 11,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s der Kontaktträger (5) und der Kontaktschaft (2) durch Gießen, insbesondere durch Gießen von Aluminium, zu einem monolithi- sehen Kontaktelement ausgebildet werden.

13. Verfahren nach Anspruch 11,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s der Kontaktschaft (2), insbesondere aus Aluminium, Stahl, Kupfer und/oder Kupfer-Chrom-Zirkon, als ein Einlegeteil in einer Gussform zur Erzeugung des Kontaktträgers (5) angeord¬ net wird, und beim Gießen in den Kontaktträger (5) eingegossen wird. 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die Kontaktspitze (3) , insbesondere aus Wolfram-Kupfer und/oder Graphit, durch Schweißen insbesondere an einem Ende des Kontaktschafts (2), insbesondere gegenüberliegend zum Kontaktträger (5) , befestigt wird.

Description:
Beschreibung

Kontaktstück für einen Hochspannungs-Leistungsschalter sowie Verfahren zu dessen Herstellung

Die Erfindung betrifft ein Kontaktstück für einen Hochspan- nungs-Leistungsschalter sowie ein Verfahren zur Herstellung des Kontaktstücks, wobei das Kontaktstück wenigstens einen Kontaktpin und einen Kontaktträger umfasst. Der Kontaktträger ist ausgebildet zur mechanischen Befestigung des Kontaktpins im Hochspannungs-Leistungsschalter . Der Kontaktpin umfasst einen Kontaktschaft.

Leistungsschalter zum Schalten hoher Spannungen und Ströme, insbesondere im Bereich von bis zu 1 ' 200 kV und von bis zu einigen l ' OOO A, sind aus einer Vielzahl von Teilen bzw. Elementen aufgebaut. Elektrisch leitende Teile müssen an Kontaktpunkten oder Kontaktflächen einen guten elektrischen Kontakt, mit geringem Widerstand zu angrenzenden Kontaktteilen aufweisen. Schaltbewegungen erfolgen sehr schnell, d.h. im

Bereich von Millisekunden bis zu wenigen Sekunden. Auf bewegte Teile, wie z.B. bewegte Kontaktstücke oder Elektroden, Teile der kinematischen Kette, wie z.B. Antriebsstangen und Teile eines Getriebes sowie des Antriebs selbst, wirken beim Schalten große Kräfte. Mechanisch geführte Teile müssen sehr präzise gefertigt und geführt werden, damit bei schnellen Be ¬ wegungen keine Verformung bis hin zur Zerstörung erfolgt. Mechanisch miteinander verbundene Teile müssen eine sehr stabile Verbindung aufweisen, welche bei den auftretenden hohen Kräften und Beschleunigungen stabil bleibt und unerwünschte Bewegungen von miteinander verbundenen Teilen gegeneinander unterdrückt .

Das Schalten eines Hochspannungs-Leistungsschalters erfolgt durch Öffnen oder Schließen wenigstens eines elektrischen Kontakts. Dabei können Lichtbögen entstehen, welche z. B. über ein Schaltgas gelöscht werden. Um ein einfaches Löschen von Lichtbögen zu ermöglichen, umfassen Hochspannungs- Leistungsschalter in der Regel Nennstromkontakte, mit wenigs ¬ tens zwei Nennstromkontaktstücken, und Lichtbogenkontakte, mit wenigstens zwei Lichtbogenkontaktstücken. Die Kontaktstü- cke eines Kontakts müssen beim Schalten jeweils relativ zuei ¬ nander bewegt werden, z. B. durch Bewegung eines beweglichen Kontaktstücks gegenüber einem feststehenden Kontaktstück.

Dabei kann ein Lichtbogenkontaktstück z. B. hülsenförmig an einem Ende ausgebildet sein und das gegenüberliegende Licht ¬ bogenkontaktstück kann z. B. pinförmig an einem gegenüberliegenden Ende ausgebildet sein. Bei Bewegung der Lichtbogenkontaktstücke relativ zueinander beim Schalten wird das pin- förmige Lichtbogenkontaktstück beim Einschalten in das hül- senförmige Lichtbogenkontaktstück eingeführt, und beim Aus ¬ schalten aus dem hülsenförmigen Lichtbogenkontaktstück herausgezogen. Wenigstens ein Lichtbogenkontaktstück kann z. B. in einer Schaltgasdüse geführt und bewegt werden, um über ei ¬ ne gerichtete Schaltgasströmung durch die Düse ein Beblasen und Löschen des Lichtbogens zu erreichen. Bei einem Einführen eines pinförmigen Lichtbogenkontaktstücks in eine Hülse und/oder Düse, darf bei schneller Schaltbewegung nur eine geringe bis keine Bewegung der Kontaktstücke senkrecht zur Schaltbewegung erfolgen, insbesondere keine Pendelbewegung senkrecht zur Schaltbewegung, da dies zu einem Verkanten des Kontaktstücks in der Hülse und/oder Düse führen kann, bis hin zum Unmöglich werden des Einführens in die Hülse und/oder Düse. Ein Verkanten oder Aufeinanderprallen von Kontaktstücken kann zur Beschädigung, bis hin zur irreversiblen Zerstörung der Kontaktstücke führen.

Um eine Bewegung, insbesondere eine Pendelbewegung senkrecht zur Schaltbewegung der Kontaktstücke zu vermeiden, muss insbesondere das pinförmige Lichtbogenkontaktstück sehr stabil aufgebaut sein und einzelne Elemente des Lichtbogenkontakt ¬ stücks müssen mechanisch fest miteinander und mit anderen Elementen bzw. Teilen des Hochspannungs-Leistungsschalters verbunden sein. Um stabile Verbindungen zu Erzeugen, werden Elemente bzw. Teile z. B. fest miteinander verschraubt oder verklebt. Ein guter elektrischer Kontakt bei elektrisch leitenden Elementen über die Kontaktstelle unterschiedlicher Elemente hinweg muss beim Zusammenfügen gewährleistet werden. Eine stabile Montage durch Verschrauben und/oder Kleben ist aufwendig, kosten- und zeitintensiv und unter Umständen komplex. Insbesondere eine präzise Fertigung, mit exakt ausge ¬ richteten Elementen zueinander, um ein Verkanten oder Verkei- len von Kontaktstücken ineinander zu verhindern, und um eine langzeitstabile Verbindung zu erzeugen, welche insbesondere Pendelbewegungen vorbeugt bzw. entgegenwirkt, ist sehr auf ¬ wendig sowie kosten- und zeitintensiv. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Vermeidung bzw. Reduzierung der zuvor beschriebenen Probleme. Insbesondere ist es Aufgabe ein Kontaktstück für einen Hochspannungs- Leistungsschalter und ein Verfahren zur Herstellung des Kontaktstücks anzugeben, welche ein mechanisch stabiles Kontakt- stück ermöglichen, welches aus unterschiedlichen Elementen gefertigt ist und beim Schalten spezielle Bewegungen wie z. B. Pendelbewegungen unterdrückt.

Die angegebene Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Kon- taktstück für einen Hochspannungs-Leistungsschalter mit den

Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 und/oder durch ein Verfahren zur Herstellung des Kontaktstücks gemäß Patentanspruch 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Kontaktstücks für einen Hochspannungs-Leistungsschalter und/oder des Verfahrens zur Herstellung des Kontaktstücks sind in den Unteransprüchen angegeben. Dabei sind Gegenstände der Hauptansprüche untereinander und mit Merkmalen von Unteransprüchen sowie Merkmale der Unteransprüche untereinander kombinierbar. Ein erfindungsgemäßes Kontaktstück für einen Hochspannungs-

Leistungsschalter umfasst wenigstens einen Kontaktpin und einen Kontaktträger. Der Kontaktträger ist ausgebildet zur me- chanischen Befestigung des Kontaktpins in dem Hochspannungs- Leistungsschalter . Der Kontaktpin umfasst einen Kontaktschaft. Der Kontaktträger und der Kontaktschaft sind als ein monolithisches Kontaktelement ausgebildet.

Die monolithische Ausbildung des Kontaktträgers und des Kon ¬ taktschafts ergeben ein mechanisch stabiles Kontaktelement und ermöglicht somit ein mechanisch stabiles Kontaktstück. Durch die monolithische Ausbildung, d. h. die Verwendung von einem Kontaktträger und Kontaktschaft aus einem Stück, und hohe mechanische Stabilität des sich daraus ergebenen Kon ¬ taktelements werden beim Schalten Bewegungen des Kontaktschafts relativ zum Kontaktträger, insbesondere in Form von Pendelbewegungen reduziert und/oder vollständig unterdrückt. Das Kontaktelement ist einfach und kostengünstig herstellbar, ohne Schwankungen in der Form durch die Fertigung. Eine exakte Ausbildung des Kontaktelements, insbesondere mit im We ¬ sentlichen senkrechter Anordnung des Kontaktschafts auf der Grundfläche des Kontaktträgers, ist reproduzierbar, mit glei- eher Form herstellbar. Die Möglichkeit der einfachen und kostengünstigen präzisen Fertigung des Kontaktelements, mit exakt ausgerichteten Elementen zueinander, verhindert beim Schalten ein Verkanten oder Verkeilen von Kontaktstücken ineinander, und ergibt eine langzeitstabile Verbindung zwischen Kontaktträger und Kontaktschaft, welche insbesondere Pendel ¬ bewegungen vorbeugt bzw. entgegenwirkt. Dadurch kann eine ho ¬ he Zuverlässigkeit und ein beschädigungsfreier Betrieb des Hochspannungs-Leistungsschalters über lange Zeiträume hinweg ermöglicht werden.

Das Kontaktstück kann ein festes oder ein bewegliches Kontaktstück eines Lichtbogenkontakts sein. Insbesondere im Zu ¬ sammenwirken mit einem hülsenförmigen zweiten Kontaktstück und oder einer Schaltgasdüse ist die geringe Fertigungstole- ranz des Kontaktelements von Vorteil. Die Fertigung eines

Kontaktelements mit einem in den Kontaktträger eingeschraub ¬ ten oder eingeklebten Kontaktschafts bzw. Kontaktpins birgt die Gefahr von produktionsbedingten Abweichungen in der Lage des Kontaktpins zum Kontaktträger. Eine präzise Fertigung für ein problemloses Einführen des pinförmigen Lichtbogenkontakt ¬ stücks in ein hülsenförmiges Kontaktstück oder in eine

Schaltgasdüse ist aufwendig und kostenintensiv. Durch Ferti ¬ gung aus einem Stück, d. h. durch Fertigung eines monolithischen Kontaktstücks, ist der Fertigungsaufwand reduziert und produktionsbedingte Toleranzen sind reduziert verglichen mit aus mehreren Teilen trennbar zusammengefügten Kontaktstücken. Daraus ergeben sich die zuvor beschriebenen Vorteile.

Der Kontaktträger und der Kontaktschaft können aus einem gemeinsam erzeugten Gussteil bestehen. Das Kontaktelement kann alternativ aus einem Gussteil bestehen, wobei der Kontakt- schaff als Einlegeteil in dem Kontaktträger eingegossen ist. Insbesondere wenn beide Teile aus gleichem Material sind, ergibt sich durch den Guss des Kontaktträgers und die dabei entstehende Erwärmung des Kontaktschafts, insbesondere mit lokaler AufSchmelzung, eine mechanisch und langzeitstabile Verbindung beider Teile.

Der Kontaktpin kann eine Kontaktspitze umfassen, welche am Kontaktschaft insbesondere durch Schweißen befestigt ist. Die Kontaktspitze kann an einem Ende des Kontaktschafts, insbe- sondere gegenüberliegend zum Kontaktträger bzw. gegenüberlie ¬ gend dem Ende des Kontaktschafts, welches in Verbindung z. B. mit der Grundfläche des Kontaktträgers steht, angeordnet sein . Der Kontaktschaft und/oder der Kontaktträger können aus Aluminium, Stahl, Kupfer, oder Kupfer-Chrom-Zirkon sein oder Aluminium, Stahl, Kupfer, Kupfer-Chrom-Zirkon umfassen. Diese Materialien sind gut elektrisch leitend und mechanisch stabil. Die Kontaktspitze kann aus Wolfram-Kupfer und/oder Graphit sein oder Wolfram-Kupfer und/oder Graphit umfassen. Dadurch können mechanisch stabile Kontaktstücke mit guten elektrischen Eigenschaften geschaffen werden, welche durch die Kontaktspitze gute Abbrandeigenschaften bei Einwirkung eines Lichtbogens aufweisen sowie gute elektrische Leitfähig ¬ keit über den Kontaktträger und den Kontaktschaft hinweg auf ¬ weisen .

Der Kontaktträger kann hohlzylinderförmig ausgebildet sein und/oder der Kontaktpin kann im Wesentlichen zylinderstabförmig ausgebildet sein, mit einem zunehmenden Querschnitt im Bereich der Verbindung zwischen dem Kontaktpin und dem Kon- taktträger. Ein zunehmender Querschnitt erhöht die mechanische Stabilität und ergibt eine gute elektrische Leitfähig ¬ keit über das Kontaktstück hinweg.

Der Kontaktträger kann einen Steg umfassen, welcher insbeson- dere auf der Grundfläche des Kontaktträgers angeordnet ist.

Der Kontaktschaft kann an dem Steg angeordnet sein, insbeson ¬ dere mittig vom Steg, mit einer Längsachse des Kontaktschafts senkrecht zu einer Längsachse des Stegs. Dadurch ergibt sich eine Öffnung in der Grundfläche des Kontaktträgers, über wel- che insbesondere eine Schaltgasströmung möglich ist und/oder durch welche Material eingespart wird, wodurch die beim

Schalten zu beschleunigende Masse reduziert sein kann.

Befestigungselemente können vom Kontaktstück umfasst sein, insbesondere Gewindebohrungen an einem äußeren Umfang der Grundfläche des zylinderförmigen Kontaktträgers. Befesti ¬ gungselemente können alternativ oder zusätzlich in einem Bereich des Endes des Kontaktträgers, gegenüberliegend dem En ¬ de, an welchem der Kontaktpin am Kontaktträger befestigt ist, entlang eines äußeren Kreisumfangs des zylinderförmigen Kontaktträgers angeordnet sein. Über die Befestigungselemente kann das Kontaktstück im Hochspannungs-Leistungsschalter befestigt sein, z. B. als festes Kontaktstück oder als bewegli ¬ ches Kontaktstück an Elementen der kinematischen Kette. Z. B. kann das Kontaktstück mit Hilfe von Schrauben über die Gewindebohrungen im Hochspannungs-Leistungsschalter befestigt und insbesondere räumlich fixiert sein. Alternativ oder zusätzlich können auch Befestigungselemente vom Kontaktstück umfasst sein in Form eines krempenartigen, um den Kontaktträger umlaufenden Elements, im Bereich der Grundfläche des zylinderförmigen Kontaktträgers angeordnet. Die Befestigungselemente können insbesondere als Klemmfläche und/oder für Gewindebohrungen ausgebildet sein. Befestigungselemente können alternativ oder zusätzlich als ein

krempenartiges, um den Kontaktträger umlaufendes Element im Bereich nahe der Deckfläche des zylinderförmigen Kontaktträ ¬ gers ausgebildet sein, insbesondere als Klemmfläche und/oder für Gewindebohrungen. Alternativ oder zusätzlich zu Gewindebohrungen können durchgehende Öffnungen für Schraubverbindungen vorgesehen sein. Schraub und Klemmverbindungen ergeben eine gute, mechanisch stabile Befestigung insbesondere des

Kontaktstücks im Hochspannungs-Leistungsschalter, mit den zuvor beschriebenen Vorteilen.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines zuvor beschriebenen Kontaktstücks umfasst, dass der Kontaktträger und der Kontaktschaft als ein monolithisches Kontaktelement ausgebildet werden, insbesondere in einem Herstellungs ¬ schritt . Der Kontaktträger und der Kontaktschaft können durch Gießen, insbesondere durch Gießen von Aluminium, zu einem monolithischen Kontaktelement ausgebildet werden.

Der Kontaktschaft, insbesondere aus Aluminium, Stahl, Kupfer und/oder Kupfer-Chrom-Zirkon, kann als ein Einlegeteil in einer Gussform zur Erzeugung des Kontaktträgers angeordnet wer ¬ den, und beim Gießen in den Kontaktträger eingegossen werden.

Die Kontaktspitze, insbesondere aus Wolfram-Kupfer und/oder Graphit, kann durch Schweißen, insbesondere an einem Ende des Kontaktschafts, z. B. gegenüberliegend zum Kontaktträger, be ¬ festigt werden. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines zuvor beschriebenen Kontaktstücks nach Anspruch 11 sind analog den zuvor beschriebenen Vorteilen des Kontaktstücks für einen Hochspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 1 und umgekehrt .

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sche ¬ matisch in der einzigen Figur dargestellt und nachfolgend nä- her beschrieben.

Dabei zeigt die einzige

Figur schematisch in Schnittdarstellung ein erfindungsge- mäßes, monolithisches Kontaktstück 1 eines Hoch- spannungs-Leistungsschalters , mit einem Kontakt ¬ schaft 2 eines Kontaktpins 10 und mit einem Kon ¬ taktträger 5. In der einzigen Figur ist schematisch in Schnittdarstellung ein erfindungsgemäßes, monolithisches Kontaktstück 1 eines Hochspannungs-Leistungsschalters gezeigt. Der Einfachheit halber in der Figur nicht dargestellt, ist dem monolithischen Kontaktstück 1 in dem Hochspannungs-Leistungsschalter ein zweites Kontaktstück zugeordnet, wobei beide Kontaktstücke einen schaltbaren elektrischen Kontakt, z. B. einen Lichtbogenkontakt ergeben. Ein zweiter Kontakt, z. B. ein holzylin- derförmiger Nennstromkontakt kann in dem Hochspannungs- Leistungsschalter angeordnet sein, insbesondere um einen Lichtbogenkontakt herum ausgebildet. Beim Einschalten des

Hochspannungs-Leistungsschalters wird zuerst der Lichtbogen ¬ kontakt geschlossen, d. h. die Lichtbogenkontaktstücke in me ¬ chanischen und elektrischen Kontakt gebracht, und darauffol ¬ gend wird der Nennstromkontakt geschlossen, d. h. die Nenn- Stromkontaktstücke werden in mechanischen und elektrischen Kontakt gebracht. Beim Ausschalten des Hochspannungs- Leistungsschalters wird zuerst der Nennstromkontakt geöffnet und darauffolgend wird der Lichtbogenkontakt geöffnet.

Ein Lichtbogen, welcher zwischen den Lichtbogenkontaktstücken beim Schalten entstehen kann, kann durch ein Schaltgas, insbesondere SF 6 , gelöscht werden. Dazu werden die Kontaktstücke bzw. der Zwischenraum insbesondere zwischen den Lichtbogenkontaktstücken mit Schaltgas beströmt. Eine Schaltgasdüse kann vorgesehen sein, insbesondere um den Lichtbogenkontakt herum angeordnet, um einen gewünschten Schaltgasstrom an den Kontaktstücken zu erzeugen. Die Schaltgasdüse, angeordnet zwischen dem Lichtbogenkontakt und dem Nennstromkontakt, kann den Lichtbogenkontakt elektrisch gegenüber dem Nennstromkontakt abschirmen. Zusätzlich oder alternativ können Elektroden zur Abschirmung und zum Steuern des Schaltgasstroms beim Schalten vorgesehen sein.

In der Figur ist ein Kontaktstück beispielhaft für ein erfindungsgemäßes, monolithisches Kontaktstück 1 dargestellt. In dem Ausführungsbeispiel der Figur umfasst das Kontaktstück 1 einen Kontaktpin 10 als Lichtbogenkontaktstück und einen zylinderförmigen Kontaktträger 5, welcher symmetrisch um den Kontaktpin 10 herum angeordnet ist, und zur Befestigung des Kontaktpins 10 sowie insbesondere als Nennstromkontaktstück dienen kann. Das Kontaktstück 1 in der Figur ist insbesondere als festes Kontaktstück ausgebildet, zu dem relativ beim Schalten bewegliche Kontaktstücke bewegt werden. Alternativ kann das Kontaktstück 1 über Elemente der kinematischen Kette des Hochspannungs-Leistungsschalters , welche der Einfachheit halber in der Figur nicht dargestellt sind, bewegt werden.

Der Kontaktpin 10 des Kontaktstücks 1 im Ausführungsbeispiel der Figur ist stabförmig ausgebildet, mit einem kreiszylin- derförmigen Querschnitt. Der Kontaktpin 10 umfasst einen Kon- taktschaft 2 und eine Kontaktspitze 3, welche insbesondere durch verschweißen miteinander verbunden sind. An einem ersten Ende des Kontaktschafts 2 ist der Kontaktpin 10 mit dem Kontaktträger 5 verbunden. Im Bereich der Verbindung nimmt der Querschnitt des Kontaktschafts 2 bzw. des Kontaktpins 10 zu dem Kontaktträger 5 hin kontinuierlich zu. Dadurch wird eine hohe mechanische Stabilität erreicht und ein großer Querschnitt für einen guten Stromfluss bei geschlossenem Kontakt im Verbindungsbereich bereitgestellt. An einem zweiten Ende des Kontaktschafts 2, dem ersten Ende gegenüberliegend, ist die Pinspitze 3 angeordnet. Die Pinspitze 3 kann aus Wolfram-Kupfer bestehen oder Wolfram-Kupfer umfassen, für ei- ne hohe Abbrandfestigkeit gegenüber einem Lichtbogen und für eine gute elektrische Leitfähigkeit in Kontakt mit dem zwei ¬ ten Lichtbogenkontaktstück bei geschlossenem Kontakt.

Der Kontaktschaft 2 kann aus einem gut leitfähigen, mecha ¬ nisch stabilen Metall, insbesondere Aluminium, Stahl, Kupfer, oder Kupfer-Chrom-Zirkon bestehen oder das Metall umfassen. An der Verbindungsstelle 4 zwischen Pinspitze 3 und Kontakt ¬ schaft 2 können insbesondere bei Verschweißung Legierungen der Materialien der Pinspitze 3 und des Kontaktschafts 2 vor ¬ liegen. Die Pinspitze 3 ist an dem Ende, welches der Verbin ¬ dungsstelle 4 gegenüberliegt, abgerundet, um ein Verkanten oder Verklemmen mit dem gegenüberliegenden Kontaktstück des Kontakts beim Schalten zu verhindern. Bei einem hülsenförmi- gen gegenüberliegenden Kontaktstück, welches der Einfachheit halber in der Figur nicht dargestellt ist, wird bei einem Einschalten die Hülse des gegenüberliegenden Kontaktstücks über den Kontaktpin 10 geschoben, derart, dass ein guter elektrischer Kontakt zwischen dem Kontaktpin 10 und dem gegenüberliegendem Kontaktstück entsteht. Beim Ausschalten wird die Hülse des gegenüberliegenden Kontaktstücks von dem

Kontaktpin 10 abgezogen, bis kein elektrischer Kontakt zwischen den zwei Kontaktstücken mehr besteht.

Der Kontaktträger 5 ist im Wesentlichen hohlzylinderförmig, mit einem Steg 8 auf der Grundfläche des Zylinders, welcher entlang einem Durchmesser der Grundfläche des Zylinders aus ¬ gebildet ist. Zwischen der Mantelfläche des Zylinders des Kontaktträgers 5 und dem Steg 8 ist in der Grundfläche eine durchgehende Ausnehmung bzw. Durchgangsöffnung 9 auf beiden Seiten des Stegs 8 ausgebildet. Durch die Durchgangsöffnung 9 kann z. B. Schaltgas beim Schalten strömen, zum Löschen eines Lichtbogens und/oder nach dem Löschen des Lichtbogens kann erhitztes Schaltgas abströmen.

Im Mittelpunkt der Grundfläche des kreiszylinderförmigen Kontaktträgers 5, in der Mitte des Stegs 8, ist der Kontaktpin 10 angeordnet. Die Längsachse des Kontaktpins 10 bzw. des Kontaktschafts 2 ist gleich der Längsachse bzw. Mittelachse des zylinderförmigen Kontaktträgers 5. Erfindungsgemäß ist der Kontaktschaft 2 des Kontaktpins 10 und der Kontaktträger 5 mit Steg 8 monolithisch ausgebildet, d. h. aus einem Stück, insbesondere ohne Schraub oder Klebverbindung. Das monolithische Kontaktelement aus Kontaktträger 5 mit Steg 8 und Kon ¬ taktschaft 2 kann aus einem Guss gefertigt sein, d. h. in ei ¬ ner Form als ein Stück gegossen werden. Alternativ kann das monolithische Kontaktelement aus einem Kontaktschaft 2 herge ¬ stellt werden, welcher als Einsetzteil in einer Form einge ¬ setzt wird und der Kontaktträger 5 mit Steg 8 durch Guss in der Form erzeugt wird. Der Kontaktschaft 2 wird in den Kon ¬ taktträger 5 bzw. in den Steg 8 eingegossen, und insbesondere wenn Kontaktträger 5 und Kontaktschaft 2 aus dem gleichen Material sind, entsteht ein monolithisches Stück.

Der Kontaktpin 10 mit kongruenter Längsachse zur Längsachse des zylinderförmigen Kontaktträgers 5, steht senkrecht auf dem Steg 8 sowie auf der Grundfläche des zylinderförmigen Kontaktträgers 5. Dies ermöglicht eine exakte Justierung bzw. Anordnung im Hochspannungs-Leistungsschalter, mit kongruenten Längsachsen beider Kontaktstücke eines Kontakts, insbesondere eines Lichtbogenkontakts. Die Längsachse eines hülsenförmigen Kontaktstücks kann exakt kongruent der Längsachse des Kon- taktpins 10 angeordnet werden und der Kontaktpin 10 kann langzeitstabil in der räumlichen Lage im Hochspannungs- Leistungsschalter fixiert werden. Dadurch kann beim Schalten ein Verkanten oder Verklemmen bzw. eine irreversible Zerstörung der Kontaktstücke vermieden werden.

Zur räumlichen Fixierung sind im Kontaktträger 5 Befesti- gungselemente 7 angeordnet. Als Befestigungselement 7 kann die Grundfläche des zylinderförmigen Kontaktträgers 5 analog einer Hutkrempe nach außen hin vergrößert sein. Die Krempe kann als Klemmfläche zum Klemmen im Hochspannungs- Leistungsschalter z. B. über Klemmfedern dienen. Alternativ oder zusätzlich können Gewindebohrungen oder durchgehende Bohrungen als Befestigungselemente 7 insbesondere in der Krempe vorgesehen sein, über welche mit Hilfe von Schrauben das Kontaktstück 1 im Hochspannungs-Leistungsschalter befestigt und fixiert wird. Eine zweite Krempe kann, parallel der ersten Krempe räumlich entlang der Längsachse des Kontakt ¬ stücks 1 verschoben, am zylinderförmigen Kontaktträger 5 außen angeordnet sein, mit der zuvor für die erste Krempe be ¬ schriebenen Funktion, insbesondere ebenfalls mit Gewindebohrungen und/oder durchgehenden Bohrungen als Befestigungsele- mente 7 zur Befestigung und Fixierung des Kontaktstücks 1 im Hochspannungs-Leistungsschalter, z. B. mit Hilfe von Schrauben und/oder Klemmen.

Das offene Ende des zylinderförmigen Kontaktträgers 5, wel- ches dem Ende des Kontaktträgers 5 mit Steg 8 gegenüberliegt, kann als Nennstromkontaktstück dienen. Der offene Hohlzylinder des Kontaktträgers 5 kann gegenüber einem Nennstromkontaktstück, mit z. B. auf einem Zylinderumfang angeordneten Kontaktfingern angeordnet sein, mit kongruenten Längsachsen der zylinderförmigen Nennstromkontaktstücke . Beim Schalten werden die Kontaktfinger des zylinderförmigen Nennstromkon- taktstücks, welches der Einfachheit halber in der Figur nicht dargestellt ist, über insbesondere den äußeren Umfang des Kontaktträgers 5 geschoben, beim Einschalten, oder abgezogen beim Ausschalten des Hochspannungs-Leistungsschalters . Der Nennstromkontakt wird derart geschlossen bzw. geöffnet. Durch die monolithische Ausbildung des Kontaktschafts 2 mit dem Kontaktträger 5 ist eine gute elektrische Leitfähigkeit über das gesamte Kontaktstück 1 hinweg gegeben, entsprechend der Materialwahl, insbesondere der Verwendung von Aluminium, Stahl, Kupfer, oder Kupfer-Chrom-Zirkon . Elektrische Leitungsverluste beim eingeschalteten Hochspannungs-Leistungs- schalter, insbesondere an Schraub- oder Klebeverbindungen des Kontaktpins 10 mit dem Kontaktträger 5, können vermieden werden. Abweichungen von einer räumlichen Lage des Kontaktpins 10, mit kongruenten Längsachsen des Kontaktpins 10 und des Kontaktträgers 5, welche beim Schalten zum Verkanten, Verklemmen und einer Zerstörung der Kontaktstücke führen können, werden durch Herstellung des Kontaktstücks 10 aus einem Guss vermieden. Bei Schraubverbindungen des Kontaktpins 10 und des Kontaktträgers 5 miteinander, ist eine exakt kongruente Lage schwer erzeugbar und Änderungen der Lage bei hohen Schaltgeschwindigkeiten durch Spiel der Schraubverbindung schwer vermeidbar . Die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele können unterei ¬ nander kombiniert werden und/oder können mit dem Stand der Technik kombiniert werden. So können unterschiedliche Materi ¬ alien verwendet werden. Die Kontaktspitze 3 kann z. B. aus dem Kontaktschaft 2, durch Beschichtung dessen Spitze z. B. mit Carbon, durch Versilbern, Aufdampfen oder Aufspattern Leitfähiger, abbrandfester Schichten und/oder durch andere Beschichtungsverfahren erzeugt werden. Der Kontaktpin 10 kann durchgehend mit steigendem Querschnitt ausgebildet sein oder der Querschnitt kann über den gesamten Kontaktschaft 2 hinweg gleich sein. Schraub-, Klemm-, Kleb-, Schweiß- oder andere Verbindungen können zur Befestigung des Kontaktstücks 1 im Hochspannungs-Leistungsschalter vorgesehen sein. Statt Krempen können fingerförmige Befestigungselemente 7 vorgesehen sein. Die Befestigungselemente 7 können auch direkt im Zylin- dermantel des Kontaktträgers 5 ausgebildet sein. Der Kontakt ¬ trägers 5 kann Formen aufweisen, welche sich von kreisrunden Zylindern unterscheiden, wie z. B. mit elliptischer Grundfläche oder ringförmig.

Statt einem Steg 8 kann die Grundfläche vollständig, ohne Öffnung 9 ausgebildet sein. Alternativ können z. B. zwei Stege 8, welche zueinander kreuzförmig angeordnet sind, vorgese ¬ hen sein. Die Grundfläche des Kontaktträgers 5 kann eben aus ¬ gebildet sein, oder wie in der Figur dargestellt ist mit ringförmigen Stufen, welche eine bessere Justierung und Fi- xierung des Kontaktstücks 1 im Hochspannungs- Leistungsschalter ermöglichen.

Bei Verwendung eines Kontaktpins 10 als Einlegeteil, welches im Kontaktträger 5 bzw. in dem Steg 8 des Kontaktträgers 5 eingegossen wird, kann vor dem Verguss eine Entfernung z. B. einer Oxidschicht als Oberflächenschicht auf dem Kontakt ¬ schaft 2 erfolgen. Dadurch werden ein guter elektrischer Kontakt und die Ausbildung eines monolithischen Körpers ohne Zwischenschichten beim Guss ermöglicht. Schweißverbindungen von Kontaktträger 5 und Kontaktschaft 2 können ebenfalls ein monolithisches Kontaktstück 1 ergeben. Eine Endbearbeitung und Aufspannung des Kontaktstücks 1 kann z. B. nach einem Guss oder Schweißen erfolgen. Koaxiale Abweichungen der

Längsachsen des Kontaktpins 10 und des Kontaktträgers 5 kön- nen derart vermieden bzw. beseitigt werden. Die monolithische Ausbildung des Kontaktstücks 1 verhindert insbesondere voll ¬ ständig mechanisches Spiel zwischen Kontaktpin 10 und Kon ¬ taktträger 5, mit den zuvor beschriebenen Vorteilen.

Bezugs zeichenliste

1 Kontaktstück

2 Kontaktschaft

3 Kontaktspitze

4 Verbindungsstelle der Kontaktspitze mit

dem Kontaktschaft

5 Kontaktträger

6 Grundfläche des zylinderförmigen Kontaktträgers

7 Befestigungselement, z. B. Gewindebohrung

8 Steg des Kontaktträgers

9 Durchgangsöffnung in der Grundfläche des Kontaktträgers

10 Kontaktpin