Kontaktarmanordnung für ein Hochspannungs-Schaltgerät und de ^¬ ren Verwendung

Die Erfindung betrifft eine Kontaktarmanordnung für ein Hochspannungs-Schaltgerät und deren Verwendung, wobei die Kon ^¬ taktarmanordnung wenigstens zwei Kontaktarme umfasst, welche paarweise und über wenigstens ein Gelenk relativ zueinander beweglich angeordnet sind, und welche jeweils ein Kontaktarm- Oberteil und ein Kontaktarm-Unterteil umfassen.

Hochspannungs-Schaltgerätgeräte werden im Hochspannungsbe ^¬ reich, d. h. ab einer Spannung von 1000 V verwendet. Hoch- spannungs-Schaltgerätgeräte sind z. B Trennschalter, insbe ^¬ sondere Einsäulen-Trennschalter, welche zum sichtbaren Trennen einer Strombahn eingesetzt werden, oder Erdungsschalter. Hochspannungs-Schaltgerätgeräte können nach Art eines Pantog- raphen aufgebaut sein. Dabei umfasst ein typischer Aufbau we- nigstens einen Kontakt mit einem beweglichen und einem festen Kontaktstück. Das feste Kontaktstück, d. h. der Festkontakt ist z. B ein räumlich fixiertes zylinderförmiges Metallrohr oder Kabel. Das Kontaktstück ist aus einem Material wie z. B Kupfer, welches elektrischen Strom gut leitet, und/oder Alu- minium, für eine hohe mechanische Festigkeit.

Das bewegliche Kontaktstück umfasst z. B eine Kontaktarmanordnung mit wenigstens zwei Kontaktarmen, welche paarweise und über wenigstens ein Gelenk relativ zueinander beweglich angeordnet sind, analog einem Pantographen . Die Kontaktarme umfassen jeweils ein Kontaktarm-Oberteil und ein Kontaktarm- Unterteil. Beim elektrischen Verbinden mit dem festen Kontaktstück werden die Kontaktarm-Oberteile des jeweiligen Kon- taktarm-Paares aufeinander zubewegt, d. h. über das Gelenk verbunden analog dem Schließen einer Schere bewegt, wobei das feste Kontaktstück zwischen den Kontaktarm-Oberteilen eingeklemmt wird. Dabei wird der elektrische Kontakt zwischen dem festen und den beweglichen Kontaktstücken über die Kontakt- arm-Oberteile in Verbindung mit dem festen Kontaktstück hergestellt. Beim Öffnen der Strombahn über die Kontaktanordnung werden die Kontaktarm-Oberteile des jeweiligen Kontaktarm-Paares voneinander weg bewegt, d. h. analog dem Öffnen einer Schere bewegt, wobei das feste Kontaktstück zwischen den Kontaktarm- Oberteilen von den Kontaktarm-Oberteilen freigegeben wird. Die Kontaktarme können z. B aus rohrförmigen Metallstücken bestehen, z. B aus Kupfer- und/oder Aluminiumrohren.

Im verbundenen bzw. eingeschalteten Zustand des Hochspannungs-Schaltgerätes ist ein guter elektrischer Kontakt zwi- sehen dem Festkontakt und den beweglichen Kontaktarmen notwendig, um verlustfrei bzw. zumindest verlustarm elektrischen Strom über den Kontakt zu leiten.

Damit die Trennstrecke z. B bei Trennschaltern und Erdungs- Schaltern nach außen hin gut sichtbar ist, und aus Platzgründen, ist der Schalter in der Regel nicht gekapselt und nicht in einem Gehäuse verbaut. Somit können die Elemente bzw. Tei ^¬ le des Hochspannungs-Schaltgerätes den Wettereinflüssen aus ^¬ gesetzt sein. Wind und/oder Eisbelastung können zu einer un- gewollten Bewegung der beweglichen Kontaktstücke führen, insbesondere zu einer Bewegung vom Festkontakt weg, was den elektrischen Kontakt verschlechtert und somit zu höheren elektrischen Verlusten über den Kontakt hinweg führt. Im Extremfall kann ein Auftrennen der Strombahn erfolgen, unbeab- sichtigt und mit negativen Folgen für das angeschlossene Stromnetz .

In einem Kurzschlussfall können durch hohe Ströme Kräfte ent ^¬ stehen, z. B über sich ändernde Magnetfelder um die strom- durchflossenen Teile herum, d. h. durch Induktion erzeugte

Kräfte, welche zu einer Bewegung der beweglichen Kontaktarme vom Festkontakt weg führen können. Analog Wettereinflüssen kann dies den elektrischen Kontakt verschlechtern und somit zu höheren elektrischen Verlusten über den Kontakt hinweg führen. Im Extremfall kann ein unbeabsichtigtes Auftrennen der Strombahn erfolgen.

Durch die zuvor beschriebenen Probleme ist die Zuverlässig ^¬ keit des Hochspannungs-Schaltgerätes eingeschränkt, und hohe elektrische Verluste können zu hohen Kosten führen. Ein sicheres, gesteuertes Trennen und Verbinden der elektrischen Kontakte kann eingeschränkt oder unmöglich sein. Eine Anpas ^¬ sung der Kontaktflächen zwischen den beweglichen und Festkontaktstücken ist aufwendig und unter Umständen mit hohem Materialaufwand verbunden, da die Kontaktstücke als Ganzes verän ^¬ dert und angepasst werden müssen. So müssen z. B für einen höheren Stromfluss mit geringem Widerstand Rohrstücke als

Ganzes mit größerem Querschnitt, mit mehr Material und/oder als rechteckige Stange mit einem der Kontaktfläche angepass- ten Profil ausgelegt werden. Das erhöht die Kosten und ver ^¬ ringert Designfreiheiten, z. B die Anpassung des Profils an mechanische Stabilitätserfordernisse.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Vermeidung bzw. Reduzierung der zuvor beschriebenen Probleme. Insbesondere ist es Aufgabe eine Kontaktarmanordnung für ein Hochspan- nungs-Schaltgerät und deren Verwendung anzugeben, welche eine zuverlässige Funktion, insbesondere mit geringen elektrischen Verlusten im verbundenen Zustand des Hochspannungs-Schalt ^¬ gerätes ermöglichen, und eine kostengünstige, den Anforderun ^¬ gen angepasste, insbesondere modulare Bauform ermöglichen.

Die angegebene Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kon ^¬ taktarmanordnung für ein Hochspannungs-Schaltgerät mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 und/oder durch die Verwendung der Kontaktarmanordnung gemäß Patentanspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Kontaktarmanordnung für ein Hochspannungs-Schaltgerät und/oder der Verwendung der Kontaktarmanordnung sind in den Unteransprü- chen angegeben. Dabei ist der Gegenstand des Hauptanspruchs mit den Merkmalen der Unteransprüche sowie Merkmale der Un ^¬ teransprüche untereinander kombinierbar.

Eine erfindungsgemäße Kontaktarmanordnung für ein Hochspan- nungs-Schaltgerät umfasst wenigstens zwei Kontaktarme, welche paarweise und über wenigstens ein Gelenk relativ zueinander beweglich angeordnet sind, und welche jeweils ein Kontaktarm- Oberteil und ein Kontaktarm-Unterteil aufweisen. Das Kontakt- arm-Oberteil weist jeweils wenigstens eine oder genau eine Ausnehmung auf, welche ausgebildet ist zur Aufnahme eines Kontaktelements .

Durch die Ausnehmung im Kontaktarm-Oberteil kann jeweils ein Kontaktelement einfach und kostengünstig am Kontaktarm stabil und elektrisch leitend befestigt werden. Über die Ausnehmung können Kontaktelemente mit vorbestimmter, günstiger Form und aus einem geeigneten Material, unabhängig von der Form und vom Material des Kontaktarm-Oberteils , am Kontaktarm-Oberteil befestigt werden, abgestimmt auf den Einsatzbereich des Hoch- spannungs-Schaltgerätes . Die Form des Kontaktarm-Oberteils ist unabhängig von der Form einer elektrischen Kontaktfläche für einen elektrischen Kontakt zwischen Kontaktarm und Festkontakt. Es können z. B T-förmige Kontaktelemente verwendet werden, welche entsprechend der Spannungsbereiche und Ströme über den Kontakt ausgewählt sind. So können T-förmige Kon ^¬ taktelemente gegenüber einem rohrförmigen, d. h. O-förmigen Kontaktstück, eine größere Kontaktfläche zwischen beweglichen Kontaktstücken und Festkontakt erzeugen, welche im geschlos ^¬ senen Zustand des Hochspannungs-Schaltgerätes einen zuverläs ^¬ sigeren Stromfluss mit geringeren elektrischen Verlusten ermöglich. Es können Kontaktelemente aus Kupfer mit oder ohne Beschichtungen z. B aus Silber verwendet werden, oder ab- brandfeste Materialien für einen langzeitstabilen, guten elektrischen Kontakt. Die Kontaktelemente können einen guten elektrischen Kontakt im geschlossenen Zustand des Hochspannungs-Schaltgerätes ergeben, mit geringen elektrischen Ver- lusten und geringen daraus entstehenden Kosten, insbesondere auch bei ungünstigen Wettereinflüssen wie z. B bei Wind und Eisbildung und/oder bei Kurzschlüssen im Netz. Gegenüber Kontaktarm-Oberteilen aus einem Stück, insbesondere aus einem runden Rohr, können z. B Kontaktelemente mit einem T-Profil verwendet werden, welche eine längliche Kontaktflä ^¬ che an einem rohrförmigen Festkontakt aufweisen. Im Gegensatz dazu weisen zylinderförmige Kontaktarm-Oberteile ohne Kon- taktelement, in Verbindung mit einem rohrförmigen, d. h. zylinderförmigen Festkontakt, nur eine punktförmige Kontaktflä ^¬ che auf. Eine höhere Zuverlässigkeit des Kontakts bei Bewe ^¬ gung eines Kontaktstücks entlang der Längsachse des gegen ^¬ überliegenden Kontaktstücks ist durch die größere Auflageflä- che gegeben, da der Kontakt unter Umständen nur lokal entlang der Längsachse und nicht vollständig unterbrochen wird. Eine größere Auflagefläche ergibt ebenfalls einen besseren Strom- fluss, mit geringeren elektrischen Verlusten. Die Ausbildung der Kontaktarm-Oberteile jeweils mit einer

Ausnehmung zur Aufnahme eines Kontaktelements, ermöglicht ei ^¬ nen modularen Aufbau der Kontaktarmanordnung und einen einfachen Tausch von Kontaktelementen. Letztere können unabhängig vom restlichen Aufbau der Kontaktarmanordnung ausgewählt wer- den, in Form und Material für einen guten elektrischen Kontakt optimiert, entsprechend dem geforderten Strom- und Span ^¬ nungsbereich des Hochspannungs-Schaltgerätes . Bei Verschleiß können die Kontaktelemente einfach aus der Ausnehmung entfernt und durch neue Kontaktelemente ersetzt werden. Das Kon- taktarmdesign mit Ausnahme der Ausnehmung ist unabhängig vom Kontaktelement, und kann bezüglich Material und Form auf Ei ^¬ genschaften wie z. B mechanische Stabilität und Kostenreduk ^¬ tion optimiert sein. Das Hochspannungs-Schaltgerät kann ein Hochspannungs-Trenn ^¬ schalter, insbesondere ein Trennschalter nach Art eines Pan- tographen sein, oder das Hochspannungs-Schaltgerät kann ein Hochspannungs-Erdungsschalter sein, insbesondere ein Erdungsschalter nach Art eines Pantographen . Das Hochspannungs- Schaltgerät kann nach Art eines Einsäulen-Schaltgeräts ausge ^¬ bildet sein. Die zuvor beschriebenen Vorteile der Kontaktarm- anordnung sind insbesondere bei Trenn- und Erdungsschaltern sowie Einsäulen-Schaltgeräten und Schaltgeräten, welche nach Art eines Pantographen aufgebaut sind, gegeben.

Eine Anzahl von Kontaktarmen kann von der Kontaktarmanordnung umfasst sein, welche abhängig ist von Parametern des Stromnetzes, an welches das Hochspannungs-Schaltgerät angeschlos ^¬ senen ist, insbesondere abhängig vom Betriebsstrom und/oder Kurzschlussstrom. Bei größeren, maximal auftretenden Strömen und/oder Spannungen, kann eine größere Zahl an Kontaktarmen verwendet werden. Die Zahl kann auch abhängig von der Form und Gestalt der Kontaktarme gewählt werden, insbesondere bei Reduzierung des Kontaktarmquerschnitts kann eine höhere Zahl an Kontaktarmen verwendet werden. Die Flexibilität im Design der Kontaktarmanordnung kann zu Kostenreduktionen führen, ei- nen sicheren Betrieb ermöglichen und/oder maximal auftretende elektrische Verluste über den Kontakt konstant halten oder reduzieren .

Das Kontaktarm-Unterteil und/oder das Kontaktarm-Oberteil kann/können wenigstens zwei Profilstangen umfassen, welche insbesondere über Abstandselemente miteinander starr verbun ^¬ den sind. Dadurch wird eine mechanisch stabile Kontaktarmanordnung mit guten elektrischen Eigenschaften ermöglicht, welche Ausnehmungen aufweist. Teile wie z. B Kontaktelemente und Bereiche der anderen Kontaktarme können in den Ausnehmungen teilweise oder vollständig angeordnet werden. Ein Kontaktarm ^¬ teil, z. B das Kontaktarm-Oberteil kann in einem anderen Kon ^¬ taktarmteil, z. B dem Kontaktarm-Unterteil angeordnet werden, insbesondere in einem Gelenkbereich, wodurch eine scherenar- tige Bewegung einfach ermöglicht wird. Die Ausnehmung zur Aufnahme eines Kontaktelements des Kon- taktarm-Oberteils kann entlang der Längsachse des Kontaktarm- Oberteils länglich ausgebildet sein, insbesondere nach Art eines Spaltes. In dem Spalt kann das Kontaktelement einfach angeordnet und befestigt werden. Die längliche Ausbildung er ^¬ möglicht die Anordnung eines länglichen Kontaktelements, ins ^¬ besondere mit großer Kontaktfläche und/oder rechteckiger Kontaktfläche, für gute Kontakteigenschaften z. B bei Bewegung von Kontaktstücken gegeneinander.

Die jeweilige Ausnehmung eines Kontaktarm-Oberteils kann in Form einer Nut in einer Profilstange, insbesondere einer Rechteckprofilstange mit abgerundeten Ecken und Kanten, aus ^¬ gebildet sein. Wenigstens ein Kontaktelement, insbesondere in T-Form, kann zumindest teilweise in die Ausnehmung eingelas ^¬ sen sein, in mechanischem und elektrischem Kontakt mit der Profilstange. Nuten sind einfach und kostengünstig herstell ^¬ bar, z. B durch Fräsen, Laserschneiden, Einprägen. Ein T- förmiges Kontaktelement kann einfach und mechanisch stabil in eine Nut eingefügt werden, insbesondere mit mechanischem und elektrischem Kontakt zum Material des Kontaktarm-Oberteils. Dadurch kann die Kontaktarmanordnung auf einfache und kostengünstige Weise mit Kontaktelementen aufgebaut werden, mit gu ^¬ ten elektrischen Eigenschaften für einen Kontakt zwischen Kontaktstücken. Abgerundete Ecken und Kanten führen zu einer Reduktion oder Vermeidung von Koronaerscheinungen und Spannungsüberschlägen .

Die jeweilige Ausnehmung eines Kontaktarm-Oberteils kann al- ternativ oder zusätzlich gebildet sein in Form eines Schlitzes zwischen wenigstens zwei Rechteckprofilstangen, welche voneinander beabstandet über Abstandselemente aneinander be ^¬ festigt sind. Insbesondere Rechteckprofilstangen mit abgerundeten Ecken und Kanten können beabstandet angeordnet sein. Wenigstens ein Kontaktelement, insbesondere in T-Form, kann zumindest teilweise in die Ausnehmung zwischen den Profil ^¬ stangen eingelassen sein, in mechanischem und elektrischem Kontakt mit den Profilstangen. Über beabstandete Profilstangen können einfach und kostengünstig Schlitze bzw. Ausnehmungen für Kontaktelemente ausgebildet werden. Dadurch kann wie zuvor beschrieben die Kontaktarmanordnung auf einfache und kostengünstige Weise mit Kontaktelementen aufgebaut werden, mit guten elektrischen Eigenschaften für einen Kontakt zwischen Kontaktstücken. Abgerundete Ecken und Kanten von Rechteckprofilstangen führen zu einer Reduktion oder Vermeidung von Koronaerscheinungen und Spannungsüberschlägen.

Wenigstens ein Festkontakt kann von der Kontaktarmanordnung umfasst sein, welcher im geschlossenen Zustand der Strombahn des Hochspannungs-Schaltgerätes in elektrischem Kontakt mit den wenigstens zwei Kontaktarmen steht. Ein Festkontakt ist einfach und kostengünstig realisierbar. Alternativ kann auch ein beweglicher Kontakt verwendet werden, welcher sich zum Schließen des Kontaktes in Richtung Kontaktarm-Oberteile be ^¬ wegt . Zwei Kontaktarm-Paare mit jeweils zwei Kontaktarmen können von der Kontaktarmanordnung umfasst sein, insbesondere zwei parallel zueinander angeordnete Kontaktarm-Paare, welche über mindestens ein Verbindungselement miteinander mechanisch ver ^¬ bunden sind, insbesondere über ein im Bereich der Gelenke an- geordnetes Verbindungselement. Der beschriebene Aufbau ergibt eine mechanisch stabile, kostengünstig herstellbare Kontakt ^¬ armanordnung, welche insbesondere nach Art eines Pantographen verwendet werden kann, und welche über die zwei Kontaktarm- Paare eine hohe Zuverlässigkeit beim Herstellen und Halten des elektrischen Kontakts aufweist, mit hoher Stromtragfähigkeit über insbesondere insgesamt vier Kontaktarme.

Bei einer Kontaktarmanordnung mit Kontaktarmen wie zuvor beschrieben, ergibt sich ein guter elektrischer Kontakt ohne hohe Verluste im eingeschalteten Zustand des Hochspannungs- Schaltgerätes, insbesondere mit T-förmigen Kontaktelementen des jeweiligen beweglichen Kontaktarms in elektrischem und mechanischem Kontakt mit einem Festkontakt, insbesondere in zylindrischer Rohrform.

Bei Bewegung eines Kontaktarms am Festkontakt, insbesondere im Kurzschlussfall und/oder bei Wind und/oder bei Eisbelas ^¬ tung, kann ein Abrollen des Kontaktarms am Festkontakt erfol ^¬ gen, wobei die Kontaktfläche zwischen Festkontakt und T-för ^¬ migem Kontaktelement, insbesondere die Oberfläche auf der Oberseite des waagerechten Stegs des T-förmigem Kontaktele- ments, durch deren Abrundung einen elektrischen Kontakt kontinuierlich erhält, mit gleichbleibender wirksamer Kontaktfläche zwischen Kontaktarm und Festkontakt.

Eine erfindungsgemäße Verwendung der zuvor beschriebenen Kon- taktarmanordnung umfasst, dass die Kontaktarmanordnung in einem Hochspannungs-Schaltgerät nach Art eines Pantographen eingesetzt wird. Pantographen können durch Klemmen wenigstens eines Kontaktstücks zwischen Gegenkontaktstücken einen guten Kontakt ausbilden, welcher mechanisch und elektrisch stabil ist, mit geringen elektrischen Verlusten. Eine scherenartige Bewegung von Kontaktstücken des Pantographen kann einfach, mit wenig Antriebsenergie, zuverlässig ohne Verklemmen von Kontaktstücken erfolgen, was zu einer hohen Zuverlässigkeit und geringen elektrischen Verlusten im eingeschalteten Zu- stand des Hochspannungs-Schaltgerätes führt.

Das Hochspannungs-Schaltgerät kann von einem elektrischen Hochspannungs-Netz umfasst werden und/oder an diesem elektrisch angeschlossen werden, insbesondere einem Hochspannungs- Netz mit Spannungen ab 1000 V Betriebsspannung. Die zuvor beschriebenen Vorteile treten insbesondere in einem Hochspannungs-Netz positiv auf.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Verwendung der zuvor be- schriebenen Kontaktarmanordnung nach Anspruch 10 sind analog den zuvor beschriebenen Vorteilen der Kontaktarmanordnung für ein Hochspannungs-Schaltgerät nach Anspruch 1 und umgekehrt. Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch in den Figuren 1 bis 7 dargestellt und nachfolgend näher beschrieben.

Dabei zeigen die schematisch in Seitenansicht ein Hochspannungs- Schaltgerät 1 nach Art eines Pantographen mit einer erfindungsgemäßen Kontaktarmanordnung 2, und die Kontaktarmanordnung 2 der Figur 1 in mehr Detail, mit zwei Kontaktarmen 7 eines Kontaktarm- Paares, welche jeweils ein Kontaktarm-Oberteil 8 und ein Kontaktarm-Unterteil 9 über ein Gelenk 10 verbunden umfassen, und

Figur 3 zwei parallele Kontaktarm-Paare mit Kontaktarmen 7 der Figur 2, starr verbunden über Verbindungsele- mente 11, und ein erstes Ausführungsbeispiel eines Kontaktarm- Oberteils 8 mit Nut 12 als Ausnehmung für ein Kontaktelement, und ein zweites Ausführungsbeispiel eines Kontaktarm- Oberteils 8 mit einer Ausnehmung für ein Kontakt ^¬ element, ausgebildet zwischen zwei Profilstangen 13 beabstandet durch Abstandselemente 15, und ein Kontaktarm-Oberteil 8 nach Figur 4, mit einem Kontaktelement 17 in der Nut 12 als Ausnehmung angeordnet, und Figur 7 ein Kontaktarm-Oberteil 8 nach Figur 5, mit einem

Kontaktelement 17, angeordnet in der Ausnehmung zwischen den zwei Profilstangen 13. In Figur 1 ist ein Hochspannungs-Schaltgerät 1 nach Art eines Pantographen als Einsäulen-Trennschalter dargestellt. Das Hochspannungs-Schaltgerät 1 weist eine erfindungsgemäße Kon- taktarmanordnung 2 auf, welche auf einer Tragrahmenanordnung 5 mit Isolatoren 4 angeordnet ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel des Einsäulen-Trennschalters , ist auf einer Tragrahmenanordnung 5, analog einem Standfuß ausgeführt, eine Kontaktarmanordnung 2 mit Kontaktarmen 7 nach Art eines Pan- tographen angeordnet, welche im geschlossenen Zustand der Strombahn des Hochspannungs-Schaltgeräts 1 in elektrischem und insbesondere mechanischem Kontakt mit einem Gegenkontakt 3, ausgebildet als Festkontakt, steht. Die Strombahn, z . B in einem Hochspannungs-Stromnetz, ist über das Hochspannungs- Schaltgerät 1 geschlossen dargestellt, mit einem elektrischen Kontakt zwischen Festkontakt 3 und Kontaktarmen 7. Gestrichelt ist der geöffnete Zustand dargestellt, mit gestrichel ^¬ ter Bewegungsbahn der Kontaktarme 7, wobei die Strombahn zwischen Festkontakt 3 und Kontaktarmen 7 unterbrochen ist.

Die Bewegung der Kontaktarme 7 bzw. das Schalten zwischen geöffnetem und geschlossenem Zustand des Hochspannungs-Schalt ^¬ geräts 1 erfolgt angetrieben über einen Antrieb 6 an der Tragrahmenanordnung 5. Die Bewegung wird vom Antrieb 6 über eine kinematische Kette mit z. B Elementen wie Isolatoren 4 oder Wellen in den Isolatoren 4 auf die Kontaktarmanordnung 2 übertragen. Der Antrieb 6 kann z. B ein Motor, insbesondere ein Elektromotor oder ein Federspeicherantrieb sein. Elemente wie z. B Getriebe, Umlenkrollen und/oder Wellen können von der kinematischen Kette umfasst sein.

In Figur 2 ist in Seitenansicht die Kontaktarmanordnung 2 der Figur 1 in mehr Detail dargestellt, mit einer Bewegungsebene der Kontaktarme 7 in der Zeichenebene.

Die zwei Kontaktarme 7 des gezeigten Kontaktarm-Paares umfas ^¬ sen jeweils ein Kontaktarm-Oberteil 8 und ein Kontaktarm- Unterteil 9, welche über ein Gelenk 10 miteinander verbunden sind. Die zwei Kontaktarme 7 des Kontaktarm-Paares , verbunden über ein Gelenk 10, sind beweglich gelagert. Die Gelenke 10 ermöglichen eine Bewegung, bei welcher sich die Kontaktarm- Oberteile 8 im oberen Bereich, oberhalb des Gelenkes 10 zwi ^¬ schen zwei Kontaktarmen 2, beim Schließen der Strombahn des Hochspannungs-Schaltgerätes 1 aufeinander zu bewegen und beim Öffnen voneinander weg bewegen. Die Kontaktarme 7 bilden über das Gelenk 10 zwischen den zwei Kontaktarmen 7 eine Art Sche- re, zwischen deren Schenkeln der Gegenkontakt 3 beim Schließen der Strombahn mechanisch eingeklemmt wird. Der Gegenkontakt 3 ist der Einfachheit halber in Figur 2 nicht darge ^¬ stellt . Das Kontaktarm-Oberteil 8 und das Kontaktarm-Unterteil 9 ei ^¬ nes Kontaktarms 7 sind über ein Gelenk 10 jeweils beweglich miteinander verbunden. Durch die Verbindung zweier Kontaktarme 7 bzw. zweier Kontaktarm-Oberteile 8 über ein Gelenk 10 führt eine Bewegung, bei welcher die Gelenke 10, die jeweils das Kontaktarm-Unterteil 9 und das Kontaktarm-Oberteil 8 an einem Ende miteinander verbinden, voneinander weg, zu einem Öffnen der durch die Kontaktarm-Oberteile 8 gebildeten Sche ^¬ re. Dabei wird das Gelenk 10 zur Verbindung der zwei Kontakt ^¬ arme 7 bzw. zweier Kontaktarm-Oberteile 8 nach unten bewegt. In dieser Stellung ist die Strombahn über das Hochspannungs- Schaltgerät 1 geöffnet.

Eine Bewegung der Kontaktarme 7 erfolgt jeweils über ein Dre ^¬ hen der Kontaktarm-Unterteile 9 um eine Achse senkrecht zur Zeichenebene der Figur 2, wobei die Drehachse am Ende des je ^¬ weiligen Kontaktarm-Unterteils 9 angeordnet ist, welches dem Ende des Kontaktarm-Unterteils 9 mit Gelenkt 10 gegenüber ^¬ liegt. Die Drehbewegung des Kontaktarm-Unterteils 9 um sein unteres Ende wird durch den Antrieb 6, über die kinematische Kette übertragen, bewirkt. Zum Öffnen der Strombahn werden die Kontaktarm-Unterteile 9 in entgegengesetzte Richtungen voneinander weg gedreht, d. h. das rechte Kontaktarm-Unter- teil 9 im Uhrzeigersinn und das linke Kontaktarm-Unterteil 9 entgegen dem Uhrzeigersinn. Zum Schließen der Strombahn werden die Kontaktarm-Unterteile 9 in entgegengesetzte Richtun ^¬ gen aufeinander zu gedreht, d. h. das rechte Kontaktarm- Unterteil 9 gegen den Uhrzeigersinn und das linke Kontaktarm- Unterteil 9 mit dem Uhrzeigersinn.

Analog einem Pantographen bewirkt die Drehbewegung der beiden Kontaktarm-Unterteile 9 um die Achse jeweils am Ende der Kon- taktarm-Unterteile 9, eine Bewegung der Kontaktarm-Oberteile 8. Ein Bewegung der Kontaktarm-Unterteile 9 mit einer Bewe ^¬ gung der Gelenke 10, welche die Kontaktarm-Unterteile 9 mit den Kontaktarm-Oberteilen 8 verbinden, voneinander weg, bewegt die unteren und oberen Enden der Kontaktarm-Oberteile 8 voneinander weg. Die Schere bzw. der Kontakt zum Gegenkontakt 3 wird geöffnet und die Strombahn unterbrochen. Dabei wird das Gelenk 10, welches die Kontaktarm-Oberteile 8 der zwei Kontaktarme 7 miteinander verbindet, nach unten bewegt. Die Enden der Kontaktarm-Oberteile 8 werden nach unten bewegt so- wie das frei bewegliche Ende der beiden Kontaktarm-Unterteile 9 wird jeweils nach unten bewegt. Das Ende des Kontaktarm- Unterteils 9, an welchem die Drehachse liegt, ändert jeweils seine Höhe bzw. Lage zur Tragrahmenanordnung 5 nicht. Ein Bewegung der Kontaktarm-Unterteile 9 mit einer Bewegung der Gelenke 10, welche die Kontaktarm-Unterteile 9 mit den Kontaktarm-Oberteilen 8 verbinden, aufeinander zu, bewegt die unteren und oberen Enden der Kontaktarm-Oberteile 8 ebenfalls jeweils aufeinander zu. Die Schere bzw. der Kontakt zum Ge- genkontakt 3 wird geschlossen und die Strombahn wird ge ^¬ schlossen, d. h. der Gegenkontakt 3 wird zwischen den oberen Enden der Kontaktarm-Oberteile 8 elektrisch leitend einge ^¬ klemmt. Dabei wird das Gelenk 10, welches die Kontaktarm- Oberteile 8 der zwei Kontaktarme 7 miteinander verbindet, nach oben bewegt. Die Enden der Kontaktarm-Oberteile 8 werden nach oben bewegt sowie das frei bewegliche Ende der beiden Kontaktarm-Unterteile 9 wird jeweils nach oben bewegt. Das Ende des Kontaktarm-Unterteils 9, an welchem die Drehachse liegt, ändert jeweils seine Höhe bzw. Lage zur Tragrahmenan ^¬ ordnung 5 nicht. Die Kontaktarm-Oberteile 8 können, wie in Figur 2 dargestellt ist, einen Knick aufweisen. Dadurch sind sie Oberen Enden der Kontaktarm-Oberteile 8 aufeinander zu gebogen. Beim Schließen des Kontakts bzw. der Strombahn wird der Gegenkontakt 3 ein ^¬ geklemmt zwischen den oberen Enden der Kontaktarm-Oberteile 8, bevor sich die unteren Enden der Kontaktarm-Oberteile 8 bzw. die oberen Enden der Kontaktarm-Unterteile 9 bzw. die Gelenke 10, welche jeweils die Kontaktarm-Oberteile 8 und Un ^¬ terteile 9 miteinander beweglich verbinden, berühren. Eine gute Klemmung des Gegenkontakts 3 kann so erreicht werden, ohne dass bei der Klemmung eine Berührung jeweils der Kontaktarm-Oberteile 8 bzw. der Unterteile 9 an ihren Enden bzw. der verbindenden Gelenke 10 erfolgt und die Klemmung dadurch behindert wird. Aufeinander zuweisende hakenförmige Struktu ^¬ ren an den oberen Enden der Kontaktarm-Oberteile 8 können die Bewegungsfreiheitsgrade der Kontaktarme 7 im geklemmten Zu ^¬ stand verringern. Dadurch wird das Halten des geschlossenen Zustands des Hochspannungs-Schaltgerätes 1 z. B bei Wetter ^¬ einflüssen wie Wind oder Kurzschlüssen verbessert. In Figur 3 sind zwei parallele Kontaktarm-Paare mit Kontakt ^¬ armen 7 der Figur 2, starr verbunden über Verbindungselemente 11 dargestellt. Die Verbindungselemente 11 sind z . B in Form von Wellen oder Stangen senkrecht zur Zeichenebene der Figur 2 in Figur 3 zwischen den Kontaktarm-Paaren angeordnet. Die Verbindungselemente 11 sind jeweils an den Gelenken 10 ange ^¬ ordnet, und verbinden jeweils zwei äquivalente Gelenke 10 der gegenüberliegenden Kontaktarm-Paare miteinander. Die drei Verbindungselemente 11 sind gleich lang, wodurch die Kontakt ^¬ arm-Paare parallel zueinander angeordnet sind. Ein rohrförmi- ger Gegenkontakt 3 ist mit seiner Längsachse parallel zu den Längsachsen der Verbindungselemente 11 angeordnet. Der Ein- fachheit halber ist der Gegenkontakt 3 in Figur 3 nicht ein ^¬ gezeichnet .

Die Kontaktarmanordnung der Figur 3, mit zwei parallel zuei- nander angeordneten Kontaktarm-Paaren der Figur 2 mit Kontaktarmen 7, ermöglicht ein verbessertes Klemmen mit geringe ^¬ ren elektrischen Verlusten verglichen zu einem Klemmen des Gegenkontakts 3 mit nur einem Kontaktarm-Paar . Es entstehen im geschlossenen Zustand des Hochspannungs-Schaltgerätes 1 vier Kontaktstellen zwischen Kontaktarm-Oberteilen 8 bzw. Kontaktarmen 7 und dem Gegenkontakt 3. Der Stromfluss über vier Kontaktstellen erfolgt mit geringerem Widerstand bzw. geringeren Verlusten verglichen mit zwei Kontaktstellen bei Verwendung von nur einem Kontaktarm-Paar, und die Klemmung erfolgt zuverlässiger und mechanisch stabiler.

In Figur 4 ist ein oberes Ende eines Kontaktarm-Oberteils 8 der in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Kontaktarme 7 gezeigt. Die gestrichelte Linie 16 stellt die zuvor beschriebe- ne Knick-Achse bzw. den Knick in den Kontaktarm-Oberteilen 8 dar. Eine längliche Ausnehmung im Kontaktarm-Oberteil 8 ist durch eine längliche Nut 12 entlang der Längsachse des Kon ^¬ taktarm-Oberteils 8 ausgebildet. Die Nut 12 kann durch den gesamten Querschnitt des Kontaktarm-Oberteils 8 oder nur in einem Oberflächenbereich bis zu einer bestimmten Tiefe, z. B im Bereich von Zentimetern in dem Kontaktarm-Oberteil 8 ausgebildet sein.

In Figur 5 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel des in Figur 4 dargestellten Kontaktarm-Oberteils 8 gezeigt. Die

Ausnehmung wird zwischen zwei parallel zueinander angeordneten Profilstangen 13 durch Abstandselemente 15 zwischen den Profilstangen 13 ausgebildet. Der Abstand zwischen den Profilstangen 13 bzw. die Breite der Abstandselemente 15 ergibt die Breite der Ausnehmung und der Abstand der Abstandselemente 15 voneinander ergibt die Länge der Ausnehmung längs der Längsachse des Kontaktarm-Oberteils 8. Die Abstandselemente 15 können z. B durch Schrauben und/oder Schweißen und/oder Löten und/oder Kleben an den zwei Profilstangen 13 des Kon- taktarm-Oberteils 8 befestigt sein. Sie halten die zwei Pro ^¬ filstangen 13 auf einen insbesondere konstanten Abstand von- einander entlang der Längsachse der Profilstangen 13 bzw. des Kontaktarm-Oberteils 8. Befestigungselemente 14 können ent ^¬ lang der Längsachse der Profilstangen 13 bzw. des Kontaktarm- Oberteils 8 angeordnet sein, um die zwei Profilstangen 13 miteinander stabil mechanisch und insbesondere elektrisch zu verbinden. Analog dem Kontaktarm-Oberteil 8 können die Kon- taktarm-Unterteile 9 aufgebaut sein, aus zwei Profilstangen 13 mit Befestigungs- 14 und/oder Abstandselementen 15.

In Figur 6 ist ein Kontaktarm-Oberteil 8 nach Figur 4, mit einem Kontaktelement 17 in der Nut 12 als Ausnehmung angeord ^¬ net, in Schnittdarstellung gezeigt.

Das Kontaktarm-Oberteil 8, welches im Ausführungsbeispiel der Figur 6 mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet ist, weist eine Profilstange 13 und ein räumlich und elektrisch leitend mit der Profilstange 13 verbundenes Kontaktelement 17 auf. Die Profilstange 13 mit Wandung 20 ist innen hohl, und stan- genförmig mit einem rechteckigen Querschnitt senkrecht zur Stangenlängsachse ausgebildet. Die Kanten der Profilstange 13 sind abgerundet, um Überspannungen an Ecken und Kanten zu verhindern. Auf einer Seite, in Figur 6 der Oberseite der Profilstange 13, ist eine Nut bzw. durchgehende Ausnehmung durch die Wandung 20 angeordnet. Die Nut ist linear, entlang der Längsachse der Profilstange 13 ausgebildet, und verbindet den Innen- mit dem Außenraum der Profilstange 13.

In der Nut ist ein Kontaktelement 17 angeordnet bzw. form ^¬ schlüssig eingelassen. Das Kontaktelement 17 ist stabförmig, d. h. länglich ausgedehnt, insbesondere ohne innen hohl zu sein. Das Kontaktelement 17 weist eine T-Form im Querschnitt auf und ist analog einer Schiene ausgebildet. Seitlich sind Löcher durch das Kontaktelement 17 durchgehend, auf einer vertikalen Fläche 19 angeordnet, welchen Löcher in einer seitlichen Fläche der Profilstange 13 zugeordnet sind.

Schrauben 14 und/oder Bolzen können durch die Löcher geführt das Kontaktelement 17 an der Profilstange 13 mechanisch stabil und/oder gut elektrisch leitend befestigen. Um eine höhere mechanische Stabilität und eine bessere elektrische Leitfähigkeit zu erreichen, können entlang des Befestigungs ^¬ elements 14 im Innenbereich der Profilstange 13, zwischen Wandung der Profilstange 20 und der Kontaktfläche 19, Ab- Standselemente 21 eingefügt sein.

Die Profilstange 13 kann z. B aus Kupfer, und/oder aus Aluminium bestehen. Das Kontaktelement 17 kann aus Kupfer für eine gute elektrische Leitfähigkeit und einem guten elektrischen Kontakt bestehen, und wird über die Profilstange 13 mecha ^¬ nisch stabil gehalten. Durch den dargestellten Aufbau ist ein Kontaktarm-Oberteil 8 beschrieben, mit hoher mechanischer Stabilität und guten elektrischen Kontakteigenschaften im Kontakt mit dem Fest- bzw. Gegenkontakt 3. Das Kontaktarm- Unterteil 9 des Kontaktarms 7 kann analog dem Kontaktarm- Oberteil 8 aufgebaut sein, nur ohne Nut 12 und/oder Kontakt ^¬ element 17.

In Figur 7 ist ein Kontaktarm-Oberteil 8 nach Figur 5 in Schnittdarstellung gezeigt, mit einem Kontaktelement 17, angeordnet in der Ausnehmung zwischen den zwei Profilstangen 13.

Das Kontaktarm-Oberteil 9 der Figur 7 weist statt einer Pro- filstange 13 mit rechteckigem Querschnitt, wie sie in der Fi ^¬ gur 6 dargestellt ist, zwei parallel zueinander angeordnete Profilstangen 13 mit ovalem Querschnitt auf. Der ovale Querschnitt bzw. die Wandung 20 einer Profilstange 13 setzt sich zusammen aus zwei ebenen, parallelen Seiten, welche mittig über einen senkrecht auf den Seiten stehenden Verbindungssteg 18, welcher sich entlang der Länge der Profilstangen 13 erstreckt, miteinander mechanisch verbunden sind, und zwei Halbkreisen mit Radius r, welche jeweils die gegenüberliegende Enden der Ebenen parallel zum Verbindungssteg 18 miteinan ^¬ der verbinden. Die zwei Profilstangen 13 sind beabstandet, parallel zueinan ^¬ der angeordnet, wodurch ein Spalt bzw. eine Ausnehmung zwischen den Profilstangen 13 ausgebildet ist. In den Spalt ist ein T-förmiges Kontaktstück 17, analog dem Kontaktstück 17 in der Nut in der Figur 6, angeordnet. Befestigungselemente 14, insbesondere Schrauben, Nieten und/oder Bolzen können verwendet werden, um die Profilstangen 13 untereinander und mit dem Kontaktstück 17 mechanisch stabil zu verbinden. Die Schrauben 14 mit Muttern können, wie in Fig. 7 dargestellt ist, über die Außenseiten des Kontaktarm-Oberteils 8 bzw. der zwei Pro- filstangen 13, das Kontaktarm-Oberteil 8 zusammen halten und/oder pressen. Alternativ oder abwechselnd können die Schrauben 14 mit Muttern auf Innenflächen der Profilstangen 13 wirken, um den Kontaktarm bzw. die Profilstangen 13 und das Kontaktstück 14 zusammen zu halten und/oder zu pressen.

Abstandselemente 15 mit einer Dicke, wie sie die Kontaktele ^¬ mente 17 im unteren Bereich aufweisen, können zwischen den Profilstangen 13 insbesondere im Bereich der Befestigungsele ^¬ mente 14 angeordnet werden. Durch das Kontaktelement 17 im oberen Bereich der Profilstangen 13 zwischen den Profilstangen 13 angeordnet, und den Abstandselementen 15 im unteren Bereich der Profilstangen 13 zwischen den Profilstangen 13 angeordnet, werden die zwei Profilstangen 13 des Kontaktarm- Oberteils 8 parallel, relativ zueinander fixiert. Das Kon- taktarm-Unterteil 9 des Kontaktarms 7 kann analog dem Kon ^¬ taktarm-Oberteil 8 aufgebaut sein, nur ohne Kontaktelement 17 und mit Abstandselementen 15 statt Kontaktelement 17 im obe ^¬ ren Bereich der Profilstangen 13. Die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele können unterei ^¬ nander kombiniert werden und/oder können mit dem Stand der Technik kombiniert werden. So können die Kontaktarme 7 z. B in verschiedene Arten von Hochspannungs-Schaltgeräten 1 verwendet werden. Es können z. B Trennschalter oder Erder verwendet werden insbesondere nach Art eines Pantographen . Es können statt Einsäulen-Hochspannungs-Schaltgeräten 1 auch Hochspannungs-Schaltgeräte 1 mit mehreren, insbesondere be ^¬ wegbaren Säulen verwendet werden. Die Hochspannungs-Schaltge ^¬ räte 1 können für eine oder mehr Phasen im Stromnetz eingesetzt werden. Die Profilstangen 13 können unterschiedliche Formen aufwei ^¬ sen. So können Profilstangen 13 z. B rechteckig, mit abgerundeten Kanten, wie in Figur 6 dargestellt ist, mit einem oder mehr Schlitzen bzw. Nuten ausgebildet sein, oder die Profilstangen 13 können z. B oval, wie in der Figur 7 dargestellt ist, mit einer oder mehr Ausnehmungen zwischen mehreren Profilstangen 13 ausgebildet sein. In der oder in den Ausnehmungen kann ein oder jeweils ein Kontaktelement 17 angeordnet sein. Es können auch zwei oder mehr Profilstangen 13, insbesondere parallel zueinander angeordnet sein, wie in Figur 7 dargestellt ist, und das Kontaktelement 17 oder die Kontakt ^¬ elemente 17 können zwischen oder jeweils zwischen den Profilstangen 13 angeordnet sein. Dabei können Profilstangen 13 Querschnitte wie z. B rechteckig, oval und/oder elliptisch oval aufweisen. Jeweils alle Profilstangen 13 können mit dem gleichen Querschnitt oder mit unterschiedlichen Querschnitten ausgebildet sein, insbesondere mit unterschiedlicher Form. Es können auch Kombinationen der Ausführungsbeispiele der Figuren 6 und 7 verwendet werden, mit Kontaktelementen 17 zwischen Profilstangen 13 und in Ausnehmungen der jeweiligen Profilstange 13 angeordnet.

Es können für die Kontaktarmanordnung 2 zwei, vier oder mehr Kontaktarme 7 verwendet werden. Diese können parallel

und/oder in einem Winkel zueinander angeordnet werden. Die Kontaktarm-Oberteile 8 und die Kontaktarm-Unterteile 9 können z. B die Form wie in Figur 6 gezeigt aufweisen, oder die Form wie in Figur 7 gezeigt aufweisen, oder Kombinationen von For- men. Es können elektrisch leitende oder nichtleitende Verbindungselemente 11 zwischen den Kontaktarmen 7 angeordnet sein. Es können, wie in Figur 3 dargestellt ist, fünf Verbindungs ^¬ elemente 11 verwendet werden, oder eine kleinere oder größere Anzahl an Verbindungselementen 11. Gelenke 10 können Wellen und/oder Lager und gegebenenfalls zusätzliche Elemente zur Stromübertragung, die aus gut leitenden Materialien wie Kupfer oder Aluminium hergestellt sind, umfassen. Die Kontaktelemente 17 und Profilstangen 13 können statt durch Schrauben 14, Nieten oder Bolzen z. B durch Schweißen oder Kleben miteinander verbunden sein. Kontaktelemente 14 und/oder Profilstangen 13 können für eine bessere elektrische Leitfähigkeit beschichtet sein, z. B versilbert sein. Insbe- sondere Kontaktflächen zwischen Teilen bzw. Elementen der Kontaktarme 7 können beschichtet sein. Profilstangen 13 und/oder Kontaktelemente 17 können aus einem Material, insbe ^¬ sondere einem gut leitfähigen Material wie z. B Kupfer, oder mechanisch stabilen Materialien wie z. B Stahl oder Aluminium hergestellt sein, und/oder können unterschiedliche Materia ^¬ lien und/oder Legierungen aufweisen.

Bezugs zeichenliste

1 Hochspannungs-Schaltgerät

2 Kontaktarmanordnung

3 Gegenkontakt

4 Isolator

5 Tragrahmenanordnung

6 Antrieb

7 Kontaktarm

8 Kontaktarm-Oberteil

9 Kontaktarm-Unterteil

10 Gelenk

11 Verbindungselement

12 Nut

13 Profilstange

14 Befestigungselement

15 Abstandselement

16 Knickachse

17 Kontaktelernent

18 Steg

19 Kontaktfläche Kontaktelement

20 Wandung Profilstange

21 Abstandselement