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Title:
ELECTRICAL CONTACT ARRANGEMENT HAVING A FIRST AND A SECOND CONTACT PIECE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/097420
Kind Code:
A1
Abstract:
A first contact piece (1) and a second contact piece (13, 13a, 13b, 13c, 13d) interact to give a contact arrangement. The second contact piece (13, 13a, 13b, 13c, 13d) is singled-sided and can be reversibly deformed. In order to increase the contact pressure of the second contact piece (13, 13a, 13b, 13c, 13d) onto the first contact piece (1), an additional pressure element (14, 15, 15a, 15b, 15c, 15d, 22a, 22b) is provided. Said pressure element (15d, 22a, 22b) generates a contact pressure acting upon the second contact piece (13c, 13) via a deflecting device (16, 20a, 20b).

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Inventors:
HOEHNE GOETZ (DE)
KRAFFT BERND-HEIKO (DE)
MASCHER KARL (DE)
PUNGER MICHAEL (DE)
Application Number:
PCT/EP2006/060539
Publication Date:
September 21, 2006
Filing Date:
March 08, 2006
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
HOEHNE GOETZ (DE)
KRAFFT BERND-HEIKO (DE)
MASCHER KARL (DE)
PUNGER MICHAEL (DE)
International Classes:
H01H1/38; H01H1/50
Foreign References:
DE19816508A11999-10-21
US4205209A1980-05-27
FR2493031A11982-04-30
DE3624636A11988-01-28
DE19816508A11999-10-21
FR2493031A11982-04-30
DE3624636A11988-01-28
US4205209A1980-05-27
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Elektrische Kontaktanordnung mit einem ersten Kontaktstück (1) und einem zweiten federnden Kontaktstück (13, 13a, 13b, 13c, 13d) , welches an einem ersten Ende eingespannt ist und mit seinem zweiten Ende federnd an dem ersten Kontaktstück (1) anliegt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Anpresselement (14, 15a, 15b, 15c, 15d, 22a, 22b) das zweite Ende gegen das erste Kontaktstück (1) presst.
2. Elektrische Kontaktanordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Anpresselement ein Federelement (14, 15a, 15b, 15c, 15d, 22a, 22b) ist.
3. Elektrische Kontaktanordnung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Federelement eine Blattfeder (14) ist.
4. Elektrische Kontaktanordnung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Federelement eine Schraubenfeder (15a, 15b, 15c, 15d, 22a, 22b) ist.
5. Elektrische Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das zweite Kontaktstück (13, 13a, 13b, 13c, 13d) ein Tulpen kontaktstück ist.
6. Elektrische Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die elektrische Kontaktanordnung eine Gleitkontaktanordnung ist.
7. Elektrische Kontaktanordnung mit einem ersten Kontaktstück (1) und einem zweiten Kontaktstück (13c, 13d) , welches mittels eines Anpresselementes (15d, 22a, 22b) gegen das erste Kontaktstück (1) gepresst ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass eine von dem Anpresselement (15d, 22a, 22b) erzeugte Anpress¬ kraft über eine Umlenkeinrichtung (16, 20a, 20b) auf das zweite Kontaktstück (13c, 13d) einwirkt.
8. Elektrische Kontaktanordnung nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Umlenkeinrichtung (16, 20a, 20b) den Kraftfluss um mehr als 45°, insbesondere um ca. 90° umlenkt.
9. Elektrische Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Umlenkeinrichtung (16) ein erstes und ein zweites Umlenkelement (17, 18) aufweist, welche einander an Verschiebeflä¬ chen berühren.
10. Elektrische Kontaktanordnung nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass eines der Umlenkelemente (16, 17) eine Hülse oder zumindest ein Segment einer Hülse ist.
11. Elektrische Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das erste Kontaktstück (1) ein Lichtbogenkontaktstück eines HochspannungsLeistungsschalters ist .
12. Elektrische Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das erste Kontaktstück (1) über ein Getriebe längs einer ers¬ ten Achse (2) verschiebbar ist.
13. Elektrische Kontaktanordnung nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Übertragungselement des Getriebes eine Isolierstoffdüse (6) ist.
14. Elektrische Kontaktanordnung nach Anspruch 12 oder 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das zweite Kontaktstück (13a, 13b, 13c, 13d) ein Tulpenkon taktstück ist, welches koaxial zu der ersten Achse (2) ange¬ ordnet ist.
15. Elektrische Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Anpresselement ein Federelement (14, 15a, 15b, 15c, 15d, 22a, 22b) ist.
16. Elektrische Kontaktanordnung nach Anspruch 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Anpresselement eine Blattfeder (14) und/oder eine Schrau benfeder (15a, 15b, 15c, 15d, 22a, 22b) ist.
17. Elektrische Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das zweite Kontaktelement (13, 13a, 13b, 13c, 13d) von einem Überwurf (9, 9a, 9b, 9c, 9d) umgeben ist, der ein Gleitlager (10) aufweist, in welchem das erste Kontaktstück (1) geführt ist.
Description:
Beschreibung

Elektrische Kontaktanordnung mit einem ersten und einem zweiten Kontaktstück

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Kontaktanord ¬ nung mit einem ersten Kontaktstück und einem zweiten federnden Kontaktstück, welches an einem ersten Ende eingespannt ist und mit seinem zweiten Ende federnd an dem ersten Kon- taktstück anliegt. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auch auf eine elektrische Kontaktanordnung mit einem ersten Kontaktstück und mit einem zweiten Kontaktstück, welches mittels eines Anpresselementes gegen das erste Kontaktstück gepresst ist.

Es ist bekannt, beispielsweise Steckkontaktanordnungen aus einem bolzenförmigen Kontaktstück und einem buchsenförmigen Kontaktstück auszubilden. Das buchsenförmige Kontaktstück ist dabei beispielsweise aus federnden Kontaktfingern gebildet, welche bei einem Einschieben des bolzenförmigen Kontaktstückes elastisch verformt werden und eine elektrische Kontak- tierung gewährleisten.

Aufgrund der Relativbewegung der Kontaktstücke der elektri- sehen Kontaktanordnung und der dabei an den Kontaktierungs- punkten entstehenden Reibung erfolgt ein Materialabtrag. Aufgrund des Materialabtrages wird die Anpresskraft im Kontak- tierungsbereich im Laufe der Zeit vermindert. Nach einer Vielzahl von Kontaktspielen ist ein nicht unerheblicher Ver- schleiß der Kontaktanordnung zu verzeichnen, so dass diese ausgetauscht werden muss.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine elektri ¬ sche Kontaktanordnung der eingangs genannten Art derart auszugestalten, dass eine verlängerte Nutzungsdauer der Kontaktanordnung ermöglicht wird. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektrische Kontaktanordnung der eingangs ge ¬ nannten Art derart auszubilden, so dass eine klein bauende kompakte Anordnung entsteht.

Bei einer elektrischen Kontaktanordnung mit einem ersten Kon- taktstück und einem zweiten federnden Kontaktstück, welches an einem ersten Ende eingespannt ist und mit seinem zweiten Ende federnd an dem ersten Kontaktstück anliegt, wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein Anpressele ¬ ment das zweite Ende gegen das erste Kontaktstück presst.

Durch die Beibehaltung der einseitigen Einspannung des federnden zweiten Kontaktstückes, kann die Elastizität des zweiten federnden Kontaktstückes genutzt werden, um einen Teil der Anpresskraft zum Anpressen des zweiten Kontaktstü- ckes gegen das erste Kontaktstück zu erzeugen. Weiterhin kann über die einseitige Einspannung eine elektrische Kontaktie- rung des zweiten Kontaktstückes zur Einbindung in einen Strompfad erfolgen. Dadurch ist die Anzahl von Kontaktübergängen verringert, wodurch die Widerstandserhöhung durch die elektrische Kontaktanordnung begrenzt wird. Weiterhin ermög ¬ licht die Verwendung eines Anpresselementes den Einsatz von Werkstoffen für das zweite Kontaktstück, die selbst elastisch verformbar sind, jedoch keine ausreichende eigene Anpress ¬ kraft aufbringen können. Durch eine Auswahl eines geeigneten Anpresselementes aus einer Reihe von Anpresselementen mit un ¬ terschiedlichen Kräfteprofilen, lässt sich eine Anpassung der Anpresskräfte je nach Einsatzbereich der elektrischen Kontaktanordnung bewerkstelligen. Weiterhin ist durch den Ein-

satz eines Anpresselementes die Möglichkeit gegeben, ver ¬ gleichsweise hohe Anpresskräfte auf das zweite Kontaktstück aufzubringen, ohne eine starke federnde Verformung des Kontaktstückes zu benötigen. Bei bisherigen Anwendungen war es oftmals nötig, das federnde Kontaktstück weit in den von dem ersten Kontaktstück nach Kontaktierung benötigten Raum einzuschwenken, um eine hohe Auslenkung des zweiten Kontaktstückes zu bewirken. Infolge der hohen Auslenkung konnte eine entsprechende Kontaktkraft erzeugt werden. Eine derart große e- lastische Verformung des zweiten Kontaktstückes hat eine ver ¬ gleichsweise rasche Alterung der Kontaktanordnung zur Folge, da die starke Verformung eine Materialermüdung hervorruft. Durch die Nutzung eines Anpresselementes ist eine derart starke Verformung des zweiten Kontaktstückes nun nicht mehr notwendig. Bei einer geforderten hohen Anpresskraft des zwei ¬ ten Kontaktstückes ist ein entsprechend leistungsstarkes An ¬ presselement zu wählen. Durch das separate Anpresselement wird die Kontaktkraft erhöht, ohne die mechanische Biegespan ¬ nung des elastisch federnden Kontaktelementes zu erhöhen. Au- ßerdem ist ein selbständiges Nachstellen der Kontaktanordnung bei Verschleiß gegeben.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann dabei vorsehen, dass das Federelement eine Blattfeder ist.

Der Einsatz eines Federelementes gestattet in einfacher Weise die Anpresskraft des zweiten federnden Kontaktstückes zu be ¬ einflussen. Das Federelement kann beispielsweise in einem Ge ¬ genlager gehalten sein und sich gegen das zweite federnde Kontaktstück pressen, so dass dieses an dem ersten Kontaktstück anliegt. Durch die Verwendung eines Federelementes als Anpresselement überlagern sich die Federkonstanten des zweiten federnden Kontaktstückes sowie die Federkonstante des Fe-

derelementes . Dadurch kann der Kraftverlauf der beiden gekop ¬ pelten Bauteile optimiert werden. So kann beispielsweise vor ¬ gesehen sein, dass näherungsweise, unabhängig von der Auslenkung des zweiten federnden KontaktStückes, eine nahezu kon- stante Anpresskraft erzeugt wird.

Vorteilhafterweise kann weiter vorgesehen sein, dass das Fe ¬ derelement eine Blattfeder ist.

Blattfedern lassen sich aus entsprechendem Federstahl durch

Stanzverfahren in großer Anzahl kostengünstig herstellen. Bei entsprechender Formgebung lassen sich so verschiedenartig wirkende Blattfedern ausgestalten. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Blattfeder beidseitig eingespannt ist und dabei aufgrund einer Krümmung des Federblattes eine Federwirkung hervorbringt. Weiterhin kann auch vorgesehen sein, dass die Blattfeder ausschließlich an einem Ende gelagert ist und das andere Ende federnd gegen das zweite federn ¬ de Kontaktstück angelegt ist. Vorteilhaft ist dabei, wenn sich die Blattfeder längs der Längsachse des zweiten Kontakt ¬ stückes erstreckt. Beispielsweise kann das zweite Kontakt ¬ stück einen oder mehrere Kontaktfinger aufweisen, zu dem/denen die Blattfeder (n) im Wesentlichen parallel ausgerichtet ist (sind).

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das Federelement eine Schraubenfeder ist.

Schraubenfedern sind in der Lage, bei einer vergleichsweise geringen axialen Ausdehnung hohe Anpresskräfte zu erzeugen.

Selbst geringe Auslenkungen des zweiten federnden Kontaktstückes können so eine hohe Anpresskraft des zweiten federnden Kontaktstückes auf das erste Kontaktstück erzeugen. Dabei

kann vorgesehen sein, dass die Schraubenfeder an einem feststehenden Chassis abgestützt ist und gegen das zweite federn ¬ de Kontaktstück gepresst ist. Ein Auslenken des zweiten federnden Kontaktstückes bei einer Kontaktierung mit dem ersten Kontaktstück bewirkt so eine Kompression der Schraubenfeder. Weiterhin kann jedoch auch vorgesehen sein, dass eine lange Schraubenfeder beispielsweise eine Vielzahl von ringförmig zueinander angeordneten Kontaktfingern umspannt. In diesem Falle ist ein äußeres Chassis zum Abstützen der Schraubenfe- der nicht notwendig. Vielmehr führt eine Ausdehnung der

Schraubenfeder zu einer radialen Zusammenpressung der einzelnen Kontaktfinger . Die Federkraft wirkt unmittelbar auf das zweite Kontaktstück ein. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, die Federkraft beispielsweise über Getriebe umzulenken.

Vorteilhafterweise kann weiterhin vorgesehen sein, dass das zweite Kontaktstück ein Tulpenkontaktstück ist.

Ein Tulpenkontaktstück weist eine Vielzahl von elastischen Kontaktfingern auf, welche radial um eine Achse herum ange ¬ ordnet sind. Dadurch entsteht eine Buchse, in welche bei ¬ spielsweise ein bolzenförmiges erstes Kontaktstück einsteck ¬ bar ist. Bei dem Einstecken des ersten Kontaktstückes werden die Kontaktfinger aufgeweitet und dadurch erfolgt eine Erzeu- gung der notwendigen Kontaktkraft. Die einzelnen Kontaktfinger des Tulpenkontaktstückes sind dabei an einem Ende einge ¬ spannt und an ihrem anderen Ende frei schwingend ausgeführt. Dadurch wirken die Kontaktfinger im Rahmen ihrer elastischen Verformbarkeit wie eine einseitig eingespannte Blattfeder.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die elektrische Kontaktanordnung eine Gleitkontaktanordnung ist.

Gleitkontaktanordnungen sind Kontaktanordnungen, bei welchen die beiden Kontaktstücke dauerhaft miteinander in elektrischem Kontakt stehen. Zwischen den beiden Kontaktstücken ist jedoch eine Relativbewegung möglich, wobei der elektrische

Kontakt dauerhaft aufrecht erhalten bleibt. Die Kontaktberei ¬ che der beiden Kontaktstücke gleiten dabei aneinander und müssen dauerhaft eine elektrische Kontaktierung gewährleis ¬ ten. Durch den Einsatz eines Anpresselementes bei einer Gleitkontaktanordnung kann ein vorzeitiges Altern aufgrund Materialermüdung verhindert werden.

Eine weiter Aufgabe der Erfindung ist es, eine möglichst kom ¬ pakte Ausgestaltung für eine langlebige nahezu ermüdungsfreie elektrische Kontaktanordnung anzugeben, die ein erstes Kontaktstück und ein zweites Kontaktstück aufweist, wobei die beiden Kontaktstücke mittels eines Anpresselementes gegenein ¬ ander gepresst sind.

Eine kompakte Ausgestaltungsvariante wird bei einer erfin ¬ dungsgemäßen Lösung der Aufgabe, bei einer elektrischen Kontaktanordnung der vorstehend genannten Art dadurch erzeugt, dass eine von dem Anpresselement erzeugte Anpresskraft über eine Umlenkeinrichtung auf das zweite Kontaktstück einwirkt.

Mittels einer Umlenkeinrichtung kann der Bauraum beispielsweise an einem elektrischen Schalter effektiver ausgenutzt werden. So ist es beispielsweise möglich, das Anpresselement innerhalb eines ungenutzten Bereiches anzuordnen und die An- presskraft über eine Umlenkeinrichtung in den gewünschten Bereich einzuleiten. Durch die Umlenkeinrichtung ist die Möglichkeit geschaffen, das geeignetste Anpresselement auszuwäh ¬ len und dieses in einer für seine Arbeitsweise optimierten

Lage anzuordnen. So ist es beispielsweise möglich, schwerkraftabhängige Anpresselemente einzusetzen und die Kraftwir ¬ kung unabhängig von deren Einbaulage in andere Richtungen umzulenken. So können beispielsweise von der Erdanziehung ange- zogene Masseelemente über Wippen oder Hebel ihre Kraftwirkung in entgegengesetzter Richtung wirken lassen.

Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass die Umlenkeinrichtung den Kraftfluss um mehr als 45° insbesondere um ca. 90° umlenkt.

Industrielle Konstruktionen sind vorzugsweise unter Nutzung von rechten Winkeln (90° Winkeln) hergestellt, um mit einer Vielzahl von standardisierten Modulen arbeiten zu können. Da- her bietet es sich an, Umlenkeinrichtungen derart anzuordnen, dass eine Umlenkung des Kraftflusses vorzugsweise um 90° er ¬ folgt. Als Umlenkeinrichtung kann dabei beispielsweise ein flexibler Bowdenzug Verwendung finden, wodurch eine sehr flexible Verlegung sowie Lenkung des Kraftflusses erfolgen kann. Weiterhin kann auch vorgesehen sein, als Umlenkeinrichtungen hydraulische Anordnungen einzusetzen und so einen Kraftfluss umzulenken oder auch zu verteilen.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die Umlenkeinrichtung ein erstes und ein zweites Umlenkele ¬ ment aufweist, welche einander an Verschiebeflächen berühren.

Der Einsatz zweier Umlenkelemente, die sich an Verschiebeflä ¬ chen berühren, ermöglicht eine konstruktiv sehr einfache Aus- gestaltung einer Umlenkeinrichtung. Weiterhin können über eine derartige Anordnung auf einem engen Raum große Kräfte umgelenkt werden. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass eines der beiden Umlenkelemente oder beide Umlenkelemente

keilförmig zueinander liegende Flächen aufweisen, wobei bei einer Bewegung der Flächen gegeneinander eine Umlenkung des Kraftflusses erfolgt. Um den Kraftfluss möglichst gleichmäßig verteilt umzulenken, können die beiden Flächen jeweils keil- förmig zueinander angeordnet sein, wobei der Keilwinkel je ¬ weils gegensinnig ausgebildet ist. Alternativ kann jedoch auch vorgesehen sein, ausschließlich eine der beiden Umlenkelemente mit einer keilförmigen Verschiebefläche zu versehen, an welcher eine beliebige Körperkante/Körperfläche des ande- ren Umlenkelementes anliegt. Dies ermöglicht eine einfache konstruktive Ausgestaltung der Umlenkeinrichtung.

Vorteilhafterweise kann dabei weiterhin vorgesehen sein, dass eines der Umlenkelemente eine Hülse oder zumindest ein Seg- ment einer Hülse ist.

Eine Hülse ist beispielsweise in Form eines Hohlzylinders ausgebildet, wobei die Hülse auch konisch ausgeformt sein kann. Bei einer konischen Ausformung ergibt sich die Möglich- keit, dass die Hülse beispielsweise auf/in einen aus mehreren Segmenten gebildeten Hülsenabschnitt schiebbar ist, wobei aufgrund der Konusform ein Auseinandertreiben der Hülsensegmente bzw. ein Zusammenpressen der Hülsensegmente erfolgt.

Vorteilhafterweise kann weiter vorgesehen sein, dass das ers ¬ te Kontaktstück ein Lichtbogenkontaktstück eines Hochspan- nungs-Leistungsschalters ist.

Hochspannungs-Leistungsschalter sind Schaltgeräte, die über mehrere Jahrzehnte zuverlässig Schalthandlungen ausführen müssen. Dabei sind erhöhte Anforderungen an die verwendeten Kontaktelemente gestellt. Insbesondere die an Hochspannungs- Leistungsschaltern eingesetzten Lichtbogenkontaktstücke sind

erhöhtem Verschleiß unterworfen. Daher werden an die dort verwendeten elektrischen Kontaktanordnungen erhöhte Ansprüche gestellt .

Vorteilhafterweise kann dabei vorgesehen sein, dass das erste Kontaktstück ein Lichtbogenkontaktstück ist.

Dieses Lichtbogenkontaktstück kann beispielsweise bolzenför- mig ausgebildet sein, wobei das zweite Kontaktstück sich buchsenartig um das erste Kontaktstück herum erstreckt und die Kontaktbereiche sich auf der Mantelfläche des bolzenför- migen ersten Kontaktstückes befinden.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das erste Kontaktstück über ein Getriebe längs einer ersten Achse verschiebbar ist.

Durch eine Verschiebbarkeit des ersten Kontaktstückes längs einer ersten Achse kann ein positives Ausschaltverhalten bzw. Einschaltverhalten eines Hochspannungs-Leistungsschalters be ¬ wirkt werden. Durch das Getriebe kann die Kontakttrennge ¬ schwindigkeit zusätzlich beeinflusst werden. Im Allgemeinen ist es dabei von Vorteil, wenn über das Getriebe eine Erhö ¬ hung der Kontakttrenngeschwindigkeit bewirkt wird, so dass ein rasches Erzeugen einer Trennstelle in dem Hochspannungs- Leistungsschalter erfolgt und so ein möglichst rückzündungs- bzw. vorüberschlagsfreies Schalten des Hochspannungs- Leistungsschalters ermöglicht wird.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung kann dabei vorsehen, dass ein Übertragungselement des Getriebes eine Isolierstoffdüse ist.

Eine Isolierstoffdüse dient in einem Hochspannungs-Leistungs- schalter dazu, die bei einem Schaltvorgang auftretenden Schaltgase, das heißt, die durch den Lichtbogen überhitzten Schaltgase bzw. Verbrennungsprodukte rasch aus der Schalt- strecke herauszubefördern. Mittels einer Isolierstoffdüse kann eine besondere Strömung im Bereich der Schaltstrecke erzeugt werden, so dass eine rasche Beräumung der Schaltstrecke von Kontaminationsprodukten ermöglicht wird. Um die dielektrische Festigkeit der Schaltstrecke nicht negativ zu be- einflussen, ist die Isolierstoffdüse aus einem Isolierstoff, beispielsweise Polytetrafluorethylen, gebildet. Aufgrund der hohen thermischen Belastung ist die Isolierstoffdüse mit ei ¬ ner entsprechenden Wandstärke versehen. Dadurch weist sie eine ausreichende mechanische Stabilität auf, um sie als Über- tragungselement des Getriebes zu nutzen.

Vorteilhafterweise kann weiter vorgesehen sein, dass das zweite Kontaktstück ein Tulpenkontaktstück ist, welches koaxial zu der ersten Achse angeordnet ist.

Ein Tulpenkontaktstück weist eine Vielzahl von Kontaktfingern auf, welche radial um eine Achse verteilt angeordnet sind. Die Kontaktfinger sind dabei einseitig gehalten, so dass sie nach Art einer Blattfeder in gewissem Maße elastisch verform- bar sind.

Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass das Anpresselement eine Schraubenfeder ist, oder dass das Anpresselement eine Blattfeder ist.

Schrauben- bzw. Blattfedern können auf einem kleinen Bauraum große Anpresskräfte hervorbringen. Dabei sind Schrauben- bzw. Blattfedern in großen Stückzahlen kostengünstig erhältlich.

Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass das zweite Kontaktelement von einem Überwurf umgeben ist, der ein Gleitlager aufweist, in welchem das erste Kontaktstück geführt ist.

Ein Überwurf kann beispielsweise in Form einer geschlossenen Hülse ausgestaltet sein, so dass in dem Innern angeordnete Anpresselemente bzw. Kontaktstücke vor äußeren Einflüssen, wie beispielsweise thermischen Einwirkungen von Lichtmögen, strömenden Schaltgasen oder ähnliches, geschützt sind. Zu ¬ sätzlich kann der Überwurf dazu genutzt werden, das erste Kontaktstück zu führen. Insbesondere bei einer bolzenförmigen Ausgestaltung des ersten Kontaktstückes kann beispielsweise ein ringförmiges Gleitlager genutzt werden, um die Bewegung des ersten KontaktStückes zu führen. Das Gleitlager kann beispielsweise aus einer elektrisch leitfähigen Konstruktion, beispielsweise einem metallischen Nadellager oder auch aus einer elektrisch isolierenden Buchse gebildet sein. Die elektrisch isolierende Buchse ist beispielsweise aus Polytet- rafluorethylen gebildet und in den Überwurf eingelegt.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch in Figuren gezeigt und nachfolgend näher beschrieben.

Dabei zeigt die

Figur 1 einen Schnitt durch einen schematisch aufgebauten

Hochspannungs-Leistungssehalter, die

Figur 2 eine zweite Ausgestaltung einer Kontaktanordnung, die

Figur 3 eine dritte Ausgestaltung einer Kontaktanordnung, die

Figur 4 eine vierte Ausgestaltung einer Kontaktanordnung, die

Figur 5 ein Detail der Figur 4, sowie die

Figur 6 eine fünfte Ausgestaltung einer Kontaktanordnung.

Der in der Figur 1 im Schnitt dargestellte Hochspannungs- Leistungsschalter weist ein erstes Kontaktstück 1 auf. Das erste Kontaktstück 1 wirkt als bolzenförmiges Lichtbogenkon ¬ taktstück. Das erste Kontaktstück 1 ist koaxial zu einer ers- ten Achse 2 des Hochspannungs-Leistungsschalters angeordnet. Das erste Kontaktstück 1 ist von einem ersten Nennstromkontaktstück 3 umgeben. Das erste Nennstromkontaktstück 3 ist ebenfalls koaxial zu der ersten Achse 2 angeordnet. Längs der ersten Achse 2 gegenüberliegend ist ein buchsenförmiges Lichtbogenkontaktstück 4 angeordnet. Das buchsenförmige

Lichtbogenkontaktstück 4 ist koaxial zu der ersten Achse 2 angeordnet. Das buchsenförmige Lichtbogenkontaktstück 4 ist von einem zweiten Nennstromkontaktstück 5 umgeben. Das erste Nennstromkontaktstück 3 und das zweite Nennstromkontaktstück 5 sind längs der ersten Achse 2 relativ zueinander bewegbar, so dass der in der Figur 1 in seiner Einschaltstellung dargestellte Hochspannungs-Leistungsschalter in eine Ausschaltstellung überführbar ist. Das buchsenförmige Lichtbogenkontaktstück 4 ist winkelsteif mit dem zweiten Nennstromkontakt- stück 5 verbunden. Das freie Ende des buchsenförmigen Lichtbogenkontaktstückes 4 ist von einer Isolierstoffdüse 6 umge ¬ ben. Die Isolierstoffdüse 6 dient der Lenkung der bei einem Ausschaltvorgang im Inneren des Hochspannungs-Leistungs-

Schalters entstehenden Löschgase. Diese Löschgase sind bei ¬ spielsweise thermisch erhitzte Isoliergase (z. B. Schwefelhe- xafluorid, Stickstoff) oder auch durch Verbrennung von Metal ¬ len und Isolierstoffen hervorgebrachte Plasmawolken. Die Nennstromkontaktstücke 3, 5 sowie das erste Kontaktstück 1 und das buchsenförmige Lichtbogenkontaktstück 4 sind dabei derart zueinander angeordnet, dass bei einem Ausschaltvorgang zunächst die Nennstromkontaktstücke 3, 5 und anschließend die buchsenförmigen Lichtbogenkontaktstücke 3 und das erste Kon- taktstück 1 voneinander getrennt werden. Dadurch ist sichergestellt, dass ein auftretender Ausschaltlichtbogen zwischen dem buchsenförmigen Lichtbogenkontaktstück 4 und dem ersten Kontaktstück 1 brennt. Dadurch werden die Nennstromkontaktstücke 3, 5 vor thermischen Lichtbogenbelastungen ge- schützt. Bei einem Einschaltvorgang tritt die umgekehrte

Schaltreihenfolge auf, d. h. vor einer Kontaktierung in der Nennstromkontaktstücke 3, 5 erfolgt eine Kontaktierung des buchsenförmigen Lichtbotenkontaktstückes 4 und des ersten Kontaktstückes 1. Dadurch wird gewährleistet, dass ggf. auf- tretende Vorüberschläge nicht an den Nennstromkontaktstücken 3, 5 auftreten. Durch diese Konstellation sind die Nennstromkontaktstücke 3, 5 sowohl bei einem Ein- als auch bei einem Ausschaltvorgang vor Kontaktabbrand verursachenden Schaltlichtbögen geschützt.

Um auch das unmittelbarer Lichtbogeneinwirkung ausgesetzte buchsenförmige Lichtbogenkontaktstück 4 und das erste Kontaktstück 1 thermisch möglichst gering zu belasten, ist das erste Kontaktstück 1 zusätzlich angetrieben. Dazu ist an ei- ner Isolierstoffdüse 6 ein Mitnahmehebel 7 angekoppelt. An dem Mitnahmehebel 7 ist ein quer zur Richtung der ersten Achse 2 angeordneter Mitnahmebolzen 8 befestigt. An dem ersten Nennstromkontaktstück 3 ist ein Überwurf 9 befestigt. Der

Überwurf 9 weist ein Gleitlager 10 auf. In dem Gleitlager 10 ist das erste Kontaktstück 1 längs der ersten Achse 2 verschiebbar gelagert. Das Gleitlager 10 ist aus einer Isolier- stoffbuchse gebildet. An seinem von der Schaltstelle abge- wandten Ende weist das erste Kontaktstück 1 ein Langloch auf, in welchem ein erstes Ende eines zweiarmigen Hebels 11 eingreift. Der zweiarmige Hebel 11 ist an dem ersten Nennstrom- kontaktstück 3 drehbar gelagert. Das zweite Ende des zweiar ¬ migen Hebels 11 weist eine gabelförmige Öffnung auf, in wel- eher der Mitnahmebolzen 8 des Mitnahmehebels 7 eingreift.

Ausgehend von dem in der Figur 1 dargestellten Einschaltzustands des Hochspannungsleistungsschalters werden das zweite Nennstromkontaktstück 5 und das buchsenförmige Lichtbogenkon- taktstück 4 in Richtung des Pfeiles 12 bewegt. Aufgrund der

Bewegung wird auch die Isolierstoffdüse 6 und der an der Iso ¬ lierstoffdüse 6 befestigte Mitnahmehebel 7 mitbewegt. Über den an dem Mitnahmehebel 7 befestigten Mitnahmebolzen 8 erfolgt eine Drehbewegung des zweiarmigen Hebels 11 im Uhrzei- gersinn, so dass sich das erste Kontaktstück 1 in entgegenge ¬ setzter Richtung des Pfeiles 12 bewegt. Dadurch wird eine Erhöhung der Trenngeschwindigkeit des ersten Kontaktstückes 1 von dem buchsenförmigen Lichtbogenkontaktstück 4 bewirkt.

Um das relativ zu dem ersten Nennstromkontaktstück 3 bewegbare Lichtbogenkontaktstück 1 elektrisch zu kontaktieren, ist eine Kontaktanordnung vorgesehen. Die Kontaktanordnung ist im Wesentlichen im Innern des Überwurfes 9 angeordnet. Radial um das erste Kontaktstück 1 ist ein zweites Kontaktstück 13 an- geordnet. Das zweite Kontaktstück 13 weist eine Vielzahl von gleichmäßig am Umfang des Mantels des ersten Kontaktstückes 1 verteilten Kontaktfingern auf. Die Kontaktfinger sind Kontaktelemente und bilden so ein Tulpenkontaktstück. Die Kon-

taktfinger selbst sind federelastisch ausgebildet und an ihrem von dem Kontaktbereich abgewandten Ende einseitig gehalten. Im Kontaktbereich der Kontaktfinger liegen diese auf der Mantelfläche des ersten Kontaktstückes 1 auf. Zur Unterstüt- zung der Anpresskraft der federelastisch ausgelenkten Kontaktfinger des zweiten Kontaktstückes 13 sind Federelemente im Innern des Überwurfes 9 angeordnet. Die Federelemente sind als Blattfedern 14 ausgebildet. Die Blattfedern 14 sind dabei einseitig im Bereich der Fußpunkte der Kontaktfinger des zweiten Kontaktstückes 13 gehalten und haben eine derartige Formgebung, dass sie abschnittsweise an der Innenwandung des Überwurfes 9 anliegen, so dass ihre freien Enden sich gegen die Kontaktfinger des zweiten Kontaktstückes 13 pressen und so die Kontaktkraft erhöhen. Alternativ kann auch vorgesehen sein, weitere Blattfederformen einzusetzen. So können die

Blattfedern auch an ihren Enden jeweils eingespannt sein und eine bogenförmige Auslenkung aufweisen, so dass ein Federbo ¬ gen entsteht.

Im Innern des Überwurfes ist das zweite Kontaktstück 13 sowie die Blattfedern 14 vor thermischen sowie mechanischen Einwirkungen gut geschützt.

In der Figur 2 ist eine zweite Ausgestaltungsvariante einer Kontaktanordnung dargestellt. Das erste Kontaktstück 1 ist wiederum in einem Gleitlager 10a geführt, welches an einem Überwurf 9a eingelegt ist. Das zweite Kontaktstück 13a ist wiederum aus einer Vielzahl von Kontaktfingern gebildet, die sich um den Mantel des ersten Kontaktstückes 1 herum vertei- len. Zur Erhöhung der Kontaktkraft der elastisch verformbaren Kontaktfinger des zweiten Kontaktstückes 13a sind im vorlie ¬ genden Falle Schraubenfedern 15a, 15b eingesetzt. Dabei sind mehrere der Schraubenfedern radial zur ersten Achse 2 ausge-

richtet am Umfang verteilt angeordnet, so dass die Kontakt ¬ finger des zweiten Kontaktstückes 13a in radialer Richtung auf die Mantelfläche des ersten Kontaktstückes gepresst wer ¬ den. Vorteilhafterweise kann dabei vorgesehen sein, dass je- dem der Kontaktfinger ein separates Anpresselement zugeordnet ist.

Die Figur 3 zeigt eine dritte Ausgestaltungsvariante einer Kontaktanordnung mit einem ersten Kontaktstück 1 sowie einem zweiten Kontaktstück 13b. Das zweite Kontaktstück 13b ist wiederum tulpenkontaktartig ausgebildet, wobei die einzelnen Kontaktfinger im Bereich ihrer Kontaktflächen am äußeren Umfang eine Vertiefung aufweisen. Die Vertiefung ist eine einzige Schraubenfeder 15c eingelegt. Die Schraubenfeder 15c weist eine kreisförmige gebogene Windungsachse auf, die ko ¬ axial zur ersten Achse 2 ausgerichtet ist. Somit ist aus der Schraubenfeder 15c ein elastischer Ring gebildet, welcher die Kontaktfinger des zweiten Kontaktstückes 13b bezüglich der ersten Achse 2 in radialer Richtung gegen die Mantelfläche des ersten Kontaktstückes 1 presst. Diese Konstruktion hat den Vorteil, dass zusätzliche Abstützungen an dem Überwurf 9b nicht erforderlich sind.

In der Figur 4 ist eine weitere besonders kompakte Variante einer Kontaktanordnung dargestellt. Im Innern des Überwurfes 9c ist wiederum ein zweites Kontaktstück 13c angeordnet, wo ¬ bei das zweite Kontaktstück 13c wiederum eine Vielzahl von Kontaktfingern aufweist, die radial am Umfang des ersten Kontaktstückes 1 verteilt angeordnet sind. Koaxial zur ersten Achse 2 ist das zweite Kontaktstück 13c von einem Überwurf 9c umgeben. Zwischen diesem und den Kontaktfingern ist eine Schraubenfeder 15d angeordnet. Der Überwurf 9c ist dabei derart dimensioniert, dass die Schraubenfeder 15d nach Art einer

Spielpassung zwischen der Innenwand des Überwurfes 9c und der äußeren Fläche des zweiten Kontaktstückes 13c geführt ist. Die Anpresskraft der Schraubenfeder 15c wirkt dabei in Rich ¬ tung der ersten Achse 2. Um die Anpresskraft der Schraubenfe- der 15d in radialer Richtung umzulenken, ist eine Umlenkeinrichtung 16 vorgesehen. Die Umlenkeinrichtung 16 weist ein erstes Umlenkelement 17 sowie ein zweites Umlenkelement 18 auf. Das erste Umlenkelement 17 ist in Form einer Hülse aus ¬ gestaltet, welche den zwischen Überwurf 9c und zweitem Kon- taktstück 13c gebildeten Raum ausfüllt. Die Hülse ist koaxial zu der ersten Achse 2 angeordnet. An ihrer dem zweiten Umlenkelement 18 zugewandten Hülsenöffnung ist ihr Innendurchmesser nach außen konisch erweitert. Dadurch entsteht eine konische Verschiebefläche. Das zweite Umlenkelement ist aus drei Hülsensegmenten (siehe Figur 5) gebildet, welche koaxial zur ersten Achse 2 angeordnet sind. Die Hülsensegmente weisen an ihrer dem ersten Umlenkelement 17 zugewandten Seite einen konisch zulaufenden, sich verringernden Umfang auf. Durch den konischen Zulauf ist eine keilförmige Verschiebefläche gebil- det . An der von den ersten Umlenkelementen 17 abgewandten

Seite stößt das zweite Umlenkelement 18 gegen eine Schulter des Überwurfes 9c.

Die Schraubenfeder 15d stützt sich am Fußpunkt des zweiten Kontaktstückes 13c ab und presst das erste Umlenkelement 17 in Richtung der freien Enden der Kontaktfinger des zweiten Kontaktstückes 13c. Aufgrund der gegenläufigen Ausbildung der keilförmigen Verschiebeflächen der beiden Umlenkelemente 17, 18 und der segmentförmigen Ausgestaltung des zweiten Umlenk- elementes 18 werden die Segmente des zweiten Umlenkelementes 18 in radialer Richtung auf die Kontaktfinger des zweiten Kontaktstückes 13c gepresst. Dadurch wird die Kontaktkraft der Kontaktanordnung erhöht. Neben der in der Figur 4 gezeig-

ten einseitigen Einspannung des zweiten Kontaktstückes 13c kann auch der Einsatz von Umlenkelementen 17, 18 beiderseits der Schraubenfeder 15d vorgesehen sein. Dadurch kann ein „schwimmendes" zweites Kontaktstück 13c ausgebildet werden, dessen jeweils freie Enden innerhalb eines Überwurfes über Umlenkelemente in radialer Richtung gegen das erste Kontakt ¬ stück 1 gepresst werden.

Eine derartige Konstruktion ist beispielsweise dadurch er- zeugbar, in dem die in der Figur gezeigte Anordnung entlang der Achse 19 gespiegelt wird. In diesem Falle presst sich die Schraubenfeder 15d zwischen zwei Umlenkeinrichtungen ein, die sich jeweils an den Enden der Schraubenfeder 15d befinden und dort an Schultern des Überwurfes 9c anliegen.

In der Figur 5 ist das erste Umlenkelement 17 sowie das zwei ¬ te Umlenkelement 18 in einer Explosionszeichnung dargestellt. Zu erkennen sind die jeweils keilförmig zueinander angeordneten Verschiebeflächen der Umlenkelemente 17, 18 sowie der segmentweise Aufbau des zweiten Umlenkelementes 18.

Die Figur 6 zeigt eine weitere Kontaktanordnung, welche eine Umlenkeinrichtung zur Umlenkung des von einem Anpresselement ausgehenden Kraftflusses nutzt. Im Innern eines Überwurfes 9d ist wiederum ein zweites Kontaktstück 13d angeordnet. Das zweite Kontaktstück 13d weist eine Vielzahl von einseitig eingespannten Kontaktelementen auf. Zum Anpressen der freien Enden der des Kontaktfingers wirkenden Kontaktelemente auf die Mantelfläche des ersten Kontaktstückes 1 sind Umlenkein- richtungen 20a, 20b vorgesehen. Die Umlenkeinrichtungen sind dabei derart ausgestaltet, dass sie jeweils einem einzelnen Kontaktfinger oder einer Gruppe von Kontaktfingern zugeordnet sind. Die Umlenkeinrichtungen weisen jeweils eine Pleuelstan-

ge 21a, 21b auf. Die Pleuelstangen sind mit Anschlägen verse ¬ hen, an welchen sich Schraubenfedern 22a, 22b abstützen. Die Schraubenfedern 22a, 22b sind auf ihrer einen Seite an den Anschlägen der Pleuelstange 21a, 21b abgestützt. Auf ihrer anderen Seite sind die Schraubenfedern 22a, 22b am Befesti ¬ gungspunkt des zweiten Kontaktstückes 13d abgestützt. Auf ¬ grund dieser Anordnungen werden die Pleuelstangen 21a, 21b im Wesentlichen parallel zu der ersten Achse 2 federbelastet verschoben. Über jeweils ein drittes Umlenkelement 23a, 23b wird der von den Schraubenfedern 22a, 22b ausgehende Kraft- fluss um 90° umgelenkt. Die dritten Umlenkelemente 23a, 23b sind jeweils als Winkelhebel, die ortsfest gelagert sind, ausgestaltet. Über die Winkelhebel 23a, 23b werden die freien Enden der Kontaktfinger des zweiten Kontaktstückes 13g auf die Mantelfläche des ersten Kontaktstückes 1 aufgepresst.

Die in den Figuren der dargestellten Kontaktanordnungen sind hinsichtlich ihrer Ausgestaltung untereinander kombinierbar, d. h. die verschiedenartig ausgestalteten Gleitlager 10 oder auch beispielsweise die verschiedenartig ausgestalteten Über ¬ würfe 9, 9a, 9b, 9c, 9d, die unterschiedlich ausgestalteten zweiten Kontaktstücke 13, 13a, 13b, 13c, 13d usw. sind unter ¬ einander austauschbar, so dass weitere Ausgestaltungsformen aus den Kombinationen der in den Figuren 1 bis 6 dargestell- ten Kontaktanordnungen entstehen können.