Claims (6)
PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS
1. Widerstandsanordnung für einen elektrischen Hochspan-nungs-Leistungsschalter, mit einem zwischen metallenen Anschlussteilen elektrisch leitend angeordneten Widerstandsstapel mit keramischen Widerständen, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen jedem Anschlussteil (1; 2) und dem ihm nächstgelegenen Widerstand (5) ein elektrisch leitendes Übergangsteil (4) vorgesehen ist, dessen thermische Leitfähigkeit besser als die thermische Leitfähigkeit des Widerstandes (5) aber schlechter als die thermische Leitfähigkeit des Anschlussteiles (1; 2) ist.1. Resistor arrangement for an electrical high-voltage circuit breaker, with an electrically conductive resistor stack with ceramic resistors arranged between metal connecting parts, characterized in that between each connecting part (1; 2) and the resistor (5) closest to it, an electrically conductive transition part ( 4) is provided, the thermal conductivity of which is better than the thermal conductivity of the resistor (5) but worse than the thermal conductivity of the connecting part (1; 2).
2. Widerstandsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergangsteil (4) aus mindestens einem Metall mit relativ schlechter thermischer Leitfähigkeit besteht.2. Resistor arrangement according to claim 1, characterized in that the transition part (4) consists of at least one metal with relatively poor thermal conductivity.
3. Widerstandsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass nichtrostender Stahl zumindest teilweise im Übergangsteil (4) vorgesehen ist.3. Resistor arrangement according to claim 2, characterized in that stainless steel is provided at least partially in the transition part (4).
4. Widerstandsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis4. resistor arrangement according to one of claims 1 to
3, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergangsteil (4) nur teilweise am Widerstand (5) anliegt.3, characterized in that the transition part (4) rests only partially on the resistor (5).
5. Widerstandsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis5. resistor arrangement according to one of claims 1 to
4, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergangsteil (4) aus wenigstens einer Metallschicht besteht.4, characterized in that the transition part (4) consists of at least one metal layer.
6. Einschaltwiderstand mit einer Widerstandsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5.6. On-resistance with a resistor arrangement according to one of claims 1 to 5.
Die Erfindung betrifft eine Widerstandsanordnung für einen elektrischen Hochspannungs-Leistungsschalter, entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a resistor arrangement for an electrical high-voltage circuit breaker, according to the preamble of claim 1.
Eine derartige Widerstandsanordnung ist z.B. in der CH-PS 615 529 als Einschaltwiderstand beschrieben. Bekanntlich können beim Einschalten derartiger Schalter Überspannungen entstehen, welche man mit dem Einschaltwiderstand dämpft. Dabei wird der Einschaltwiderstand durch eine Parallel-Hilfs-schaltstelle, die vor der Hauptschaltstelle schaltet, vorübergehend zugeschaltet. Es wurde nun festgestellt, dass insbesondere die äussersten Widerstände bereits nach kürzerem oder auch längerem Gebrauch Sprünge aufweisen, was die Funktionstüchtigkeit erheblich in Frage stellen kann.Such a resistor arrangement is described, for example, in CH-PS 615 529 as a switch-on resistor. It is known that overvoltages can occur when such switches are switched on, which are attenuated with the on-resistance. The on-resistance is switched on temporarily by a parallel auxiliary switching point that switches before the main switching point. It has now been found that the extreme resistances in particular show cracks after a shorter or longer period of use, which can seriously jeopardize the functionality.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesem Mangel abzuhelfen, d.h. eine lange funktionstüchtige, wirtschaftlich realisierbare Widerstandsanordnung zu schaffen.The object of the invention is to remedy this deficiency, i.e. to create a resistor arrangement that is functional for a long time and can be realized economically.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Widerstandsanordnung der im Anspruch 1 definierten Art vorgeschlagen.To solve this problem, a resistor arrangement of the type defined in claim 1 is proposed.
Untersuchungen haben überraschenderweise ergeben,, dass die Anordnung eines Übergangsteiles der definierten Art zwischen dem Anschlussteil und dem ihm nächstgelegenen Widerstand einem Springen der Widerstände erfolgreich entgegenwirkt und die elektrische Leitfähigkeit nicht unzulässig beeinträchtigt.Investigations have surprisingly shown that the arrangement of a transition part of the type defined between the connecting part and the resistor closest to it successfully counteracts jumping of the resistors and does not impair the electrical conductivity in an unacceptable manner.
Eine Erklärung dieses Phänomens ist nur spekulativ möglich, indem angenommen wird, dass derart ein zu abruptes einseitiges Abkühlen der Widerstände vermieden werden kann,An explanation of this phenomenon is only possible speculatively, assuming that such an abrupt one-sided cooling of the resistors can be avoided,
wobei aber möglicherweise andere unbekannte Ursachen zumindest teilweise für die günstige Wirkung verantwortlich sein können.however, other unknown causes may be at least partially responsible for the beneficial effect.
Es hat sich also gezeigt, dass entgegen der Lehre, wonach vom Anschlussstück zum Widerstand ein möglichst guter elektrischer Übergang notwendig ist, wozu man ja auch die Widerstandsoberflächen metallisierte, eine verminderte Leitfähigkeit an dieser Übergangsstelle, als Folge der zur elektrischen Leitfähigkeit in etwa proportionalen thermischen Leitfähigkeit, erfolgreich akzeptabel ist.It has been shown that, contrary to the theory that the best possible electrical transition from the connection piece to the resistor is necessary, for which purpose the resistor surfaces are also metallized, there is reduced conductivity at this transition point as a result of the thermal conductivity, which is approximately proportional to the electrical conductivity , successful is acceptable.
Ein Übergangsteil kann vorteilhaft aus einem oder mehreren Metallen mit verhältnismässig schlechter thermischer Leitfähigkeit bestehen, wobei z.B. nichtrostender Stahl, wie Ni-Cr-Fe-Stahl sich als besonders günstig erwiesen hat.A transition piece can advantageously consist of one or more metals with relatively poor thermal conductivity, e.g. stainless steel such as Ni-Cr-Fe steel having proven to be particularly advantageous.
. Vergleicht man das für Anschlussteile wegen seiner guten elektrischen Leitfähigkeit beliebte Aluminium mit Chromnickelstahl (18Cr/8Ni/0,2C) so ergibt sich, dass bei den in solchen Widerstandsanordnungen durchaus relevanten Temperaturen im Bereich von einigen Hundert °C eine Differenz in der Grös-senordnung einer Zehnerpotenz besteht. Die ähnlichen Verhältnisse bei der elektrischen Leitfähigkeit haben sich dagegen als durchaus tragbar oder sogar als nicht ungünstig erwiesen.. If one compares aluminum, which is popular for connection parts because of its good electrical conductivity, with chrome-nickel steel (18Cr/8Ni/0.2C), it becomes apparent that at the temperatures in the range of a few hundred °C that are definitely relevant in such resistor arrangements, there is a difference in the order of magnitude a power of ten. The similar conditions for electrical conductivity, on the other hand, have proven to be quite acceptable or even not unfavorable.
Dabei ist die Anordnung von entsprechenden Scheiben, Platten und dergleichen in der Grössenordnung einiger Millimeter bereits erfolgreich anwendbar.The arrangement of corresponding discs, plates and the like in the order of a few millimeters can already be used successfully.
Zwischen solchen und anderen Metallscheiben können z.B. punktförmige Stromübergangsstellen, z.B. in der Form halbkugelartiger Vorsprünge und ein Luftspalt manchmal ähnliche Ergebnisse erbringen, wie die Materialwahl allein in anderen Fällen. Es ist den jeweiligen Gegebenheiten entsprechend Material und Auflageart abstimmbar. Wesentlich ist die entsprechende thermische Leitfähigkeit des Übergangsteiles im Vergleich zu den angrenzenden Teilen.Between such and other metal disks, for example, punctiform current transfer points, e.g. in the form of hemispherical projections and an air gap, can sometimes produce results similar to the choice of material alone in other cases. It can be adjusted to the respective circumstances according to the material and type of support. The corresponding thermal conductivity of the transition part compared to the adjacent parts is essential.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der einzigen rein schematischen Zeichnungsfigur besprochen. Dargestellt ist ein Längsschnitt durch einen Widerstandsstapel mit seinen Anschlussteilen.The invention is discussed below with reference to the single purely schematic drawing figure. A longitudinal section through a resistor stack with its connection parts is shown.
Der obere Anschlussteil 1 ist ein besonders geformter Aluminiumkörper, in welchem Spannfedern S untergebracht sind. Der untere Anschlussteil 2 seinerseits ist eine Aluminiumplatte. Durch (nicht bezeichnete) Bohrungen der Anschlussteile 1, 2 greifen elektrisch isolierte (nicht näher besprochene und nur angedeutete) Zuganker Z, welche über das Widerlager W an den Spannfedern S und durch Köpfe K am unteren Anschlussteil 2 angreifen und den aus keramischen Widerständen aufgebauten Widerstandsstapel 3 samt den Übergangsteilen 4 zusammenspannen. Dabei sind die aus Cr-Ni-Stahl-Scheiben bestehenden Übergangsteile 4 jeweilen zwischen dem entsprechenden Anschlussteil 1, 2 und dem im nächstgelegenen Widerstand 5 eingeklemmt, wobei durch Ausgleichsscheiben 6 aus Aluminium eine Kompensation von Masstoleranzen leicht möglich ist.The upper connection part 1 is a specially shaped aluminum body in which tension springs S are housed. The lower connection part 2 in turn is an aluminum plate. Electrically insulated tie rods Z (not discussed in detail and only indicated) engage through (unmarked) bores in the connection parts 1, 2, which act on the tension springs S via the abutment W and through heads K on the lower connection part 2 and the resistor stack made up of ceramic resistors Clamp 3 together with the transition parts 4. The transition parts 4 made of Cr-Ni steel discs are each clamped between the corresponding connection part 1, 2 and the nearest resistor 5, with shims 6 made of aluminum easily compensating for dimensional tolerances.
Die Materialwahl, Grösse und Kontaktflächenbemessung zwischen den Scheiben der Übergangsteile 4 ermöglicht eine praktisch allen Bedürfnissen entsprechende Anpassung der Verhältnisse.The choice of material, size and dimensioning of the contact surface between the disks of the transition parts 4 enables the conditions to be adapted to practically all requirements.
22
55
1010
1515
2020
2525
3030
3535
4040
4545
5050
5555
VV
1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings