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Nebenwiderstand hoher Genauigkeit Die Erfindung betrifft einen Nebenwiderstand
hoher Genauigkeit mit mehreren, zwischen zwei T-förmigen Stromzuführungen angeordneten
Widerstandselementen, bei dem die Meßspannung an von den Anschlüssen für die stromführenden
Leiter getrennten Potentialabgriffpunkten abgegriffen wird.
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Es sind Nebenwiderstände bekannt, bei denen die Widerstandsstäbe
zwischen T-förmigen Strornzuführungen angeordnet sind. Bei diesen Nebenwiderständen
sind die Anschlüsse für die spannungsführenden Leiter auf beiden Stromzuführungen
gegeneinander versetzt angeordnet. Da diese Anschlüsse jedoch jeweils auf den den
Widerstand abgewendeten Seiten der Stromzuführungen angeordnet sind, geht bei der
Messung des Spannungsabfalls der temperaturabhängige Widerstand der zwischen den
beiden Anschlüssen für die spannungsführenden Leiter liegenden Kupferteile ein.
Der bekannte Widerstand besitzt also eine für Nebenwiderstände hoher Genauigkeit
zu große Temperaturabhängigkeit.
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Ferner ist ein Nebenwiderstand bekannt, bei dem die Widerstandselemente
zwischen beispielsweise aus Kupfer hergestellten Platten angeordnet sind, die über
weitere Widerstandselemente mit jeweils einem jede Platte umgebenden Rahmen verbunden
sind. In diesen Rahmen fließen Ausgleichströme, so daß an den Rahmen stets eine
von der Temperatur und von der Lage der Anschlüsse der Stromschienen an die Stromzuführungen
unabhängige Spannung abgegriffen werden kann. Der Aufbau dieses Nebenwiderstandes
ist jedoch sehr kompliziert; infolgedessen ist der Widerstand relativ teuer.
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Es ist auch ein Nebenschlußwiderstand bekannt, bei dem zwischen den
zum Anschluß der Stromzuführungen dienenden Blöcken Platten aus Kupfer mit geringem
spezifischem Widerstand angeordnet sind, die von den eigentlichen Widerstandselementen
mit temperaturunabhängigem Widerstand durchsetzt und mit diesen verlötet oder verschweißt
sind. Jede der beiden Platten ist mittels Streifen aus Manganin mit einem die Platten
umfassenden Rahmen verbunden, auf denen die Potentialabgriffpunkte angeordnet sind.
In den Rahmen werden Ausgleichströme erzeugt, die die Auswirkungen unterschiedlicher
Stromverteilungen auf die Meßspannung beseitigen; die an den Potentialabgriffpunkten
entnehmbare Meßspannung ist daher von unterschiedlichen Stromverteilungen in dem
bekannten Nebenschlußwiderstand unabhängig.
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Dieser bekannte Nebenschlußwiderstand ist aber vor allem insofern
nachteilig, als zwischen den mit den Zuführungen unmittelbar verbundenen Blöcken
zusätzlich Platten mit durch Manganinstreifen mit den Platten verbundenen Rahmen
vorgesehen sind.
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Diese Platten erschweren nämlich nicht nur die Fertigung des bekannten
Nebenschlußwiderstandes, sondern machen auch seine Herstellung relativ kostspielig.
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Darüber hinaus ist ein Nebenschlußwiderstand bekannt, der aus zwei
Anschlußplatten besteht, die in einem bestimmten Abstand voneinander angeordnet
und durch zwei Widerstandselemente miteinander verbunden sind; die Zuleitungen zu
den Meßinstrumenten, d. h. die Potentialabgriffpunkte, sind auf den Anschlußplatten
angeordnet. Sollen größere Ströme gemessen werden, dann lassen sich mehrere dieser
bekannten Nebenschlußwiderstände nebeneinander anordnen. Damit bei einer derartigen
Anordnung unterschiedliche Stromverteilungen ohne Einfluß auf die Meßspannung bleiben,
sind Überbrückungswiderstände mit Drahtverbindungen vorgesehen. Es werden daher
auch bei diesem bekannten Nebenschlußwiderstand ähnlich wie bei dem oben behandelten
anderen bekannten Nebenschlußwiderstand zusätzliche Bauelemente benötigt, durch
die infolge über sie fließender Ausgleichströme eine Beeinflussung der Meßspannung
durch unterschiedliche Stromverteilungen vermieden ist.
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Die Nachteile der bekannten Nebenwiderstände lassen sich bei einem
Nebenwiderstand mit T-förmigen Stromzuführungen gemäß der Erfindung dadurch vermeiden,
daß die Potentialabgriffpunkte auf den den Widerstands elementen zugekehrten Innenflächen
der Stromzuführungen einander diametral gegenüber und symmetrisch zur Symmetrieachse
der Anordnung der Widerstandselemente liegen.
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Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die sich bei Nebenwiderständen
mit T-förmigen Stromzuführungen infolge unterschiedlicher Kontaktierungsbedingungen
zwischen den Stromzuführungen
und den Stromschienen einstellenden
Schwankungen der Meßspannung dadurch ausgeschaltet werden können, daß die auf den
Innenflächen der Stromzuführungen angeordneten Potentialabgriffpunkte einander diametral
gegenübergelegt werden. Auf jeder Stromzuführung ist der Abstand des auf ihr liegenden
Potentialabgriffpunktes von der Längsachse derart zu wählen, daß die an den Potentialabgriffpunkten
abgegriffene Meßspannung durch infolge von Temperaturschwankungen auftretende Widerstandsänderungen
der Stromzuführungen nicht beeinflußt wird.
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Wenn die Widerstands elemente unsymmetrisch bezüglich der Längsachse
der Stromzuführungen angeordnet sind, dann sind die Potentialabgriffpunkte aus der
im Falle einer symmetrischen Anordnung der Widerstandselemente gegebenen Lage um
eine Strecke auf den Stromzuführungen versetzt angeordnet, die dem Abstand der Symmetrieachse
der Widerstandselemente von der Längsachse der Stromzuführungen entspricht.
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Wenn bei symmetrischer Anordnung der Widerstandselemente die Querstege
der Stromzuführungen unterschiedliche Abmessungen aufweisen, müssen die Potentialabgriffpunkte
ebenfalls etwas aus der Lage verschoben werden, die sie bei gleich ausgebildeten
Querstegen einnehmen würden.
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In der Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel des Nebenwiderstandes gemäß
der Erfindung mit zwei Potentialabgriffpunkten dargestellt. Zwischen den T-förmigen
Stromzuführungen 1 und 2 sind die Widerstandselemente 3 derart angeordnet, daß der
Nebenwiderstand symmetrisch zur Längsachse 1-1 der Stromzuführungen 1 und 2 aufgebaut
ist. An die Stromzuführungen 1 bzw. 2 sind die Stromschienen 4 bzw. 5 angeschlossen.
Die Stromzuführungen 1 bzw. 2 besitzen den Mittelsteg6 bzw. 7 sowie die Querstege
8, 9 bzw. 10, 11. Die Potentialabgriffpunkte 12 bzw. 13 sind an den Innenflächenl4
und 15 der Stromzuführungen 1 bzw. 2 angeordnet, und zwar derart, daß sie etwa in
der Mitte der einander diametral gegenüberliegenden Querstege 8 und 11 der Stromzuführungen
1 und 2 liegen. Die Potentialabgriffpunkte 12 und 13 können durch die Potentialleitungen
16 und 17, beispielsweise mit in der F i g. 1 nicht dargestellten Anschlüssen für
die spannungsführenden Leiter, verbunden werden.
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In den F i g. 2 und 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Nebenwiderstandes für sehr hohe Stromstärken in zwei um 900 gedrehten Lagen dargestellt;
in Übereinstimmung mit der F i g. 1 sind in diesen Figuren gleiche Teile mit gleichen
Bezugszeichen versehen. Der Nebenwiderstand besteht in diesem Ausführungsbeispiel
aus in mehreren Ebenen angeordneten Gruppen 22 von Widerstandselementen, von denen
in der Fig. 2 nur das jeweils oberste einer jeden Gruppe zu erkennen ist. Die Stromzuführungen
1 und 2 müssen dann relativ breit ausgeführt werden. Um auch bei einem solchermaßen
ausgebildeten Nebenwiderstand Meßfehler durch unterschiedliche Kontaktierung zwischen
den Stromzuführungen 1 bzw. 2 und den Stromschienen 4 bzw. 5 zu vermeiden, sind
die
Potentialabgriffpunkte 12' und 13' paarweise auf den Innenflächen 14 und 15 der
Stromzuführungen 1 und 2 angeordnet, und zwar derart, daß die beiden Potentialabgriffpunkte
12' den beiden Potentialabgriffpunkten 13' diametral gegenüberliegen. Die jeweils
an einer Innenfläche 14 bzw. 15 der Stromzuführungen 1 bzw. 2 paarweise angeordneten
Potentialabgriffe 12' bzw. 13' werden beispielsweise über Drahtbrücken 25 bzw. 26
mit Meßpunkten 23 bzw. 24 verbunden, an denen die Meßspannung abgegriffen wird.
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Gemäß der Erfindung ist es also möglich, bei allen Nebenwiderständen
mit T-förmigen Stromzuführungen den Einfluß unterschiedlicher Kontaktierung zwischen
den Stromzuführungen und den Stromschienen auf die an den Potentialabgriffen abgenommene
Spannung zu unterdrücken, unabhängig von der Anzahl und der räumlichen Verteilung
der zwischen den Stromzuführungen angeordneten Widerstandselemente.
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Die Erfindung ist nicht auf die Anwendung bei Nebenwiderständen beschränkt,
die nur den Abgriff einer Meßspannung gestatten. Wie nämlich die Fig. 1 bis 3 erkennen
lassen, sind auf den Innenflächen der Stromzuführungen mehrere, einander diametral
gegenüberliegende Punkte vorhanden, an denen mittels Potentialleitungen von Kontaktierungsbedingungen
unabhängige Meßspannungen abgegriffen werden können.
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Die Anschlüsse für die spannungsführenden Leiter können an geeigneten
Stellen der Stromzuführungen isoliert angeordnet sein.