DE3617465C1

DE3617465C1 - Resistance thermometer for temperature measurement in large electrical machines

Info

Publication number: DE3617465C1
Application number: DE19863617465
Authority: DE
Inventors: Georg Eibelhaeuser; Rudi Reber; Joachim Dr Scholz
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: ABB Training Center GmbH and Co KG
Priority date: 1986-05-23
Filing date: 1986-05-23
Publication date: 1987-06-19

Abstract

An easily calibrated resistance thermometer for temperature measurements in large electrical machines, which can not be affected by interfering voltages and exhibits high dielectric strength, consists of a carrier housing of laminated fabric which is equipped with grooves in which the supply lines and the measurement winding are embedded. Both contact points between supply lines and measurement winding are located in the front area of the carrier housing, both supply lines running over the entire length of the carrier housing and thus with the measurement winding forming two opposite windings of a coil.

Description

Die Erfindung betrifft ein Widerstandsthermometer zur Temperaturmessung in Wicklungen elektrischer Großmaschinen, bestehend aus einem mit Nuten versehenen Trägerkörper aus einem temperaturbeständigen Hartgewebe, in dessen Nuten eine über Zuführungsleitungen mit einem äußeren Stromkreis verbundene Meßwicklung aus einem gewendelten Widerstandsdraht eingebettet ist, und der mit einer Hülle aus einem temperatur- und spannungsfesten Kunsstoff überzogen ist.The invention relates to a resistance thermometer for Temperature measurement in electrical windings Large machines consisting of a grooved Carrier body made of a temperature-resistant hard tissue, in the grooves one via supply lines with one outer circuit connected measuring winding from one coiled resistance wire is embedded, and the with a cover made of a temperature and voltage resistant Plastic is covered.

Zum Schutz gegen thermische Überlastungen von Hochspannungswicklungen elektrischer Maschinen müssen dort rasch ansprechende Temperaturmessungen durchgeführt werden. Bewährt haben sich hierfür Widerstandsthermometer, die in die Nuten dieser Maschinen eingebracht werden. Diese Widerstandsthermometer müssen dünn und biegsam sein, und eine hohe Druckbeständigkeit aufweisen, da sie zwecks besserer Wärmeübertragung meist an den Meßort angepreßt werden. Diesem Druck müssen sie ohne Zerstörung und ohne Beeinflussung des Meßwertes standhalten.To protect against thermal overloads from High voltage windings of electrical machines must responsive temperature measurements carried out there quickly will. Resistance thermometers have proven useful for this, which are inserted into the grooves of these machines. These resistance thermometers have to be thin and flexible, and have a high pressure resistance, because they better heat transfer mostly pressed to the measuring point will. This pressure they have to do without destruction and without Withstand the influence of the measured value.

Die temperaturempfindliche Zone dieser Widerstandsthermometer muß langgestreckt sein, um eine integrierende Messung über eine bestimmte Wicklungslänge zu ermöglichen. Die in der Wicklung auftretenden elektromagnetischen Felder dürfen keine nennenswerten Störsignale im Meßkreis hervorrufen. Außerdem müssen entsprechende Widerstandsthermometer eine relativ hohe Spannungsfestigkeit aufweisen (3000 bis 5000 V) und eine hohe Abgleichgenauigkeit (ca. 0,1%) bei möglichst niedrigen Kosten ermöglichen.The temperature sensitive zone of this Resistance thermometer must be elongated to a integrating measurement over a certain winding length to enable. The occurring in the winding electromagnetic fields must not be worth mentioning Cause interference signals in the measuring circuit. You also have to corresponding resistance thermometers a relatively high Have dielectric strength (3000 to 5000 V) and a high adjustment accuracy (approx. 0.1%) with as much as possible enable low cost.

Bekannte Konstruktionen, bei denen die Meßdrähte bifilar um einen Isolierstreifen gewickelt werden, sind zum Teil druckempfindlich, zumindest aber können sie durch die notwendige Lacktränkung des Meßdrahtes die er forderliche Abgleichgenauigkeit nicht erreichen und, da hierbei der Abgleich manuell am nahezu fertigen Thermometer vorgenommen werden muß, sind die Abgleichkosten sehr hoch.Known constructions in which the measuring wires bifilar are wrapped around an insulating strip partly sensitive to pressure, but at least they can through the necessary varnish impregnation of the measuring wire which he not achieve required alignment accuracy and, because the manual adjustment on the almost finished thermometer the adjustment costs are very high high.

In der DE-PS 22 40 651 werden Widerstandsthermometer zur Temperaturmessung in elektrischen Großmaschinen beschrieben, bei denen der Meßdraht in Form einer Wendel in schmalen Nuten des Trägerkörpers eingelegt ist. Diese Konstruktionen ermöglichen zwar einen automatischen Abgleich des Widerstandswertes, haben aber den Nachteil, daß die Wicklungsanordnung zumindest eine eigene Windung ergibt, die von Feldlinien geschnitten wird, wodurch Störsignale im Meßkreis erzeugt werden. Wenn die Nuten an der Außenkante des Thermometers entlanglaufen und an den Kanten hohe Druckkräfte anstehen, ist u. U. auch die erforderliche Druckfestigkeit nicht gegeben.In DE-PS 22 40 651 resistance thermometers for temperature measurement in large electrical machines described in which the measuring wire in the form of a Helix inserted in narrow grooves of the carrier body is. These constructions make it possible automatic adjustment of the resistance value but the disadvantage that the winding arrangement at least has its own turn, that of field lines is cut, causing interference signals in the measuring circuit be generated. If the grooves on the outer edge of the Run along thermometers and high on the edges Coming pressure forces is u. U. also the required Compressive strength not given.

Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Widerstandsthermometer zur Temperaturmessung in Wicklungen elektrischer Großmaschinen zu entwickeln, bestehend aus einem mit Nuten versehenen Trägerkörper aus einem temperaturbeständigen Hartgewebe, in dessen Nuten eine über Zuführungsleitungen mit einem äußeren Stromkreis verbundene Meßwicklung aus einem gewendelten Widerstandsdraht eingebettet ist, und der mit einer Hülle aus einem temperatur- und spannungsfesten Kunststoff überzogen ist, das nicht durch Störspannungen beeinflußt wird, leicht und genau abzugleichen ist und eine hohe Spannungsfestigkeit aufweist.It was therefore an object of the present invention Resistance thermometer for temperature measurement in To develop windings of large electrical machines, consisting of a grooved carrier body from a temperature-resistant hard tissue, in the Grooves one over feed lines with an outer one Circuit connected measuring winding from a coiled Resistance wire is embedded, and the one with a shell of a temperature and tension-proof plastic is coated, that is not is affected by interference voltages, easily and is to be exactly balanced and a high dielectric strength having.

Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden Kontaktstellen zwischen den Zuführungsleitungen und der Meßwicklung sich im vorderen Bereich des Trägerkörpers befinden, die beiden Zuführungsleitungen von der Anschlußseite über die gesamte Länge des Trägerkörpers zu den Kontaktierungs stellen geführt werden und die Meßwicklung bogenförmig in Richtung auf die Anschlußseite über den Trägerkörper sich erstreckt.This object was achieved in that the two contact points between the Feed lines and the measuring winding are in the front Area of the support body, the two Feed lines from the connection side over the entire length of the carrier body to the contact make out and the measuring winding arc towards the connection side over the carrier body extends.

Durch diese Konstruktion erhält man auf dem Trägerkörper einen Stromkreis mit zwei gegenläufigen Windungen einer Spule, deren Induktivitäten sich gegenseitig aufheben.This construction results in the support body a circuit with two opposite turns one Coil whose inductances cancel each other out.

Die Zuführungsleitungen zur Meßwicklung können aus Draht bestehen, der in Längsnuten an den Längsseiten des Trägerkörpers zur Spitze des Widerstandsthermometers geführt wird. Vorzugsweise werden die Zuführungsleitungen aber ganz oder teilweise als Leiterbahnen einer Leiterplatte ausgebildet. Die Meßwicklung ist dabei vorteilhafterweise in eine U-förmige Nut auf der Oberfläche des Trägerkörpers eingelegt.The feed lines to the measuring winding can be made of wire consist of the in longitudinal grooves on the long sides of the Carrier body to the tip of the resistance thermometer to be led. Preferably the feed lines but in whole or in part as conductor tracks Printed circuit board. The measuring winding is there advantageously in a U-shaped groove on the Surface of the carrier body inserted.

Als günstig hat es sich erwiesen, wenn die Zuführungsleitungen über Löthülsen mit Anschlußdrähten verbunden sind, wobei die Löthülsen in Aussparungen des Trägerkörpers eingelegt sind. Dadurch wird eine Zugentlastung erreicht. It has proven to be favorable if the Supply lines via solder sleeves with connecting wires are connected, the solder sleeves in recesses of the carrier body are inserted. This will make one Strain relief reached.

Werden als Zuführungsleitungen Leiterbahnen verwendet, sind die Löthülsen über Lötverbindungen mit den Leiterbahnen in Kontakt oder die Anschlußkräfte werden direkt auf die Leiterbahnen aufgelötet.If conductor tracks are used as supply lines, are the solder sleeves via solder connections with the Traces in contact or the connecting forces will be soldered directly onto the conductor tracks.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen schematisch und beispielhaft verschiedene Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Widerstandsthermometers in Längs- und Querschnitt. Figs. 1 to 3 show schematically and by way of example various embodiments of the resistance thermometer according to the invention in longitudinal and cross section.

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Widerstandsthermometer, bei dem die Zuführungsleitungen als Drähte ausgebildet sind. Fig. 1 shows a resistance thermometer according to the invention, in which the supply lines are designed as wires.

Der Trägerkörper (1) besteht aus einem flachen Streifen eines Isolierstoffes (z. B. Hartgewebeplatte). In den beiden Längsseiten und in der Stirnseite des Trägerkörpers (1) befinden sich Längsnuten (2). In einer Oberfläche des Trägerkörpers ist eine U-förmige Nut (3) eingefräst. Die Meßwicklung (4) ist in die Nute (3) eingelegt und mit den Zuführungsleitungen (5) über Kontaktstellen (16) verbunden, die in die Nuten (2) eingelegt sind. Die Verbindung zu den Anschlußdrähten (6) wird mit Hilfe zweier Löthülsen (7) hergestellt, die in zwei Aussparungen (8) des Trägerkörpers (1) eingelassen sind. Hierdurch wird eine Zugentlastung der Anschlußdrähte (6) bewirkt. Um die stromführenden Teile des Widerstandsthermometers gegen mechanische Eingriffe zu schützen und die notwendige Spannungsfestigkeit zu erzielen, wird es mit einer dünnen Isolierstoffhülle (9) überzogen, die z. B. aus einem Stück Schrumpfschlauch bestehen kann. The carrier body ( 1 ) consists of a flat strip of an insulating material (e.g. hard tissue plate). There are longitudinal grooves ( 2 ) in the two long sides and in the end face of the carrier body ( 1 ). A U-shaped groove ( 3 ) is milled into a surface of the carrier body. The measuring winding ( 4 ) is inserted in the slot ( 3 ) and connected to the feed lines ( 5 ) via contact points ( 16 ) which are inserted in the slots ( 2 ). The connection to the connecting wires ( 6 ) is made with the aid of two soldering sleeves ( 7 ) which are embedded in two recesses ( 8 ) in the carrier body ( 1 ). This results in strain relief for the connecting wires ( 6 ). In order to protect the current-carrying parts of the resistance thermometer against mechanical interference and to achieve the necessary dielectric strength, it is covered with a thin insulating sleeve ( 9 ), which, for. B. can consist of a piece of shrink tubing.

Die Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Widerstandsthermometers. Der Trägerkörper (1) besteht aus einem Hartgewebestreifen mit einer Kupferkaschierung (12), wie sie für die Herstellung von Leiterplatten für elektronische Schaltungen Verwendung finden. Am unteren Teil der Längsseiten sind zwei Längsnuten (2) angebracht. In die mit Kupfer belegte Oberfläche des Trägerkörpers sind eine U-förmige Nut (3) und eine Quernut (13) eingebracht. Der gewendelte Widerstandsdraht (4) ist in die Nut (3) eingelegt und mit den Zuführungsleitungen (5) verbunden. Die Anschlußdrähte (6) sind mit einer Löthülse (7) versehen, die in Aussparungen (8) des Trägerkörpers (1) eingelegt sind. Die Zuführungsleitungen (5) und die Löthülsen (7) sind über Lötverbindungen (10) mit der Kupferauflage (12) elektrisch verbunden. Durch einen Trennschnitt (11) sind die beiden Hälften der Kupferauflage elektrisch gegeneinander isoliert. Das fertige Widerstandsthermometer wird mit einer Isolierstoffhülle (9) umgeben. Fig. 2 shows another embodiment of the resistance thermometer according to the invention. The carrier body ( 1 ) consists of a hard tissue strip with a copper cladding ( 12 ), as used for the production of printed circuit boards for electronic circuits. Two longitudinal grooves ( 2 ) are provided on the lower part of the long sides. A U-shaped groove ( 3 ) and a transverse groove ( 13 ) are introduced into the surface of the carrier body covered with copper. The coiled resistance wire ( 4 ) is inserted into the groove ( 3 ) and connected to the feed lines ( 5 ). The connecting wires ( 6 ) are provided with a soldering sleeve ( 7 ) which are inserted into recesses ( 8 ) in the carrier body ( 1 ). The feed lines ( 5 ) and the solder sleeves ( 7 ) are electrically connected to the copper layer ( 12 ) via solder connections ( 10 ). The two halves of the copper layer are electrically insulated from one another by a separating cut ( 11 ). The finished resistance thermometer is surrounded with an insulating sleeve ( 9 ).

Eine weitere Ausführungsform zeigt Fig. 3, die im wesentlichen der Ausführungsform gemäß Abbildung II entspricht. Die Enden der Anschlußdrähte (6) sind hier mit Lötverbindern versehen, die eine Isoliermuffe (14) und eine Lötzunge (15) tragen. Die Lötzungen (15) sind mit der Kupferauflage (12) verlötet.A further embodiment is shown in FIG. 3, which corresponds essentially to the embodiment according to Figure II. The ends of the connecting wires ( 6 ) are provided here with solder connectors which carry an insulating sleeve ( 14 ) and a soldering tongue ( 15 ). The soldering tongues ( 15 ) are soldered to the copper layer ( 12 ).

Claims

1.Resistance thermometer for measuring the temperature in windings of large electrical machines, consisting of a grooved carrier body made of a temperature-resistant hard tissue, consisting of a grooved carrier body made of a temperature-resistant hard tissue, in the grooves of which a measuring winding connected via supply lines to an external circuit made of a coiled resistance wire is embedded, and which is covered with a sheath made of temperature and voltage-resistant plastic, characterized in that the two contact points ( 16 ) between the feed lines ( 5 ) and the measuring winding ( 4 ) are located in the front region of the carrier body ( 1 ) , The two supply lines ( 5 ) from the connection side over the entire length of the support body ( 1 ) to the contact points ( 16 ) are guided and the measuring winding ( 4 ) extends in an arc towards the connection side over the support body ( 1 ).

2. Resistance thermometer according to claim 1, characterized in that the supply lines are wholly or partly designed as conductor tracks ( 12 ) of a circuit board.

3. Resistance thermometer according to claim 1-2, characterized in that the measuring winding ( 4 ) is embedded in a U-shaped groove ( 3 ).