KR20130128429A

KR20130128429A - 전력 레지스터

Info

Publication number: KR20130128429A
Application number: KR20137017425A
Authority: KR
Inventors: 베르트람 스콧; 오토 함플
Original assignee: 비쉐이 일렉트로닉 게엠베하
Priority date: 2010-12-03
Filing date: 2011-12-01
Publication date: 2013-11-26
Also published as: KR101878422B1; DE102010053389A1; EP2619770A1; EP2619770B1; ES2502742T3; DK2619770T3; TW201239913A; US20130328660A1; US9117575B2; WO2012072262A1; JP2014504001A; IL226661A; JP5887356B2; TWI529752B; PL2619770T3; CN103262181A; CN103262181B

Abstract

전력 레지스터는 금속의 복수의 레지스터 판의 스택을 가진다. 각각의 레지스터 판은 복수의 교차로 서로 연결된 횡당 웹에 의해 형성된 적어도 하나의 곡절 구조를 가진다. 스택 방향에서 서로 뒤따르는 레지스터 판은 서로에 대하여 90도로 회전된다.

Description

전력 레지스터{ELECTRICAL POWER RESISTOR}

본 발명은 전기 발전기 및 주파수 컨버터에서 통상적으로 사용되는 전력 레지스터에 관련된다. 이러한 전력 레지스터는, 전기 에너지가 수 밀리 초 내지 수 초의 시간 주기 내에서 통상적으로 현저하게 감소되어야 하는 전기 플랜트(electric plant)에서 특별한 운영 상태에서 전기 에너지를 열 에너지로 전환하기 위해 이용된다. 이는, 예를 들어, 풍력 터빈 및 수력 발전소에서의 경우이다.

그러한 전력 레지스터는 복수의 금속의 레지스터 판의 스택에 의해 형성될 수 있고, 스택의 각각의 레지스터 판은 서로 뒤따르고 대안적으로 서로 연결되는 복수의 횡단 웹(transverse web)에 의해 형성되는 적어도 하나의 곡절 구조(meandering structure)를 가진다. 단순한 구조로 각각의 사용에 쉽게 매치될 수 있는 레지스터 유닛이 이에 제공된다.

그러나, 기계적 안정성 문제가 그러한 레지스터 유닛과 함께 발생할 수 있다. 즉 전류가 각각의 레지스터 판을 통해 흐르는 경우, 전류는 상호 인접한 횡단 웹에서 반대 방향으로 흐른다. 인접한 횡단 웹에서 유도되는 자기장의 상호 작용은 횡단 웹의 상호 반발(mutual repulsion)을 도출한다. 각각의 레지스터 판은, 그러나, 인접한 횡단 웹 사이에 존재하는 중간 공간으로 인해 유연(flexible)하다.

횡단 웹의 상호 반발은 그러므로, 즉 곡절 구조의 (또한 다음에서 각각의 레지스터 판의 "세로 방향"이라고 또한 불리우는) 범위의 방향을 따라, 횡단 웹의 배향에 수직인 판 평면 내에 레지스터 판의 팽창(expansion)을 도출한다. 개별적인 레지스터 판은 그러므로, 설명된 배출(expulsion) 및 팽창 힘을 받아들이고 기계적 안정성이 요구되는 형성된 레지스터 유닛을 제공하는, 다른 고정 장치(fastening device) 또는 안정 홀더로 삽입되어야 한다. 그러한 홀더 또는 다른 고정 장치는 특히 각각의 레지스터 판의 단부의 절취를 막아야 하고, 전력 레지스터를 다른 구조(예컨대, 스위치 캐비닛 내에서)로 고정하는 것에 대한 레지스터 유닛의 충분한 형상 안정성을 보장하여야 한다.

본 발명의 목적은 곡절 구조를 가지는 복수의 레지스터 판의 스택을 가지고 그 곳에서 발생하는 팽창 힘에도 불구하고 단순하고 저렴한 디자인을 가지는 레지스터 판의 안정된 배열을 허용하는 전력 레지스터를 제공하는 것이다.

이러한 목적은 제1항의 특징을 가지는 전력 레지스터에 의해, 특히 스택 내에서 서로 뒤따르는 레지스터 판에서 방향이 서로에 대해 90도로 회전된다는 점에서 만족된다.

전력 레지스터는 스택 방향을 따라 서로에 대하여, 특히 서로 평행하고, 서로로부터 이격된 적어도 두 레지스터 판의 스택을 포함한다. 매초마다 레지스터 판의 정렬은, 이전 레지스터 판의 정렬에 관련된 각각의 판 평면에서, 그리고 실로 곡절 구조의 범위의 각각의 방향에 대해(즉, 세로 방향) 90도로 회전된다. 이는 각각의 레지스터 판의 횡단 웹의 배향에 직각으로 발생하는 팽창 힘 및 반발이 레지스터 판으로부터 레지스터 판으로 서로에 대해 90도로 마찬가지로 회전되는 것을 의미한다. 곡절 구조의 단부에서 제공되고 횡단 웹에 평행하게 확장하는 각각의 레지스터 판의 단부 연결기 웹 및/또는 횡단 웹은 이에 인접한 (90도로 회전된) 레지스터 판의 팽창 힘 및 반발을 받아들일 수 있다. 그러므로 불변 정렬을 가지는 레지스터 판의 배열에 비해, 레지스터 판의 상호 고정이 제공되는 홀더 또는 고정 장치에 대한 기계적인 요구가 매우 더 적어진다.

스택의 모든 레지스터 판은 공통 고정 장치의 수단에 의해 서로 바람직하게는 고정된다. 그러한 고정 장치는, 주로 세로 방향에서 발생하는 하나의 레지스터 판의 팽창 힘이 인접한 레지스터 판 또는 (90도로 회전된) 레지스터 판에 전달되는 것만 단지 달성되면 되므로 단순하고 저렴한 구조를 가질 수 있다. 즉, 각각의 곡절 구조의 횡단 웹의 범위의 방향을 따라, 횡단 방향에서 레지스터 판의 고유 안정성으로 인하여, 이러한 방향에서의 힘은 이러한 목적을 위해 고정 장치 상에서 이루어져야 하는 특별한 요구 없이 레지스터 판에 의해 받아들여질 수 있다.

특히 유리한 실시예에 따라, 레지스터 판은 뾰족하거나 둥근 모서리를 가지는, 사각형이다. 레지스터 판은 바람직하게는 직사각형, 특히 직사각형이며, 면 길이가 동일하지 않은 경우에, (레지스터의 판의 곡절 구조의 범위의 방향에 의해 오로지 결정되는) 전술한 세로 방향을 더 긴 면 길이가 반드시 정의해야 하는 것은 아니다. 그러한 사각형의 레지스터 판의 경우에, 각각의 고정 요소를 수신하기 위한 고정 입구(opening)는 각각의 모서리의 영역에서 적어도 바람직하게는 제공된다. 특히 단순하지만 그럼에도 불구하고 서로 레지스터 판의 안정된 고정이 이에 가능하다. 상이한 레지스터 판의 고정 입구는 바람직하게는 서로와 정렬하여 배열된다. 그러므로 정렬된 고정 입구를 통해 이끌어지는 공통 고정 요소가 사용될 수 있다.

스택의 레지스터 판은 예를 들어 레지스터 판의 고정 입구를 통해 이끌어지는 고정 바를 통해 서로 고정될 수 있다. 고정 바는 쓰레드된 바(threaded bar) 또는 나사일 수 있다. 스택의 자기-지지 구조는 이에 레지스터 판의 상호 고정을 위해 요구되는, 예를 들어 케이지의 형태로, 외부 홀더 없이 단순한 방식에서 형성된다.

지정된 고정 요소, 특히 지정된 고정 바는 레지스터 판으로부터 바람직하게는 전기적으로 절연된다. 이는 예를 들어 운모(mica) 파이프 상에 플러그됨에 따라 일어날 수 있다.

실시예에 따라, 지정된 고정 입구 및 고정 요소의 배열은 90도로 각각의 레지스터 판의 회전에 대해 회전 대칭적이다. 이는 레지스터 판의 고정 입구가, 지정된 하나의 레지스터 판이 다른 레지스터 판에 대해 90도로 회전되는 경우, 거기에 인접한 다른 레지스터의 고정 입구와 또한 정렬되는 것을 의미한다. 전력 레지스터는, 레지스터 판이 특히 유연한 방식에서 서로 조합될 수 있고 레지스터 판이 공통 부분으로서 고안될 수 있으므로 다른 적용을 위해 더욱 간단히 이에 재구성될 수 있다.

레지스터 판 중 적어도 두 개가 레지스터 판의 전기적 접촉을 위해 적어도 하나의 각각의 연결기 수단을 가지는 경우, 이는 더욱 더 선호된다. 연결기 수단은 예를 들어 입구(예컨대, 구멍) 또는 플러그로 접속, 배치 및/또는 용접되는 볼트로서 형성될 수 있다. 스택의 복수의 레지스터 판 또는 모든 레지스터 판에 동일한 연결기 수단이 제공되는 경우, 요구되는 레지스터 값으로의 전력 레지스터의 매칭은 특히 유연한 방식에서 발생할 수 있다. 예를 들어, 각각의 레지스터 판은 곡절 구조의 두 단부에서 전기적 접촉을 위해 연결기 수단을 가질 수 있다.

레지스터 판 중 적어도 하나가 절연기를 고정하기 위한 적어도 하나의 각각의 연결 수단을 가지는 경우, 이는 더욱 더 선호된다. 지정된 연결 수단은 예를 들어 입구, 나사 또는 볼트일 수 있다. 각각의 레지스터 판으로 고정된 절연기는 예를 들면 스위치 캐비닛에서 다른 구조로의 전력 레지스터의 고정 및 배열을 허용한다.

각각의 레지스터 판에 지정된 고정 입구가 제공되는 경우, (예를 들면, 이것이 구멍의 문제라면) 동일한 도구에 의해 단순한 방식으로 도입될 수 있는 연결기 수단 및 연결 수단, 상이한 기계적 및/또는 전기적 수단의 세 그룹이 이용 가능하다.

추가적인 유리한 실시예에 따라, 스택 방향에서 서로 뒤따르는 두 레지스터 판은 각각의 스페이서(spacer)에 의해 서로로부터 분리되며, 스페이서는 전기적으로 절연하거나 전기적으로 전도력이 있도록 선택적으로 만들어질 수 있다. 스페이서는 서로에 비해, 한 면만 평행을 이룬(planoparallel) 방식에서 바람직하게는 배열되는, 레지스터 판의 소정의 간격을 달성한다. 각각의 중간 공간은 그러므로 냉각 목적 (공기 냉각 또는 액체 냉각)을 위해 특히 사용될 수 있는 스택 방향에서 두 인접한 레지스터 판 사이에서 형성된다. 두 인접한 레지스터 판 사이의 각각의 간격은 분리된 스페이서의 사용에 의해 요구되는 적용에 의존하여 유연하게 설정될 수 있다. 스페이서는 레지스터 판 사이에 특히 좋은 공기 순환을 허용하고 그러므로 주위 공기로 좋은 열 분산을 허용하는 슬리브(sleeve)로 형성될 수 있다. 대안적으로, 철저하게 이루어진 스페이서가, 예를 들면 웹 또는 판의 형성에서 또한 제공될 수 있다. 특히 세라믹, 운모, 고무, 실리콘 또는 플라스틱이 전기적으로 절연 물질로서 고려될 수 있다. 전력 레지스터는 전기적으로 절연하거나 전기적으로 전도력이 있는 스페이서의 대응하는 선택에 의해 스택의 개별 레지스터 판의 병렬 회로 또는 직렬 회로, 또는 (모든 레지스터 판이 서로로부터 전기적으로 절연되는 경우) 많은 개별 레지스터를 형성할 수 있다.

레지스터 판은, 즉 각각의 세로 방향을 따라 배치되는, 곡절 구조의 두 단부에서, 곡절 구조의 횡단 웹보다 더 넓게 만들어지는, (터미널로 불리우는) 각각의 단부 연결기 웹을 바람직하게는 가진다. 고정 장치를 위해 이미 지정된 고정 입구는 그러므로 각각의 인접한 레지스터 판의 설명된 팽창 힘을 확실하게 받아들일 수 있는 특히 안정된 단부 연결기 웹에서 제공될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 지정된 고정 입구는 그러나 횡단 웹에서 또한 제공될 수 있다.

지정된 단부 연결기 웹에 추가하여, 레지스터 판은, 각각의 중앙 영역에서 횡단 웹보다 게다가 더 넓게 만들어지는, 적어도 하나의 중앙 연결기 웹을 가질 수 있다. 전기적 레지스터의 능동 영역을 형성하는 각각의 레지스터 판의 곡절 구조는 이에 복수의 세그먼트로 분할된다. 이러한 세그먼트는 동일한 또는 상이한 형상일 수 있고 그들은 동일한 또는 상이한 전기적 레지스터를 가질 수 있다. 그러한 중앙 연결기 웹은 횡단 방향에서 기계적 안정성을 증가시키는 데에 또한 기여한다. 각각의 고정 요소를 수신하기 위한 추가적인 고정 입구는 단부 연결기 웹에서 고정 입구에 추가하여 중앙 연결기 웹에서 바람직하게는 제공된다. 적어도 하나의 연결기 수단(예컨대 입구 또는 볼트)이 전기적 접촉을 위해 각각의 중앙 연결기 웹에서 제공되면, 더욱 더 바람직하다.

추가적인 유리한 실시예에 따라, 각각의 레지스터 판의 곡절 구조의 횡단 웹은, 실로 단지 구분되거나 각각의 중간 공간의 전체 길이를 통하여, 그리고 두 인접한 횡단 웹 사이에 형성된 중간 공간을 따라 서로로부터 전기적으로 절연된다. 바람직하지 않은 아크(arc) 발화는 이에 예방될 수 있다. 개별 횡단 웹의 변형은, 자기적 상호 작용으로 인해 또는 또한 서로 인접하게 배열된 횡단 웹이 간략하게 서로 적어도 대부분 접촉하거나 서로 건드리는 외부 진동 또는 열 팽창으로 인해 즉 훨씬 강해질 수 있다. 이러한 효과는 전력 레지스터 또는 연관된 전기적 플랜트를 손상시키거나 파괴할 수 있는 아크의 점화를 일으킬 수 있다. 이러한 위험은 횡단 웹의 상호 전기적 절연에 의해 예방되고, 그리고 반대로 두 인접한 횡단 웹 사이의 중간 공간이 좁게 만들어질 수 있어, 이는 증가된 안정성 및 소형의 구조에 기여한다.

횡단 웹의 상호 전기적 절연은 두 인접한 횡단 웹 사이의 중간 공간으로 삽입되고 특히 세라믹, 운모 또는 플라스틱, 예를 들어, PBI(polybenzimidazole)을 포함하는, 절연 스트립(즉, 전기적으로 절연하는 스트립-형상 판)에 의해 특히 달성될 수 있다. 그러한 절연 스트립 대신, 굵은 알갱이(granulate) 또는 다른 충전 물질, 예를 들면 가열된 PBI가 두 인접한 횡단 웹 사이의 중간 공간으로 압축될 수 있다. 대안적으로, 예를 들어 실리콘, 시멘트 또는 콘크리트를 붓거나, 주입하거나 또는 발포함으로써 두 인접한 횡단 웹 사이의 중간 공간을 완전히 또는 부분적으로 채우는, 충분히 단단해진 액체 절연 물질이 사용될 수 있다. 충분히 굳어진 액체 절연 물질은 나아가 예를 들어 전기적 절연(부식 보호)에 추가하여 수분으로부터의 보호를 형성하는 얇은 PBI 필름의 형태에서, 코팅으로서 횡단 웹을 덮게끔 사용될 수 있다.

개별 레지스터 판의 특히 간단하고 저렴한 생산은, 각각의 레지스터 판의 곡절 구조가 각각의 레지스터 판이 서로로부터 바람직하게는 배열된 오프셋(offset)인 교차 절개(alternate incision)에 의해 형성되는 경우, 발생한다. 인접한 횡단 웹 사이의 절개는 예를 들어 레이저 빔, 고압 물 제트(high-pressure water), 톱 또는 제분기의 수단에 의해, 특히 각각의 레지스터 판이 더 큰 판으로부터 오려낸 것(cut out)인 동일한 작업 순서에서, 도입될 수 있다.

유리한 실시예에 따라, 스택의 모든 레지스터 판 또는 기반 판을 제외한 스택의 모든 레지스터 판은, 즉 공통 부분으로서, 서로 동일하게 만들어진다. 특히 저렴한 제조 및 스토리지는 이에 발생하고, 각각의 전력 레지스터는 유연한 방식에서 구성될 수 있다.

본 발명은 도면을 참조하여 단지 예시로써 다음에서 설명될 것이다.
도 1은 전력 레지스터의 투시도를 도시하고,
도 2는 제1 레지스터 판의 평면도를 도시하고,
도 3은 제1 레지스터 판의 평면도를 도시하고,
도4는 제3 레지스터 판의 평면도를 도시하고,
도 5는 횡단면도를 상세하게 도시한다.

도 1에 도시된 전력 레지스터는 서로에 대하여 한 면만 평행을 이룬 방식으로 배열된 레지스터 판의 스택을 포함하고, 즉 제1 레지스터 판(11)(도 2)은 기반 판, 제2 레지스터 판(12) 및 제3 레지스터 판(13)(도 4)을 형성한다. 직사각형 레지스터 판(11, 12, 13)은 금속, 전형적으로 스테인리스 또는 다른 적절한 합금을 포함하며, 또한 도 1 내지 4 내의 표시와는 상이한, 둥근 모서리를 또한 가질 수 있다. 레지스터 판(11, 12, 13)은 다음에서 설명될 바와 같이, 서로에게 고정되고, 서로 전기적으로 전도력 있게 연결된다.

각각의 레지스터 판(11, 12,13)은 서로에 뒤따르는 복수의 횡단 웹(15)에 의해 형성되는 곡절 구조를 가진다. 서로 인접한 횡단 웹(15)은 슬릿 형상의 중간 공간(17)에 의해 서로로부터 교차로 분리되고, 짧은 연결 웹(19)의 수단에 의해 서로 연결된다. 도4 내의 제3 레지스터 판(13)에 대한 예시로써 도시된 바와 같이, 횡단 웹(15)은 횡단 방향 Q를 따라 확장하고, 그러므로 각각의 레지스터 판의 형성된 곡절 구조는 횡단 웹 (15) 및 횡단 방향 Q에 대하여, 즉 세로 방향 L을 따라 확장한다. 여기에서 도시된 실시예에서, 횡단 웹(15)은 각각의 레지스터 판(11, 12, 13)의 전체 면 길이에 대하여 확장한다. 그러나, 도시된 단일의 각각의 곡절 구조 대신, 레지스터 판(11, 12, 13)은 서로와 나란히 확장하는 복수의 곡절 구조를 또한 포함할 수 있다.

각각의 레지스터 판(11, 12, 13)은 곡절 구조의 두 단부에서, 확단 웹(15)보다 넓게 만들어진, 각각 및 연결 웹(21)을 가진다. 각각의 레지스터 판(11, 12, 13)은 나아가 중앙 영역에서, 횡단 웹(15)보다 마찬가지로 넓게 만들어진, 중앙 연결기 웹(23)을 가진다. 중앙 연결기 웹(23)은 각각의 레지스터 판(11, 12, 13)의 곡절 구조를 두 능동 영역(25)으로 분할한다.

도 1에 따른 투시도로부터 인식될 수 있듯이, 스택 방향에서 서로 뒤따르는 레지스터 판(11, 12, 13)은 곡절 구조의 범위의 각각의 방향(도 4에 따르면 각각의 세로 방향 L)에 대해 90도로 회전된다. 바꾸어 말하면, 제2 레지스터 판(12)은 판 평면 내에서 제1 레지스터 판(11)에 대하여 90도로 회전되고 제3 레지스터 판은 평면 판 내에서 제2 레지스터 판에 대하여 90도로 교차로 회전된다. 두 인접한 레지스터 판(11 및 12 또는 12 및 13)의 횡단 웹은 따라서 90도로 회전된다.

각각의 레지스터 판(11, 12, 13)은 아홉 개의 고정 입구(31)를 가지고, 네 개의 고정 입구(13)는 각각의 레지스터 판(11, 12, 13)의 모서리의 영역에서 제공된다. 각각의 추가적인 고정 입구(31)는 단부 연결기 웹(21)의 중앙 영역에서 제공된다. 마지막으로, 각각의 중앙 연결기 웹(23)은 또한 세 고정 입구(31)를, 즉 중앙 영역 내에서 그리고 두 단부에서, 또한 가진다. 3 x 3 고정 입구(31)의 매트릭스는 이에 발생한다.

세 레지스터 판(11, 12, 13)의 각각의 고정 입구(31)는 서로 정렬하여 배열되고, 세 레지스터 판(11, 12, 13)에 공통인 복수의 고정 요소(33)를 포함하는 공통 고정 장치를 수신하기 위해 이용된다. 여기에서 도시된 예시에서, 오직 여섯 개의 고정 요소(33)가 제공되고, 즉 각각의 레지스터 판(11, 12, 13)의 세 고정 입구(31)는 미사용인 채로 남아 있다. 여기에서 도시된 실시예에서 고정 요소(33)는 레지스터 판(11, 12, 13)의 스택과 함께 지지하기 위해 6변형의 너트(35)와 협업하는 6변형 나사로 형성된다.

이런 점에서, 스페이서는 레지스터 판(11, 12, 13)이 서로로부터 이격되어 배열되는 것을 보장한다. 한편으로는, 전기적으로 절연된 스페이서(37)가 제공되고, 예를 들어 운모 플레이트는 각각의 고정 요소(33)를 위한 통로 입구를 가진다. 다른 한편으로는, 전기적으로 전도력 있는 스페이서(39)(예컨대, 금속 슬리브)는 레지스터 판의 단부 연결기 웹(21)이 다른 레지스터 판(11, 12, 13)의 단부 연결기 웹(21)에 전기적으로 전도력 있게 연결됨을 보장한다.

지정된 고정 입구(31)에 추가하여, 연결기 수단은 제1 레지스터 판(11)의 단부 연결기 웹(21) 및 제3 레지스터 판(13)의 단부 연결기 웹에서 제공되고, 언급된 연결기 수단은 전기 플랜트와 연관된 전력 레지스터의 전기적 접촉을 위해 이용된다. 각각의 연결기 수단은 연결기 볼트(43)가 삽입된(도 1) 연결기 입구(41)를 포함한다. 케이블 러그(미도시)는 예를 들어 각각의 연결기 볼트(43)에 고정될 수 있다. 그러한 연결기 수단(연결기 볼트(43)를 가지는 연결기 입구(41))은 더더욱 유연하게 도시된 전력 레지스터의 저항 값에 매치하는 것을 가능하게 하기 위해 그리고 전력 레지스터를 잠재적인 디바이더(divider)로 이용하는 것을 가능하게 하기 위해 적어도 제3 레지스터 판(13)의 중앙 연결기 웹에서 또한 제공될 수 있다.

연결 수단은 나아가 연관된 지지 구조(예컨대, 스위키 캐비닛에서)로 전력 레지스터를 고정하는 것을 가능하게 하기 위하여 절연기를 고정하기 위해 제1 레지스터 판(11)에서 제공된다. 이러한 연결 수단은 각각의 절연 블록(49)(도 1)으로 나사로 죈 각각의 연결 나사(47)가 도입된 여섯 개의 연결 입구(45)(도 2)를 포함한다.

도 5는 횡단면에서의 도 1에 따라 전력 레지스터의 상세도를 도시한다. 6변형의 나사인, 고정 요소(33)가 레지스터 판(11, 12, 13)의 고정 입구(31)를 마찬가지로 관통하고 그러므로 레지스터 판(11, 12, 13)으로부터 6 변형 나사를 전기적으로 절연하는 운모 파이프(51)에 의해 둘러싸이는 것이 인식될 수 있다.

도 1 내지 5에 도시된 전력 레지스터는 단순한 고안을 가지고, 저렴한 방식에서 제조될 수 있다. 레지스터 판(11, 12, 13)은 더 큰 판에서 절단될 수 있고, 동시에 중간 공간(17)은 각각의 곡절 구조의 횡단 웹(15)을 생성하기 위해 절개로 도입되는 것이 가능할 수 있다. 고정 입구(31), 연결기 입구(41) 및 연결 입구(45)는 단순한 방식에서 구멍으로서 고안될 수 있다. 각각의 레지스터 판(11, 12, 13)의 요구되는 저항 값은 물질, 크기, 레지스터 판(11, 12, 13)의 두께, 횡단 웹(15)의 수 및 횡단 웹(15)의 폭뿐만 아니라 중간 공간(17)의 적절한 선택에 의해 설정될 수 있다. 횡단 웹(15)의 폭 대비 각각의 레지스터 판(11, 12, 13)의 두께의 임의의 요구되는 비율은, 예를 들어 비율 1(즉, 이차 횡단면)로, 이런 점에서 일반적으로 실현될 수 있다. 그러나, 이후 제공되어야 할 웹 폭 대비 판 두께의 더 큰 비율과 함께, 스탬핑(stamping)에 의해 레지스터 판(11, 12, 13)을 제조하는 것이 또한 가능하다.

전력 레지스터는 예를 들어 스택의 레지스터 판(11, 12, 13)의 수가 변화된다는 점에서 또는 일련의 회로 또는 평행한 회로는 전기적으로 절연하는 스페이서(37) 및 전기적으로 전도력 있는 스페이서(39)의 배열을 변화시킴으로써 선택적으로 실현된다는 점에서 상이한 요구에 유연하게 매치될 수 있다. 추가적으로, 전력 레지스터는 각각의 레지스터 판(11, 12, 13)의 중앙 연결기 웹(23)에 의한 두 능동 영역(25)으로의 분할로 인해 잠재적인 디바이더로서 이용될 수 있다. 전압 강하가 전력 레지스터 또는 전력 레지스터의 일부에서 측정되면, 전력 레지스터는 전류 센서로서 사용될 수 있다. 전력 레지스터의 저항 값은 예를 들어 (예컨대, 클램핑 또는 용접에 의해) 중간 공간(17)을 통해 두 횡단 웹(15)을 연결하는 전기적으로 전도력 있는 브릿지의 수단에 의해 단순한 방식으로 동등해질 수 있다.

안정된, 자기-지지 구조는 도 1 내에 도시된 고정 요소의 수단에 의해 스택을 형성하기 위하여 레지스터 판(11, 12, 13)의 상호 장력에 의해 단순한 방식에서 생성된다. 레지스터 판(11, 12, 13)은 스택 방향을 따라 서로에 대해 90도로 각각 회전되는 것이 이런 점에서 특히 유리하다. 횡단 웹(15)에서의 전류 흐름에 의해 생성되는 자기 반발 힘은 (도 4에 따르는 각각의 세로 방향에 따라) 횡단 웹(15)의 배향에 직각으로 향하게 되는 팽창 힘을 즉 발생시킨다. 이러한 팽창 힘은 각각의 인접한 레지스터 판(11, 12, 13)의 상대적으로 넓은 단부 연결기 웹(31)에 의해 (및 선택적으로 연결기 웹(23)에 의해) 고정 요소를 통해 받아들여질 수 있다. 지정된 팽창 힘은 그러므로 외부 지지 구조에 의해 받아들여질 필요가 없고 단지 고정 요소(33)(예컨대, 6변형의 나사)는 충분히 넓은 크기를 가지는 것으로 실시되어야 한다.

도시된 실시예에서, 세 레지스터 판(11, 12, 13)의 3x3 고정 입구의 매트릭스는 90도로 각각의 레지스터 판(11, 12, 13)의 회전에 대해 회전 대칭적이다. 전력 레지스터는, 따라서 복수의 이용 가능한 유형의 레지스터 판이 특히 유연한 방식에서 서로와 조합될 수 있으므로 다른 응용에 대하여 더욱 쉽게 이에 재구성될 수 있다. 제조 및 스토리지 작업이 줄어듦에 따라 스택의 인접한 레지스터 판에 대한 공통 부분을 사용하는 것이 또한 특히 이에 가능하다. 이에 대안적으로, 그러나, 개별 레지스터 판(11, 12, 13)이 서로에 비해 단일의 소정의 배열에서 단지 조립될 수 있음을 보장하기 위하여 그리고 방향 인코딩을 실현하기 위해 고정 입구(31)의 비회전 대칭적 배열이 이에 제공될 수 있다. 그러므로 서로에 대하여 90도로 회전된 인접한 레지스터 판(11, 12, 13)의 곡절 구조의 범위의 각각의 방향의 배열이 항상 유지되는 것이 이에 간단한 방식으로 보장될 수 있다.

인접한 횡단 웹(15) 사이의 중간 공간(17)이 또한 완전히 또는 부분적으로 전기적으로 절연하는 물질로 또한 채워질 수 있음이 도시된 실시예에 대하여 최종적으로 주지되어야 한다. 충전 물질이 인접한 횡단 웹(15) 사이의 스페이서로 이용될 수 있고, 인접한 횡단 웹(15)이 자기적 상호 작용, 열 효과 및/또는 외부 진동에 의해 서로 너무 가까워지면 발생할 수 있는 바람직하지 않은 아크의 발화는 예방될 수 있다.

1 제1 레지스터 판
12 제2 레지스터 판
13 제3 레지스터 판
15 횡단 웹
17 중간 공간
19 연결 웹
21 단부 연결기 웹
23 중앙 연결기 웹
25 능동 영역
31 고정 입구
33 고정 요소
35 6변형 너트
37 전기적으로 절연하는 스페이서
39 전기적으로 전도력 있는 스페이서
41 연결기 입구
43 연결기 볼트
45 연결 입구
47 연결 나사
49 절연기 블록
51 운모 파이프
L 세로 방향
Q 횡단 방향

Claims

금속의 복수의 레지스터 판(resistor plate)(11, 12, 13)의 스택(stack)을 가지는 전력 레지스터(electric power resistor)로서,
각각의 레지스터 판은 복수의 교차로 상호 연결된 횡단 웹(transverse web)(15)에 의해 형성된 적어도 하나의 곡절 구조(meandering structure)를 가지고,
상기 스택 방향에서 서로에 뒤따르는 레지스터 판(11, 12, 13)은 서로에 대해 90도로 회전되는 것인, 전력 레지스터
제1항에 있어서,
상기 스택의 모든 레지스터 판(11, 12, 13)은 공통 고정 장치(fastening device)에 의해 서로에 대해 고정되는 것인, 전력 레지스터.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 레지스터 판(11, 12, 13)은 사각형이고, 각각의 고정 요소(fastening element)(33)를 받아 들이기 위한 각각의 모서리의 영역에서 고정 입구(fastening opening)(31)가 제공되는 것인, 전력 레지스터.
제3항에 있어서,
상기 레지스터 판(11, 12, 13)은 상기 레지스터 판의 상기 고정 입구(31)를 통해 이끌어지는 고정 바(fastening bar)를 통해 서로에게 고정되는 것인, 전력 레지스터.
제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 고정 요소(33)는 상기 레지스터 판(11, 12, 13)으로부터 전기적으로 절연되는 것인, 전력 레지스터.
제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
고정 입구(31) 및 고정 요소(33)의 상기 배열은 상기 각각의 레지스터 판(11, 12, 13)에 대하여 90도로 회전 대칭적인 것인, 전력 레지스터.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 레지스터 판(11, 13) 중 적어도 두 개는 전기적 접촉을 위한 적어도 하나의 각각의 연결기 수단(connector means)(41, 43)을 가지는 것인, 전력 레지스터.
제1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 레지스터 판(11) 중 적어도 하나는 절연기(insulator)(49)를 고정하기 위한 적어도 하나의 각각의 연결 수단(connection means)(45, 47)을 가지는 것인, 전력 레지스터.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스택 방향에서 서로에 뒤따르는 두 레지스터 판(11, 12, 13)은 스페이서(spacer)(37, 39)에 의해 서로로부터 분리되고, 상기 스페이서는 선택적으로 전기적 절연 또는 전기적 전도성인 것으로 만들어지는 것인, 전력 레지스터.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 레지스터 판(11, 12, 13)은 상기 곡절 구조의 상기 두 단부에서, 상기 황단 웹(15)보다 더 넓게 만들어진, 각각의 단부 연결기 웹(end connector web)(21)을 가지는 것인, 전력 레지스터.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 레지스터 판(11, 12, 13)은 중앙 영역에서, 상기 황단 웹(15)보다 더 넓게 만들어진, 적어도 하나의 중앙 연결기 웹(23)을 가지는 것인, 전력 레지스터.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 횡단 웹(15)은 두 인접한 횡단 웹 사이에 형성된 상기 중간 공간(intermediate space)(17)을 따라서 전체 길이를 통해 또는 구분되어 서로로부터 전기적으로 절연되는 것인, 전력 레지스터.
제12항에 있어서,
상기 횡단 웹(15)은 스트립 형성의 삽입(strip-shaped inserts)에 의해, 압축(pressed-in), 몰드(molded) 혹은 발포(foam)된 충전 물질(filler material)에 의해 또는 코팅에 의해, 상기 중간 공간(17)을 따라 서로로부터 전기적으로 절연되는 것인, 전력 레지스터.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
각각의 레지스터 판(11, 12, 13)의 상기 곡절 구조는 교차 절개(alternate incision)에 의해 형성되는 것인, 전력 레지스터.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스택의 모든 레지스터 판 또는 기반 판을 제외한 상기 스택의 모든 레지스터 판은 서로와 동일하게 만들어지는 것인, 전력 레지스터.