SE441219B - Anordning for att meta hoga vexelspenningar i hogspenningskopplingsanleggningar - Google Patents

Description

8005424-0 2 storleken hos den gjuthartsvolym som skall bearbetas.

Kapacitiva spänningstransformatorer för kapslade kopplings- anläggningar, vid vilka överspänningskapacitansen, dvs. den kapa- citans, som ligger inom området för högspänningspotentialen, på konventionellt sätt är utförda med olje-, pappersisolation i ett isolerrör, vilket är anbringat i ett särskilt metallhus med isoler- gasfyllning, har stora dimensioner och tenderar tillsammans med den erforderliga induktiva delen till vippsvängningar och ferro- resonans. ' Kapacitiva spänningstransformatorer med isolergas som dielektrikum för överspänningskapacitansen är kända genom tyska OS 23 25 441 och 23 25 438. Vid dessa bildas överspänningskapaci- tansen av en koncentrisk anordning av ledar-skärmelektroder, varvid vid SF6-kapslade kopplingsanläggningar den i kopplingsan- läggningen befintliga SF6-isolergasen användes som dielektrikum.

Den som mätkondensator tjänande lågspänningskapacitansen, dvs. den kapacitans, som ligger inom jordpotentialområdet, bildas av en utanför metallkapslingen anordnad.kondensator eller av en elektrodanordning med fast dielektrikum inom kapslingen. Att märka är därvid att vid anordning av mätkondensatorn utanför metall- kapslingen delningsförhållandet är temperaturheroende, eftersom överspännings- och underspänningskapacitansen i allmänhet är utsatt för olika temperaturer och möjligtvis över- och underspännings- kapacitansens temperaturförhâllande är olika.

I Bildas underspänningskondensatorn av en elektrodanordning i kopplingsanläggningens metallkapsling med ett fast ämne som dielektrikum, så kan därvid likaledes delningsförhållandet vara temperaturberoende, eftersom överspänningskapacitansens gasformiga dielektrikum och underspänningskapacitansens fastämnesdielektrikum kan ha olika temperaturförhâllanden hos dielektricitetstalet.

En rent kapacitiv delare är vidare inte heller utan vidare i stånd att urladda en avkopplad högspänningsledning.

Uppfinningen har till uppgift att åstadkomma en anordning av inledningsvis angivet slag, vid vilken förutom ett optimalt temperaturförhållande även små dimensioner uppnås. Vidare skall en enkel och ekonomisk anpassning till olika märkspänningar vara möjlig. Denna uppgift löses enligt uppfinningen genom de bestämninuar som anges i kravets 1 kännetecknande del. a 8005424-0 Det överspänningssidiga eller högspänningssidiga ohmska motståndet är, såsom anges i ingressen till kravet 1, bildat av väsentligen lika utbildade motstândselement, så att genom en kon- struktivt enkelt genomförbar seriekoppling av ett antal delmot- stånd till ett gemensamt överspänningssidigt motstånd den ohmska anpassas till olika märkspänningsplan. Däri- motståndselementen är lika utbildade kan det spänningsdelaren kan genom att de enskilda högspänningssidiga motståndet sammanbyggas byggsatsliknande av flera delar under anpassning till de aktuella och erforderliga märkspänningsplanen.

Det finns, såsom nämnts, möjlighet, att utbilda motstånden med lika dimensioner, men det finns naturligtvis även möjlighet att utbilda de enskilda motståndselementen med olika dimensioner.

Därvid kan man uppnå anpassningen till de motsvarande märkspännings- planen genom att man bygger in de enskilda utvalda motståndselemen- ten i en metallkapsling, som är lika för många märkspänningsplan.

Enligt uppfinningen är för bildande av ett motståndselement en isolerkropp anordnad, vilken tjänar som bärare för motstånds- material. Användningen av isolerkroppen gynnar därvid de enskilda motstândselementens mekaniska hållfasthet.

Enligt uppfinningen är isolerkroppen skivformigt utbihkfi, wmndd motstândsmaterialet-är anbringat på varje skivyta. Den enskilda isolerkroppen kan därvid uppvisa likformig tjocklek sett i radiell riktning. Den kan emellertid även vara diskusformigt utbildad med utåt avtagande tjocklek. Den skivformiga isolerkroppen med väsentligen likformig tjoçklek kan inom området för sin mittaxel även uppvisa en åtminstone mot en sida utskjutande förtjockning, som tjänar till att hålla tvâ närbelägna isolerkroppar på avstånd från varandra. Förtjockningen kan även vara anordnad vid omkretsen, varvid den i det senare fallet kan uppvisa väsentligen radiellt förlöpande slitsar. Diskusformen väljer man på grund av att den på optimalaste sätt är anpassad till den dielektriska pâkänningen i isolerkroppen och i gassträekan mellan två närbelägna isoler- kroppar. I Det finns även möjlighet att för kontaktering mellan isoler- kropparna förse varje isolerkropp med åtminstone en tvärs axeln POOR QUALITY 8005424-0 förlöpande yta på var sida. Därvid berör motstående ytor varandra hos två intill varandra ordnade isolerkronpar, varvid en galvanisk kontaktering av de enskilda motstånden skerxüd eflzbenningmnfille.

Det är gynnsamt när de båda isolerkropparnas beröring sker i mitten eller vid omkretsen. Denna elektriska kontakt mellan två närbelägna motståndselement kan i detta fall framställas utan särskilda ytter- ligare åtgärder.

Det finns även möjlighet att förbinda två motståndselement med varandra genom att en metallhylsa anordnas mellan båda, vilken å ena sidan tjänar som distanselement mellan de båda motstånds- elementen och å andra sidan som elektrisk förbindning eller kontakte- ring av motståndselementen.

Motståndsmaterialet bör lämpligen anbringas utrymmesbe- sparande på isolerkroppens sidoytor. Man kan härvid anbringa motståndsmaterialet spiralformigt på isolerkroppens sidoytor, strålformigt eller meanderformigt. Lämpligen anbringas motstånds- materialet så på isolerkroppens båda sidoytor att materialbanorna på den ena sidoytan förlöper parallellt och eventuellt motriktat mot de på den andra. Härigenom uppnås en induktionsfattig anordning, eftersom strömriktningen på den ena sidan av isolerkroppen förlöper mot strömriktningen på den andra sidan, så att magnetfälten totalt delvis upphäver varandra. Detta kan vidare därigenom ytterligare understödjas genom att man på en sida av bärkroppen anordnar motståndsmaterialets banor så att de genomflyts av strömmen i motsatt riktning. Det finns även möjlighet att anbringa motstånds- materialet så i banor på isolerkroppen, att de enskilda banorna är åtminstone delvis elektriskt parallellkopplade.

Som motståndsmaterial kan man företrädesvis använda ett s.k. motståndsband. Ett sådant motstândsband utgöres av en kommer- siellt tillgänglig tråd, som är upplindad på en av fibrer av isolerande material framställd kabel. Denna motståndstråd kan man limma på isolerkroppens sidoytor eller inlägga i spår i sidoytorna hos varje isoleringskropp och därvid eventuellt fästa den medelst qjutharts. _ En lämplig utformning kan bestå i att man som motstånds- materia] använder en u.k. Ljockfilnmotståndspastu. Uvlla är ~tr IuaLOILiui, som husljïz' .lv fínL fördelat :uut.:;l..'ïncls;lu-.zl-fr j-ni, qLL-qnn- tíklar och organiska bärare och tillsatser. Pastan torkas efter påföringen vid c.a l30OC och bränns vid 850oC. Därigenom 8005424-0 sammansintras motståndsmaterial och glas till ett hårt motstånds- band. I stället för en tjockfilmmotståndspasta kan man även använda en metallegering, vilken påångas isolerkroppen som mot- ståndsmaterial.

Användes anordningen enligt uppfinningen vid en SF6- gasisolerad högspänningsanläggning, kan det vid nögspännings- potential liggande motståndet och det till jord anslutna motståndet vara anordnade i metallkapslingens inre. Detta delförhållande blir nästan temperaturoberoende eftersom överspännings- och mätmotstånd utsättes för liknande temperaturförhållanden i kapslingens inre.

Av detta skäl är den andra möjligheten att anordna mätmotstândet utanför metallkapslingen ej helt så optimal. Under vissa förut- sättningar kan dock detta arrangemang vara gynnsammare av kon- struktiva skäl. _ _ För att styra de enskilda motståndselementen kapacitivt efter sammansättningen kan man mellan isolerkropparna anordna kapacitiva styrelement, som kan vara plattformigt utbildade och vid sin omkrets försedda med toroidartat utformade avskärmnings- ringar. Man kan-även utbilda de kapacitiva styrelementen skål- formigt, varvid de toroidartade avskärmningsringarna är fästade vid den fria kanten. Den kapacitiva avskärmningen är nödvändig av följande skäl. Vid vissa kopplingsförlopp finns det möjlighet att relativt höga inkopplingsspänningsökningar uppträder, vilka kan leda till ett överslag mellan de överspänningssidiga motstånds- elementen och metallkapslingen. Detta kan minskas med de kapacitiva styrelementen. Därutöver kan man även förhindra att kapacitiva avledningsströmmar kan flyta.

Med den ohmska spänningsdelaren enligt uppfinningen, vilken består av minst ett vid högspänning liggande motstånds- element och ett vid jordpotential liggande, som mätmotstånd tjänande ytterligare motståndselement, erhålles utöver de redan kända kapacitiva och induktiva spänningstransformatorerna eller spänningsmätanordningarna en ytterligare lösning, vilken erbjuder en rad fördelar, varvid den väsentliga fördelen består i att q-»xxoxn Ilpy-:h-lninqf-n av dv-l vid hfšqnpiinninqupols-nl i-:l Hq-Lnnh- motståndet i enskilda seriokopplade motständselcmcnt enligt bygg- satsprincipen mätanordningen kan anpassas enkelt och mycket fördelaktigt till olika märkspänningsplan, så att i jämförelse med kända induktiva eller kapacitiva spänningstransformatorer, särskilt för höga märkspänningar ekonomiska fördelar kan uppnås. \ “took ofJALzTY: 8005424-0 Med hänvisning till ritningarna, i vilka fler utförings~ exempel av uppfinningen åskâdliggöres, skall uppfinningen liksom ytterligare fördelar, utföranden och förbättringar närmare förklaras och beskrivas.

Fig. l visar ett ekvivalent kopplingsschema av utförandet enligt uppfinningen vid vilket mätmotståndet är anordnat i kapsling- ens inre, fig. 2 visar ett ekvivalent kopplingsschema liknande det i fig. l, varvid mätmotståndet är anordnat utanför kapslingen, fig. 3 visar ett tvärsnitt genom en anordning enligt uppfinningen, fig. 4 visar ett tvärsnitt genom ett ytterligare utförande av en anordning enligt uppfinningen, fig. 5 - ll visar ytterligare utföringsformer av bärar- kroppen, samt fig. l2 - 18 visar olika typer av motståndsmaterialets anordnade på bärkroppen.

Det hänvisas nu till fig. l.

I fig. lhär liksom i fig. 2 ett ekvivalent kopplingsschema av anordningen schematiskt framställt. En metallkapsling 10 ligger på jordpotential och uppvisar vid sin högra ände en fläns 12, som är tillsluten medelst ett lock 14. I det inre är en fasledare 16 anordnad, vilken för högspänningspotential och till vilken ett första motstånd 18 och ett elektriskt därmed i serie liggande andra motstånd 20 är anslutna, varvid motståndet 18 är beräknat som överspänningsmotstånd och motståndet 20 som mätmotstånd.

Begreppet överspänningsmotstånd innebär att motståndet med sin ena ände är anslutet till fasledarens högspänningspotential. Mät- motståndet 20 är med sin ej med mätmotståndet 18 förbundna, andra ände anslutet till det på jordpotential liggande locket 14.

Mellan motstånden 18 och 20 är en mätledning 22 ansluten, med vilken spänningen gentemot jord vid mätmotståndet 20 avkännes som avbild av den för mätning avsedda spänningen mellan fasledaren l6 och jordpotential, och vilken ledning är ansluten till en här ej närmare beskriven, till teknikens ståndpunkt hörande elektrisk Jörstêirkaranuuclninq, villa-n Iíšrzslíirkt-I (lf-n virl míil1nul:;|,.'1n uttagna mätsignalen så att erforderlig ingångseffekt står till förfogande för mätapparaten eller skyddsanordningen 26. Natur- ligtvis kan mätmotståndet 20 bestå av flera motståndselement. 8005424-0 Mätledningen 22 är förd genom en öppning 30 i locket 14 på ett gentemot locket 14 isolerat sätt.

Motståndcn 18 och 20 är sammankopplade som spänningsdelare, varvid mätmotstândet 20 ligger i kapslingens 10 inre. Detta har den fördelen att mätmotståndet 20 uppvisar praktiskt taget samma temperatur som överspänningsmotståndet 18, så att det av de båda motstånden bestämda delförhållandet är praktiskt taget temperatur- oberoende.

I fig. 2 visas det ekvivalent schemat för ett ytterligare utförande. Kapslingen betecknas åter med 10, locket med 14, fasledaren med 16, överspänningsmotståndet med 18 och mätmotstândet med 20. överspänningsmotståndet är anordnat i kapslingens 10 inre och mätmotståndet 20 utanför kapslingen. Den elektroniska förstärkar- anordningen 24 är med sin ena ingång inkopplad mellan mätmotståndet 20 och överspänningsmotståndet 18 och är ansluten till jord med sin andra ände. Anordningen enligt fig. 2 är under vissa omständigheter enklare att framställa, men har dock den nackdelen, att andra tempe- raturer kan råda vid överspänningsmotstândet 18 än vid mätmotståndet 20, varigenom mätresultaten kan förvanskas.

Fig. 3 visar nu en första utföringsform av ett konkret utförande av anordningen enligt uppfinningen. Man igenkänner kapslingen 10, liksom locket 14 och flänsen 12. Vidare är även fasledaren 16 inritad. överspänningsmotståndet 18 består av flera lika utbildade, i serie kopplade motståndselement 32, vilkas konstruktion skall beskrivas närmare nedan. Dessa motståndselement har, liksom det av motståndselementet 34, bildade mätmotståndet, ett genomgående hål 36. Efter det att de enskilda motstândselemen- ten 32 och 34 anordnats bredvid varandra föres genom hålet 36 en isolerstav 38, vilken är skruvbultartad och vid sin ena ände uppvisar ett gängavsnitt 40 och vid sin andra ände ett sexkants- mutterhuvud 42. Fasledaren 16 har ett gängat hål 44, i vilket iso- lerstångens 38 gängavsnitt 40 är inskruvat, varigenom de enskilda motståndselementen 32 spännas mot varandra och mot fasledaren 16. ivioiian dr- vnrzitilnln rnnifziIiwifii-'lHm-nlwii (i iifi. å im iisil vivid! uieliun de i.1=- Lill ~/Jiii:.i,1..i ififyjdndt: mo!uiikntistfieni-»iil--iii »i kapacitiva styrelement 46 och 48 klämda, vilka, såsom framgår av fig. 3, kan vara skålformigt utbildade. De har en tvärs anordning- ens längsaxel anordnad bottendel 52 och 54, vilken är inklämd mellan motstândselementen 32, och ett vinkelrät däremot förlöpande, POOR QUALITY 8005424-0 cylindriskt kantavsnitt 56 resp. 58, vid vars fria kant en toroidformig avskärmningsring 60 resp. 62 är formad eller fästad.

Med dessa kapacitiva styrelement undviks i stor utsträck- ning en förvrängning av det elektriska fältet, som uppstår vid transienta spänningspåkänningar på grund av de mellan motstånds- elementen 32 och det jordade huset 10 resp. mellan motståndsele- menten 32 sinsemellan verksamma strökapacitanserna, så att även vid kopplingsstöt- eller blixtstötspänningar (med högre spännings- frekvenser) spänningsfördelningen på de enskilda motståndselementen är tillnärmelsevis likadan som spänningsfördelningen vid märk- frekvensen och därigenom lokala dielektriska överpåkänningar und- viks. Vidare är vid optimal dimensionering av de kapacitiva styrelementen delningsförhållandet i ett visst frekvensområde nästan oberoende av frekvensen. Man ser i fig. 3 att motstånds- elementen 32 är tillnärmelsevis diskusformigt utbildade.

I fig. 3 utbildas motståndselementet 34 med fördel som mätmotstånd. Genom den med de överspänningssidiga motståndsele- menten 32 jämförbara uppbyggnaden av mätmotståndet säkerställs att mätmotståndet 34 är utsatt för samma termiska förhållanden som de överspänningssidiga motståndselementen, så att delnings- förhållandet är i stor utsträckning temperaturoberoende. Mätkabeln: anslutningar till mätmotståndet 34 är ej visade närmare i fig. 3.

I fig. 4 visas en ytterligare utformning av uppfinningen.

Där är de enskilda motståndselementen ej diskusformiga, utan skivformiga, vilket skall beskrivas närmare nedan. Man känner återigen igen kapslingen 10, locket 14, fasledaren 16 och de enskilda motståndselementen 34 och 34. Här har därför samma hänvisningssiffror valts för att förtydliga att den konstruktiva eller principiella utformningen av anordningen enligt uppfinningen i fig. 4 är densamma som vid anordningen enligt fig. 3. Mätmot- ståndet 34, som visas i snitt, har åter öppningen eller det genomgående hålet 36 och man igenkänner åter isolerstaven 38, vilken i varje fall ej uppvisar ett skruvmutterhuvud 32, utan i dotlns :zfíillv vil qiïnqavsznítl 6/1, på vilket nn rnuHr-r Ef» lir pünkruvud, vn1víd mellan multwan nu och mutständsulpmunlvl in en distansskiva 68 av isolerande material är mellankopplad.

Såsom kapacitiva styrelement är inga bägarformiga element anordnadgsåsom i fig. 3, utan plattformiga element 70. Avskärm- ningsringarna är därvid anordnade vid omkretsen eller periferin 8005424-0 av de plattformiga styrelementen.

Det är självklart att de i fig. 4 visade plattformiga styrelementen 70 även är kombinerbara med de i fig. 3 visade diskusformiga motståndselementen 32. Likaledes är den i fig. 3 visade utföringsformen av de kapacitiva styrelementen 52 och 56 resp. 54 och 58 kombinerbara med de i fig. 4 skisserade, skivformigt utbildade motståndselementen 32 och 34.

Mätledningen 22 är ansluten inom området mellan det högra motståndselementet 32 och mätmotståndet 34 och förd utåt genom öppningen eller hålet 36 och hålet 30. Förstärkarkopplingen 24 visas ej närmare.

Alla motståndselement såväl delmotstånden för överspännings- motståndet, som de för mätmotståndet, består av en av isolermaterial, exempelvis gjutharts.eller keramik uppbyggd platt- eller diskus- formig kropp, på vilken motståndsmaterialet anbringats på nedan beskrivet sätt. I fig. 5 visas en första utformning av en sådan bärkropp, vilken är plattformigt utbildad med ett yttre plattformigt område 100 och ett inre plattformigt område 102, vars tjocklek är större än områdets 100. Det plattformiga området 100 uppvisar spår 104, vilka exempelvis kan förlöpa spiralformigt inifrån och utåt och kan tjäna till upptagande av motståndsmaterialet.

Det tjockare området 102 är anordnat för att åstadkomma ett avstånd D mellan områdena 100 hos två bredvid varandra liggande bärkroppar, vilket avstånd är nödvändigt för att undvika överslag mellan närbelägna bärkroppar med motståndsmaterial. De båda ändytorna 106 och 108 hos varje kropp är belagda med kontaktma- terial för att uppnå en elektrisktledande förbindning mellan motstândselementen.

Pig. 6 visar den diskusformiga utformningen av platt- kroppen. Skivans tjocklek minskas radiellt inifrån och utåt och de båda ändytorna lll och 112 i det inre området ll4 är återigen belagda med kontaktmaterial.

Vid utföringsformen enligt fig. 6 är plattvärsnittet på ett fördelaktigt sätt anpassat till de dielektriska påkänning- arna såväl i isolerkroppen som i gassträckan mellan två närbelägna, med motståndsmaterial försedda isolerkroppar. Vidare påverkas genom den radiellt utåt vidgade gasspalten mellan två närbelägna isnlorkroppuz bortförseln av i motståndsmaterialet alstrad lörlustvärme på ett gynnsamt sätt.

POOR QUALITY 8005424-0 10 I fig. 7 visas en ytterligare utformning. Där är de enskilda bärkropparna 120 och 122 hjulformigt utbildade med ett plattliknande inre område 124 och ett tjockare yttre omkrets- omrâde 126. Därvid berör ändytorna 128 och 130 hos det yttre området hos varje bärkropp 120 eller 122 varandra. Strömmen flyter från fasledaren 16 över ett metalliskt mellanstycke 17 till bär- kroppens 120 yta 130 och därifrån till motståndsmaterialet på en sida, vilket över mitthålet är förbundet med det på den andra sidan anbringade motståndsmaterialet. l Eftersom genom utförandet enligt fig. 7 ett fritt inre rum 134 bildas mellan två bärkroppar, i vilket eventuellt upp- trädande värme skulle kunna uppdämmas, måste de yttre avsnitten 126 uppvisa kanaler 136, genom vilka den i det inre uppträdande varmluften kan strömma utåt. Ett dylikt utförande visas i fig. 8, i vilken totalt sju slitsar 136 framställts över den horison- tellt förlöpande mittaxeln. Det finns naturligtvis även möjlig- het att anordna de tjockare avsnitten 126 såsom i fig. 9. Man behöver då endast tre stjärnformigt relativt mittaxeln anordnade tjockare avsnitt 138, 140 och 142.

I fig. l0 visas hur avsnittet eller området med större tjocklek ej utformats som i fig. 5 utan genom att förtjockningen endast uppträder på en sida. Denna förtjockning är försedd med hänvisningssiffran 144 och anordnad på en plattformig bärkropp 146. Mitthålet har återigen betecknats med 36 för att förtydliga att det motsvarar mitthålet 36 hos motståndselementet 34 i fig. 4.

Ett liknande ensidigt eller i en riktning utstående tjockare avsnitt kan även vara anordnat vid anordningarna enligt fig. 6 - 9. ' ' En ännu enklare utformning för två bärkroppar 150 resp. 152 som skall anordnas bredvid varandra visas i fig. ll. Dessa båda bärkroppar är utbildade som likformigt tjocka plattor, som hålls på avstånd från varandra av en distanshylsa 154 av elektriska ledande material. Ytområdena omkring mitthålet 36 är på båda sidor 150 eller 152 belagda med elektriskt ledande material, mot vilka skikt distanshylsan anligger.

För de i fig. 6 - ll visade utföringsformerna av bärkroppen är det gemensamt att vid uppradande av dem på en isolerstav 38 enligt fig. 3 och 4 en särskilt enkelt framställbar elektrisk förbindning uppnås över de med elektriskt ledande material 8005424-0 ll beskiktade kontaktytorna till de kapacitiva styrelementen 52 och 56 resp. 54 och 58 i fig. 3 resp. 70 i fig. 4.

Vid användning av distanshylsor 154 med olika längd kan avståndet och därmed kapacitansen mellan de båda bärkropparna 150 och 152 varieras. På detta sätt uppnås, såsom med styrelementen 46 och 48 i fig. 3 eller 70 i fig. 4 en kapacitiv styrning längs stapeln av bärkroppar till bildande av överspännings- och yttermotstånd, när avståndet mellan bärkropparna inställes medelst olika långa distanshylsor eller flera lika långa distanshylsor mellan bärkropparna. Denna metod för kapacitiv styrning är ej begränsad till bärkropparna enligt fig. ll. Den är även användbar vid användning av bärkropparna enligt fig. 5 - 10.

Ovan har flera konstruktiva utformningar av bärkroppen beskrivits. Motståndsmaterialets anordnande framgår av fig. 12 - 18. vid motståndselementet enligt fig. 12 är motståndsmaterialet utgående från de med elektriskt ledande material belagda inre kontaktytorna 112, 110 eller 108 och 106 anbringat spiralformigt utåt förlöpande. Det finns även möjlighet att anbringa motstånds- materialet radiellt-meanderformigt (jfr. fig. 13) eller strålformigt (jfr. fig. 14 - 16). I fig. 14 är motståndsmaterialet 164 ut- gående från mitten sicksackformigt anbringat, varvid det bildas totalt sex strålar. I fig. 16 är motstândsmaterialet 166 eker- formigt och i fig. 15 liksom i fig. 13 radiellt-meanderformigt.

Där har motståndsmaterialet hänvisningsbeteckningen 168.

Ett ytterligare sätt att anbringa motståndsmaterialet visas i fig. 17 och 18. I fig. 17 är motståndsmaterialet spiral- formigt-meanderformigt anbringat. I fig. 18 är motståndsmaterialet 181 dels radiellt-strålformigt, dels cirkelformigt anbringat på bärkroppen, varigenom motståndsmaterialet delvis är parallell- aopplat. Som motståndsmaterial kan man använda en motståndstråd, som består av ett band eller snöre och en därom lindad tunn tråd, vilket motståndsband är tillgängligt i handeln. Motståndsbandet Iaarx fastlllnnnxz; på hširlzrnppwzmr. släta yllw-rylt; f-l lur inläqqnz; i spår 104 och eventuellt ingjutas med gjutharts.

I stället för ett motståndsband skulle även en s.k. tjockfilm-motståndspasta kunna användas, som likaledes finns tillgänglig i handeln.

POOR QUALITY 8005424-0 12 Som motständspasta definieras därvid ett material, som består av finfördelat motstândsmaterial, glaspartiklar, organiska bärare samt tillsatser. Pastan torkas vid c.a l30°C efter på- föring på bärkroppen samt bränns vid c.a 850°C,varigenom motstånds- materialet och glaset sintras samman till ett hårt motståndsband.

En ytterligare möjlighet att anbringa motstândsmaterial på bär- kroppen består i att pâånga en metallegering på isoler- eller bär- kroppen. Dylika påångningsförfaranden på keramik är i och för sig kända. ' Om tjockfilm-motståndspasta användes, finns det även möjlighet att samtidigt även anbringa kapacitiva delar på bärmate- rialet för att därmed uppnå en kapacitiv styrning, såsom redan beskrivits ovan.

Motståndsbanorna kan anbringas på de enskilda bärkropparna så att en “seriekoppling" bildas (jfr. fig. 12, 13, 15 och 17).

Det finns även möjlighet att parallellkoppla de enskilda motstånds- trådarna (fig. 14, 16 och 18). Därvid förlöper de från mitten mot en sida av bärkroppen utåt och från ytterkanten åter på den andra ytan av bärkroppen inåt. Den väsentliga fördelen med parallellkopplade motståndsströmbanor gentemot en med seriekopp- lade är att vid bortfall av en bana, t.ex. genom avbrott, de parallellkopplade banorna fortfarande möjliggör spänningsmätning.

Genom denna redundans ökas mätanordningens tillgänglighet väsent- ligt. Vid bortfall av en eller flera i serie kopplade banor faller mätanordningen ur. En ökning av parallellkopplade motståndsbanor är exempelvis möjlig om till anordningen enligt fig. 14 eller 16 cirkelformiga motståndsbanor såsom i fig. 18 tillfogas.

I princip strävar man efter att anordna motståndsbanorna på en sida så att det bildas parallellt med varandra förlöpande bansträckor, varigenom strömmen flyter åt ena håller utefter en bansträcka och tillbaka i den bredvidliggande. Detta uppnås optimalt med det meanderformiga förloppet enligt fig. 13, 15 och särskilt 17. Om motståndsbanor är anordnade på båda sidor om en bärkropp, så anbringas banorna på en sida parallellt med och motriktat de på den andra sidan av bärkroppen. Med båda åtgärderna hålls anordningens induktans så liten som möjlig. Här ligger fördelen med den meandcrformiga anordningen enligt fig. 13, 15 och 17 med avseende på bredvid varandra liggande banor på en sida av bär- kroppen. Ju mindre induktansen är desto högfrekventare spänningar kan mätas. 8005424-0 13 Väsentligt vid motståndsmaterialets anordnande på de enskilda bärplattorna eller bärdelarna är att materialet till bildande av ett bestämt motståndsvärde anbringas med motsvarande tjocklek eller på motsvarande sätt på de enskilda bärkropparna.

Genom uppdelningen av överspänningsmotståndet i enskilda motstånds- element, som är utformade pâ samma sätt och även kan ha samma motståndsvärde, finns det möjlighet att åstadkomma ett överspän- ningsmotstånd med önskat eller godtyckligt motståndsvärde på ett enkelt sätt genom att flera motståndselement kopplas efter varandra efter behov. Den spänningsdelare, som därvid kan användas för mätning uppbyggs därvid byggsatsartat av enskilda motstånds- element. De efter varandra kopplade motståndselementen behöver emellertid ej såsom i fig. 3 - 12 nödvändigtvis ha samma diameter.

Alternativa godtyckliga motståndsvärden vid konstant antal mot- stândselement kan erhållas genom att förändra elementens diameter stegvis eller genom att vid_samma diameter anbringa olika mängder motstândsmaterial. Därvid går visserligen fördelen med den bygg- satsformiga uppbyggnaden mer eller mindre förlorad.

POOR QÛALIU

Claims (24)

8005424-0 Patentkrav.

1. Spänningsdelare för mätning av höga växelspänningar 1 högspännings- kopplingsanläggningar, särskilt i metallkapslade SF6-gaSiS0ler8d8 högspäflr ningskopplingsanläggningar med åtminstone två i serie mellan högspänningspoten- tial och jord anordnade ohmska motstånd (l8,20), av vilka det till jord anslutna motståndet (20) tjänar som mätmotstånd, varvid åtminstone det högspänningssidiga motståndet (18) är sammansatt av lika utbildade motståndselement (32) och varvid till bildande av ett motståndselement en isolerkropp är anordnad, vars ytteryta tjänar som bärare för motståndsmaterial, k ä n n e t e c k n a d av att isoler- kropoen (lO0,1l4,l24) är skivformigt utformad, att motståndselementen (32,34) är förspända mot varandra och att vid motståndselementens (32,34) beröringsställen med varandra galvanisk kontakt föreligger.

2. Spänningsdelar enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att den skivformiga isolerkroppen (100) uppvisar inom området för sin mittaxel en åtminstone åt en sida utskjutande förtjockning (102), tjänande som distansorgan mellan två närbelägna isolerkroppar.

3. Spänningsdelar enligt något av krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att varje isolerkropp (114) avsmalnar utåt.

4. Spänningsdelare enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att den skivformiga isolerkroppen (lO0,114,l24) är försedd med åtminstone en tvärs axeln förlöpande yta (l06,lO8,110,1l2,130) på vardera sidan.

5. Spänningsdelare enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d av att vid anordnande bredvid varandra av två isolerkroppar (l00,ll4,l24) motstående ytor (l06,l08,l10,ll2,130) berör varandra för galvanisk kontaktering.

6. Spänningsdelare enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att ytorna (106,l08,ll0,ll2,l30) är anordnade inom området för isolerkroppens míttaxel och koncentriskt relativt mittaxeln.

7. - Spänningsdelare enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att isolerkroppen (l20,l22,124) vid sin omkrets är utbildad med en mot åtminstone en sida axíellt utskjutande förtjockning (l26,138,l40,142), varvid för uppnående av kylverkan (luftströmning) mellan två närbelägna isolerkroppar (120,l22) för- tjockningen är försedd med radiellt utåt förlöpande slitsar (136).

8. Spänníngsdelare enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d av att vid varje isolerkropps (120,122,124) omkrets är en eller flera ytor anordnade. 8005424-0 16

9. Spänningsdelare enligt något av krav 1 - 6, k ä n n e t e c k n a d av att två närbelägna isolerkroppar (l50,l52) hålls på avstånd från varandra medelst metallhylsor (154), som samtidigt tjänar som elektrisk förbindning mellan de båda isolerkropparnas (l50,l52) motståndsbanor.

10. Spänningsdelare enligt något av förgående krav, k ä n n e t e c k - n a d av att varje isolerkropp (l00,114,120,122,l24,146,l50,l52) består av gjutharts.

11. ll. Spänningsdelare enligt något av kraven 1 - 9, k ä n n e t e c k n a d av att varje isolerkropp (100,114,120,122,124,l46,150,152) består av keramik.

12. Spänningsdelare enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k - n a d av att motståndsmaterialet (181,164,166,168) är anbringat på isolerkrop- pens (lO0,1l4,l20,122,l24,l46,152) båda sidoytor och att motståndsmaterialbanor- na på den ena sidoytan förlöper parallellt med dem på den andra.

13. Spänningsdelare enligt något av kraven 1 - ll, k ä n n e t e c k - n a d av att motståndsmaterialbanorna på den ena sidan löper 1 motsatt riktning mot den på den andra sidan.

14. Spänningsdelare enligt något av kraven 1 - 12, k ä n n e t e c k - n a då av att motståndsmaterialbanorna (l81,164,166,168) på varje sidoyta av isolerkroppen (l00,1l4,120,l22,124,146,l50,l52) är anordnade bredvid och paral- lellt med varandra, så att de genomflyts av ström i motsatt riktning.

15. Spänningsdelare enligt något av kraven 12 - 14, k ä n n e t e c k - n a d av att motståndsmaterialbanorna (181,154,166,168) är anbringade delvis elektriskt parallellkopplade på bärkroppen.

16. Spänningsdelare enligt något av krav 12 och 13, k ä n n e t e c k - n a d av att motståndsmaterialbanorna är anbringade spiralformigt på isoler- kroppens (100,114,120,l22,124,146,l50,l52) sidoytor.

17. Spänningsdelare enligt något av krav 12, 14 och 15, k ä n n e - t e c k n a d av att motståndsmaterialet är strålformigt anbringat på båda sidor av isolerkroppens (100,114,120,l22,124,146,150,lS2) sidoytor.

18. Spänníngsdelare enligt något av krav 12 - 15, k ä n n e t e c k - n a d av att motståndsmaterialbanorna är anbringade meanderformigt på varje sidoyta (l00,114,120,122,124,l46,150,152).

19. Spänningsdelare enligt krav 18, k ä n n e t e c k n a d av att mot- ständsmaterialbanorna är anbringade radiellt eller spiralmeanderformigt.

20. Spänningsdelare enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k - n a d av att som motståndsmateríal användes en motståndstråd, vilken är fast- límmad på varje isolvrkropps (lÛU,1l4,12Û,122,l24,lâ6,150,152) sidoytor- denna: QUALITY' 8005424-0 Ib

21. Spänningsdelare enligt krav 20, k ä n n e t e c k n a d av det som motståndstråd utbildade motståndsmaterialet är inlagt i på varje isolerkropps (100,1l4,l20,122,124,l46,l50,l52) sidoytor anordnade spår (104) och däri fästat.

22. Spänningsdelare av att motständsmaterialet

23. Spänningsdelare av att motståndsmaterialet

24. Spänningsdelare enligt består enligt består enligt något av krav 1 - 19, k ä n n e t e c k n a d av en tjockfilmsmotståndspasta- något av krav 1 ~ 19, k ä n n e t e c k n a d av en på ísolerkroppen påångad metallegering. något av föregående krav, k ä n n e t e c k - n a d av att varje isolerkropp (100,114,120,l22,l24,146,l50,152) uppvisar ett genomgående mitthål (36), genom vilket sträcker sig en av isolermaterial fram- ställd, skruvbultartad stav (38), vars med en gänga (40) försedda ände är in- skruvad i ett gänghål (44) i ändytan hos en ledare (16), vars växelspänning skall mätas, varvid isolerkropparna är spännbara mot varandra och mot ändytan med hjälp av staven (38).