DE2930767A1

DE2930767A1 - High direct voltage measurement in metal can switches - using potential divider consisting of standard resistive element combinations

Info

Publication number: DE2930767A1
Application number: DE19792930767
Authority: DE
Inventors: Hermann Dipl Ing Dr Koelsch; Gerhard Koerner; Volker Dipl Ing Dr Rees; Wolfgang Dipl Ing Schmitz
Original assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; Brown Boveri und Cie AG Germany
Current assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; BBC Brown Boveri AG Germany
Priority date: 1979-07-28
Filing date: 1979-07-28
Publication date: 1981-02-19
Also published as: JPS5633559A

Abstract

The arrangement is for measurement of high direct voltage and is esp. for use in metal encapsulated sulphar hescafluoride gas insulated high voltage switching equipment. It also enables alternating voltage to be measured and is considerably smaller than open switching arrangements. This enables it to be simply and compactly built into the switch case. Two chain resistances connected in venes between high voltage and earth form a potential divider. The resistance connected to earth forms the measurement resistance. The high voltage side and/or the earth side resistance is made up of identical resistance elements each consisting of an insulating body carrying resistive material on its outer surface. Each element has a distancing projection and a narrower section with spiral grooves contg. the resistive material.

Description

Einrichtung zur Messung hoher GleichspannungenDevice for measuring high DC voltages

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Messung hoher Gleichspannungen in ochsannunsschaltanlagen, insbesondere in metallgekapselten SF6-gasisolierten Hochspannungsschaltanlagen mit wenigstens zwei in Reihe zwischen Hochspannungspotential und Erde angeordneten, einen ohmschen Spannungsteiler bildenden ohmschen Widerständen, von denen der an Erde angeschlossene Widerstand als Meßwiderstand dient.The invention relates to a device for measuring high DC voltages in ochsannuns switchgear, especially in metal-enclosed SF6 gas-insulated High voltage switchgear with at least two in series between high voltage potential and earth arranged ohmic resistors forming an ohmic voltage divider, of which the resistor connected to earth serves as a measuring resistor.

Derartige ohmsche Spannungsteiler, bei denen der an Erdpotential liegende Widerstand als Meßwiderstand dient, sind für Hochspannungs-, Gleichstrom-Ubertragungsanlagen in Freiluftausführung bekannt. Dabei ist eine bandartig zusammengelegte Widerstandskordel in Gießharz zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit eingegossen, mit einem Porzellanüberwurf und mit einer blisolation versehen.Such ohmic voltage dividers, in which the one is at ground potential Resistance is used as a measuring resistor, are used for high voltage, direct current transmission systems known in the open air version. There is a resistance cord folded together like a band Cast in resin to increase the mechanical strength, with a porcelain cover and provided with blisolation.

Die Baugröße dieses Spannungsteilers ist sehr hoch, da sie sich nach der Höhe des Porzellanüberwurfes zu richten hat, welche Höhe durch die Überschlags länge und die Kriechstrecke von Hochspannungspotential zur Erde bestimmt ist.The size of this voltage divider is very large because it is based on the height of the porcelain cover, which height has to be adjusted by the rollover length and the creepage distance from high voltage potential to earth is determined.

Für gekapselte Hochspannungs-GleichstromUbertragungseinrichtungen ist ein Meßgenerator bekanntgeworden, der zwei mit segmentartigen Ausschnitten versehene, etwa kreisrunde Blechteile aufweist, die gegeneinander rotieren. Wenn ein Blechsegment des einen eiles den Freiraum des anderen Teiles überquert, findet eine Ladungsträoerwanderung und damit ein Stromfluß statt, welcher Stromfluß proportional der Höhe der zu messenden Spannung ist. Wegen der rotierenden mechanischen Teile ist ein gewisser Verschleiß vorhanden, der die Lebensdauer verringert. Das besondere Problem hierbei ist allerdings, daß mit dem Generator nur die G-.eichspannung und nicht die überlagerte tlelligkeit gemessen werden kann. Ohne Zusatzelemente, wie beispielsweise eine kapazitive teßeinrichtung, können Wechselspannungsanteile nicht gemessen werden. Daüberhinaus kann auch die Polarität der zu messenden Gleichspannung nicht erfaßt werden.For encapsulated high-voltage direct current transmission equipment a measuring generator has become known that has two segment-like cutouts, has approximately circular sheet metal parts that rotate against each other. If a sheet metal segment one part crosses the free space of the other part, finds a load carrier migration and thus a current flow takes place, which current flow is proportional to the amount of the to be measured Tension is. Because of the rotating mechanical parts there is some wear and tear present, which reduces the service life. The particular problem here, however, is that with the generator only the G calibration voltage and not the superimposed volume can be measured. Without additional elements, such as a capacitive measuring device, AC voltage components cannot be measured. In addition, the Polarity of the DC voltage to be measured cannot be detected.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der - bei Anwendung in gekapselten Anlagen - Wechselspannungen miterfaßt werden können und welche gegenüber Freiluftschaltanlagen in ihrer Baugröße erheblich verringert ist, so daß eine solche Einrichtung mit einem ohmschen Spannungsteiler auch in eine gekapselte Anlage einfach und platzsparend eingebaut werden kann.The object of the invention is to provide a device of the type mentioned at the beginning Type of creation in which - when used in encapsulated systems - alternating voltages can also be recorded and which compared to outdoor switchgear in their size is significantly reduced, so that such a device with an ohmic voltage divider can also be installed in an encapsulated system in a simple and space-saving manner.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch wenigstens zwei in Reihe zwischen Hochspannungspotential und Erde angeordnete ohmsche Widerstände, von denen der an Erde angeschlossene Widerstand als Meßwiderstand dient und die miteinander einen ohmschen Spannungsteiler bilden.This object is achieved according to the invention by at least two in Series of ohmic resistors arranged between high voltage potential and earth, of which the resistor connected to earth serves as a measuring resistor and the together form an ohmic voltage divider.

Der besondere Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß ein der Gleichspannung überlagerte Wechselspannungsanteil ohne weitere zusätzliche Maßnahmen oder weitere Elemente mit gemessen werden kann, wobei eine zusätzliche kapazitive eßeinrichtung nicht erforderlich wird und daß die erfindungsgemäße Einrichtung recht platzsparend ausgebildet ist, so daß sie auch in metallgekapselte-SF6-gasisolierte Schaltanlagen eingebaut werden kann.The particular advantage of this arrangement is that one of the DC voltage superimposed AC voltage component without further additional measures or other elements can be measured with, with an additional capacitive Eating device is not required and that the device according to the invention is right Is designed to save space, so that it is also in metal-encapsulated-SF6-gas-insulated Switchgear can be installed.

Der oberspannungsseitige oder hochspannungsseitige ohmsche Widerstand kann aus im wesentlichen gleich ausgebildeten Widerstandselementen gebildet sein, so daß durch eine konstruktiv einfach durchzuführende Reihenschaltung eine Anzahl von Teilwiderständen zu einem gemeinsamen oberspannungsseitigen Widerstand der ohmsche Spannunasteiler den unterschiedlichen Nennspannungsebenen angepaßt werden kann.The high-voltage side or high-voltage side ohmic resistance can be formed from essentially identically designed resistance elements, so that by a structurally simple series connection a number from partial resistances to a common high-voltage-side resistance of the ohmic Voltage divider can be adapted to the different nominal voltage levels.

Dadurch, daß die einzelnen Widerstandselemente gleich ausgebildet sind, kann der hochspannungsseitige Widerstand baukastenartig aus mehreren Teilen - angepaßt an die betreffenden und erforderlichen Nennspannungsebenen - zusammengebaut werden.Because the individual resistance elements are formed identically the high-voltage-side resistor can be made up of several parts in the form of a modular system - adapted to the relevant and required nominal voltage levels - assembled will.

Es besteht wie eben erwähnt, die Möglichkeit, die Widerstände in ihren Dimensionen gleich auszubilden; es besteht natürlich auch die Möglichkeit, die einzelnen Widerstandselemente mit unterschiedlichen Abmessungen auszubilden; dann kann man die Anpassung an die entsprechenden Nennspannungsebenen dadurch erreichen, daß man die einzelnen, entsprechend ausgewählten Widerstandselemente in eine Metallkapselung einbaut, die für viele Nennspannungsebenen die Gleiche ist.As just mentioned, it is possible to use the resistors in your To design dimensions in the same way; there is of course also the possibility of the individual To form resistance elements with different dimensions; then you can achieve the adaptation to the corresponding nominal voltage levels by the individual, appropriately selected resistance elements in a metal enclosure built in, which is the same for many nominal voltage levels.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann zur Bildung eines Widerstandselementes ein Isolierkörper vorgesehen sein, der als Träger für Widerstandsmaterial dient.In a particularly advantageous embodiment of the invention, can to form a resistance element, an insulating body can be provided, which as Serves carrier for resistance material.

Die Verwendung des Isolierkörpers begünstig dabei die mechanische Festigkeit der einzelnen Widerstandselemente.The use of the insulating body favors the mechanical Strength of the individual resistance elements.

.tan kann den Isolierkörper zweckmäßigerweise scheibenförmig ausbilden, wobei auf jeder Scheibenfläche das Widerstandsmaterial aufgebracht werden kann. Der einzelne Isolierkörper kann dabei eine in radialer Richtung gesehen gleichförmige Dicke aufweisen; er kann auch diskusförmig mit nach außen hin verringerter Dicke ausgebildet sein. Es besteht die öglichkeit, daß der scheibenförmige Isolierkörper mit annähernd gleicher Dicke im Bereich seiner Mittelachse eine zumindest nach einer Seite hin vorspringende, zur Abstandshalterung zweier benachbarter Isolierkörper dienende Verdickung aufweisen; die Verdickung kann auch am Umfang vorgesehen sein, wobei sie im letzteren Falle mit annähernd radial verlaufenden Schlitzen versehen sein kann. Die diskusartige Form wird man deswegen wählen, weil diese der dielektrischen Beanspruchung im Isolierkörper und in der Gasstrecke zwischen zwei benachbarten Isolierkörpern am optimalsten angepaßt ist..tan can expediently design the insulating body in the shape of a disk, wherein the resistance material can be applied to each disk surface. The individual insulating body can be uniform as seen in the radial direction Have thickness; it can also be disc-shaped with an outwardly reduced thickness be trained. There is the possibility that the disk-shaped insulating body with approximately the same thickness in the region of its central axis, at least one after Side protruding to keep two adjacent insulating bodies apart have serving thickening; the thickening can also be provided on the circumference, in the latter case they are provided with approximately radially extending slots can be. The discus-like shape will be chosen because this is the dielectric Stress in the insulating body and in the gas line between two neighboring ones Insulating bodies is most optimally adapted.

Es besteht nun die Möglichkeit, zur Kontaktierung der Isolierkörper zueinander jeden Isolierkörper mit wenigstens einer quer zur Achse verlaufenden Fläche auf jeder Seite zu versehen, wobei bei Nebeneinanderanordnung zweier Isolierkörper sich gegenüberliegende Flächen berühren, wobei an einer Berührungsstelle eine galvanische Kontaktierung der einzelnen Widerstände erfolgt. Dies ist günstig dann, wenn die Berührung der beiden Isolierkörper in der Mitte oder an ihrem Umfang erfolgt. Dieser elektrische Kontakt zwischen zwei benachbarten Widerstandselementen kann in diesem Falle ohne besondere zusätzliche faßnahmen hergesteht werden.There is now the possibility of making contact with the insulating body to each other each insulating body with at least one extending transversely to the axis Area to be provided on each side, with two insulators arranged side by side touching opposing surfaces, with a galvanic at one point of contact The individual resistors are contacted. This is favorable when the Contact of the two insulators takes place in the middle or on their circumference. This electrical contact between two adjacent resistance elements can occur in this Case can be created without special additional measures.

Es besteht auch die filöglichkeit, zwei Widerstandselemente dadurch miteinander zu verbinden, daß eine metallische Buchse zwischen beiden vorgesehen wird, die einerseits der Abstandshalterung der beiden Widerstandselemente und andererseits der elektrischen Verbindung bzw. Kontaktierung der Widerstandselemente dient.There is also the possibility of using two resistance elements to connect together that a metallic socket is provided between the two is, on the one hand the spacer of the two resistance elements and on the other hand the electrical connection or contacting of the resistance elements is used.

Das Widerstandsmaterial sollte zweckmäßigerweise platzsparend auf die Seitenflächen des Isolierkörpers aufgebracht werden. ;ran kann hierbei das Widerstandsmaterial spiralförmig auf den Seitenflächen des Isolierkörpers aufbringen, strahlenförmig oder mäanderförmig; zweckmäßigerweise wird das Widerstandsmaterial so auf den beiden Seitenflächen des Isolierkörpers aufgebracht, daß die Materialbahnen auf der einen Seitenfläche parallel und gaf gegensinning zu denen der anderen verlaufen. Hierdurch ergibt sich eine induktionsarme Anordnung, da die Stromrichtung auf der einen Seite des Isolierkörpers - entgegen der Stromr-ichtung auf der anderen Seite verläuft, so daß sich das Magnetfeld. insgesamt teilweise aufhebt. Dies kann weiter dadurch noch unterstützt werden, daß man auf einer Seite des Trägerkörpers die Bahnen des Widerstandsmaterials so anordnet, daß sie von dem Strom in entgegengesetzter Richtung durchflossen werden. Es besteht auch die iloglichkeit, das Widerstandsmaterial in Bahnen so auf den Isolierkörper aufzubringen, daß die einzelnen Bahnen wenigstens teilweise elektrisch parallelgeschaltet sind.The resistance material should expediently save space the side surfaces of the insulating body are applied. The resistor material can be used here Apply in a spiral shape to the side surfaces of the insulator, in a radial pattern or meandering; expediently, the resistor material is so on the two Side surfaces of the insulating body applied that the material webs on the one Side surfaces run parallel and in opposite directions to those of the others. Through this the result is a low-induction arrangement, since the direction of the current is on the one hand of the insulating body - runs against the direction of flow on the other side, so that the magnetic field. altogether partially cancels. This can be done further by doing this are still supported that one side of the support body the tracks of the Resistance material arranged so that they are from the current in opposite Direction to be flowed through. There is also the iloglichkeit, the resistance material to be applied in strips on the insulating body so that the individual strips at least are partially connected electrically in parallel.

Als Widerstandsmaterial kann man vorzugsweise eine sogenannte Widerstandskordel verwenden; eine solche Widerstandskordel ist ein auf einem aus Fasern aus isolierendem Material hergestellten Seil aufgewickelter Draht, der im Handel erhältlich ist. Diesen Widerstandsdraht kann man auf die Seitenfläche des Isolierkörpers aufkleben oder in an den Seitenflächen jedes Isolierkörpers angeordnete Rillen einlegen und darin gegebenenfalls mittels Gießharz befestigen.A so-called resistance cord can preferably be used as the resistance material use; Such a resistance cord is one on one made of fibers made of insulating Material made rope wound wire, which is commercially available. This resistance wire can be glued to the side of the insulating body or insert into grooves arranged on the side surfaces of each insulating body and if necessary, fix it with casting resin.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung kann darin bestehen, daß man als Widerstandsmaterial eine sogenannte Dickfilm-Widerstandspaste benutzt; dies ist ein Material, welches aus fein verteiltem Widerstandsmaterial, Glaspartikeln und organischen Trägern und Zusätzen besteht; die Paste wird nach dem Auftragen bei ca. 130 OC getrocknet und bei 850 OC gebrannt. Dadurch sind dann Widerstandsmaterial und Glas zu einem harten Widerstandsband zusammengesintert. Anstatt einer Dickfilm-Widerstandspaste kann man auch eine Metallegierung verwenden, die als Widerstandsmaterial auf den Isolierkörper aufgedampft wird.An expedient embodiment can consist in the fact that one is used as the resistance material uses a so-called thick film resistor paste; this is a material which made of finely divided resistance material, glass particles and organic carriers and Additives; the paste is dried after application at approx. 130 OC and Fired at 850 OC. This then makes the resistor material and glass hard Resistance band sintered together. Instead of a thick film resistor paste you can you can also use a metal alloy as a resistance material on the insulator is vaporized.

Benutzt man die erfindungsgemäße Einrichtung bei einer SF6 -gasisoligten Hochspannungsanlage, dann kann der auf Hochspannungspotential befindliche Widerstand und der an Erde angeschlossene Meßwiderstand im inneren der Metallkapselung angeordnet sein. Dieses Teilerverhältnis wird nahezu temperaturunabhängig, da Oberspannungt und eßwiderstand gleichen Temperaturverhältnissen im Inneren der Kapselung ausgesetzt sind.If the device according to the invention is used with an SF6 gas-insulated High-voltage system, then the resistor located at high-voltage potential can and the measuring resistor connected to earth is arranged in the interior of the metal enclosure be. This division ratio is almost independent of temperature, since it is high voltage and eating resistance exposed to the same temperature conditions inside the enclosure are.

Aus diesem Grunde ist die andere t1dglichkeit, den Meßwiderstand außerhalb der etallkapselung vorzusehen, nicht ganz so optimal; unter bestimmten Voraussetzungen jedoch kann diese Anordnung aus konstruktiven Gründen günstiger sein.For this reason the other possibility is the measuring resistor outside of to provide the metal encapsulation, not quite as optimal; under certain circumstances however, this arrangement can be more favorable for structural reasons.

Um die einzelnen Widerstandselemente nach dem Zusammenbau kapazitiv zu steuern, wird man zwischen den Isolierkörpern kapazitive Steuerelemente vorsehen, die plattenförmig ausgebildet sein können und an ihrem Umfang mit toroidartig ausgebildeten Abschirmringen versehen sind. an kann auch die kapazitiven Steuerelemente topfartig ausbilden; die toroidartigen Abschirmringe sind dann an dem freien Rand befestigt. Die kapazitive Abschirmung ist aus folgendem Grund notwendig: Bei bestimmten Schaltvorgängen besteht die Möglichkeit, daß relativ hohe Einschaltspannungsüberhchungen auftreten, die zu einem Überschlag zwischen den oberspannungsseitigen tiderstandselementen und der Metallkapselung führen können. Dies kann mit den kapazitiven Steuerelenenten vermindert werden.To the individual resistance elements after assembly capacitive to control, capacitive control elements will be provided between the insulating bodies, which can be plate-shaped and with a toroidal shape on their circumference Shielding rings are provided. The capacitive controls can also be pot-shaped form; the toroidal shielding rings are then attached to the free edge. The capacitive shielding is necessary for the following reason: With certain switching processes there is a possibility that relatively high switch-on voltage surges may occur, which leads to a flashover between the high-voltage-side resistance elements and the metal enclosure. This can be done with the capacitive control elements be reduced.

Darüberhinaus wird auch verhindert, daß kapazitive Ableitströme fliessen können.In addition, it also prevents capacitive leakage currents from flowing can.

Anhand der Zeichnungen, in denen mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, sollen die Erfindung sowie weitere Vorteile, Ausgestaltungen und Verbesserungen näher erläutert und beschrieben werden.Based on the drawings, in which several embodiments of the Invention are shown, the invention and further advantages, embodiments and improvements are explained and described in more detail.

Es zeigen: Figur 1 ein Ersatzschaltbild der erfindungsgemäßen Ausführung, bei der der Meßwiderstand in Inneren der Kapselung angeordnet ist, Figur 2 ein Ersatzschaltbild ähnlich dem der Figur 1, wobei der Meßwiderstand außerhalb der Kapselung angeordnet ist, Figur 3 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Einrichtung, Figur 4 einen Querschnitt durch eine weitere Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Einrichtung, Figur 5 unterschiedliche Ausführungsformen des Trägerkörpers, bis 11 Figur 12 unterschiedliche Arten der Anordnung des Widerstandsbis 18 materials auf dem Trägerkörper.They show: FIG. 1 an equivalent circuit diagram of the embodiment according to the invention, in which the measuring resistor is arranged inside the encapsulation, FIG. 2 shows an equivalent circuit diagram similar to that of FIG. 1, the measuring resistor being arranged outside the encapsulation is, Figure 3 is a cross section through a device according to the invention, Figure 4 a cross section through a further embodiment of a device according to the invention, Figure 5 different embodiments of the carrier body, up to 11 Figure 12 different Types of arrangement of the resistance up to 18 material on the carrier body.

Es sei nun Bezug genommen auf die Figur 1.Reference is now made to FIG. 1.

In der Figur 1 ist ebenso wie in der Figur 2 ein Ersatzschaltbild der Anordnung schematisch dargestellt. Man erkennt eine Metallkapselung 10 auf Erdpotential , die an ihrem rechten Ende in einem Flansch 12 endet, der mittels eines Deckels 14 verschlossen ist. Im Inneren ist ein Phasenleiter 16 vorgesehen, der das Hochspannungspotential führt und an den ein erster Widerstand 18 und ein elektrisch damit in Reihe liegender zweiter Widerstand 20 angeschlossen sind, wobei der Widerstand 18 als Oberspannungswiderstand und der Widerstand 20 als Meßwiderstand bezeichnet sind; der Begriff Oberspannungswiderstand bedeutet, daß der Widerstand mit seiner einen Anschlußseite am Hochspannungspotential des Phasenleiters anliegt. Der Meßwiderstand 20 ist mit seinem nicht mit dem Widerstand 18 verbundenen anderen Ende an den auf Erdpotential liegenden Deckel 14 angeschlossen. Zwischen den Widerständen 18 und 20 ist eine Meßleitung 22 angeschlossen, mit der die Spannung gegen Erde am Meßwiderstand 20 als Abbild der zu messenden Spannung zwischen dem Phasenleiter 16 und Erdpotential erfaßt wird und die auf eine hier nicht näher beschriebene, dem Stand der Technik entsprechende elektronische Verstärkereinrichtung aufgeschaltet ist, die das am Meßwiderstand 20 abgegriffene Meßsignal derart verstärkt, daß dem Meßgerät bzw. der Schgtzeinrichtung 26 die erforderliche Eingangs leistung zur Verfügung steht. Selbstverständlich kann der Meßwiderstand 20 auch aus mehreren Widerstandselementen bestehen. Die meßleitung 22 ist durch eine Öffnung 30 im Deckel 14 gegenüber dem Deckel 14 isoliert hindurchgeführt.In FIG. 1, as in FIG. 2, there is an equivalent circuit diagram the arrangement shown schematically. One recognizes a metal encapsulation 10 at ground potential , which ends at its right end in a flange 12, which by means of a cover 14 is closed. Inside, a phase conductor 16 is provided which carries the high voltage potential leads and to which a first resistor 18 and an electrically in series therewith second resistor 20 are connected, the resistor 18 as a high voltage resistor and the resistor 20 are designated as measuring resistor; the term High voltage resistance means that the resistor with its one connection side is applied to the high voltage potential of the phase conductor. The measuring resistor 20 is with its other end not connected to the resistor 18 to the ground potential lying cover 14 connected. Between the resistors 18 and 20 is one Measuring line 22 connected, with which the voltage to earth at measuring resistor 20 as an image of the voltage to be measured between the phase conductor 16 and ground potential is detected and that on a not described here, the prior art corresponding electronic amplifier device is connected to the Measuring resistor 20 amplified the measuring signal tapped in such a way that the measuring device or the Schgtzeinrichtung 26 the required input power is available. Of course, the measuring resistor 20 can also consist of several resistance elements exist. The measuring line 22 is through an opening 30 in the cover 14 opposite the Cover 14 passed through insulated.

Die Widerstände 18 und 20 sind als Spannungsteiler zusammengeschaltet, wobei der Meßwiderstand 20 im Inneren der Kapselung 10 liegt. Dies hat den Vorteil, daR der leßwiderstand 20 praktisch die gleiche Temperatur aufweist, wie der Oberspannungswiderstand 18, so daß das an beiden Widerständen bestimmte Teilerverhältnis praktisch temperaturunabhängig ist.The resistors 18 and 20 are connected together as a voltage divider, the measuring resistor 20 lying inside the encapsulation 10. This has the advantage that the leakage resistor 20 has practically the same temperature as the high voltage resistor 18, so that the dividing ratio determined at both resistors is practically independent of temperature is.

In Figur 2 erkennt man das Ersatzschaltbild einer weiteren Ausgestaltung. Die Kapselung ist wieder mit lO, der Deckel mit 14, der Phasenleiter mit 16, der Oberspannungswiderstand mit 18 und der Meßwiderstand mit 20 bezeichnet. rlan erkennt, daß der Oberspannungswiderstand im Inneren der Kapselung 10 und der tießwiderstand 20 außerhalb der Kapselung angeordnet ist. Die elektronische Verstärkereinrichtung 24 ist mit ihrem einen Eingang zwischen den Meßwiderstand 20 und dem Oberspannungswiderstand 18 e-ingeschaltet und liegt mit ihrem anderen Ende an Erde an. Die Anordnung nach der Figur 2 ist unter gewissen Umständen einfacher herzustellen, hat jedoch den Nachteil, daP am Oberspannungswiderstand 18 andere Temperaturen herrschen können als am ?ießwiderstand 20, wodurch rteBergebnisse verfälscht werden können.The equivalent circuit diagram of a further embodiment can be seen in FIG. The encapsulation is again with 10, the cover with 14, the phase conductor with 16, the The high-voltage resistor is denoted by 18 and the measuring resistor is denoted by 20. rlan recognizes that the high voltage resistance inside the enclosure 10 and the flow resistance 20 is arranged outside the enclosure. The electronic amplifier device 24 is with its one input between the measuring resistor 20 and the high voltage resistor 18 switched on and its other end is in contact with earth. The arrangement according to of Figure 2 is easier to manufacture under certain circumstances, has the disadvantage, however, that the temperatures at the high-voltage resistor 18 are different can be used as the flow resistance 20, which can falsify the results.

Die Figur 3 zeigt nun eine erste Aufhrungform einer konkret auszuführenden Einrichtung gemäß der Erfindung. lan erkennt die Kapselung 10 sowie den Deckel 14 und den Flansch 12. Ferner ist auch der Phasenleiter 16 eingezeichnet. Der Oberspannungswiderstand 18 besteht aus mehreren gleich ausgebildeten in Reihe geschalteten Widerstandselementen 32, deren konkreter Aufbau weiter unten näher beschrieben ist.FIG. 3 now shows a first embodiment of one to be specifically carried out Device according to the invention. Lan recognizes the encapsulation 10 and the cover 14 and the flange 12. The phase conductor 16 is also shown. The high voltage resistance 18 consists of several identically designed resistor elements connected in series 32, the specific structure of which is described in more detail below.

Diese Widerstandselemente besitzen, wie der aus dem Widerstandselement 34 gebildete Meßwiderstand, eine Durchgangsbohrung 36; und nach Nebeneinanderanordnung der einzelnen Widerstandselemente 32 und 34 wird durch lie Bohrung 36 ein Isolierstab 38 hindurchgesteckt, der schraubenbolzenartig ist und an seinem einen Ende einen Gewindeabschnitt 40 und an seinem anderen Ende einen Sechskantmutterkopf 42 aufweist. Der Phasenleiter 16 besitzt ein Gewindesackloch 44, in das der Gewindeabschnitt 40 der Isolierstange 38 eingeschraubt ist, wodurch die einzelnen tiiderstandselemente 32 gegeneinander und gegen den Phasenleiter 16 verspannt werden. Zwischen den einzelnen Widerstandselementen (in der Figur 3 nur zwischen den drei links liegenden 5fiderstandselementen eingezeichnet) sind kapazitive Steuerelemente 46 und 48 geklemmt, die, wie man aus der Figur 3 entnehmen kann, topfförmig ausgebildet sind. Sie besitzen ein quer zur Längsachse der Einrichtung angeordnetes Bodenteil 52 und 54, welches zwischen die Widerstandselemente 32 geklemmt ist, und einen senkrecht dazu verlaufenden zylindrischen Randabschnitt 56 und 58, an dessen freiem Rand ein toroifönnioer Ahschirmring 60 bzw. 62 angeformt bzw. befestigt ist.These resistance elements have, like the one from the resistance element 34 formed measuring resistor, a through hole 36; and side by side of the individual resistance elements 32 and 34 is an insulating rod through the hole 36 38 inserted through it, which is like a screw bolt and at one end one Has a threaded portion 40 and a hexagon nut head 42 at its other end. The phase conductor 16 has a threaded blind hole 44 into which the threaded section 40 of the insulating rod 38 is screwed in, whereby the individual resistance elements 32 are braced against each other and against the phase conductor 16. Between each Resistance elements (in FIG. 3 only between the three resistance elements on the left shown) capacitive controls 46 and 48 are clamped, which, as one can see from can be seen from Figure 3, are pot-shaped. You own a cross to Longitudinal axis of the device arranged bottom part 52 and 54, which between the Resistance elements 32 is clamped, and a perpendicular cylindrical Edge section 56 and 58, on the free edge of which a toroidal shield ring 60 or 62 is molded or attached.

Mit diesen kapazitiven Steuerelementen wird eine Verzerrung des elektrischen Feldes, die bei transienten Spannungsbeanspruchungen aufgrund der zwischen den Widerstandselementen 32 und dem geerdeten Gehäuse 10 bzw. zwischen den Widerstandselementen 32 untereinander wirksamen Streukapazitäten weitgehendst vermieden, so daß auch bei Schaltstoß- oder Blitzstoßspannungen (mit höheren Spannungsfrequenzen) die Spannungsverteilung auf die einzelnen Widerstandselemente annähernd gleich der Spannungsverteilung bei Nennfrequenz ist und somit örtliche dielektrische Überbeanspruchungen vermieden werden. Weiterhin ist bei optimaler Dimensionierung der kapazitiven Steuerelemente das Teilerverhältnis in einem gewissen Frequenzbereich nahezu von der Frequenz unabhängig.With these capacitive controls there is a distortion of the electrical Field that occurs in the event of transient voltage stresses due to the between the resistance elements 32 and the grounded housing 10 or between the resistance elements 32 mutually effective stray capacities largely avoided, so that for switching impulse or lightning impulse voltages (with higher voltage frequencies) the voltage distribution on the individual resistance elements approximately equal to the voltage distribution Is the nominal frequency and thus local dielectric overstresses are avoided will. Furthermore, the capacitive control elements are optimally dimensioned the division ratio in a certain frequency range is almost independent of the frequency.

Man erkennt in der Figur 3, daß die Widerstandselemente 32 annähernd diskusförmig ausgebildet sind.It can be seen in Figure 3 that the resistance elements 32 approximately are formed disc-shaped.

In Figur 3 wird das Widerstandselement 34 vorteilhaft als Meßwiderstand ausgebildet. Durch den mit dem oherspannungsseitigen Widerstandselementen 32 vergleichbaren Aufbau des Meßwiderstandes ist sichergestellt, daß der FIeßwiderstand 34 den gleichen thermischen Verhältnissen wie die oberspannungsseitigen Widerstandselemente ausgesetzt ist, so daß das Teilerverhältnis weitgehend temperaturunabhängig ist.In Figure 3, the resistance element 34 is advantageously used as a measuring resistor educated. By the resistance elements 32 comparable to the high-voltage side Structure of the measuring resistor ensures that the measuring resistor 34 is the same exposed to thermal conditions such as the resistance elements on the high voltage side is, so that the division ratio is largely independent of temperature.

Die Anschlüsse der eßkabel an den Meßwiderstand 34 sind in Figur 3 nicht näher eingezeichnet.The connections of the feeding cables to the measuring resistor 34 are shown in FIG not shown in more detail.

In der Figur 4 ist eine weitere Ausgestaltung der Erfindung dargestellt; dort sind die einzelnen Widerstandselemente nichtdiskusförmig, sondern scheibenförmig ausgebildet, worauf weiter unten noch näher eingegangen werden soll. Man erkennt wieder die Kapselung 10, den Deckel 14, den Phasenleiter 16 und die einzelnen Widerstandselemente 32 und 34.In the figure 4 a further embodiment of the invention is shown; there the individual resistance elements are not disc-shaped, but disk-shaped trained, which will be discussed in more detail below. One recognises again the encapsulation 10, the cover 14, the phase conductor 16 and the individual resistance elements 32 and 34.

Es sind hier die gleichen Bezugsziffern deshalb gewählt worden, um zu verdeutlichen, daß die konstruktive Ausgestaltung bzw. die prinzipielle Ausbildung der erfindungsgemäßen Einrichtung der Figur 4 gleich ist der Einrichtung nach der Figur 3. Der :Ießwiderstand 34, der geschnitten dargestellt ist, besitzt wieder die öffnung bzw. Durchbohrung 36 und man erkennt wieder den Isolierstab 38, der allerdings keinen Schraubenmutterkopf 32 besitzt, sondern der an dessen Stelle einen Gewindeabschnitt 64 aufweist, auf dem eine Mutter 66 aufgeschraubt ist, wobei zwischen der Mutter 66 und dem Widerstandselement 36 eine Distanzscheibe 68 aus lsolierendem Material zwischengeschaltet ist. Als kapazitive Steuerelemente sind keine topfförmigen Elemente vorgesehen wie in der Figur 3, sondern plattenförmige, die die Bezugsziffer 70 aufweisen; die Abschirmringe sind dabei am Umfang bzw. an der Peripherie der plattenförmigen Steuerlemente angeordnet.The same reference numbers have been chosen here in order to to make it clear that the structural design or the basic training the device according to the invention of Figure 4 is the same as the device according to the FIG. 3. The measuring resistor 34, which is shown in section, has again the opening or through-hole 36 and one recognizes again the insulating rod 38, the Indeed does not have a nut head 32, but the one whose place has a threaded section 64 on which a nut 66 is screwed is, wherein between the nut 66 and the resistance element 36 is a spacer 68 made of insulating material is interposed. As capacitive controls no pot-shaped elements are provided as in Figure 3, but plate-shaped, which have the reference numeral 70; the shielding rings are on the circumference or on the periphery of the plate-shaped control elements arranged.

Es ist selbstverstndlich, daß die in Fig. 4 gezeigten plattenformigen Steuerelemente 70 auch mit den in Fig. 3 gezeichneten diskusförmigen Widerstandselementen 32 kombinierbar sind.It goes without saying that the plate-shaped shown in FIG Control elements 70 also with the disk-shaped resistance elements shown in FIG. 3 32 can be combined.

Ebenso ist die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform der kapazitiven Steuerelemente 52 und 56 bzw. 54 und 58 mit den in Fig.4 skizzierten, schetbenförmig ausgebildeten Widerstandselementen 32 und 34 kombinierbar.The embodiment shown in FIG. 3 is also the capacitive one Control elements 52 and 56 or 54 and 58 with those sketched in FIG trained resistance elements 32 and 34 can be combined.

Die Meßleitung 22 ist im Bereich zwischem dem rechts befindlichen Widerstandselement 32 und dem Meßwiderstand 34 angeschlossen und durch die öffnung bzw. Bohrung 36 und die Bohrung 30 nach außen geführt; die Verstärkerschaltung 24 ist nicht näher dargestellt.The measuring line 22 is located in the area between the one on the right Resistance element 32 and the measuring resistor 34 connected and through the opening or bore 36 and bore 30 led to the outside; the amplifier circuit 24 is not shown in detail.

Alle Widerstandselemente sowohl die Teilwiderstände für den Oberspannungswiderstand, als auch dasjenige für den Meßwiderstand, sind aus einem aus Isolierstoff, beispielsweise aus Gießharz oder aus Keramik aufgebauten platten- oder diskusförmigen Körper gebildet, auf dem Wlderstandsmaterial in weiter unten dargestellter Weise aufgebracht ist. In der Figur 5 erkennt man eine erste Ausgestaltung eines solchen Trägerkörpers, der plattenförmig ausgebildet ist mit einem außenliegenden plattenförmigen Bereich 100 und einem innenliegenden plattenförmigen Bereich 102, dessen Dicke im Vergleich zu der im Bereich 100 vergrößert ist. Man erkennt, daß der plattenförmige Bereich 100 Rillen 104 aufweist, die beispielsweise spiralförmig von innen nach außen verlaufen können und die zur Aufnahme des Widerstandsmaterials dienen können. Der dickere Bereich 102 ist deswegen vorzusehen, damit ein Abstand D zwischen den Bereichen 100 zweier nebeneinanderliegender Trägerkörper erzeugt werden kann, der notwendig ist, um Überschläge zwischen benachbarten Trägerkörpern mit Widerstandsmaterial zu vermeiden. Die beiden Stirnflächen 106 und 108 jedes Körpers sind mit Kontaktmaterial beschichtet, um eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Widerstandselementen zu erzielen. All resistance elements as well as the partial resistances for the high-voltage resistance, as well as that for the measuring resistor, are made of an insulating material, for example Plate-shaped or disc-shaped bodies made of cast resin or ceramics, is applied to the resistance material in the manner shown below. A first embodiment of such a carrier body can be seen in FIG. which is plate-shaped with a external plate-shaped Area 100 and an inner plate-shaped area 102, the thickness of which in Compared to that in area 100 is enlarged. It can be seen that the plate-shaped Area 100 has grooves 104, for example, spirally from the inside to can run outside and can serve to accommodate the resistance material. The thicker area 102 is to be provided so that a distance D between the Areas 100 of two adjacent carrier bodies can be generated, the is necessary to avoid flashovers between adjacent carrier bodies with resistance material to avoid. The two end faces 106 and 108 of each body are with contact material coated to create an electrically conductive connection between the resistance elements to achieve.

Die Figur 6 zeigt die diskusförmige Ausgestaltung des Plattenkörpers; man erkennt, daß sich die Dicke der Scheibe radial von innen nach außen verringert; die beiden Stirnflächen 111 und 112 im dickeren Bereich 114 sind wieder mit Kontaktmaterial beschichtet.FIG. 6 shows the disc-shaped configuration of the plate body; it can be seen that the thickness of the disc is reduced radially from the inside to the outside; the two end faces 111 and 112 in the thicker area 114 are again with contact material coated.

Bei der Ausführungsform nach Figur 6 ist der Plattenquerschnitt vorteilhaft den dielektrischen Beanspruchungen sowohl im Isolierkörper als auch in der Gasstrecke zwischen jeweils zwei benachbarten, mit Widerstandsmaterial versehenen Isolierkörpern angepaßt. Weiterhin wird durch den sich radial nach aussen erweiternden Gasspalt zwischen zwei benachbarten Isolierkörpern die Abfuhr der im Widerstandsmaterial erzeugten Verlustwärme begünstigt.In the embodiment according to FIG. 6, the plate cross-section is advantageous the dielectric stresses both in the insulating body and in the gas line between two adjacent insulating bodies provided with resistance material customized. Furthermore, through the gas gap that widens radially outwards between two adjacent insulating bodies, the dissipation of the resistance material generated heat loss favors.

Eine weitere Ausgestaltung erkennt man in der Fig. 7. Dort sind die einzelnen Trägerkörper, die hier die Bezugsziffer 120 und 122 aufweisen, radförmig ausgebildet mit einem plattenartigen inneren Bereich 124 und einem dickeren äußeren Umsich fangsbereich 126. Dabeiberührenrdie Stirnflächen 128 und 130 des äußeren Bereiches jedes Trägerkörpers 120 oder 122; der Strom fließt vom Phasenleiter 16 über ein metallisches Zwischenstück 17 zu der Fläche 130 des Trägerkörpers 120 und von dort zu dem Widerstandsmaterial auf einer Seite, welches über die Mittelbohrung mit dem auf der anderen Seite aufgebrachten Widerstandsmaterial verbunden ist.Another embodiment can be seen in FIG. 7. There are those individual carrier bodies, which have the reference numbers 120 and 122 here, wheel-shaped formed with a plate-like inner region 124 and a thicker outer Around the peripheral area 126. The end faces 128 and 130 are in contact of outer region of each support body 120 or 122; the current flows from the phase conductor 16 via a metallic intermediate piece 17 to the surface 130 of the carrier body 120 and from there to the resistance material on one side, which over the central hole is connected to the resistor material applied on the other side.

Da durch die Ausführung nach der Figur 7 zwischen zwei Trägerkörpern ein freier Innenraum 134 gebildet ist, in dem evtl. auftretende Wärme sich stauen könnte, müssen die äußeren Abschnitte 126 Kanäle 136 aufweisen, durch die innen auftretende Warmluft nach außen abströmen kann. Imine derartige Ausführungist in der Figur 8 dargestellt; dabei erkennt man oberhalb der horizontal verlaufenden Mittelachse insgesamt sieben Schlitze 136. Es besteht natürlich auch die Möglichkeit, die dickeren Abschnitte 126 so anzuordnen wie in der Figur 9; man benötigt dann lediglich drei sternartig zur Mittelachse angeordnete dickere Abschnitte 138, 140 und 142.Because by the embodiment according to Figure 7 between two support bodies a free inner space 134 is formed in which any heat that may occur accumulates could, the outer portions 126 must have channels 136 through the inside occurring warm air can flow to the outside. Imine such a design is in shown in Figure 8; one can see above the horizontally running one Central axis a total of seven slots 136. Of course, there is also the possibility of to arrange the thicker sections 126 as in Figure 9; one then needs only three thicker sections 138, 140 arranged in a star shape relative to the central axis and 142.

In der Figur 10 ist dargestellt, daß der Ahschnitt bzw. Bereich mit größerer Dicke nicht so wie in der Figur 5 dargestellt, gebildet werden kann, sondern dadurch, daß die Verdickung lediglich auf einer Seitenfläche vorspringt. Diese Verdickung ist mit der Bezugsziffer 144 bezeichnet, die an einem plattenförmigen Trägerkörper 146 angeformt ist. Die Mittelbohrung besitzt wieder die Bezugsziffer 36, um zu verdeutlichen, daß diese der Bohrung 36 des Widerstandselementes 34 in der Figur 4 entspricht.In the figure 10 it is shown that the Ahschnitt or area with greater thickness can not be formed as shown in Figure 5, but in that the thickening protrudes only on one side surface. This thickening is designated by the reference number 144, which is on a plate-shaped support body 146 is molded. The central hole again has the reference number 36 to make it clear that this corresponds to the bore 36 of the resistance element 34 in FIG.

Ein ähnlich einseitig bzw. nach einer Richtung vorspringender dickerer Abschnitt kann auch bei den Anordnungen nach den Figuren 6 bis 9 vorgesehen stin.A similarly thick one that protrudes on one side or in one direction Section can also be provided in the arrangements according to FIGS.

In der vorgenannten Darstellung sind mehrere konstruktive Ausgestaltungen der Trägerkörper dargestellt. Die Anordnung des Widerstandsmaterials ist aus den Figuren 12 bis 18 ersthtlich.In the above representation, there are several design configurations the carrier body shown. The arrangement of the resistor material is from the Figures 12 to 18 first.

Bei dem Widerstandselement nach der Figur 12 ist das Widerstandsmaterial ausgehend von der mit elektrisch leitfähigem Material beschichteten inneren Kontaktfläche 112, 110 oder 108 und 106 das Widerstandsmaterial spiralförmig nach aussen verlaufend aufgebracht. Es besteht auch die iiöglichkeit, daß Widerstandsmaterial radial-mäanderförmig (vgl. Fig. 13) oder strahlenförmig (vgl. Fig. 14 bis 16) aufzubringen. In der Figur 14 ist das Widerstandsmaterial 164, ausgehend von der Mitte, zickzackförmiq aufgelegt, wobei insgesamt sechs Strahlen gebildet sind. In der Figur 16 ist das Widerstandsmaterial 166 speichenartig und in der Figur 15 ähnlich wie in der Figur 13 radial-mäanderförmig. Dort besitzt das Widerstandsmaterial die Bezugsziffer 168.In the case of the resistance element according to FIG. 12, the resistance material is starting from the inner contact surface coated with electrically conductive material 112, 110 or 108 and 106, the resistor material spiraling outwards upset. There is also the possibility that the resistance material is radially meandering (see. Fig. 13) or to be applied radially (see. Figs. 14 to 16). In the figure 14, the resistance material 164 is laid on in a zigzag shape, starting from the center, a total of six beams are formed. In the figure 16 is the resistor material 166 spoke-like and, in FIG. 15, similar to that in FIG. 13, in the shape of a radial meander. There the resistor material has the reference number 168.

Eine weitere Art, das Widerstandsmaterial aufzubringen, ist jeweils in den Figuren 17 und 18 gezeigt. In Fig. 17 ist das Widerstandsmaterial spiralförmig-mäanderförmig aufgelegt. In der Fig. 18 ist dargestellt, daß das Widerstandsmaterial 181 teils radialstrahlenförmig, teils kreisförmig auf den Trägerkörper aufgebracht werden kann, wodurch das Widerstandsmaterialteilweise elektrisch parallel geschaltet ist.Another way of applying the resistor material is in each case shown in Figures 17 and 18. In Fig. 17, the resistor material is spiral-meandering hung up. In Fig. 18 it is shown that the resistor material 181 is partially be applied radially, partly in a circular manner to the carrier body can, whereby the resistance material is partially connected electrically in parallel.

Als Widerstandsmaterial kann man einen Widerstandsdraht verwenden, der aus einer Kordel und einem darum herumgewickelten dünnen Draht besteht, welche Widerstandskordel im Handel erworben werden kann. Die XYiderstandskordel kann auf die-glatte Außenfläche des Trägerkörpers aufgeklebt oder in Rillen 104 eingelegt und dann ggf. mit Gießharz zugegossen werden.A resistance wire can be used as resistance material, which consists of a cord and a thin wire wound around it, which Resistance cord can be purchased in stores. The XY resistance cord can be opened the smooth outer surface of the carrier body is glued on or inserted into grooves 104 and then, if necessary, be poured in with casting resin.

Anstatt einer Widerstandskordel könnte auch eine sogenannte Dickfilm-Widerstandspaste verwendet werden, die ebenfalls im Handel zu erwerben ist.Instead of a resistance cord, a so-called thick film resistance paste could also be used can be used, which can also be purchased in stores.

Eine noch einfachere Ausgestaltung zweier nebeneinander anzuordnender Trägerkörper 150 bzw. 152 zeigt die Fig. 11.An even simpler embodiment of two to be arranged side by side Support body 150 or 152 is shown in FIG. 11.

Diese beiden Trägerkörper sind als gleichförmig dicke Platten ausgebildet, die von einer Distanzbüchse 154 aus elektrisch leitendem Material in Abstand gehalten sind. Die Flächenbereiche um die mittlere Bohrung 36 sind auf beiden Seiten 150 oder 152 mit elektrisch leitfähigem Material beschichtet, an welchen Schichten die Distanzbüchse anliegt.These two support bodies are designed as plates of uniform thickness, held at a distance by a spacer sleeve 154 made of electrically conductive material are. The surface areas around the central bore 36 are on both sides 150 or 152 coated with electrically conductive material, on which layers the Spacer bushing.

Den in Fig. 6 bis 11 gezeigten Ausführungsformen der Trägerkörper ist gemeinsam, daß bei deren Aneinanderreihung auf einem Isolierstab 38 gem. Fig. 3 und Fig. 4 eine besonders einfach herzustellende elektrische Verbindung über die mit elektrisch leitfähigem Material beschichteten Kontaktflächen zu den kapazitiven Steuerelementen 52 und 56 bzw. 54 und 58 in Fig. 3 bzw. 70 in Fig. 4 geschaffen wird.The embodiments of the carrier body shown in FIGS. 6 to 11 has in common that when they are lined up on an insulating rod 38 according to FIG. 3 and 4 show an electrical connection that is particularly simple to produce via the Contact surfaces coated with electrically conductive material to the capacitive ones Control elements 52 and 56 or 54 and 58 in Fig. 3 and 70 in Fig. 4 are created will.

Bei Verwendung von Distanzbüchsen 154 unterschiedlicher Länge kann der Abstand und damit die Kapazität zwischen den beiden Trägerkörpern 150 und 152 variiert werden. Auf diese Weise wird, wie mit den Steuerelementen 46 und 48 in Fig. 3 oder 70 in Fig. 4 eine kapazitive Steuerung längs des Stapels von Tragkörpern zur Bildung von Oberspannungs- und AuBenwiderstand erreicht, wenn der Abstand zwischen den Trägerkörpern gezielt durch unterschiedliche Längen der Distanzbuchsen oder mehrere-gleich lange Distanzbuchsen zwischen den Trägerkörpern eingestellt wird. Diese Methode zur kapazitiven Steuerung ist nicht auf Trägerkörper nach Fig. 11 beschränkt. Sie ist auch anwendbar bei Verwendung von Trägerkörpern nach Fig. -5 bis 10» Als Widerstandspaste ist dabei ein Material definiert, welches aus feinverteiltem Widerstandsmaterial, Glaspartikeln, organischen Trägern und Zusätzen besteht. Die Paste wird nach dem Auftragen auf den Trägerkörper bei ca. 130 OC getrocknet und bei ca. 850 OC gebrannt, wodurch dann das Widerstandsmaterial und das Glas zu einem harten Widerstandsband zusammensintern. Eine weitere Möglichkeit, Widerstandsmaterial auf den Trägerkörper aufzubringen, besteht darin, eine rletallegierung auf den Isolier- oder Trägerkörper aufzudampfen; diese Aufdampfverfahren auf Keramiken sind ans ich bekannt.When using spacer sleeves 154 of different lengths the distance and thus the capacitance between the two carrier bodies 150 and 152 can be varied. In this way, as with controls 46 and 48 in FIG Fig. 3 or 70 in Fig. 4 a capacitive control along the stack of support bodies to the formation of high voltage and external resistance when the distance between the support bodies targeted by different lengths of the spacer sleeves or several spacers of equal length are set between the carrier bodies. This method of capacitive control is not applicable to the carrier body according to FIG. 11 limited. It can also be used when using support bodies according to Fig. -5 until 10" A material is defined as a resistance paste, which consists of finely divided resistance material, glass particles, organic carriers and additives. The paste is applied to the carrier body after application dried approx. 130 OC and fired at approx. 850 OC, which then creates the resistor material and sinter the glass together to form a hard resistance band. One more way, Applying resistance material to the carrier body consists of a metal alloy to vaporize on the insulating or carrier body; this vapor deposition process on ceramics are known to me.

Sofern die Dickfilm-Widerstandspaste verwendet wird, besteht die ;iöglichkeit, gleichzeitig auch kapazitive Teile auf das Trägermaterial aufzubringen, um damit eine kapazitive Steuerung, wie schon ohen beschrieben, zu erreichen.If the thick film resistor paste is used, there is the possibility of at the same time to apply capacitive parts to the carrier material in order to to achieve a capacitive control, as already described above.

Die Widerstandsbahnen können auf den einzelnen Trägerkörpern so aufgebracht werden, daß eine"Reihenschaltung" gebildet ist (val. Fig. 12, 13, 15 und 17). Es besteht auch die elöglichkeit, die einzelnen Widerstandsdrähte parallelzuschalten (Fig. 14, 16 und 18); dann verlaufen sie von der Mitte ausgehend auf einer Seite des Trägerkörpers nach außen und vom Außenrand wieder auf der anderen Fläche bzw. Seitenfläche des Trägerkörpers nach innen. Der wesentliche Vorteil einer Anordnung mit parallelgeschalteten Widerstandsstromhahnen gegenüber einer solchen mit in Reihe geschalteten-ist darin zu sehen, daß bei Ausfall einer Bahn, z. B. durch Bruch, die dazu parallelgeschalteten Bahnen die Spannungsmessung weiterhin ermöglichen. Durch diese Redundanz wird die Verfügbarkeit der sleßeinrichtung wesentlich erhöht. Bei Ausfall einer von mehreren in Reihe geschalteten Bahnen fällt die Meßeinrichtung aus. Eine Erhöhung parallelgeschalteter Widerstandsbahnen ist z. B. möglich, wenn zusätzlich zu der Anordnung nach Fig. 14 oder 16 kreisförmige Widerstandsbahnen ähnlich wie in der Fig. 18 aufgebracht werden.The resistance tracks can be applied to the individual carrier bodies in this way be that a "series connection" is formed (val. Fig. 12, 13, 15 and 17). It there is also the option of connecting the individual resistance wires in parallel (Figures 14, 16 and 18); then they run from the middle on one side of the carrier body to the outside and from the outer edge again on the other surface or Side surface of the carrier body inwards. The main advantage of an arrangement with resistance current taps connected in parallel as opposed to one with in series switched-can be seen in the fact that if a train fails, z. B. by breakage, the tracks connected in parallel continue to enable the voltage measurement. This redundancy significantly increases the availability of the sleeving device. If one of several series-connected tracks fails, the measuring device falls the end. An increase in parallel resistance tracks is z. B. possible if in addition to the arrangement according to FIG. 14 or 16, circular resistance tracks can be applied similarly to FIG.

Grundsätzlich ist man bestrebt,-3ie Widerstandsbahnen auf einer Seite so anzuordnen, daß parallel zueinander verlaufen de Bahnstrecken gebildet werden, so daß der Strom in einer Bahnstrecke hin und in der daneben liegenden zurückfließt.Basically, one strives to have -3 the resistance tracks on one side to be arranged in such a way that railway lines running parallel to one another are formed, so that the current flows back in one railway line and back in the one next to it.

Dies wäre mit dem mäanderartigen Verlauf der Fig. 13, 15 und insbesondere 17 optimal erreicht. Sind Widerstandsbahnen auf beiden Seiten eines Trägerkörpers aufgebracht, so werden die Bahnen auf einer Seite parallel und gegensinnig zu denen auf der anderen Seite des Trägerkörpers aufgebracht. Mit beiden Maßnahmen ist die Induktivität der Anordnung möglichst gering zu halten. Hier liegt der Vorteil der mäanderförmigen Anordnung nach den Figuren 13, 15 und 17 bezüglich nebeneinanderliegender Bahnen auf einer Seite des Trägerkörpers. Je gerinder die Induktivität ist, desto höherfrequente Spannungen können gemessen werden.This would be with the meandering course of FIGS. 13, 15 and in particular 17 optimally achieved. Are resistance tracks on both sides of a carrier body applied, the tracks on one side are parallel and opposite to them applied to the other side of the carrier body. With both measures, the To keep the inductance of the arrangement as low as possible. This is where the advantage of meandering arrangement according to FIGS. 13, 15 and 17 with respect to adjacent ones Tracks on one side of the carrier body. The lower the inductance, the more higher frequency voltages can be measured.

Wesentlich bei der Anordnung des x erstandsmaterials auf den einzelnen Trägerplatten oder Tracrerteilen ist, daß das material zur Lildung eines bestimmten riiderstandswertes in entsprechender Dichte oder entsprechender Weise auf den einzelnen Trägerkörper aufgePracht ist. Durch die Aufteilung des oberspannungswiderstandes in cinzelne Widerstandselemente, die gleich ausgebildet sein und auch den gleichen Widerstandswert besitzen können, besteht die ?iöglichkeit, einen Oberspannungswiderstand mit gewunschternoder beliebigem Widerstandswert einfach dadurch zu schaffen, daß man mehrere Widerstandselemente nach Bedarf hintereinander schaltet. Der Spannungsteiler, der dann'zurMessung verwendet werden kann, ist dann baukastenförmig aus einzelnen Widerstandselementen aufzubauen.Essential in the arrangement of the basic material on the individual Carrier plates or Tracrertteile is that the material for the formation of a certain resistance value in a corresponding density or in a corresponding manner on the individual Carrier body is applied. By dividing the overvoltage resistance in individual resistance elements, which are designed the same and also the same Can have resistance value, there is the possibility of a high voltage resistance with the desired or any resistance value simply to create that several resistance elements are connected in series as required. The voltage divider, which can then be used for measurement is then in the form of a modular system made up of individual components Build resistance elements.

Die hintereinandergeschalteten Widerstandselemente müssen aber nicht wie in Fig. 3 bis 12 dargestellt unbedingt gleiche Durchmesser haben. Alternativen, beliebige Widerstandswerte bei konstanter Anzahl von Widerstandselementen zu erreichen, bestehen darin, die Durchmesser der Elemente abzustufen oder bei gleichem Durchmesser unterschiedliche Mengen von Widerstandsmaterial aufzubringen. Dabei geht allerdings der Vortell des baukastenförmigen Aufbaus mehr oder weniger verloren.The series-connected resistor elements do not have to as shown in Fig. 3 to 12 necessarily have the same diameter. Alternatives, to achieve any resistance values with a constant number of resistance elements, consist in graduating the diameter of the elements or with the same diameter to apply different amounts of resistor material. It works, however the advantage of the modular structure is more or less lost.

Claims

A n p r ü c h e Ö) i. Device for measuring high DC voltages in high-voltage switchgear, especially in metal-enclosed Sv6 gas-insulated ones High voltage switchgear with at least two in series between Hochsnannunqspotential and earth arranged ohmic resistors forming an ohmic voltage divider, of which the resistance connected to earth serves as a resistance, thereby a designates that the high-voltage-side resistor and / or the iwleßharz Can be assembled in a modular manner from essentially identically designed resistance elements is, whereby an insulating body is provided to form a resistance element, which serves as a carrier for resistance material and the resistance material on its outer surface broke up.

2. Device according to claim 1, characterized in that the insulating body is disc-shaped, with the resistor material on at least one disc surface is upset.

3. Device according to claim 2, characterized in that the disc-shaped At least one insulating body with approximately the same thickness in the region of its central axis protruding to one side to hold two adjacent insulating bodies apart has serving thickening.

4. Device according to claim 2, characterized in that the approximately with the same thickness formed insulating body on its circumference with at least one after one side projecting thickening is formed, wherein to achieve a Cooling effect (air flow) between two adjacent insulating bodies, the thickening is provided with approximately radially extending slots.

5. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that each insulating body tapers outwards.

6. Device according to claim 5, characterized in that the insulating body in the area of its central axis a protruding at least to one side, has thickening serving to hold two adjacent insulating bodies apart.

7th Device according to one of the preceding claims, characterized in that that each insulating body with at least one surface extending transversely to the axis is provided on each side, and that when two insulating bodies are arranged side by side touching opposing surfaces, with a galvanic at one point of contact Contacting the individual resistance elements takes place.

8. Device according to claim 7, characterized in that the at least a surface in the region of the central axis of the insulator concentric to the central axis is arranged.

9. Device according to claim 7; characterized in that the at least a surface is provided on the periphery of each insulating body.

lO. Device according to one of Claims 2, 3, 5 to 8, characterized in that that two adjacent insulating bodies by means of at least one for electrically conductive Connection of the resistance tracks of the two insulating bodies serving metallic Rifle are kept at a distance.

11. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that each insulating body is made of cast resin.

12. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that each insulating body is made of ceramic.

13. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the resistance material is applied to the two side surfaces of the insulating body is that the webs of material on one side face parallel to those on the others get lost.

14. Device according to claim 13, characterized in that the Material webs on one side face in opposite directions to those on the other.

15. Device according to one of claims 13 and 14, characterized in that that resistance tracks on a side surface of the support body side by side and are arranged in parallel so that the current flows through them in the opposite direction are. l

16. Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the resistance tracks are at least partially also connected electrically in parallel are applied to the carrier body.

17. Device according to one of claims 3 and 14, characterized in that that the resistance material spirals on the side surfaces of the insulating body is upset.

18. Device according to one of claims 13, 14 and 16, characterized in that that the resistance material radiates on both sides on the side surfaces of the Insulating body is applied so that the material web on one side surface runs approximately parallel to the material web on the other side surface.

19. Device according to one of claims 13 to 16, characterized in that that the resistance material meander on each side surface of the insulating body is upset.

20. Device according to claim 19, characterized in that the Resistance material is applied radially and / or spiralmäanderfönnig.

21. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that a resistance wire is provided as the resistance material, which is attached to the side surfaces each insulating body is glued on.

22. Device according to one of claims 1 to 20, characterized in that that the resistance material formed as a resistance wire in on the side surfaces inserted grooves arranged in each insulating body and, if necessary, by means of Cast resin is attached.

23. Device according to one of claims l to 20, characterized in that that the resistor material consists of a thick film resistor paste.

24. Device according to one of claims 1 to 20, characterized in that that the resistance material consists of a metal alloy vapor-deposited on the insulating body consists.

25. Device according to claims 1 to 24, which in the case of SF6 gas-insulated, metal-enclosed high-voltage systems are used, characterized in that both the resistance at high voltage potential and the one at ground connected heating resistor are arranged inside the metal encapsulation.

26. Device according to one of claims 1 to 24, characterized in that that the measuring resistor is provided outside the metal enclosure.

27. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that each insulating body has a central through hole through which a made of insulating material, bolt-like rod engages through which threaded end into a threaded hole on the face of the The conductor is screwed in, the alternating voltage of which is to be measured and with the the insulating bodies can be braced against one another and against the end face.

28. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that capacitive control elements are provided between the individual insulating bodies.

29. Device according to one of claims 1 to 28, characterized in that that the capacitive controls are plate-shaped and on their periphery are provided with a toroidal shielding ring.

30. Device according to one of claims l to 28, characterized in that that the capacitive control elements are pot-shaped, with the free Edge ring-like, toroidal shielding rings are attached.

31. Device according to one of claims 1 to 28, characterized in that that capacitive elements on the insulating body by means of the capacitive control Thick film resistance paste are applied.