電阻式元件、rc模塊以及用于由介電流體絕緣的高壓變電站的rc分壓器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電壓測量領(lǐng)域并涉及使這樣的電壓測量成為可能的設(shè)備的領(lǐng)域。
[0002]對由介電流體絕緣的高壓變電站中的電壓進(jìn)行測量必然要求適于承受高電壓的電壓測量設(shè)備。
[0003]在這樣的設(shè)備中，分壓器尤其適合，因為分壓器可以導(dǎo)致電壓降低。當(dāng)這樣的分壓器為阻容式(RC，resistive-capacitive)分壓器時，通常由串聯(lián)在一起的電阻式元件和電容式元件制成。
[0004]本發(fā)明更準(zhǔn)確地涉及一種電阻式元件，涉及一種RC模塊并且涉及一種RC分壓器。
【背景技術(shù)】
[0005]不論是純粹的電阻式還是RC型(S卩，阻容型)，用于裝備高壓變電站的分壓器是基于使用至少一個位于變電站的一個相以及變電站的接地之間的電阻式或RC模塊。
[0006]更準(zhǔn)確地說，對于RC分壓器來說，RC型模塊通常包括至少一個位于兩個板之間以形成電容器的陶瓷支撐件，該陶瓷支撐件起到絕緣體的作用。
[0007]正如在文獻(xiàn)FR 2 462 713和EP 0980 003中所描述的，每個RC模塊包括陶瓷支撐件，在陶瓷支撐件上添加至少一個電阻式電路，該電阻式電路對將陶瓷支撐件夾在中間的電容器的兩個板進(jìn)行互連。每個模塊因此形成RC電路，該RC電路中由兩個板形成的電容器以及由至少一個電阻式電路形成的電阻器被并聯(lián)在一起。
[0008]為了形成分壓器，這些模塊在變電站的多個相之一(S卩，高壓)以及接地(即，低壓)之間被串聯(lián)在一起。
[0009]盡管這樣的模塊可能形成尤其適合測量高壓的分壓器，但是這些模塊存在一定的缺陷。實現(xiàn)將電阻式電路添加到陶瓷上的技術(shù)因為很難控制而特別昂貴。另外，因為陶瓷被用作支撐件，這樣的模塊很重并且易碎。因此，在對這樣的模塊進(jìn)行運(yùn)送時需要遵守很高的限制，并且這些模塊在承受諸如在地震中遭受到的撞擊之類的撞擊的能力方面具有較低的強(qiáng)度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的一個目的是克服這些缺陷。
[0011]因此，本發(fā)明的一個目的是提供用于RC分壓器的RC模塊，該RC模塊與現(xiàn)有技術(shù)中的RC模塊相比重量減輕。
[0012]本發(fā)明的另一個目的是提供用于RC分壓器的RC模塊，該RC模塊對撞擊的靈敏度較低。
[0013]為此，本發(fā)明涉及一種用于RC分壓器的RC模塊，該RC分壓器用于由介電流體絕緣的變電站，RC模塊包括第一和第二平面導(dǎo)電支撐件，該第一和第二平面導(dǎo)電支撐件彼此分離，從而在該模塊裝備變電站時與介電流體配合以形成電容器，并且該模塊還包括至少一個電阻式元件，電阻式元件將第一和第二導(dǎo)電支撐件電連接在一起，電阻式元件包括印刷電路，該印刷電路限定了具有多個串聯(lián)安裝的電阻式2端器件的電阻式電路。
[0014]在以上所述以及在本文件的之后內(nèi)容中，術(shù)語“印刷電路”指的是一種適于在裝備有諸如電阻式2端器件之類的分立的電子器件時，對該分立的電子器件進(jìn)行支撐并將其連接在一起從而限定電路的支撐件。
[0015]包括放置于兩個相互面對的導(dǎo)電板之間的電阻式元件的RC模塊可以使用由其裝備的變電站的介電流體作為電容器的絕緣體，因而不需要任何支撐陶瓷。因此，這樣的RC模塊不存在現(xiàn)有技術(shù)中使用陶瓷支撐件的RC模塊的缺陷。
[0016]因此，相較于現(xiàn)有技術(shù)中的RC模塊，這樣的RC模塊在重量上尤其輕并且在承受撞擊方面具有良好的強(qiáng)度。
[0017]還能夠注意到，對于這樣的電阻式元件，盡管使用的電阻式2端器件的電阻比電阻式元件的電阻低了超過一個數(shù)量級，但是電阻式元件能夠具有高電阻。該高電阻的可能性與電阻式2端器件所耗散的低功率有關(guān)，這是因為每個電阻式元件耗散的功率分布在電阻式2端器件之間。
[0018]模塊可以包括在第一和第二導(dǎo)電支撐件之間并聯(lián)安裝的四個電阻式元件。
[0019]這樣的電阻式元件的冗余使得可以將電阻式元件中每一個要耗散的功率一分為四，這與僅具有一個電阻式元件的RC模塊不同。另外，這樣的RC模塊尤其可靠，這是因為即便四個電阻式元件中的兩個出現(xiàn)故障，RC模塊仍能夠繼續(xù)工作。
[0020]第一和第二導(dǎo)電支撐件可以關(guān)于旋轉(zhuǎn)軸環(huán)形對稱，四個電阻式元件分布在第一和第二導(dǎo)電支撐件之間且軸向?qū)ΨQ。
[0021]這樣的電阻式元件的配置使得可以減少電場的不一致和不對稱的問題，該問題可能來源于電阻式元件的不適當(dāng)?shù)牟贾谩?br>[0022]電阻式元件可以十字交叉。
[0023]電阻式元件可以被設(shè)置在模塊上以使得電阻式元件與第一導(dǎo)電支撐件的平面形成45。角。
[0024]以這樣的方式安裝有電阻式元件的模塊尤其適用于放置在高壓分壓器中并且尤其緊湊。
[0025]電阻式元件可以基本上垂直于第一和第二導(dǎo)電支撐件。
[0026]該配置尤其適用于形成專用于測量電壓的RC模塊。
[0027]本發(fā)明還提供了一種用于本發(fā)明的RC模塊的電阻式元件，所述元件包括印刷電路，該印刷電路限定了包括多個串聯(lián)安裝的電阻式2端器件的電阻式電路。
[0028]這樣的元件尤其適用于形成對撞擊不敏感的輕量級RC模塊。因為電阻式元件包括印刷電路，所以該電阻式元件使得可以避免使用在現(xiàn)有技術(shù)中的RC模塊中必須使用的陶瓷支撐件。
[0029]多個電阻式2端器件可以包括大多數(shù)分立器件并且優(yōu)選地僅包括分立器件。
[0030]印刷電路可以包括介電支撐件，在介電支撐件上放置有多個導(dǎo)電軌道部分，多個導(dǎo)電軌道部分被連接在一起以形成電阻式電路，至少兩個導(dǎo)電軌道部分通過支撐件中提供的開口彼此分咼。
[0031]這樣的開口尤其有利于由所述開口分離的兩個導(dǎo)電軌道部分之間的介電強(qiáng)度。存在于由介電流體絕緣的變電站中的諸如以氣體形式存在的六氟化硫之類的介電流體的介電強(qiáng)度通常遠(yuǎn)大于印刷電路的介電支撐件的介電強(qiáng)度(例如，環(huán)氧樹脂(epoxy)的介電強(qiáng)度為氣體形式的六氟化硫的介電強(qiáng)度的九分之一)。因此，可以減小由開口分離的兩個軌道部分之間的距離并因此得到更加緊湊的電阻式元件。
[0032]印刷電路可以包括介電支撐件，在介電支撐件上放置有多個導(dǎo)電軌道部分，多個導(dǎo)電軌道部分相互平行并且被連接在一起以形成電阻式電路，兩個接續(xù)的導(dǎo)電軌道部分通過在支撐件中提供的開口彼此分離。
[0033]印刷電路可以具有第一和第二面，電阻式電路從第一面轉(zhuǎn)折到第二面以使得電阻式2端器件分布在印刷電路的第一面和第二面中的每一個上。
[0034]這樣的模塊配置尤其有利于這樣的電阻式元件的介電強(qiáng)度及其散熱。對于分布在印刷電路的第一面和第二面中每一個上的電阻式2端組件，可以對電路進(jìn)行調(diào)整以使得器件之間的距離以及電路的軌道之間的距離幾乎加倍。因此，兩個連續(xù)的導(dǎo)電軌道之間產(chǎn)生電弧的風(fēng)險降低。另外，電阻式2端器件之間的這一距離使得可以減少對所述電阻式2端器件由于焦耳效應(yīng)發(fā)射的熱量的限制。
[0035]在第一和第二面中的每一個上的電阻式電路基本上可以由相互平行的導(dǎo)電軌道部分形成，電阻式2端器件沿導(dǎo)電軌道部分分布，并且導(dǎo)電軌道部分使用存在于所述印刷電路的另一面上的導(dǎo)電軌道部分被電連接在一起。
[0036]以上短語“電路基本上由相互平行的導(dǎo)電軌道部分形成”指的是，相互平行的導(dǎo)電軌道部分占據(jù)電路超過直線距離的50%，并且較優(yōu)地占據(jù)超過所述直線距離的70%，或者實際上超過所述直線距離的90%。當(dāng)然，“直線距離”指的是軌道的長度，在對電路的直線距離進(jìn)行計算的過程中并未考慮2端器件自身。
[0037]所述導(dǎo)電軌道部分之間的間隔可以適于對導(dǎo)電軌道部分之間的電相互作用的風(fēng)險進(jìn)彳丁抑制。
[0038]印刷電路可以具有介電支撐件，該介電支撐件適于將第一面上的導(dǎo)電軌道部分與第二面上的導(dǎo)電軌道部分電絕緣。
[0039]這樣的介電支撐件在存在于一個面上的導(dǎo)電軌道部分與存在于另一個面上的導(dǎo)電軌道部分之間提供了良好的電絕緣。
[0040]介電支撐件可以是玻璃/聚環(huán)氧化物支撐件，例如為FR4支撐件，即阻燃4 (FlameResistant 4)支撐件。
[0041]支撐件的厚度可以大于或等于3.2毫米(mm)。
[0042]介電支撐件可以由介電聚合物制成，從而允許支撐件彎曲并因此允許電阻式元件彎曲。
[0043]電阻式2端器件可以從以下類型中選擇:表面安裝器件型電阻器、通孔器件型電阻器、以及由沉積在印