[发明专利]电气功率电阻器

说明书

技术领域

本发明是关于一种电气功率电阻器，通常用于发电机和频率转换器。这样的功率电阻器(power resistor)适用于电厂中在特殊运作状态里将电能转换为热能，其中，在若干毫秒(millisecond)到若干秒之时间期间里，该电能通常是呈现明显地减少。举例来说，对风涡轮机(wind turbines)和水力发电机(water power plants)而言，情况就是这样。 

背景技术

这样的功率电阻器可以多个金属电阻器板的堆叠所形成，而该堆叠的每一电阻器板具有至少一个曲折(meandering)结构，该曲折结构是以多个横向腹板(transverse webs)彼此相接(following)且彼此间隔地连接所形成。借此提供可以简单构造轻易地匹配至各自用途的电阻器单元。

然而，机械稳定性问题可能发生在这样的电阻器单元。亦即，若电流流动通过各自的电阻器板时，该电流以相反方向流动于相互邻接的横向腹板中。在这些邻接的横向腹板中所引起的磁场互动导致该横向腹板的相互排斥。然而，由于这些邻接的横向腹板之间所造成的中间空间，使得各自的电阻器板为可弯曲的。该横向腹板的相互排斥因而导致该电阻器板的膨胀(expansion)，该电阻器板是位在垂直于该横向腹板的定向的平板平面内，即沿着该曲折结构的延伸区的方向(以下亦称为各自电阻器板的“纵向”)。该各自的电阻器板因而必需插入稳定的支架或其它紧固装置，以拉紧上述排除力(expulsion)和膨胀力，且给予所形成的该电阻器单元其需要的机械稳定性。特别是这样的支架或其它紧固装置，必需防止该各自的电阻器板的端区域的扯掉，且必需确保有关该功率电阻器紧固于另一个结构(例如，在开关柜)的该电阻器单元充分的形状稳定性。 

发明内容

本发明的目的是提供一种有多个电阻器板的堆叠的电气功率电阻器，该电阻器板具有曲折结构，且尽管于其中产生有膨胀力，该电器功率电阻器容许简单和低成本设计而稳定配置该电阻器板。

此目的可透过具有权利要求1的特征的电气功率电阻器达成，且尤其是，在堆叠方向彼此相接的电阻器板相对于彼此旋转90°。

该功率电阻器包含至少两个电阻器板的堆叠，该电阻器板沿着堆叠方向配置于彼此之上，特别是彼此平行且彼此分隔开来。每个第二电阻器板的对齐相对于前面电阻器板的对齐在各自的平板平面旋转90°，且确实地相对于曲折结构延展的各自的方向(即纵向方向)。这表示垂直该各自的电阻器板的横向腹板的定向所产生的排斥和膨胀力同样地相对于彼此由电阻器板至电阻器板旋转90°。设置在该曲折结构的端侧且平行该横向腹板延伸的各自的电阻器板的横向腹板及/或端连接器腹板可借此支撑(take up)邻接的电阻器板(旋转90°)的排斥和膨胀力。因此，对于支架或紧固装置的机械需求会少很多，该支架或紧固装置相较于对齐未改变的电阻器板的配置提供该电阻器板的相互紧固。

该堆叠的所有电阻器板较佳是借由共同的紧固装置而彼此紧固。这样的紧固装置可具有简单且低成本构造，因为主要仅需让发生于纵向方向的一个电阻器板的膨胀力传递到邻接的电阻器板或多个电阻器板(旋转90°)。由于该电阻器板在横向方向的内在稳定性，即沿着该各自的曲折结构的该横向腹板延伸的方向，在此方向的力可借由电阻器板支撑，不用为此目的而必需对紧固装置有特殊需求。

依照特别有利的实施例，该电阻器板为四角形的，且带有尖角或圆角。较佳地，该电阻器板为矩形，特别是正方形，尽管有不同侧边长度的情况—较长侧边长度并非必要定义为前述的纵向方向(仅以该电阻器板的曲折结构延伸的方向来决定)。在这样四边形电阻器板的情况下，较佳地提供用于容置各自的紧固元件的紧固开口在至少每一角落的区域。在此，电阻器板与彼此之间特别简单且仍然稳定的紧固是可能的。不同的电阻器板的紧固开口较佳地是彼此对齐的配置。如此可使用共同的紧固元件，该紧固元件是受引导而通过该对齐的紧固开口。

举例来说，该堆叠的电阻器板可经紧固杆(fastening bar)而紧固于彼此，该紧固杆系受引导而通过该电阻器板的紧固开口。该紧固杆可为带螺纹的杆或螺钉。于此以简单方式形成该堆叠的自我支撑(self-supporting)结构而无需外部支架，例如以框架形式，对于该电阻器板的相互紧固是必需的。

所述的紧固元件，特别是所述的紧固杆，较佳地是与该电阻器板电性绝缘。例如，此可透过塞入云母导管(mica pipes)而产生。