AT148436B - Verfahren und Anordnung zur Prüfung von Hochspannungsisolation. - Google Patents

Description

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  Verfahren und Anordnung zur   Prüfung von Hochspannungsisolation.   



   Zur Messung der   dielektrischen   Verluste an Hochspannungsapparaten bedient man sich zweckmässig der   Wechselstrommessbrucke.   Man kann die verhältnismässig schwierige Handhabung dieser Messbrücke vereinfachen, wenn man die Elemente der   Brücke   so bemisst, dass die Ohmschen Brückenwiderstände klein gegenüber den kapazitiven   Brückenwiderständen   und gegenüber dem Widerstand in der Messdiagonale sind. Bei einer solchen Bemessung der Brüekenelemente kann man nämlich den Verlustfaktor unmittelbar als Ausschlag des in der Messdiagonale liegenden Instrumentes ablesen oder aufzeichnen. 



   Der Verlustfaktor gibt eine wesentlich sicherere Auskunft darüber, ob eine Isolation den an sie gestellten Anforderungen gewachsen ist als die bislang vorgeschriebene Prüfung mit Überspannung während einer bestimmten Prüfzeit. Diese übliche Prüfung braucht nicht zum Durchschlag der Isolation zu führen, kann aber die Isolation, die ohne diese   Überbeanspruchung   vielleicht gerade den An- forderungen genügt hätte, so weit schädigen, dass die längere Einwirkung der Betriebsspannung späterhin zu einer Zerstörung führt. Demgegenüber kann aus dem Verlustfaktor mit Sicherheit festgestellt werden, ob die Isolation bei der jeweiligen Spannung unzulässig belastet ist.

   Dabei ist jedoch zu berücksichtigen, dass nicht etwa der Absolutwert des Verlustfaktors ein Mass für die Betriebssicherheit der Isolation ist, sondern dass man den Verlauf des Verlustfaktors bei zunehmender Spannung ver- folgen und lediglich aus dem Verlauf der Kurve Folgerungen ziehen kann. 



   Die in Vorschlag gebrachte Verlustfaktormessung mit Hilfe einer Wechselstrom-, zweckmässig der   Scheringbrücke   bietet auch unter den oben angeführten Vereinfachungen noch Schwierigkeiten für die Aufnahme einer Kurve, die die Beziehung zwischen Verlustfaktor und Spannung angibt, weil der Ausschlag des Messinstrumentes von der Spannung abhängig ist. Man muss demnach so vorgehen, dass man bei stufenweise gesteigerter Spannung Einzelmessungen mit jeweils der Spannung angepasster
Empfindlichkeit des Messgerätes   durchführt   und aus den so gewonnenen Messpunkten die interessierende
Kurve ermittelt. 



   Ein solches Verfahren ist für betriebsmässige Messungen wenig geeignet, so dass man bereits vorgeschlagen hat, an Stelle des Verlustfaktors den Verluststrom in Abhängigkeit von der Spannung aufzuzeichnen, indem man davon ausging, dass in dem Augenblick, wo die Kurve des Verlustwinkels eine Unstetigkeit aufweist, auch die Verluststromkurve eine entsprechende Unstetigkeit zeigen muss, so dass man bedenkenlos an Stelle des Verlustfaktors den Verluststrom aufzeichnen kann. Diese Auf- zeichnung kann mit Hilfe der gemäss vorstehenden Angaben ausgebildeten   Scheringbrücke   ohne   Empfindlichkeitsänderung   des Messinstrumentes vorgenommen werden. 



   Die vorliegende Erfindung betrifft eine weitere Verbesserung der oben angeführten   Messmethode   und der für diese Methode benötigten Anordnungen und geht dahin, dass die als besonders wichtig erkannte Feststellung der Beziehung zwischen Verlustfaktor und Spannung bzw. Verluststrom und
Spannung vereinigt wird mit der vorgeschriebenen Prüfung unter einer Überspannung über eine bestimmte Zeitdauer. Auf diese Weise kann man in einem einzigen Kurvenzug ein doppeltes Mess- ergebnis festlegen.

   Zunächst kann man entsprechend den neuesten Erfahrungen feststellen, ob nicht durch die vorgeschriebene   Spannungsprüfung   die Isolation beschädigt worden ist oder ob zu   befürchten   steht, dass die Isolation, die zunächst der Spannungsprüfung standgehalten hat, aus andern Gründen 

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Zweck in besonders einfacher Weise den vor der Erregerwicklung des Gleichrichters 7 liegenden
Ohmschen Widerstand 8 anzapfen, wie dies gestrichelt in der Fig. 2 dargestellt ist.

   Dabei ist mit 12 die
Messwerkspule   oder-schleife bezeichnet, und- ist   ein zunächst eingeschalteter Widerstand, der bei
Erreichen der Prüfspannung von einem schematisch angedeuteten Synchronmotor   14   mit Hilfe einer
Schraubspindel 15 während der vorgeschriebenen Prüfzeit   allmählich   kurzgeschlossen wird. Ein
Kontakt 16 sorgt in nicht näher dargestellter Weise nach Beendigung der Prüfzeit dafür, dass z. B. die Primärspannung des Transformators 1   Relb, ttätig abgeschaltet wird.   



   Die bisher beschriebene Anordnung bedarf zur Aufzeichnung der   gewünschten   Kurve eines   Ordinatenschreibers.   Ein solches Gerät ist verhältnismässig teuer in der Anschaffung und wird innerhalb des Betriebes deswegen ungern verwendet, weil man eine unmittelbar sichtbare Aufzeichnung nicht vornehmen kann, sondern auf   nachträgliche   Entwicklung eines zuvor belichteten Papiers oder Films angewiesen ist. 



   Man kann auch dieses für Betriebszwecke weniger geeignete Gerät noch in verhältnismässig einfacher Weise entbehrlich machen, wenn man bei einem gewöhnlichen Schreiber auf das Messwerk den Verluststrom bzw. die   lg a zur   Einwirkung bringt und das Papier   zunächst   linear mit der Spannungsteigerung vorschiebt, um nach Erreichen der Prüfspannung den weiteren Vorschub einem Zeitwerk. d. h. also einem Uhrwerk oder einem Synchronmotor, zu überlassen. 



   Ein Ausführungsbeispiel dafür ist in der Fig. 4 dargestellt. 25 sei ein Drehtransformator. welchem die stetig veränderliche Spannung für die Speisung der   Brückensehaltung   entnommen wird. 



  Dabei sei vorausgesetzt, dass die Spannung linear mit dem Drehwinkel des Transformators zunehme. Mit der Achse 17 dieses Drehtransformators ist über ein Vorgelege gekuppelt ein zur elektrischen Übertragung des Drehwinkels geeignetes Gerät, z. B. ein nach Art eines Drehstrommotors gebauter Fern-   zeigergeber 18,   ein von dem Drehwinkel abhängiger Widerstand od. dgl. Dieser Fernzeigergeber 18 ist elektrisch mit einem Empfänger 19 verbunden, der   über ein Vorgelege   und eine Klinke 20 die Transportwalze 21 eines Sehreibgerätes antreibt. Die Klinke 20 hat den Zweck, die Transportwalze 21 für den nachfolgenden Antrieb durch ein Zeitwerk 22 freizugeben, das über ein Zahnradvorgelege   23 und   eine entsprechend der Klinke 20 ausgebildete Klinke 24 den weiteren Antrieb des Schreibstreifens übernimmt.

   Ein zweckmässig unmittelbar an dem Drehtransformator   2.   angeordneter Kontakt 26, der für verschiedene Prüfspannungen einstellbar sein kann, dient dazu, das Zeitwerk 22, das z. B. in einem Synchronmotor bestehen kann, in Bewegung zu setzen, sobald die Prüfspannung erreicht ist. 



  Das Abschalten der Prüfspannung kann in der in der Fig. 2 angedeuteten Weise durch einen Kontakt 16 vor sich gehen, der im vorliegenden Fall von dem Motor 22 betätigt wird. Man kann unter   günstigen   Umständen auch an Stelle der elektrischen Kupplung zwischen dem die   Brüekenspeisespannung   regelnden Organ und dem Papiertransport des Schreibers auch eine mechanische Kupplung vorsehen. 
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 spannung innerhalb eines vorausbestimmten Zeitraumes von Null auf den Höchstwert stetig hinauf- zuregeln. Bei einem Drehtransformator   25,   wie er bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 vorausgesetzt wurde, könnte man z. B. mit Hilfe eines Synchronmotor ohne grosse Schwierigkeit die Spannung stetig und linear mit der Zeit von Null bis auf den Endwert steigern.

   In diesem Fall könnte man auf einen Hilfsantrieb für den   Sehreibstreifen   des Schreibers ganz verzichten und wieder auf das Zeitwerk zum Antrieb in vollem   Umfange zurückgreifen.   Man brachte dann lediglich dafür zu sorgen. dass der Schreibstreifen läuft, wenn das die Spannung steigernde Regelorgan in Betrieb gesetzt wird. 



  Da auch für den Papiertransport   zweckmässig   ein Synchronmotor Anwendung findet, könnte man beide Motore über denselben Schalter betätigen und hätte dann gleichzeitig noch den Vorteil, dass selbst erhebliche Schwankungen der Frequenz die Übereinstimmung zwischen Streifenbewegung und Spannung in keiner Weise beeinträchtigen können. 



   In vielen Fällen wird aus der Kurve nicht der genaue Zeitpunkt   entnommen   werden   können.   in welchem die Umschaltung auf die Zeitbewegung stattfand.   Man kann   nun diesen Punkt in sehr einfacher Weise festlegen, indem man z. B. vor das Messwerk 6 einen kleinen Widerstand schaltet. der normalerweise kurzgeschlossen ist und der bei Beginn der Zeitbewegung einen Augenblick eingeschaltet wird. In diesem Moment wird eine nach unten gekehrte Spitze geschrieben, die deutlich den Punkt des Überganges auf die Zeitbewegung anzeigt. 



   PATENT-ANSPRÜCHE   :  
1. Verfahren zur   Prüfung   von Hochspannungsisolation, dadurch gekennzeichnet, dass der Verlauf des Verlustfaktors oder des Verluststromes   zunächst   bei stetiger oder   sprungweiser   Steigerung der Spannung bis auf die vorgeschriebene Prüfspannung in Abhängigkeit von der Spannung und im unmittelbaren Anschluss daran   während   einer für die Prüfung vorgesehenen Zeitspanne in Abhängigkeit von der Zeit unter Aufrechterhaltung der Prüfspannung aufgezeichnet wird.

Claims (1)

1. 2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens gemäss Anspruch 1 unter Verwendung einer Wechselstrombrücke mit Aussehlagmessullg, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Ordinatenschreibers, dessen eines Messwerk in der Brüekenmessdiagonale liegt und von einem dem Verluststrom oder dem Verlustfaktor proportionalen Strom aus gelenkt wird, während das andere Messwerk in Ab- <Desc/Clms Page number 4> hängigkeit von der Spannung und nach Erreichen von deren Höchstwert von einer zusätzlichen linear mit der Zeit zunehmenden Hilfsspannung aus gelenkt wird.

   3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung der Hilfsspannung ein veränderbarer Vorwiderstand oder Nebenwiderstand dient, der nach Erreichen der Höchstspannung stetig verkleinert oder vergrössert wird.

   4. Anordnung nach Anspruch 2 zur fortlaufenden Aufzeichnung des Verlustfaktors, gekennzeichnet durch eine mechanische oder elektrische Kupplung des die Messspannung regelnden Organs EMI4.1 Messwerkes.

   5. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die die veränderbare Hilfsspannung liefernde Vorrichtung durch ein Zeitmesswerk, vorzugsweise einen Synchronmotor. betätigt wird, wobei Mittel vorgesehen sein können, das Zeitmesswerk bei Erreichen der Prüfspannung selbsttätig in Betrieb zu setzen und nach Ablauf der vorgeschriebenen Prüfzeit in Abhängigkeit von dem Zeitmesswerk die Prüfspannung selbsttätig abzuschalten.

   6. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens gemäss Anspruch 1 unter Verwendung einer Weehselstrombrüeke mit Ausschlagmessung, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Schreibers mit nur einem Messwerk, die Schaltung dieses Messwerkes in die Messdiagonale der Brücke und die Ausbildung des Schreibstreifenantriebes derart, dass der Streifen wahlweise in Abhängigkeit von der Stellung des die Messspannung regelnden Organs oder von der Zeit fortbewegt wird.

   7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um bei Erreichen der Prüfspannung bzw. einer der Prüfspannung entsprechenden Stellung des die Messspannung regelnden Organs den Streifenantrieb auf ein Zeitwerk umzuschalten und nach Ablauf der Prüfzeit die Messspannung selbsttätig abzuschalten.

   8. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass für den Sehreibstreife. n ledigliel der übliche Zeitantrieb vorgesehen ist und Mittel vorgesehen sind, um die Messspannung linear mit der Zeit innerhalb einer gegebenen Zeitspanne auf die Prüfspannung zu steigern.

   9. Anordnung nach den Ansprüchen 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Markierung des Überganges auf das Zeitdiagramm vorgesehen sind.

   10. Anordnung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen veränderbaren Vor-oder Nebenwiderstand zu dem im Diagonalzweig der Brücke liegenden Messwerk, der bei dem Übergang auf das Zeitdiagramm kurzzeitig vergrössert oder verkleinert wird. EMI4.2