AT503137B1

AT503137B1 - Prüfanordnung zur prüfung der elektrischen durchschlagsfestigkeit

Info

Publication number: AT503137B1
Application number: AT0055406A
Authority: AT
Original assignee: Baur Pruef Und Messtechnik Gmb
Priority date: 2006-03-30
Filing date: 2006-03-30
Publication date: 2007-08-15
Also published as: US20070227880A1; US7842171B2; AT503137A4

Description

2 AT503137B1

Prüfanordnung zur Prüfung der elektrischen Durchschlagsfestigkeit von flüssigen Isoliermedien, welche eine Prüfzelle aufweist, die einen Innenraum zur Aufnahme des zu prüfenden Isoliermediums und eine erste und eine zweite Prüf-Elektrode zum Erzeugen eines elektrischen Feldes in einem Prüfvolumen der Prüfzelle umfasst. 5

Eine Prüfanordnung zur Prüfung der elektrischen Durchschlagsfestigkeit von flüssigen Isoliermedien der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der DE 25 16 991 A1 bekannt. Auch Normen befassen sich mit der Prüfung der elektrischen Durchschlagsfestigkeit von flüssigen Isoliermedien mittels Prüfanordnungen der eingangs genannten Art, als Beispiele sind hier die io IEC 60156 oder die ASTM D 1816 zu nennen. Die aus der DE 25 16 991 A1 bekannte Prüfanordnung bzw. Prüfanordnungen, die den genannten einschlägigen Normen entsprechen, benötigen für eine Prüfung eine große Probenmenge von zu prüfendem Isoliermedium. Dessen Entsorgungskosten sind wegen seiner Giftigkeit aber hoch. Auch kann eine Prüfung nur durchgeführt werden, wenn überhaupt eine so große Probenmenge vorhanden ist. Ist dies nicht der 15 Fall, beispielsweise bei Isolieröl enthaltenden Hochspannungsschaltern, so kann keine Messung der Durchschlagsfestigkeit durchgeführt werden. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass das eigentliche Prüfvolumen bekannter Prüfanordnungen im Verhältnis zu den Prüfzellen-Innenräumen klein ist, was sich auf die Reproduzierbarkeit der Messungen negativ auswirkt. Die großen mit zu prüfendem Isoliermedium gefüllten Prüfzellen-Innenräume führen trotz aktiver 20 Homogenisierung wie z.B. Rühren dazu, dass sich Feststoffe aus dem zu prüfenden Isoliermedium in der Prüfzelle absetzen, was zu erhöhtem Reinigungsaufwand führt und wodurch letztlich die Messergebnisse verfälscht werden. Die mit den bekannten Prüfanordnungen ermittelten Durchschlagsspannungen weisen für ein gegebenes zu prüfendes Isoliermedium sogar mit ein und derselben Prüfanordnung stochastisch verteilte Messfehler mit unerwünscht großen Streu-25 ungen auf.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Prüfanordnung zur Bestimmung der elektrischen Durchschlagsfestigkeit von flüssigen Isoliermedien bereitzustellen, die mit einer kleinen Probenmenge an zu prüfendem Isoliermedium auskommt, wobei sie gleichzeitig ein vergleichsweise großes 30 Prüfvolumen bereitstellt. Erfindungsgemäß gelingt dies durch eine Prüfanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Die Prüfzelle ist erfindungsgemäß im Inneren eines mit einem Isolierhilfsmedium gefüllten Aufnahmebehälters angeordnet. Anstatt das Innere des Aufnahmebehälters mit einem Isolierhilfs-35 medium zu füllen könnte der Aufnahmebehälter auch evakuiert sein.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung können trotz einer Ausbildung der Prüfzelle mit einem kleinen inneren Volumen unter gleichzeitiger Bereitstellung eines relativ großen Prüfvolumens elektrische Entladungen, beispielsweise Gleitentladungen oder sogar Durchschläge, außerhalb 40 des Prüfvolumens einfach und wirkungsvoll verhindert werden.

In vorteilhafter Weise kann als Aufnahmebehälter eine Prüftasse einer herkömmlichen, genormten Prüfanordnung eingesetzt werden. Herkömmliche, genormte Prüfanordnungen können somit einfach derart nachgerüstet werden, dass sie in erfindungsgemäßer Weise ausgebildet 45 sind.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden zwei gegenüberliegende Seitenwände der Prüfzelle zumindest großteils, vorzugsweise insgesamt, von der ersten und zweiten Prüf-Elektrode gebildet werden. 50

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt die Prüfzelle einen Prüfzellen-Grundkörper, der im Wesentlichen als, vorzugsweise zylinderförmiges, Rohrstück mit Zu- und Abfluss-Rohrstutzen für das zu prüfende Isoliermedium ausgebildet ist, wobei die Prüf-Elektroden durch zwei Aufnahmeöffnungen des Prüfzellen-Grundkörpers an das Prüfvolumen 55 der Prüfzelle heranragen, welche von den offenen Enden des den Prüfzellen-Grundkörpers 3 AT 503 137 B1 bildenden Rohrstückes gebildet werden. Zur Abdichtung zwischen den Aufnahmeöffnungen des Prüfzellen-Grundkörpers einerseits und den durch diese ragenden Prüf-Elektroden andererseits ist jeweils ein Dichtring angeordnet. 5 Bevorzugt ist es, wenn die Prüf-Elektroden Rogowski-Profile aufweisen, welche beispielsweise für 2 mm Elektrodenabstand ausgelegt sind.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung erläutert. In dieser zeigen: o eine schematische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Prüfanordnung mit einer ersten Ausführungsform der Prüfzelle mit gekrümmtem Abfluss-Rohrstutzen; eine Seitenansicht der Ausführungsform der Prüfzelle aus Fig. 1; eine Frontansicht der Prüfzelle aus Fig. 2; eine Seitenansicht des Prüfzellen-Grundkörpers aus den Fig. 1 bis 3; eine Frontansicht des Prüfzellen-Grundkörpers aus Fig. 4; eine Seitenansicht der ersten und zweiten Prüf-Elektrode, der Prüfzellen-Grundkörper entfernt; eine Frontansicht der ersten und zweiten Prüf-Elektrode aus Fig. 6; eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform einer Prüfzelle mit geradem Zufluss- und Abfluss-Rohrstutzen samt Prüf-Elektroden; eine Frontansicht der Prüfzelle aus Fig. 8; ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Prüfanordnung.

Fig. 1

Fig.2 15 Fig. 3 Fig. 4 Fig. 5 Fig. 6 20 Fig. 7 Fig. 8

Fig. 9 Fig.10 25

Die Figuren weisen unterschiedliche Maßstäbe auf.

Eine Prüfanordnung zur Bestimmung der elektrischen Durchschlagsfestigkeit von flüssigen Isoliermedien gemäß einer ersten Ausführungsform ist in den Figuren 1 bis 7 dargestellt. 30

Die Prüfanordnung umfasst einen mit einem Isolierhilfsmedium 6 gefüllten Aufnahmebehälter 7 und eine in diesem angeordnete Prüfzelle 2 (s. Fig. 1). Das Isolierhilfsmedium 6 im Aufnahmebehälter 7 verhindert, dass ein starkes, im Inneren der Prüfzelle 2 erzeugtes, elektrisches Feld außerhalb eines im Inneren der Prüfzelle 2 liegenden Prüfvolumens 5 Gleitentladungen erzeugt. 35 Solche Gleitentladungen würden die Messresultate verfälschen und sind aus diesem Grunde zu vermeiden. Der Aufnahmebehälter 7 kann beispielsweise - wie dies auch in Fig. 1 gezeigt ist -die Form einer den eingangs genannten Normen entsprechenden Prüftasse besitzen, welche als von einem Deckel verschlossene Schale ausgebildet ist. Vorteilhafterweise gelangt ein flüssiges Isolierhilfsmedium 6 beispielsweise ein hochspannungsfestes Öl, vorzugsweise Neuöl, 40 zum Einsatz. Es könnte auch ein gasförmiges Isolierhilfsmedium 6 beispielsweise Schwefelhexafluorid (SF6) verwendet werden. Im letzteren Fall müsste der Aufnahmebehälter 7 jedoch allseitig dicht verschlossen sein. Dies gilt auch, wenn, anstatt das Innere des Aufnahmebehälters 7 mit einem Isolierhilfsmedium 6 anzufüllen, der Aufnahmebehälter 7 zur Vermeidung von Gleitentladungen evakuiert wird, was ebenfalls eine mögliche Ausführungsform darstellt. 45

Die im Inneren des Aufnahmebehälters 7 angeordnete Prüfzelle 2 besitzt einen Innenraum 3 zur Aufnahme des zu prüfenden Isoliermediums 1. Die Separierung des Innenraumes 3 der Prüfzelle 2 vom Isolierhilfsmedium 6 verhindert, dass sich das zu prüfende Isoliermedium 1 und das Isolierhilfsmedium 6 vermischen. 50

Die Prüfzelle 2 umfasst eine erste und eine zweite Prüf-Elektrode 4 zum Erzeugen eines elektrischen Feldes im Prüfvolumen 5 der Prüfzelle 2. Dieses Prüfvolumen 5 stellt einen möglichst großen Teil des Innenraumes 3 der Prüfzelle 2 dar. Das durch die Prüf-Elektroden 4 erzeugte elektrische Feld erfüllt das Prüfvolumen 5 und dient der Prüfung der Durchschlagsfestigkeit des 55 zu prüfenden Isoliermediums 1. 4 AT 503 137 B1

Damit das zu prüfende Isoliermedium 1 in den Innenraum 3 hinein- und auch wieder herausgebracht werden kann, weist die Prüfzelle 2 eine Zufluss-Öffnung 8 zum Einströmen und eine Abfluss-Öffnung 9 zum Ausströmen des zu prüfenden Isoliermediums 1 auf. 5 Die Zufluss-Öffnung 8 und die Abfluss-Öffnung 9 sind vorteilhaftenweise bezogen auf das Prüfvolumen 5 einander gegenüberliegend angeordnet, wobei sie im Bereich einer Mittelebene 10 zwischen der ersten und zweiten Elektrode 4 liegen. Dabei ist es bevorzugt (s. Fig. 1), wenn bezogen auf die Richtung der Gravitationskraft die Zufluss-Öffnung 8 oben und die Abflussöffnung 9 unten an der Prüfzelle 2 angeordnet ist. Dadurch ist eine besonders homogene Strö-io mung des zu prüfenden Isoliermediums 1 ausbildbar.

Die erste und zweite Elektrode sind vorzugsweise bezüglich der Mittelebene 10 spiegelsymmetrisch angeordnet. 15 Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist die Zufluss-Öffnung 8 über eine Zufluss-Leitung 11 und die Abfluss-Öffnung 9 über eine Abfluss-Leitung 12 mit einem Probengefäß 13 für das zu prüfende Isoliermedium 1 verbunden. Mittels einer Pumpe 14 ist ein Umlauf des zu prüfenden Isoliermediums 1 zwischen dem Probengefäß 13 und der Prüfzelle 2 ausbildbar. Die Strömung kann auf diese Weise auf ein bevorzugtes Maß eingestellt werden. Die Pumpe 14 kann bei-20 spielsweise eine Schlauchpumpe sein. Ein während seiner Prüfung im Prüfvolumen 5 strömendes Isoliermedium 1 kommt den realen Bedingungen in einem Hochspannungstransformator oder einem Hochspannungsschalter näher als ein ruhendes Isoliermedium 1, weil sich in den Kühl- und Isoliermedienbehältern eines elektromagnetischen Energieumwandlers abhängig von der unvermeidlichen Wärmeentwicklung immer eine gewisse Konvektion des Kühl- und/oder 25 Isoliermediums einstellt. Ein insbesondere das Prüfvolumen 5 homogen durchströmendes Isoliermedium 1 führt überdies zu einer verbesserten Reproduzierbarkeit der Messungen.

Es ist auch denkbar, die Strömung in der Prüfzelle 2 unter Verzicht auf einen Umlauf lediglich durch eine hydrostatische Druckdifferenz aufrecht zu erhalten, wie dies weiter unten noch ge-30 nauer erläutert wird.

An die Zufluss- und Abfluss-Öffnungen 8, 9 schließen von der Prüfzelle 2 ausgehende Zufluss-und Abfluss-Rohrstutzen 15, 16 an, von denen mindestens einer gekrümmt oder abgewinkelt ausgebildet ist, wobei die Zufluss- und Abfluss-Rohrstutzen 15,16 durch dieselbe Öffnung des 35 Aufnahmebehälters 7 herausragen. Beispielsweise kann ein gerade ausgebildeter Zufluss-Rohrstutzen 15 und ein gekrümmt ausgebildeter Abfluss-Rohrstutzen 16 vorhanden sein, wie dies in den Fig. 1 bis 5 dargestellt ist. Diese Ausbildung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Aufnahmebehälter 7 nur eine einzige Öffnung aufweist, insbesondere wenn er die Form einer genormten Prüftasse mit einer einzigen von einem Deckel verschlossenen Öffnung be-40 sitzt, wobei die Rohrstutzen 15, 16 durch Bohrungen im Deckel durchgeführt sind. Weiters ist diese Ausbildung vorteilhaft, wenn lediglich kleine Probenmengen von Isoliermedium 1 verfügbar sind. Bei kleinen Probenmengen kann durch eine Strömung des Isoliermediums 1, die von einer Pumpe 14 aufrecht erhalten in einem geschlossenen Kreislauf umläuft, die Reproduzierbarkeit der Messungen verbessert werden. Der Zufluss- und der Abflussrohrstutzen 15, 16 sind 45 vorteilhafterweise einstückig mit einem Prüfzellen-Grundkörper 19 der Prüfzelle 2 ausgebildet.

Der Prüfzellen-Grundkörper 19 der Prüfzelle 2 besitzt gegenüberliegende Aufnahmeöffnungen 20, 21 zum Durchtritt jeweils einer Prüf-Elektrode 4. Hierbei erstrecken sich die Aufnahmeöffnungen über die jeweilige gesamte Seite des Prüfzellen-Grundkörpers 19 und die Prüf-50 Elektroden bilden gegenüberliegende Seitenwände des Prüfzellen-Grundkörpers 19, die den Innenraum 3 der Prüfzelle 2 begrenzen.

Der Prüfzellen-Grundkörper 19 besteht aus einem elektrisch hochisolierenden Material. Mineralglas ist sehr gut geeignet, da es einerseits eine Sichtprüfung erlaubt und andererseits einen 55 besonders hohen Isolationswiderstand aufweist. Der Prüfzellen-Grundkörper 19 könnte 5 AT 503 137 B1 beispielsweise auch aus Acryl gefertigt werden, was wegen der einfachen Verarbeitbarkeit dieses Materials von Vorteil ist. Trotzdem ist Acrylglas mit Hinblick auf seine Unbeständigkeit gegenüber dem in den einschlägigen Normen vorgeschriebenen Reinigungsmittel (Aceton) weniger bevorzugt. 5

Der Prüfzellen-Grundkörper 19 ist in Form eines, vorzugsweise zylindrischen, Rohrstückes ausgebildet. Die Aufnahmeöffnungen 20, 21 werden von den offenen Enden des Rohrstückes gebildet. Die von ihnen aufgenommenen Prüf-Elektroden 4 weisen einen zur Kontur des Rohrstückes korrespondierenden, vorzugsweise also zylinderförmigen, Halsabschnitt auf, der mit io einer umfänglichen Ringnut 23 versehen ist, in der ein Dichtring 22 zur Abdichtung zwischen dem Prüfzellen-Grundkörper 19 einerseits und den Prüf-Elektroden 4 andererseits angeordnet ist. Es könnte auch mehr als ein Dichtring je Prüf-Elektrode vorhanden sein.

Vorteilhafterweise ist der Ringnut-Querschnitt dem Dichtring-Querschnitt angepasst, um Luft-15 einschlüsse und Partikelablagerungen im Dichtungsbereich möglichst zu vermeiden. Die Dichtringe 22 können beispielsweise als O-Ringe ausgebildet sein.

Die Prüf-Elektroden 4 weisen Anschläge 24 auf, die zur Festlegung des Elektrodenabstandes an Gegenanschlägen 25 des Prüfzellen-Grundkörpers 19 anliegen (s. Fig. 2 und 8; Fig. 6 zeigt 20 die Anschläge 24 im Detail). Bei einer solchen Ausbildung erübrigt sich eine herkömmliche und ebenso aufwendige wie kostenspielige Ausstattung der Prüfanordnung mit einem Nonius zur präzisen Einstellung des Elektrodenabstandes. Die für die Prüfung und die Durchschlagsspannungen maßgebliche Feldstärke und der Feldstärkeverlauf des elektrischen Feldes im Prüfvolumen 5 hängen bekanntermaßen nicht allein von der an die Prüf-Elektroden 4 angelegten 25 elektrischen Spannung, sondern auch vom Elektrodenabstand ab, der für eine korrekte Prüfung aus diesem Grunde präzise auf den gewünschten Wert eingestellt sein muss.

Mittels federelastischen Elementen 30, welche die Anschläge 24 der Prüf-Elektroden 4 an die Gegenanschläge 25 des Prüfzellen-Grundkörpers 19 andrücken, wie dies in Fig. 1 schematisch 30 dargestellt ist, kann ein Abheben der Anschläge 24 von den Gegenanschlägen 25 verhindert werden.

Die Anschläge 24 sind an einem gegenüber dem Halsabschnitt vergrößerten, außerhalb des Prüfzellen-Grundkörpers 19 liegenden Kopfabschnitt der Prüf-Elektroden 4 angeordnet. 35

Wenn mittels der Prüf-Elektroden 4 im Prüfvolumen 5 ein im Wesentlichen homogenes elektrisches Feld ausbildbar ist, werden alle Teilvolumina des mit zu prüfendem Isoliermedium 1 gefüllten Prüfvolumens 5 mit einer elektrischen Belastung gleicher Größe beaufschlagt. Dies ist für die Representativität der Prüfergebnisse und deren Reproduzierbarkeit sehr von Vorteil. 40 Wird das Elektroden-Profil der ersten und zweiten Prüf-Elektrode 4 als Rogowski-Profil 26 ausgebildet (in den Fig. nur als Ellipse angenähert dargestellt), so kann ein nahezu homogenes elektrisches Feld im Prüfvolumen 5 erzeugt werden. Durch die Ausbildung von Rogowski-Profilen 26 an den Prüf-Elektroden 4 kann ein vergleichsweise großes Prüfvolumen 5 in der Prüfzelle 2 mit einem homogenen elektrischen Feld beaufschlagt werden. 45

Die das elektrische Feld im Prüfvolumen ausbildenden, vorzugsweise ein Rogowski-Profil aufweisenden, vom Isoliermedium benetzten Elektrodenflächen sind jeweils in der vom Kopfabschnitt abgewandten Stirnseite des Halsabschnittes der Prüf-Elektrode 4 angeordnet. so Vorteilhaft im Hinblick auf die Verwendung in einer genormten Prüftasse als Aufnahmebehälter 7 ist es, wenn die erste und zweite Prüf-Elektrode 4 einen Durchmesser von jeweils kleiner gleich 40 mm besitzen. Der Elektrodenabstand kann insbesondere zwischen 1 mm und 4 mm liegen. Besonders bevorzugt ist eine Auslegung des Rogowski-Profils 26 der Prüf-Elektroden 4 auf einen Elektrodenabstand von 2 mm bei gleichzeitiger Einstellung des Elektrodenabstandes 55 auf 2 mm. 6 AT 503 137 B1

Da scharfe Spitzen an Spannung führenden Elektroden bekanntermaßen zu Inhomogenitäten des von diesen Elektroden erzeugten elektrischen Feldes führen, ist es vorteilhaft, wenn die Prüf-Elektroden 4 eine Oberflächenstruktur aufweisen, deren Rauhigkeit durch Polieren mit einem Polierwerkzeug mit einer Körnung von nicht größer als 10 pm festgelegt wurde. Auf diese 5 Weise werden die scharfen Spitzen der Pittings der Elektroden 4 auf einem definierten kleinen Maß gehalten, was für die Vermeidung von lokalen Feld-Inhomogenitäten und damit für die Reproduzierbarkeit der Prüfungen vorteilhaft ist.

Um ein elektrisches Feld im Prüfvolumen 5 zu erzeugen, wird mittels einer Hochspannungs-io quelle 28 mit einem Innenwiderstand 27 eine elektrische Spannung an die Elektroden 4 angelegt. Die angelegte Spannung kann je nach zu prüfendem Isoliermedium 1 beispielsweise bei einigen zehn kV, insbesondere im Bereich von ca. 10 kV bis ca. 70 kV liegen. Beim Messvorgang wird die Spannung beginnend von einem Anfangswert, beispielsweise 10 kV solange erhöht, bis ein Durchschlag erfolgt. Die Kurvenform der Spannung kann beispielsweise eine 15 ansteigende Rampe sein. Ein Durchschlag kann beispielsweise als Spannungsänderung an einem Spannungsmesser 29, der die an den Elektroden 4 auftretende Spannung misst, detek-tiert werden. Auch eine Durchschlagsdetektion mit einem Strommesser oder einer Kombination von Strom- und Spannungsmesser ist denkbar und möglich. 20 Beim Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 8 und 9 sind im Unterschied vom zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel die von den Zufluss- und Abfluss-Öffnungen 8, 9 der Prüfzelle 2 ausgehenden Zufluss- und Abfluss-Rohrstutzen 15, 16 beide gerade ausgebildet. Der zugehörige, nicht dargestellte Aufnahmebehälter, muss in diesem Fall separate Öffnungen für die Rohrstutzen 15, 16 aufweisen. 25

Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Prüfanordnung, bei der bei der Messung ein Durchlauf des Isoliermediums 1 durch die Prüfzelle 2 erfolgt, ist in Fig. 10 dargestellt. Die Strömung des Isoliermediums 1 durch die Prüfzelle 2 wird hier durch eine hydrostatische Druckdifferenz zwischen dem erhöht angeordneten Probengefäß 13 und dem Ende der Abfluss-Leitung 30 12 aufrechterhalten. Das Isoliermedium 1 strömt aus dem Probengefäß 13 durch die Zufluss-

Leitung 11 in die Prüfzelle 2 und aus dieser durch die Abfluss-Leitung 12 in einen Auffangbehälter 31. In der Abfluss-Leitung 12 kann ein Sperrventil 32 angeordnet sein, mit dem die Strömung unterbrochen bzw. freigegeben werden kann. 35 Vorzugsweise erfolgt die Zuleitung in die Prüfzelle 2 sowohl beim Umlaufverfahren (Fig. 1) als auch beim Durchlaufverfahren (Fig. 10) von unten. Gasblasen, die beim Durchschlag entstehen und aufsteigen, können dann mit der Strömung des Isoliermediums aus dem oben befindlichen Abfluss-Rohrstutzen ausströmen. 40 Die Prüfanordnung könnte auch in gegenüber den beschriebenen Ausführungsbeispielen modifizierter Weise ausgebildet sein, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Insbesondere könnte der Aufnahmebehälter 7 eine von der Form der in den einschlägigen Normen spezifizierten Prüftassen abweichende Form aufweisen. Er könnte beispielsweise selbst in einer analogen Ausformung zur Prüfzelle 2 aus einem Grundkörper in Form eines im Wesentlichen zylindri-45 sehen Rohres mit Zufluss- und Abfluss-Öffnungen bzw. -Leitungen bestehen, was für das automatisierte Auswechseln des Isolierhilfsmediums von Vorteil ist.

Auch könnte ein Messvorgang ohne eine Strömung durch die Prüfzelle ausgeführt werden, insbesondere wenn eine kleine Probenmenge an Isoliermedium geprüft werden soll. 50

Weiters ist es für die Prüfung des Isoliermediums eines Transformators auch denkbar und möglich, die Prüfzelle direkt in den Innenraum des Transformators einzubringen, der das Isoliermedium aufweist. Dieser Teil des Transformators stellt somit den Aufnahmebehälter 7 dar, wobei als Isolierhilfsmedium 6 das zu prüfende Isoliermedium dient. Vorteilhafterweise sind bei 55 einer solchen Ausführungsform am Prüfzellen-Grundkörper 19 keine Rohrstutzen angebracht,

Claims

7 AT 503 137 B1 sondern lediglich Öffnungen, beispielsweise ist der Prüfzellen-Grundkörper 19 umfänglich mit mehreren voneinander beabstandeten Öffnungen versehen. Durch die thermische Konvektion im Transformator ergibt sich dann ein Fluss durch die Prüfzelle 2. 5 Auch in anderen Situationen wäre es grundsätzlich denkbar und möglich, als Isolierhilfsmedium 6 im Aufnahmebehälter 7 das zu prüfende Isoliermedium zu verwenden. Innerhalb und außerhalb der Prüfzelle 2 befindet sich somit das gleiche Medium. Legende 10 1 Isoliermedium 2 Prüfzelle 3 Innenraum 4 Prüf-Elektrode 15 5 Prüfvolumen 6 Isolierhilfsmedium 7 Aufnahmebehälter 8 Zufluss-Öffnung 9 Abfluss-Öffnung 20 10 Mittelebene 11 Zufluss-Leitung 12 Abfluss-Leitung 13 Probengefäß 14 Pumpe 25 15 Zufluss-Rohrstutzen 16 Abfluss-Rohrstutzen 17 Seitenwand 18 Seitenwand 19 Prüfzellen-Grundkörper 30 20 Aufnahmeöffnung 21 Aufnahmeöffnung 22 Dichtring 23 Ringnut 24 Anschlag 35 25 Gegenanschlag 26 Rogowski-Profil 27 Innenwiderstand 28 Hochspannungquelle 29 Spannungsmesser 40 30 federelastisches Element 31 Auffangbehälter 32 Sperrventil 45 Patentansprüche: 1. Prüfanordnung zur Prüfung der elektrischen Durchschlagsfestigkeit von flüssigen Isoliermedien, welche eine Prüfzelle (2) aufweist, die einen Innenraum (3) zur Aufnahme des zu prüfenden Isoliermediums (1) und eine erste und eine zweite Prüf-Elektrode (4) zum Er- 50 zeugen eines elektrischen Feldes in einem Prüfvolumen (5) der Prüfeelle (2) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfzelle (2) im Inneren eines mit einem Isolierhilfsmedium (6) gefüllten oder eines evakuierten Aufnahmebehälters (7) angeordnet ist.
2. Prüfanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfzelle (2) mindes- 55 tens eine Zufluss-Öffnung (8) zum Einströmen und mindestens eine Abfluss-Öffnung (9) 8 AT 503 137 B1 zum Ausströmen des zu prüfenden Isoliermediums (1) aufweist.
3. Prüfanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Zufluss-Öffnung (8) und mindestens eine Abfluss-Öffnung (9) bezogen auf das Prüfvolumen (5) der 5 Prüfzelle (2) einander gegenüberliegend angeordnet sind, wobei sie im Bereich einer Mit telebene (10) zwischen der ersten und zweiten Elektrode (4) liegen.
4. Prüfanordnung nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Zufluss-Öffnung (8) über eine Zufluss-Leitung (11) und mindestens eine Abfluss- io Öffnung (9) über eine Abfluss-Leitung (12) mit einem Probengefäß (13) für das zu prüfende Isoliermedium (1) verbunden sind und mittels einer Pumpe (14) ein Umlauf des zu prüfenden Isoliermediums (1) zwischen dem Probengefäß (13) und der Prüfzelle (2) ausbildbar ist.
5. Prüfanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an die Zufluss- und Abfluss-Öffnungen (8, 9) von der Prüfzelle (2) ausgehende Zufluss- und Abfluss-Rohrstutzen (15, 16) anschließen, die jeweils gerade ausgebildet sind, wobei sie durch unterschiedliche Öffnungen aus dem Aufnahmebehälter (7) herausragen.
6. Prüfanordnung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an die Zufluss- und Abfluss-Öffnungen (8, 9) von der Prüfzelle (2) ausgehende Zufluss- und Abfluss-Rohrstutzen (15, 16) anschließen, von denen mindestens einer gekrümmt oder abgewinkelt ausgebildet ist, wobei die Zufluss- und Abfluss-Rohrstutzen (15, 16) durch dieselbe Öffnung des Aufnahmebehälters (7) herausragen. 25
7. Prüfanordnung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei gegenüberliegende Seitenwände (17, 18) der Prüfzelle (2) zumindest großteils, vorzugsweise insgesamt, von der ersten und zweiten Prüf-Elektrode (4) gebildet werden. 30
8. Prüfanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfzelle (2) einen Prüfzellen-Grundkörper (19) mit Aufnahmeöffnungen (20, 21) für jeweils eine Prüf-Elektrode (4) aufweist.
9. Prüfanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfzellen-Grund körper (19) in Form eines, vorzugsweise zylindrischen, Rohrstückes ausgebildet ist.
10. Prüfanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeöffnungen (20, 21) des Prüfzellen-Grundkörpers (19) von den beiden offenen Enden des Rohrstückes 40 gebildet werden.
11. Prüfanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abdichtung zwischen den Aufnahmeöffnungen (20, 21) des Prüfzellen-Grundkörpers (19) einerseits und den durch diese ragenden Prüf-Elektroden (4) andererseits jeweils mindes- 45 tens ein Dichtring (22) angeordnet ist.
12. Prüfanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Dichtring (22) in einer Ringnut (23) einer Prüf-Elektrode (4) angeordnet ist, wobei der Ringnut-Querschnitt dem Dichtring-Querschnitt angepasst ist. 50
13. Prüfanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüf-Elektroden (4) Anschläge (24) aufweisen, die zur Festlegung des Elektrodenabstandes an Gegenanschlägen (25) des Prüfzellen-Grundkörpers (19) anliegen.
14. Prüfanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschläge (24) der 9 AT 503 137 B1 Prüf-Elektroden (4) durch federelastische Elemente (30) an die Gegenanschläge (25) des Prüfzellen-Grundkörpers (19) angedrückt sind.
15. Prüfanordnung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, 5 dass das Isolierhilfsmedium (6) Öl, insbesondere Neuöl, oder Schwefelhexafluorid (SF6) ist.
16. Prüfanordnung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Prüf-Elektroden (4) im Prüfvolumen (5) ein im Wesentlichen homogenes io elektrisches Feld ausbildbar ist.
17. Prüfanordnung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektroden-Profil der ersten und zweiten Prüf-Elektrode (4) als Rogowski-Profil (26) ausgebildet ist. 15
18. Prüfanordnung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Prüf-Elektrode (4) spiegelsymmetrisch angeordnet sind, wobei sie vorzugsweise in einem Elektrodenabstand zwischen 1 mm und 4 mm angeordnet sind.
19. Prüfanordnung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolierhilfsmedium (6) vom zu prüfenden Isoliermedium (1) gebildet wird.
20. Prüfanordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der die Prüfzelle (2) aufnehmende Aufnahmebehälter (7) ein mit dem zu prüfenden Isoliermedium (1) befühlter 25 Teil eines Transformators ist. Hiezu 3 Blatt Zeichnungen 30 35 40 45 50 55